Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Необходимость учитывать эффективную высоту антенны вместо реальной иллюстрирует рис. 6.23. На рис. 6.23,а высота Н» д, и длина подстилающей поверхности 1 соизмерима с длиной автомобиля. 6 этом случае на приемник АС приходит только одна прямая волна 1 и условия распространения такие же, как в свободном пространстве.
Ситуация на рис. 6.23,6 отпичается только тем, что значительно увеличилась дпина 1, так что может быль укаэана потенциальная точка отражения от подстилающей поверхности. На приемник АС поиходят два сигнала. прямой 1 и отраженный 2. Поскапьку расстояние г обычно составляет несколько километров, а высоты антенн порядка 3 ..30 м, то угол скольжения 0 очень мал.
При этом фаза коэффициента отражения скопо 160'. В случае, когда имеет место эеркапьное отражение, могут возникать глубокие эамирания сигнала на приеме. , багга Ф ! а) Рис. 6.23 К учету эффектиеной высоты антенны при мапых Га) н попиках Щ размерах подстипаккяей поверхности 232 и, Рнс. 6.24. К определению эФфективной высоты антенны БС дпя АС на скпоне копма На местности с большим укпоном (рис. 6.24) сигнал, приходящий на АС, будет слабым, поскольку рельеФ местности ослабляет прямую волну. Эффективная высота антенны становится очень малой. Изменение эффективной высоты антенны БС при перемещении АС иллюстрирует рис. 6.25. Участки трассы с разным наклоном обозначены латинскими буквами.
Пунктирные линии на рис. 6.25,а— плоскости отражения. Изменение уровня принимаемого сигнала показано на рис. 6.25,6; сппошной пинией — при расчете по модели от точки к гсчке; пунктирной — от зоны к зоне. Если на трассе имеет место зеркапьное отражение, то модуль коэффициента отраженля ф = 1, при диффузном отражении (рассеянии) сз < 0,5. Характер отражения зависит от типа подстипающей поверхности. 4 8 8 гкм Р,дБм а ио— 90 О 4 6 8 г кгз Рис.
626. Изменение эффективной высо1 ы антенны (в) и уровня мощности (б) 233 Ппя систем с фиксированными станциями, например РРЛ, при расчете Грасс над водной поверхностью используется двухлучевая модель (рис. 6.26,а). а при расчете подобных трасс для систем подвижной связи — трехлучевая модель Ли (рис. 6.26,б). При этом предполагается, что волньг 2 и 3 складываются в противофазе и компенсируют друг Друга Уровень сигнала такой же как в свободном пространстве. б] 27; * Гг7 (6.50) Хэз Рис.
626. Модели для учета влияния водной поверхности. двухлучевая (е) и трехлучееая (6) 8лиянов горооской онфрасглруктуры. На уровень сигнала влияет плотность застройки. При плотной застройке уровень сигнала снижается. При плотной застройке различают варианты: ° Прямая видимость между антеннагли БС и )к)С (рис.
6.27,а). Уровень радиоволн, отраженных зданиями„мал, в сравнении с основным сигнзлом. Замирания сигнала подчиняются закону Райса. ° Линия грямой видимо=и перекрыта строениями (рис. 6.27,б). Замирания сиГнала подчиняю.ся закону Репея. 8 этих дагк случаях средняя мощность принимаемОГО сиГнала не одинакова.
Однако различия малы, если мощность отсаженных волн значительна. 8 обоих случаях потери распространения составляют примеоно ИВ ДБ на де~ад;. Закрьквь е прессы. На них линия прямой видимости перекрыта прапятствиями рельефа местности — холмами, из-за чего имеют место дифракционные потери. Последние ра=считывают, применяя теОрию дифоакции Оациоволн нв прегятсГвии клинОвидной фоомы.
Выполняют построения, как показано на рис.6.28. По профилю трассы опраделяют три параглетра: г, — расстояние от БС до вэ Гмны холма, Гэ —. Расстояние от вершины холма до АС, l~„.. — вьюоту холма с клиноэидной аерцмной. И вьчиспяют параметр к: а) Рис.6.27. К пояснению вгияния плотности застрой«и Высота препятствия в расчете может принимать отрицательное значение (рис.б.29). Это означает, что трасса открытая и нет дифракционных потерь. Теоретически следует в (6.50) подставлять значения величин г*1 и г *з.
Однако, учитывая разную размерность масщтабов по осям х и у на рис.б.28, считают, что г, а г1 и г *з а гз . Дифракционные ос ге и ! яя ( ) = 20!оу(и) выражаются в децибепах Известно анапптическое првдставпение вепичяны '1г~) через интеграпы Френеля. В инженерной практике пользуются графическим представлением бд„Ф(к), а также спедующими выражениями, аппроксимирующими зти графики: Рис.6.26. К пояснению опреаепения параметров препятствия 235 Рис.6.29. Пример трассы без дифракционных потерь ~-дйф (к) =0 дБ.
