2.2 Определение высот подвеса антенн

Определяем (наивысшую) относительную координату наивысшей точки профиля интервала по формуле:

,

(4)

где R_max – расстояние до наивысшей точки профиля.

.

Просвет интервала при распространении в свободном пространстве определяется по формуле:

,

(5)

где λ=0,037 м – средняя длина волны.

На распространение сигнала в условиях прямой видимости влияет рефракция радиоволн. Рефракция изменяет величину просвета на интервале. Определим приращение просвета за счет рефракции по формуле:

,

(6)

где g – вертикальный градиент диэлектрической проницаемости воздуха.

Просвет интервала определяется по формуле:

,

(7)

Производим необходимые построения на профиле и графическим методом находим высоты подвеса антенн.

После произведенных построений получаем высоты подвеса антенн h₁=h₂=15,5 м.

2.3 Определение устойчивости связи

Для расчета устойчивости связи нужно знать КПД антенно-фидерного тракта:

(8)

где α_АФТ – потери а АФТ в дБ

(9)

где α_эл – потери в элементах антенно-фидерного тракта;

α_в – погонные потери волновода;

l_АФТ – длина приемного и передающего волноводов (l_АФТ=h=l_в).

Длину волноводов принимаем равной высоте подвеса антенн, КПД антенно-фидерного тракта в относительных единицах определяется по формуле:

(10)

раз.

Минимально допустимый множитель ослабления определяется по формуле:

Vmin = Pпор – Pпер + W0 – 2∙G – ηАФТ,

(11)

где P_пор=-93 дБм – пороговая чувствительность приемника при пороговом уровне сигнала,

P_пер=21 дБм – мощность сигнала на выходе передатчика,

W₀ – затухание в свободном пространстве,

G – коэффициент усиления приемопередающей антенны.

(12)

(13)

где D=2,5 м – диаметр антенны,

K₁=0,6 – коэффициент использования поверхности раскрыва антенны.

_{Vmin = –93–21+141,49–2∙44,19–1,72=-62,61 дБ.}

Из построенного профиля интервала по формуле определяем параметры сферы, отражающие влияние препятствий на трассе:

(14)

Определяем относительный просвет Р(g), при котором V=V_{min доп}:

Р(g)=-5,4.

Определяем вспомогательный параметр А, необходимый для дальнейшего расчета устойчивости связи по формуле:

,

(15)

где σ – стандартное отклонение.

Параметр ψ (для определения процента времени, в течение которого V<Vmin за счет экранирующего действия препятствий) определяется по формуле:

(16)

Если ψ>5,2, то экранирующее действие препятствия на вызывает срыва связи на интервале Т₀(V_min)=0.

Устойчивость работы РРЛ определяется процентом времени любого месяца, в течении которого значения Р_ши(U_т/U_рс) в канале на конце линии не превышает предельно допустимых значений. По рекомендациям МККР определяется процент времени наихудшего (любого) месяца в течении которого:

и , т.е. <

(17)

Расчетное значение S<S_max можно считать временем перерывов в связи:

(18)

где S – суммарный процент времени, в течении которого достигается допустимое значение мощности шума.

– процент времени, в течении которого на j-интервале . Все параметры, входящие в формулу:

(19)

Процент времени, в течении которого множитель ослабления на интервале < за счет экранирующего действия препятствий срыва связи не вызывает, так как >5.2, т.е. 0

Процент времени, в течении которого < за счет интерференции прямой и отраженной волн будет определяться по формуле:

(20)

Если =1, то

%

Если =0, то

Величина учитывается лишь до тех значений при котором величина подкоренного выражения положительна.

В данном курсовом проектировании =0, поэтому .

Определяем процент времени, в течении которого < за счет влияния тропосферы:

(21)

где – величина скачки диэлектрической проницаемости воздуха;

– вероятность появления в тропосфере слоистых неоднородностей со значением <-λ/R₀

Величина определяется по формуле:

(22)

Определяем суммарный процент времени, в течении которого V<V_min по формуле :

(23)

При выбранном значении оптимального просвета определяем устойчивость связи по формуле:

(24)

Допустимое время перерывов в связи для линии длиной L по формуле:

(25)

При реальном проектировании вычисляется время перерывов S для каждого интервала и суммарное время, значение сравнивается с S_max. Должно выполняться условие S<S_max.

В КП считаем все интервалы идентичными и определяем S_max для одного интервала по формуле:

,

(26)

где m – число интервалов на участке;

n – число участков.

2.4 Расчет уровня сигнала на интервалах РРЛ

При проектировании РРЛ в обязательном порядке рассчитываются:

1. средние мощности сигнала на входах приемников всех интервалов Р_пр;

2. мощности сигнал на входах приемников, не превышаемые в течении 20% времени любого месяца Р_пр(20%).

Средний уровень сигнала на интервалах РРЛ, измеряемый в дневные часы, является важным параметром, обязательным для реализации как при настройке РРЛ, так и в эксплуатационных условиях. Он позволяет оценить точность юстировки антенн, состояние антенно-волноводного тракта, правильность исходного профиля трассы.

Мощность сигнала на входе приемного устройства при распространении в свободном пространстве определяется по формуле:

,

(25)

=125,9∙10^-3∙2∙26302,3∙1,48∙7,24∙10^-15= 0,933 мкВт = -60,3 дБ

Определяем минимальную мощность сигнала на входе приемного устройства по формуле:

(27)

=0,933∙10^-6∙(1,12∙10^-6)2 = 1,28∙10^-18 Вт = -120 дБ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении данного проекта были сделаны следующие выводы:

1) Так как скорость передачи информации В=2,448 Мбит/с и длина трассы L=110 км, то РРЛ является внутризоновой.

2) На трассе были размещены три промежуточных РРС.

3) Рассчитали потери в антенно - фидерный тракт (АФТ) = 1,72 дБ.

4) Определили минимально допустимый множитель ослабления (-58 дБ).

5) Произвели расчет допустимого и расчетного времени срывов связи; устойчивости связи.

6) Минимальная мощность на входе приёмника: -55,8дБ.

Рисунок 4 – Диаграмма уровней

БИБЛИОГРАФИЯ

1 Спутниковые и радиорелейные системы передачи. Методические указания по курсовому проектированию на тему «Проектирование и расчет трасс РРЛ»./ Е.В. Воронская.-Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГТИ», 2005.-28с.

2 Системы радиосвязи. Курсовое проектирование./ Л.Г. Мордухович. М.:Радио и связь, 1987 .