Проектирование сегментов радиорелейной линии связи (стр. 2 из 5)
Решение
Электрическая и магнитная компоненты стоячей электромагнитной волны (Eи B), установившейся вдоль оси х определяются выражениями (1.13)
(1.13)Найдём проекцию вектора Пойнтинга Sх (х, t) используя соотношения (1.13)
2. Определение качественных показателей телефонных и телевизионных каналов на участке радиорелейного канала связи
2.1 Определение среднего уровня принимаемого сигнала
Характеристики оборудования радиорелейной станции Р-600 приведены в табл.2.1
Таблица 2.1- Характеристики оборудования радиорелейной станции Р-600
| Средняя длина рабочего диапазона волн | 8,2 см |
| Коэффициент системы при передачи 600-канальной телефонии;телевидения | Ко135,8дБ129,7дБ |
| Вид модуляции | ОБП – ЧМ |
| Девиация частоты на один канал | 200 кГц |
| Мощность передатчика | 33дБм |
| Коэффициент шума приемника | 14 дБ |
| Коэффициент усиления антенн | 39,5 дБ |
В табл.2.2 представлены исходные данные для расчёта среднего уровня принимаемого сигнала
Таблица 2.2 – Исходные данные
| g 1/м 10-6 | a Дб/м |  дБ | h1, м | h2, м |
| 4 | 0.06 | 2.5 | 59 | 95 |
Среднее значение мощности принимаемого сигнала определяется формулой
(2.1)или в децибелах
(2.2)Определение среднего уровня принимаемого сигнала будем производить в следующем порядке:
1. По профилю рис.2.1 при заданных длине интервала r0 = 38 км, высотах антенн h1 и h2 находятся относительная координата критического препятствия (точки отражения)
и величина просвета в отсутствии рефракции Н(0) = 15 м.
Рис.2.1 – Профиль участка РРЛ
2. По ф-ле (3.4.4) или графику рис. 3.4.2[1] определяется величина H0, соответствующая случаю нулевых дополнительных потерь на данном интервале
3. По ф-ле (3.4.22) или графику рис. 3.4.6 [1] определяется среднее приращение просвета
4. Определяется величина относительного просвета
5. Определяются потери поля свободного пространства
6. По кривым рис.3.4.11 [1] находится величина средних дополнительных потерь
7. Определяются потери в антенно-волноводном тракте передатчика и преемника
и 
Здесь
— погонные потери энергии в фидере, дБ/м; bэлавт — потери в элементах антенно-волноводного тракта передатчика или приемника.8. По известным коэффициентам усиления передающей и приемной антенн G1=G2=39,5 определяется средняя величина потерь системы на интервале
где прочие потери Апрочприняты равными 1 дБ.
9. При известной мощности передатчика Рпд=33 дБм определяется средняя мощность принимаемого сигнала
2.2 Определение мощности шума в верхнем телефонном канале и отношения сигнал/шум в телевизионном канале
Мощность шума Рш в телефонном канале на интервале РРЛ в общем виде может быть представлена суммой
(2.3)Где Рш апп = 385пВт — мощность тепловых шумов (Ршт) и шумов нелинейных переходов (Ршн), вносимых аппаратурой (приемопередатчиком, модуляторами и демодуляторами и стойками управления горячим резервированием УГР); Ршнавт= 40пВт— мощность переходных шумов, возникающих из-за отражений энергии электромагнитной волны в антенно-волноводном тракте (АВТ); Ршн пза=20пВт— мощность переходных шумов, вызванных недостаточной величиной защитного действии антенн; Ршмн=0пВт — мощность шума, вызванного многолучевым распространением волн; Ршт доп = 16пВт — мощность тепловых шумов, обусловленных изменением дополнительных потерь системы на интервалах РРЛ.
Мощности шума Рш апп и Ршнавт, вносимые аппаратурой, определяются ее составом и конструктивными особенностями и обычно не рассчитываются, а определяются экспериментально. В табл. 4.4.2 [1] приведены значения псофомет-рической мощности основных составляющих шума в верхнем телефонном канале для некоторых отечественных радиорелейных систем при использовании предыскажений, рекомендованных МККР (табл. 4.3.1[1]).
