1. Механизм распространения волны для решаемой задачи

Особенностью механизма распространения волн метрового диапазона является то, что с увеличением частоты (уменьшением длины волны) коэффициент отражения уменьшается, это приводит к тому, что волна не преломляется в ионосфере. Таким образом, рефракция и дифракция выражены крайне слабо, поэтому механизм распространения включает в себя: прямую земную волну и частичную интерференцию вблизи от точки передачи прямой земной волны и отраженной от земли (рис. 2.).

WA1(A) _{прям.зем. волна} WA2(B)

h_1э С h_2э

поверхность Земли

О

Рис. 2. Механизм распространения радиоволны метрового диапазона

К достоинствам метрового диапазона, где , можно отнести:

1. в нем можно получить оптимальные антенны по геометрическому размеру;

2. мощность излучения прямопропорциональна частоте в четвертой степени, .

3. пропускная способность канала связи максимальна, большая скорость передачи,

6

К недостаткам такого диапазона – небольшая дальность радиосвязи.

II. Энергетический расчет радиоканала с оценкой достоверности (вероятности доведения) принятого сообщения

Формула дальности прямой видимости без учета рефракции:

, (1)

км = 17240м,

где h₁ – высота поднятия передающей антенны в м,

h₂ – высота поднятия приемной антенны в м.

Найдем эквивалентные высоты антенн:

(2)

м;

м;

где r_пр – дальность радиосвязи прямой видимости в м;

- эквивалентный радиус Земли в м;

= , - эквивалентные высоты в (м),

Рабочая длина волны:

м; (3)

Найдем действующую высоту антенны РПМ:

, (4)

м.

где - волновое число;

l = 1,6 м – длина плеча, геометрическая длина антенны;

Найдем напряженность электрического поля в свободном пространстве:

, (5)

В/м;

где Р₁ – мощность излучения передатчика в Вт;

– коэффициент усиления передатчика в разах;

[разы]=10^0,1[дБ] – формула перехода;

[дБ]=10Lg[разы] – формула перехода;

r – заданная дальность радиосвязи в м;

- КНД передающей антенны;

=1 – КПД передающей антенны в метровом диапазоне;

Так как r=40 км > r_пр=17,24 км, то для нахождения напряженности электрического поля используется формула Фока:

(6)

В/м;

Найдем напряжение на входе антенны:

(7)

В;

Найдем отношение спектральной плотности полезного сигнала к спектральной плотности шума на выходе группового тракта приема:

, (8)

где - постоянная Больцмана;

Т = 300 –температура окружающей среды в Кельвинах;

- эффективная полоса пропускания РПМ, зависящая от вида модуляции. Т.к. нам задана амплитудная модуляция (АМ – А1), то Гц, откуда следует эффективная полоса пропускания приемника, равная:

. (9)

R_A=60 Ом – сопротивление приемной антенны;

N_Ш = 6 раз = 7,78 дБ – коэффициент шума.

Определяем вероятность ошибки в битах информации:

(10)

Определяем вероятность доведения:

(11)

Полученный результат не удовлетворяет задаче по достоверности Р_дов^зад = 0,999. В связи с эти предпримем определенные меры: увеличим мощность излучения или использовать помехоустойчивый код. Выбираем первый вариант Р_изл=1900Вт, т.к. он не усложнит схему приемника дополнительным функциональным.

В/м;

В;

Заменим штыревую антенну рамочной с числом рамок n=8, магнитной проницаемостью =100, площадью рамки S=0,3 м²

Этот вариант нам не подошел, применим помехоустойчивый код (23;12;7).

> Р_дов^зад = 0,999