Построение радиолинейной линии связи (стр. 2 из 3)

где R выражено в км.

Для сокращения размеров чертежа высокие отметки отсчитывают от линии условного горизонта, которая выбирается в зависимости от рельефа местности. Полученная кривая характеризует профиль интервала данного участка связи.

5. Выбор оптимальных высот подвеса антенн

Из-за неравномерности вертикального градиента диэлектрической проницаемости проницаемости атмосферы радиолуч получает искривление, что приводит к ухудшению радиосвязи. Если он встречается с естественным препятсятвием, то связь нарушается. Поэтому необходимо правильно определить просвет трассы путем правильного выбора высот подвеса антенн.

Радиолуч перемещается внутри зоны Френеля, которая представляет собой элепсоид вращения в точке приема и передачи. Минимальный радиус зоны Френеля определяется по формуле:

, м

где

- длина пролета, м;

– длина волны, м;

, где R₁ – расстояние до препятствия.

Среднее значение изменения просвета за счет рефракции, существующее в течение 80% времени, вычисляется по формуле

,

где

и – соответственно среднее значение и стандартное отклонение вертикального градиента проницаемости (Приложение В).

При длине пролета меньше 50 км стандартное отклонение должно определяться по формуле

,

где σ – значение стандартного отклонения, 1/м;

у – находится из рисунка В.1 приложения В.

Просвет при отсутствии рефракции

, м

Пример.

Для Акмолинской области

, 1/м и , 1/м.

.

, м,

,

, м,

, м.

Высоты подвеса антенн выбираются методом оптимизации. Для этого от критической точки профиля откладывается расстояние

и через данную точку проводится три произвольных луча. Выбирается тот луч, у которого , где h₁ – высота подвеса передающей антенны, h₂ – высота подвеса приемной антенны.

На представленном пролете h₁ = 75 м, h₂ = 15 м.

Для моделирования профилей пролетов и выбора оптимальной высоты подвеса антенн студенты могут воспользоваться программой DDRL31. Программа позволяет строить профили пролетов для различных частот, типов оборудования, указывает на профиле возможные точки отражения, зону Френеля. Есть возможность выбрать высоту подвеса антенн.

Рисунок 2 – Выбор высот подвеса антенн

Программа имеет удобный, понятный интерфейс, изображенный на рисунке 3. На этом же рисунке пример построения профиля пролета.

6. Расчет запаса на замирание

Рассчет запаса на замирание производится по формуле

, дБ,

где

–коэффициент системы, дБ;

– коэффициенты усиления передающей и приемной антенн;

дБ – коэффициент полезного действия антенно-фидерного тракта;

– затухание радиоволн в свободном пространстве

, дБ,

где

– длина пролета, км.

Рисунок 3 – Интерфейс программы DDRL31

Пример

,

, дБ

, дБ

7. Расчет времени ухудшения связи из-за дождя, оптимизация пролета

Чем выше частота радиоизлучения, тем сильнее влияет на ослабление сигнала размер капель и интенсивность дождя. Поэтому при расчете времени ослабления необходимо учитывать климатическую зону в зависимости от интенсивности дождя в течение 0.01% времени.

Территория СНГ разделена на 16 климатических зон. Казахстан относится к зоне Е, для которой интенсивность осадков

мм/час.

Коэффициенты регрессии для оценки затухания в зависимости от поляризации волны представлены в таблице Г.1 приложения Г.

Так как интенсивность дождя неравномерно распределяется вдоль трассы, определяем эффективную длину пролета

,

где

- длина пролета, км;

– коэффициент уменьшения;

- опорное расстояние, км.

Удельное затухание в дожде в зависимости от поляризации волны

Определяется для горизонтальной и вертикальной поляризации и выбирается наименьшее:

и , дБ.

Затухание на трассе превышающее 0.01% времени определяется по формуле

, дБ.

Время, в течение которого ослабление сигнала больше чем запас на замирание:

, %.

При А_0.01/Ft <0.155 принимаем А_0.01/Ft = 0.155.

Пример.

Для

=7 ГГц

, дБ/км

, дБ/км

Примечание – Так как величины очень малы, мы выбираем тип поляризации в соответствии с приведенным ранее частотным планом.

Горизонтальная поляризация

, км.

.

, км.

, дБ.

.

, %.

8. Расчет времени ухудшения связи, вызванного субрефракцией радиоволн, оптимизация высот подвеса антенн

Стандартная атмосфера имеет наибольшую плотность у поверхности земли, поэтому радиолучи изгибаются книзу. В результате, просвет на пролете определяемый по минимальному радиусу зоны Френеля не имеет постоянной величины, т. к. плотность атмосферы изменяется и зависит от времени суток и состояния атмосферы.

Среднее значение просвета на пролете

.

Относительный просвет

.

На чертеже профиля пролета проводим прямую параллельно радиолучу на расстоянии

от вершины препятствия и находим ширину препятствия r.

Относительная длина препятствия

.

Параметр

, характеризующий аппроксимирующую среду

,

где

.