ъ'21 „ф (х)=20)9(0,5+0,62ь), 0<ъ с1; Гк„ф (ъ ) =20 )9 (0,5ехр(0,95т)1 — 1 < т с 0; (6 51в) (6 516) (6.51 в) (.д„ф (ъ)=20(9~0,4 — 01184-(01ъ +038) ~,-2,4<ь < — 1; . ( 0,2251 лд„ф (ъ) =20'я — ), т < -2,4. (6.51г) (6.51д) в Рис. 6.30. К учету двойной дифракции по модели Пнквннврда На касательной трассе Ьк = О, (.„„ф(х) = 6 дБ Двойная дофракция. Это случай, когда на трассе имеется несколько холмов. Здесь может возникнуть двойная или даже более сложная дифракция.
Дпя расчета значения потерь используются модели Буллингтона, Эпштейна и Питерсона и др. На рис. 6 30 показаны построения по модели Пиквинарда. Дпя чего строят треугольники АСВ и СЕВ. Находят высоты холмов С и О: )ъ ф с и й ффо. Определяют дифракционные потери отдельно дпя каждого холма. (.дифс и (дифр. Общие потери (диф(и) = (.тффс+1 ффо. Универсальная модель Ли.
Дпя модели Ди кот точки к точке» в качестве основной принята формула (6.47), которая может быть распространена на следующие случаи 1. Открытая трасса. Используют формулу (Б 47) 2. Закрытая трасса Дополнительно учитывают дифракциснные потери. Кроме того, зффелтивная высота антенны БС на закрытой трассе совпадает с фактической, так что в (6.47) полагают 26(д(г1~ 4гф Г П,) = О . Уровень медианной мощности сигнала на закрытой трассе Ри(г)=Ри(га 51)-т(9(г дз)+(-диф(и). (6.52) Дополнительные сведения по расчету дифракционных потерь приведены в (1, 6]. 3.
Пролет БС вЂ” АС над водной поверхностью. Потери рассчитывают по формулам свободного пространства. Расчет трассы от точки к точке на основе модели Хата. В этом случае профиль трассы разделяют на участки в зависимости от рельефа местности и характера застройки. Для трасс с открытым рельефом расчет выполняется по (6.34) — (6.37), в которых вместо реальной высоты антенны БС используется эффективная высота дпя данного участка трассы.
На открытых участках трассы в токе (уровень УгЛМС Р„(б)=Р,+91+дг — а,-аг — аих(Г г' Пффф Пдс) (6.53) где )г„фф — эффективная высота антенны БС для конкретного участка трассы. Порядок ее определения рассмотрен выше на примере модели йи. На закрытых участках трассы к суммарным потерям распространения в (6,34) добавляют дифракдионные потери Уровень медианной мощности сигнала на закрытых трассах дик>=Ри+91+дг — ат — аг-аих(Г ° г иас идс) сдиф(и) (654) где б (ъ) — дифракционные потери, определяемые по (6.51) в диф зависимости от параметра (6.50). ФЛОдели дпя коротких трасс В сассмотоеннь;х выше моделях исхОднОЙ величинОЙ дпя расчета является значение мощности сигнала, определенное на расстоянии 1 км от БС.
Выбор такой опорной точки обусловлен тем, что на более коротких трассах, во-первых, АС может попасть в зону тени, во-вторых, следует учитывать дополнительные факторы. По мере приближения АС к БС, увеличивается угол м ста дпя антенны АС, как показано на рис. О.31,а, где ]) — угол места. Антенны БС имеют либо круговую, либо секторную ДНА в горизонтальной плоскости. Однако для того чтобы получить возможно больший коэффициент усиления ачтенны, формируется узкая ДНА в вертикальной плоскости.
0. дБ 0 -40 10 30 50 то б) Рис. 6.31. К пояснению ослабления сигнала прн малых углах места: в — угол места на коротких трассах, б — ДНА в вертикальной плоскости Например, на рис. 6.31,б приведена ДНА в вертикальной плоскости дпя всенаправленной антенны — дипопя с казффициентом усиления 6 дБ. При больших уггах места АС попадает в теневую зону ДНА и принимает сигнал вне главного лепестка ДНА. Из геометрии трассы определим () = агс)й((п,— П,)/г) и по рис. 6.31,б найдем дополнительное осгабпение сигнала за счет ДНА: ар = (3(О) при 6 = О. Примерные результаты расчета при г = 160 и записаны в табл. 6.11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
