Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Де р,в- и рля. — уртюнь могггностги пере',.Втнлкг БС и АС соотгзтс,в чзно, д. и дг — коаффициенты ггсилгения гнгг нн БС и АС лои передаче, дз и д2 — коэффициенты усиления антенн БС и АС при приеме; дА — козффи "Лент усиления усилзстеля А, дяз и дя, - ко- гфг.зициентьс усиления узконаправлвнног гнзенны ПА1 при передаче :.; Ллнеме; дР2 и дрз — коэффициенты усиления всенглравпенной антенны 'АгАм при пе; :огана и приеме; Б.
и (2 — Ослгбл Н1ге си,нала В 27Б радиоканале на участке БС вЂ” ретранслятор и на участке ретранслятор — АС соответственно Значения потерь 5, и Г2 можно рассчитать в соответствии с выбранной моделью расчета, например, применив универсальную форь5улу или формулы модели Хата. Эти формулы в явном Виде определяют зависимость принятого сигнала от высот антенн, что актуапьио В даянсй задаче. ВЫСОТЬ5 ВНТВНН олредепяЮТСЯ ПО ЧЕО- тежу, как показано на рис.
7.17. При больших просветах потери на участке — зто ослабление сигнала в свободном пространстве. Пассивные ретрансляторы )ПР). Используют ПР для того, чтобы изменить направление распространения радиоволн, например, чтобы обойти препятствие . ПР разных типов широко применяют в РРЛ. Г)а трассах систем подвижной связи применяют ПР отражающего типа, выполненные в виде металлической пластины (ипи сетки).
Линейные размеры пластины должны быть много больше длины вопн5Я ПР должен быть установлен достаточна далеко от антеннь) передатчика и гриемнкка, чтобы выполнялись ус- ЛОВИЯ: ° протяженность участка 1 между антенной БС и ПР О5, > 28,ао17'. «23.ФФ! 25; ° протяже5«ность участка 2 ь5е5.:.у ПР и антенной АС 2 28эогк2 ~. — '2ЗВС5515 5 1., где газо.1 и ок 2 — зффектианыа плоШВди раскрыва герздаю. Гдеи антенны БС и приемной ан~енны АС; Я,фа — аффективная Полагает, л = . Ол-з, падавшая на пгастину ", год углом ~.', 55с 5ь;- ть ва..т зескгльнсе Отражение )рис.
7.18,а) Диаграмма напраапеннэстк 5 ~Р имеет и '3. О Йепестков, но О и Бная доля знерГки зв! т. НВ55а 3 55ааном леп:тке СГО ось ОстВВпя "т с пластиной "'сл 55. ПО: О т направпвния раопрсгстРанения с' ° лапа на угол 2 К == 130* — 28 ! ж Ркс 7.17 Крвсчетуу«асккз сретранспяъовом 25В а, б) 82 Рис. 7.18.
Трасса с пассивным ретранслятором: а- поворот направления; б- схема расчета Поле вторичного излучения пластины будет эквивалентно полю синфазной антенны с коэффициентом усиления 4хяэФФ ар -2 (7.47а) д„, =1О(дахр, (7,47б) РВ аса ' (дт е д2). Суммарчое ослабление сигнала между передатчиком и приемником на трассе с ПР а условиях прямой видимости ,р =(- -(в|адар) ~т йзкр+дз). е(ополиитепьные потери пои установке 11Р (-1 + (-2 аев 2упр. В условиях прямой зидимости Е~ =(4хо1/х) . (з =(4хг$!х)~ А' =(4хд/)), Дхо +гг (7.48) где знак * означает, что в этих формулах записаны сами величины, а не их уровни. 288 Я ~ф равна проекции действительной площади пластины 1 на плоскость фронта падающей волны.
Схема для энергетического расчета представлена на рис 7.18,6. Полагая, что «озффициент отражения от алевтины резан еди,ице, запишем энергетические соотношения в условиях прямой видимости, Суммарное ослабление сигнала между передатчиком и приемником при распространении сигнала в свободном пространстве на трассе без ПР Учитывая зти соотношения и (7.47), определим вырахгение дпя )дополнительных потерь при установке ПР: Л(.' =(4ка ЛЬ)~(4кг(з/К)~(К/4кгГ) [Х Г(4ИЗ ~ )~).
Мощность сигнала на входе приемника при установке ПР Р, пи = ' л Г'~" = Р ог'йи ;7.50) тде РΠ— мощность сигнала на входе приемника в отсутствие ПР; 'ипя =17- дг.' (7.51) ь )кножитель ослабления поля свободного пространства на участке с ПР. Из (7.49) и (7 51) находим О5иыя )гпи = г)ггГз2 (7.52) кпе = 20(сипя. Ры = ( азеф ° мощность, переизлучаемая ПР, (7.53) Чтобы уменывитЬ ПОтори при уотановке ПР следчет при, внять ПР болывих рагьиеров и выбирать течку уста' секи ближе к и; — ганне плоцадь которой Зп =- 2,5. 2,5 и имеем Я ~ ). = О9,5 Погожим ~ = 10 км, сг,= 1 км и О = 3 км. Полу им иг..я = -527 .б ПО: б = :.= 10 хм и г), =с2 получим и, и ---4'.,5д5. На трассах с ПР охо1да'Отса очень и=,.= е значения множителя Ослабления.