Величина переходных шумов, вызванных недостаточной помехозащищенностью антенн при работе системы по двухчастотному плану распределения рабочих частот Ршн пза, может быть определена с помощью рис. 3.2.5 [1].
Из-за отсутствия ясного представления о характере местности вблизи площадок радиорелейных станций при определении вероятности помехозащищенности антенн принимают наиболее жесткие условия защищенности (например, для 1% вероятности превышения значений помехозащищенности). При этом, учитывая, что в системе Р-600 используется различный вид поляризации волн при передаче в прямом и обратном направлениях, помехозащищенность антенн можно принять равной 60—65 дБ. Мощность первых трех слагаемых шума можно считать постоянной для данного интервала РРЛ, так как она не зависит от условий распространения радиоволн.
Что касается мощности шума, обусловленного многолучевым распространением, то вероятность ее появления пренебрежимо мала даже на морских трассах РРЛ средней протяженности, оборудованных аппаратурой Р-600.
Мощность шума Ршт доп является случайной величиной, зависящей от уровня сигнала на входе приемника.
Используя выражение (2.3) расчитываем значение мощности шума Рш в телефонном канале на интервале РРЛ
2.3 Определение устойчивости каналов радорелейной линии связи
Устойчивость связи на РРЛ оценивается временем превышения псофометрической мощности шума на выходе линии, равной Рш макс =47 500 пВт — для верхнего телефонного канала или отношения уровня взвешенного шума к уровню видеосигнала (Uш/Uс)=-49 дБ - для телевизионного канала. Иными словами, устойчивость связи определяется временем превышения допустимых дополнительных потерь Адоп макс, зависящих от требований, предъявляемых к качественным показателям каналов РРЛ.
Допустимые дополнительные потери для телевизионных и телефонных каналов определяли по ф-лам (4.3.7) и (4.3.11) [1].
Расчет времени превышения Адоп макс производили по следующей методике:
а. Определили Т0(Viмин) процент времени, в течение которого Адоп> Адоп максза счет экранирующего действия препятствий на трассе при увеличении вертикального градиента диэлектрической проницаемости g.
Для этого:
1) определив Адоп макс и зная коэффициент μ (табл. 4.4.1 [1]), с помощью кривых рис. 3.4.11[1] нашли величину нормированного просвета р(g);
2) по ф-лам (3.4.23) и (3.4.24) [1] определили приращение просвета ∆Н(g);
3) по ф-ле (3.4.22) [1] нашли величину вертикального градиента диэлектрической проницаемости g, соответствующую полученному приращению просвета;
4) с помощью кривой рис. 4.4.2 [1] определили процент времени превышения допустимых дополнительных потерь Т0(Viмин).
Результаты расчета Т0(Viмин) приведены в табл. 2.3.
б. Определили процент времени, в течение которого Адоп> Адоп макс за счет интерференции прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности
-∑Tn(Vi мин)
Для этого:
1) проверили выполнение критерия Рэлея;
2) по ф-лам (3.4.8) и (3.4.9) [1] определили для каждого интервала размеры х и у области формирования отраженного луча ;
3) воспользовавшись данными табл. 4.4.1, по ф-ле (3.5.7) [1] или кривым рис. 3.5.8 [1] нашли параметр А;
Таблица 2.3
| Параметр | Значение на интервале | |
| телефония | телевидение | |
| Адоп макс, дБ | 33.9 | 34,6 |
| μ | ∞ | ∞ |
| р(g) | -4 | -4 |
| Н(0), м | 15 | 15 |
| Н0, м | 7,5 | 7,5 |
| ∆Н(g), м | -45 | -45 |
| g, 1/м | 35*10-8 | 35*10-8 |
| Т0(Viмин) | 0 | 0 |
4) по кривым рис. 3.5.9 [1], используя данные табл. 4.4.1 [1], определили функциюf[A, p(g)];