Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 33
Текст из файла (страница 33)
КООРДИНАЦИЯ ЗЕМНЫХИ НАЗЕМНЫХ СТАНЦИИПри исследовании ЭМС спутниковых и радиорелейных системсвязи одной из важнейших характеристик является координационное расстояние (КР) и связанные с ним координационный контур(КК) и координационная зона (КЗ).КР — это расстояние от ЗС в данном азимутальном направлении, в пределах которого НС, совместно использующая ту жеполосу частот, может создавать помехи или подвергаться воздействию помех, уровень которых превышает допустимое значение.КК представляет собой линию, соединяющую точки, удаленные отЗС на КР по всем возможным азимутам. КЗ является зоной вокруг ЗС, ограниченной КК.
Необходимость в построении КЗ обычно появляется в тех случаях, когда ЗС находится на суше на расстоянии не более 200—500 км от территории другого государства,В этом случае территория другой страны может оказаться в пределах КЗ, что потребует уточнения уровней мешающих сигналов(МС) и проведения координации. В целях унификации расчетов-во всех странах в Приложении 28 к Регламенту радиосвязи при. ведена единая процедура расчета КЗ. Она основана на вычислен и и КР для наихудшей взаимной ориентации антенн с помощьюсогласованных в международном масштабе гипотетических параметров ЗС и НС для нескольких вариантов взаимодействия.
Следует подчеркнуть, что наличие или установка НС в пределах КЗнеобязательно вызовет взаимные помехи, поскольку методикарасчета КЗ основана на наиболее неблагоприятных допущениях.175При координации станций, принадлежащих одной стране, необходимость в расчете КЗ по приближенной методике МККР практически отпадает, так как в этом случае имеется возможностьнепосредственного использования более конкретных, уточненныхпараметров взаимодействующих систем.При определении КЗ рассматривают два варианта взаимодействия (рис.
4.5): 1) определение КЗ для приемной ЗС; 2) определение КЗ для передающей ЗС.Для (построения КЗ необходимо рассчитать К Р д л я всех возможных азимутов (практически не менее чем для четырех).При определении КЗ для приемопередающей ЗС следует определить результирующую КЗ для обоих вариантов взаимодействияиспользуя максимальные значения КР для каждого азимута. Приэтом в практических случаях обычно КР для приемкой ЗС (КР а )оказывается >в 1,5—2 раза больше, чем КР для передающей ЗС(КРб), что объясняется высокой чувствительностью приемниковЗС.
Расчет КР проводится в два этапа. На первом этапе с учетомметодов обработки сигналов в приемнике следует определить ослабление МС, необходимое для того, чтобы ухудшение качества,вызванное воздействием МС, оставалось в пределах допустимыхзначений. На втором этапе с учетом особенностей распространения мешающего и полезного сигналов определяют КР, при котором обеспечивается рассчитанное ранее ослабление МС.Необходимое ослабление между взаимодействующими станциямиL(p) = Pa + Ga + GaP-Pap(p).(4.11)Здесь Ра —максимальное значение мощности передатчика МС вусловной полосе частот Afw на входе антенны, дБВт; Рлр{р) —допустимое значение мощности одного МС на выходе приемнойантенны, превышаемое не более р % времени и определяемое вусловной полосе частот &fw, дБВт; Gn — усиление передающей ая-НСРис.
4.5. Координационные зоны для приемной (а) и передающей (б) ЗС176тенны в горизонтальной плоскости, выраженное в децибелах относительно изотропного излучателя; G n p — усиление приемной антенны в горизонтальной плоскости, выраженное в децибелах относительно изотропного излучателя.В случае, когда определяют КРа Для приемной ЗС (рис. 4.5,с),г„ принимается равным максимально допустимому значению усиления антенны НС, Gnm, определяемому из табл.
4.5А*. При этом?Пр полагается равной Gnp(qp) и определяется как усиление антенны приемной ЗС в направлении на мешающую передающуюНС.В случае, когда определяется КРб для передающей ЗС (рис.4.5,6), величина Gn принимается равной усилению антенны О п (ф)передающей мешающей ЗС в направлении на НС.
При этом G n pполагается равным максимально допустимому значению G n p усиления антенны НС (табл. 4.5Б * и 4.6).Т а б л и ц а 4.5АДиапазон частот, ГГцМетодобработки сигналов*1—1010—1515—40ЗСАДАЦЦНСААААЦ0,0117—8,54113(40)42 (52)0,0015—8,50113(40)42 (52)0,0150,0030,003-8,5-8,5011045-8,5011045Р, %М(р), дБi, ДБW, дБAfw, МГцР п , дБВтОпт, ДБ1754110455А — аналоговый; Ц — цифровой.Т а б л и ц а 4.5БДиапазон частот, ГГцМетод обработки сигнала вНСР, %Р{пр(р), дБВт<3прт, ДБА/и,., МГц1—10АЦ0,005(0,01) 0,001—131(—140) —105(см.
табл.35—47 (52)4.6)0,00410—1515—40АЦЦ0,005— 128—500,003-107500,003— 104500,00411* Цифры в скобках соответствуют случаю, когда НС является станцией177Таблица4.6Полоса частот,ГГц1,52467—8Gnpm, ДБ3537424547В отсутствие конкретных параметров для определения усиления антенны ЗС в направлении, отличающемся на угол <р от направления оси главного лепестка диаграммы направленности, можно использовать справочные диаграммы направленности антенн(§ 4.6).