Поакгиче ксе испо..ьзсванив:!Р гиожет быть Оп: за- дано только высоким зкономическим згобзекгсм для конкретных условий. 1 имеет место распространение в условиях свободного простра:— :— ствз, а на учао-ке 2 — в условиях городе 0 агО,А случае: плотность потока моп(ности Около ПР П Рко, „,г' ° моцнссть сигнала, принимаемая ПР, 4каэф~! ск ' с!'~ЙР ~ с1 l. .".,",*,. при подстановке (7 47а) и (7.5ч) ' пб!Фэфо 'к и (7.54).
Закон изменения могдно,—,и на участке 2 г ', го И.= )го(й д (7.55) где гг — расстояние До Выбраннод! исхоДкой точки модели. П!ол!ожим й' =- л)l.. О :кг" к ,О) 'с2 2 Ю (4яя~)т (7,57з) По одределени го (7.575) По.:с.авив !7.55) в (755). заги!Дак! !ио":носта скг! ала, прин! (7.55) Исччисляем коэффициентКо(лтХ), ислольауя (7.57б), (75?а) и !гт 54) т 2 "..г' ~о!- Ф2оэ!!4! (7.59) а! ). (4!он) !де л! — целое число. Полагаем, что на расстоянии й' <глХ от ПР ослаб:)ение сигнала определяется по формулам для свободного пространства. Б точке, отстоящей от ПР на расстояние 77' .= тли, магд!ность принимаемого сигнала Подставив Г7 59) а,'7.55), запишем ~~1 ~«~1' 2 »ФФ 2 2 Р Й ГП ~2 2) 22Д4 В результате мощность сигнала, принимаемого АС, г '«» = Р,«)гпя, где 2) — ослабление сигнала в свободном пространстве на полной трассе протяженностью б; р — »ФФ п2 3 б г)22)2 (7.61) — множитель ослабления поля на трассе с ПР. Уровень мощности сигнала, принимаемого на АС, ры = р„+ го)я~5,ФФ к)7 и п22)~ (7.52) Можно выбрать пг = 1, поскольку зта всличина была введена для удобства анализа Для конкретной трассы можно опредеггить 8» более точно.
С-азнив ',7.51) и (7 52) отмечаем что в успоап«2 быст;88 по срзсь:.—: 2 з . слу»аа»к «сгда 8 зе»на Н 2 поднята а .- сс«о над гсродом. связь в туннеля:.. Дя поддержания связи в -.уннелях, подземных Гаражах и дп)«их подооных сооружениях используют «излучающий кридер».,арго кр,-л г ый ао22новод, здопь которого прорезана щель. В круглом вопнсводе распространяется волна тбп. Поскольку вслновод со щелью постоянно открыт, то знаргия волны будет переливаться ~врез зту' щель. )акой Болновод изп)«чает часть прово'димой им мощности, значение которой 5удзт з висеть от размероа щели, —..е. Гл .:::анка угла Фс ~рис 715,8 ).
Загухание сигнала в волноводе зависит ст отношения т = О! 2, гдв 0 — дигпкетр поперечного сечения, йотесзи мощности з вопноводе зависят от двух пар«метров ео и Т . Это так называемые «транспортные потери». ДНА вопноаода имеет два; гавных напоавпения «вперед» и «назад» под углом Г78 к оси (рис. 7.19,5). Боковые леле"тки ДНА не нарисованы. На частотах ниже 1 ГГц используется коаксиапьный кабель. Для . зтоГО в оплат«8 каоаля д8пают зигзагообраз!~ые щели. На практике ксаксиальный као8пь более удобен, чем аолнсвоД. Он Гозволяет ПОДД8РЖИВать СВЯЗЬ на РЯССТОЯНИИ ДО 400 М. б) Рис. 7Л9. Поперечное сечение вопновода со щепьа (а) и его диаграмма направленности (б) Для увеличения дальности связи ставят усилители — бустеры, Как правило, по соображениям противопожарной безопасности ограничена выходная мощность усилителя до 500 мВт.
Ослабление сигнала на участке между выходным усилителем и приемником АС где (., = а,I», — транспортные потери в линии; а~ = 0,05 ... 0,1 дБlм — погонный козффициент потерь; гф — длина фидера; (з(д) = = а о(з) + о(.(г() — потери участка радиосвязи длиной г(; о.(з) =-10~9(Р,~(з) ГРФ~, где Р с(з) — мощность, принимаемая АС, имеющей координату к вдоль кабеля и находящейся на расстоянии з = 1,5 м от кабеля; Рф— мощность, излучаемая кабелем в точке с координатой к. На расстоянии с~ > з потери участка радиосвязи в туннеле возрастают на величину л(.(д) = ~(„(д) =10)ц(г(715); на открытом участке (условно, а поле) Ы (д) = Ы (д) = 20)д(с(715) .
Излучающий кабель предназначен для замкнутых пространств, но его можно использовать также на открытых плоских территориях. Сигнал на открытом учао~хе будет затухать пропорг1ионапьно квадрату расстояния. Такой сигнал меньш г:одвержен замираниям, чем сигнал радиоинтерфейса. Составляющие потерь взаимозависимы. Например, потери на участке радиосвязи 07(гг) можно регулировать, меняя размеры и угол щели, Тогда транспортные потери Ь не могут устанавливаться независимо от (.7(гГ). Интенсивное излучение в определенном направлении можно сформировать периодическим размещением щелей вдоль кабеля Попе можно распределять через точки стыков отрезков или через бустеры, а также регулируя фазы сигнала около бустера.