Расчёт высот антенн.

Высокие технические характеристики современной аппара­туры цифровых РРЛ при правильном выборе профилей пролета позволяют пользоваться упрощенной методикой для определе­ния просветов на интервалах линии связи и, следовательно, высот подвеса антенн. Основным критерием, является свободная первая зона Френеля.

Радиус первой зоны Френеля:

где – длина пролета, 14км;

– относительная координата наивысшей точки на трассе, ;

– рабочая частота, ГГц.

Исходя из того, что стоимость опоры антенны увеличивается в геометрической прогрессии с увеличением её высоты, нужно строить опоры минимально возможной высоты. Минимальной стоимости можно добиться строя антенны примерно равной высоты (h₁=h₂).

-коэффициент усиления (дБ):

Произведем расчет и рабочей частоты каждого из диапазонов.

Пример расчета: Диапазон 23 ГГц (21.2-23.6 ГГц).

Диаметр антенны - 0.3.

Проведем линию через первую зону Френеля так, чтобы высоты антенн были одинаковы.

Подобным образом проводится расчет при других параметрах. Результаты расчетов в таблице:

Диапазон, ГГц	,м	Диаметр антенны	,
15 (14.5-15.35 ГГц)	8.188	0.6	36.585
		1.2	42.605
		1.8	46.127
23 (21.2-23.6 ГГц)	6.612	0.3	34.277
		0.6	40.298
		1.2	46.318
27 (25.25 -27.5 ГГц)	6.103	0.3	35.67
		0.6	41.69

При выборе усиления антенн необходимо учитывать, что на практике не применяются антенны с G большим 45 дБ.

6. Расчет уровней сигналов на интервале ррл

Качество работы линии связи определяется уровнем сигнала на входе приемника и возможными откло­нениями этого уровня при замираниях. На диаграмме уровней видно, что сигнал излуча­ется передатчиком с уровнем , проходит через разделительный фильтр (РФ), в котором уровень падает за счет потерь и поступает через фидер в передающую антенну с коэффициентом усиления . За счет потерь в фидере уровень сиг­нала еще уменьшится, а в передающей антенне увеличится на величину . При распространении сигнала по интервалу РРЛ (протяженностью , на рабочей частоте ) уровень сигнала упадет за счет ослабления свободного пространства, потерь в газах атмосферы и некоторых дополнительных потерь. Общее ослабление сигнала за счет этих причин может достигнуть 130-140 дБ и больше. В приемной антенне уровень сигнала увели­чится на величину , затем уменьшится в приемной фидерной линии, в разделительном фильтре и поступит на вход приемни­ка с уровнем . Это значение получается в отсутствии зами­раний сигнала на пролете РРЛ. Запас на замирания ( ) являет­ся разницей между пороговым значением уровня сигнала на входе приемника и пороговым значением , которое определяется из параметров конкретной аппаратуры цифровых РРЛ для заданной величины ( или ). Уровень сигнала на входе приемника ( , дБ):

где - уровень мощности передатчика,

= - коэффициенты усиления приемной и передающей антенн;

- ослабление сигнала в свободном пространстве,

,

где – рабочая частота, ГГц;

– длина пролета, км;

, - ослабление сигнала в фидерных линиях;

- ослабление сигнала в атомах кислорода и молекулах воды, имеющейся в составе атмосферы;

- ослабление сигнала в разделительных фильтрах;

- дополнительные потери, складывающиеся из потерь в антенных обтекателях и потерь от перепада высот прием­ной и передающей антенн :

При большом диаметре антенн соединение производится коротким отрезком гибкого волновода, потери в котором .

- определяется из параметров аппаратуры. Но при мо­ноблочной конструкции, данные на уровень мощности передат­чика и пороговые значения уровня сигнала на входе приемника часто относятся к точкам, соответствующим уровням на антен­ном волноводном соединителе (другими словами, в значения уровней уже заложены потери в разделительных фильтрах). В этих случаях величина потерь . При разнесённой конструкции приёмопередатчиков и антенн потери в РФ составляют 4 - 5 дБ.

,

- определяется в разделе 8.1,

=1 дБ.

Пример расчета: Диапазон 23 ГГц (21.2-23.6 ГГц).

Аппаратура MINI-LINK 23-C, , , D=0.3 м, G=34.277 дБ, .

Диаграмма уровней показана на рис.8.

Подобным образом проводится расчет при других параметрах. Результаты расчетов в таблице:

Диапазон, ГГц			Аппаратура	Pпд, дБм	D, м	G, дБ	, дБм
15 (14.5-15.35 ГГц)	1.364	138.887	Радиан-15	20,26	0.6	36.585	-49.081(-43.081)
					1.2	42.605	-37.041(-31.041)
			MINI-LINK 15-C	18,25	0.6	36.585	-51.081(-44.081)
					1.2	42.605	-39.041(-32.041)
			MINI-LINK 15-E	18,25	0.6	36.585	-51.081(-44.081)
					1.2	42.605	-39.041(-32.041)
23 (21.2-23.6 ГГц)	10.477	142.599	MINI-LINK 23-E	20	0.3	34.277	-66.522
					0.6	40.298	-54.48
			MINI-LINK 23-C	20	0.3	34.277	-66.522
					0.6	40.298	-54.48
27 (25.25 -27.5 ГГц)	5.844	143.992	MINI-LINK 26-E	10, 18	0.3	35.67	-70.496(-62.496)
					0.6	41.69	-58.456(-50.456)
			MINI-LINK 26-С	10, 19	0.3	35.67	-70.496(-61.496)
					0.6	41.69	-58.456(-49.456)