Соответственно угол несложно определить с помощьюгеометрических соотношений, приведенных в § 3.3.Для первого варианта взаимодействия при определении КРW,(4.12)где k — постоянная Больцмана; Afw — условная полоса частот, впределах которой можно усреднить (т. е. считать постоянной)мощность МС, Гц; 7; М(р) и W — вспомогательные параметры,определяемые из табл. 4.5. Для ЗС параметры РПд и Ts , входящие в (4.11) >и (4.12), определяют из характеристик конкретнойссс.Далее определяют КР без учета влияния осадков.
Методикарасчета КР 'зависит от радиоклиматических зон. Для неостровныхтерриторий суши с учетом особенностей распространения радиоволн координационное расстояние (в км)где 'Вспомогательные параметры (в дБ)( е 3 // + 2 0 1 g ( l + 4 , 5 VI)Л"=1 8е1—4р и е ^ ,при— 0,5°,при — 0,5°^ е.Здесь е — угол места физического горизонта для ЗС, определяемый из центра антенны ЗС и равный углу между горизонтальнойплоскостью и физическим горизонтом, учитывающим рельеф местности в направлении, для которого ведется расчет КР; / — частота, выраженная здесь и далее в ГГц.Т а б л и ц а 4.717SПроцент времени р, %0,0010,010,10,1dm, КМ375350300200Входящая в (4.13) величина (5 (в дБ/км) зависит от радиоклиматической зоны, процента времени р и учитывает затуханиерадиоволн в водяных парах (р„), кислороде (р0) и других газахатмосферы Земли (p z ).
В приведенном случае= 3,5-10-* [(1= 6,8-Г11(1+22,3//)М11+ 3-Ю-6/2,-1-L(60-па ' (бо + /)а ' (0,36 +P z = 0,154 (1+3,05lg/) 0 - 4 (0,9028 + 0,0486lgp)2.При практических расчетах вычисление можно проводить сточностью до 10~3—10~4 и можно полагать р„ = 0 для / ^ 1 5 ГГц.Полученное *в результате расчета по (4.13) значение КР безучета влияния осадков необходимо сопоставить с максимальнымизначениями, приведенными в табл. 4.7.Если рассчитанное значение d0 окажется больше dm, то необходимо положить do=dm- Если же dQ окажется менее 100 км, тоследует положить с?0=100 км.
Таким образом, практически значение КР должно лежать в пределах от 100 км до dm.При расчете КР требуется также учесть влияние осадков. Онопроявляется в том, что часть энергии МС может отразиться отосадков и попасть в главный лепесток диаграммы (направленностиантенны. В результате сместится центр КЗ и изменится ее конфигурация.Для учета отражений от осадков предварительно определяютнормированные потери передачиО т - 4 2 _ Р п р (p)-F(p, /),где функция F(p, f) характеризует переход от р % к 0,01% времени (рис.
4.6), а остальные параметры 'определяют в зависимости от варианта взаимодействия с помощью табл. 4.5 и 4.6.Значение КР с учетом отражений от осадков dA определяетсяс помощью приведенных в Приложении 28 [12] графиков в зависимости от диапазона частот и дождевых климатических зон (см.рис. 3.26). Для территории СССР (зоны 2 и 5) можно воспользоваться графиками, представленными на рис 4.7. При этом вели+т0,1 iо.—.—125О,ОО1°Шгарис. 4.6. Вспомогательная функция для расчета нормированных потерь179зона5200тоРис. 4.7.
Координационное расстояние с учетомдождевых климатических зон 2 и 5 (см. рис. 3.26)отражений от осадков длячина dA должна лежать в пределах от 100 км до dAm (табл. 4.8).Для учета влияния отражений от осадков центр КЗ необходимо сдвинуть вдоль проекции оси главного лепестка диаграммынаправленности антенны ЗС на величину180Т а б л и ц а 4.8Процент времени, р %d n m , кмзона 2зона 50,0014703900,014703300,1330270где Ad и dA— выражены в километрах, a es определяется согласно § 3.3.В данном случае для построения КК необходимо определять спомощью соответствующих кривых на рис.
4,7 dR и рассчитать Ad.Затем от точки расположения ЗС следует отложить Ad в направлении проекции главного лепестка диаграммы направленностиантенны ЗС. В результате будет получен центр КЗ с учетом отражений от осадков. Из этого центра отложить значения d0, вычисленные по формуле (4.13) для различных азимутов. Если в какомлибо направлении рассчитанное значение d0 окажется меньшеопределенного по графику значения da, то КР необходимо принятьравным dA.Приведенная выше методика расчета КЗ основана на наиболеенеблагоприятных допущениях. Поэтому иа практике, если по каким-либо причинам ЗС оказывается в пределах КЗ, возможностьсовместной работы ЗС и НС в общей полосе частот определяетсяв процессе уточненного расчета. Для этого, используя конкретные параметры и расположение ЗС и НС, рассчитывают реальныезначения мощности ПС и МС на входе приемника и определяютотношение несущая ПС-несущая МС.
Далее в зависимости от видавзаимодействующих сигналов и методов их обработки проводятоценку ухудшения качества, соответствующего полученному значению {HJM) и сравнение его с допустимой величиной. В процессерасчета (#/М) в связи со слабой корреляцией замираний ПС иМС в целях упрощения обычно полагают, что вероятность одновременных замираний ПС и МС равна нулю. При этом рассматривают две возможные ситуации: ПС определяется средним (медианным) значением, в то время как МС испытывает замирание,ПС 'испытывает замирание, в то время как МС равен своему среднему значению.Таким образом, с учетом выражений (1.4) и (1.7) при .конкретных параметрах ЗС и НС задача сводится к нахождению множи2телей ослабления V (p) полезного и мешающего сигналов для2"соответствующих процентов времени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
