Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 6
Текст из файла (страница 6)
1.23. План размещения оборудования в техническом здании ПРС:/ — стойка приемников; 2 — стойка передатчиков; 3 — стойка обслуживания (ОПРС); 4 —стойка распределения постоянного тока; 5 — шкаф заряда батарей; 6 — щит управления дизель-генератором; 7 — щит автоматики вспомогательный; 8 — шкаф аккумуляторных батарей;— устройство автоматической коммутации и защиты аккумуляторных батарей; 10 — вводный щит; П — станция автоматического аварийного переключения; 12 — распределительныйпункт; 13 — автоматизированное выпрямительное устройство; 14— шкаф аккумуляторных батарей; 15 — дизель-генератор; 16 — топливно-масляная сборка1.7. РАСЧЕТ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЙПРЯМОЙ ВИДИМОСТИРасчетная часть проекта на строительство РРЛ прямой видимости включает в себя три основных раздела: расчет высот подвеса антенн; расчет устойчивости связи; расчет мощности сигналана входе приемника каждого пролета и ожидаемой мощности шумов в каналах РРЛ.31РАСЧЕТ ВЫСОТ ПОДВЕСА АНТЕННИ УСТОЙЧИВОСТИ СВЯЗИДля РРЛ прямой видимости в ЕАСС (и МККР) определеныкритерии качества связи.
Одна из основных задач проектировщика при расчете РРЛ — проверить соответствие проектируемойРРЛ этим критериям. Качество связи на РРЛ в отдельные моменты времени может значительно ухудшаться по сравнению снормативным из-за возникновения глубоких замираний на линии.Если высоты подвеса антенн выбраны, то устойчивость связина РРЛ оценивается по выполнению неравенства7з<ТД0П,(1.1)где 7 2 — суммарная вероятность (процент времени) ухудшениякачества связи на РРЛ из-за глубоких замираний сигнала на одном из пролетов, Гдоп — допустимая вероятность ухудшения качества связи на данной РРЛ в соответствии с нормами ЕАСС (Приложение 1).Вероятность ухудшения качества связи на проектируемой РРЛиз-за глубоких замираний сигнала на одном из пролетов равнасумме вероятностей, определяемых каждым пролетом (ГПрг), т.
е.где п — число пролетов проектируемой РРЛ.В свою очередь, глубокие замирания сигнала на пролете РРЛмогут возникнуть вследствие различных случайных причин, статистически не зависящих друг от друга. Поэтому вероятностьухудшения качества связи из-за замираний сигнала на одном изпролетов РРЛ равна сумме вероятностей, обусловленных каждойиз причин:Для определения критерия ухудшения качества связи на РРЛрассмотрим диаграмму уровней сигнала на одном из пролетовРРЛ (рис. 1.24). Суммарное ослабление сигнала от выхода передатчика до входа приемникаили в децибелах101gLS = L$ S + GS + Z.P.(1.2)Здесь L<j,s =1ф!+Ьф2 — суммарное ослабление сигнала в передающем и приемном фидерных трактах: G2 =Gi + G2 — суммарный коэффициент усиления передающей и приемной антенн; L p —ослабление сигнала в тракте распространения радиоволн.* Индексы 1 и 2 относят соответственно к передающей и приемной антеннам.32Рис.
1.24. Диаграмма уровнейсигнала на пролете РРЛОслабление сигнала вфидерном тракте можноопределить по формуле(в дБ)LLh= '<b + l.(1.3)где Ь'ф — ослабление в сосредоточенных элементахфидерного тракта (разделительных фильтрах, гермовставках и пр.);Ll = а ) . 1 ? + а 2 1 в(1-4)— ослабление в волноводе; (а — в дБ/м; 1Г — в м;/в — в м — погонное ослабление и длина соответственно горизонтального и вертикального участков волноводов).Ослабление сигнала в тракте распространения радиоволн[1, 3, 6] (в дБ)L =Z.
0 -fL о п ,(1.5), гдеL0 = 20 1g (?i/4 я 0 )(1.6)— ослабление сигнала при распространении радиоволн в свободном пространстве; Ьлои — дополнительное ослабление сигнала засчет неоднородности реальной среды распространения, зависящееот множителя ослабления поля свободного пространства соотношением2L —V(1 7\Природа распространения радиоволн на пролете РРЛ такова,,что дополнительное ослабление сигнала (и соответственно множитель ослабления) меняется во времени по случайному закону.Следовательно, будет меняться по случайному закону и мощностьсигнала на входе приемника, определяемая основным уравнениемпередачиP C B X = P n Z. 2 ,(18)где Р п —мощность передатчика или в децибелах по отношению к1 Вт101gPc.BX=Pn + Ls.(1.9)Отношение сигнал-шум на выходе канала связи, зависящее огмощности сигнала на входе приемника,, также будет меняться, в»2-80•33времени по случайному закону.
Таким образом, в точке нулевогоотносительного уровня (ТОНУ), где мощность сигнала 1 мВт,мощность шума будет меняться во времени по случайному закону,При этом падение уровня сигнала на входе приемника приводитк увеличению мощности шума на выходе канала.В расчетах обычно принимают, что одновременно на всех пролетах РРЛ мощность сигналов на входах приемников в течение80% времени любого месяца не должна падать ниже значения,соответствующего суммарной псофометрической мощности шумовна выходе ТФ канала, равной (например, для гипотетической эталонной цепи в 2500 км) 7500 пВт. Такой мощности сигнала навходе приемника соответствует множитель ослабления V (20).
Бслучае глубоких замираний сигнала на одном из пролетов РРЛмощность входного сигнала может снизиться настолько, что мощность шума на выходе канала превысит максимально допустимоезначение 47500 пВт, т. е. на выходе канала возникнет «всплеск»шума, вызванный замиранием сигнала на одном из пролетов. Общая продолжительность таких «всплесков» для гипотетическойэталонной цепи длиной 2500 км не должна превышать 0,1% времени любого месяца. Момент, когда шум в ТФ канале превысит47 500 пВт (или отношение сигнал-шум на выходе канала яркости ТВ ствола окажется меньше 49 дБ), принято считать моментом ухудшения качества связи из-за глубоких замираний.
В этотмомент мощность сигнала на входе приемника равна минимально допустимому значению, которому соответствуетминимальнодопустимое значение множителя ослабления УМИн- Из рис. 1.22следует, что энергетический запас аппаратуры до значения, послекоторого начинаются замирания (так называемый «запас на замирания»), может быть рассчитан (в дБ) какZ = 10 lg ( Р С / Р Ш Ь % - Ю lg (Рс/ЛДм„н.(1.10)При этомЮ1 а (Р /Р )j14 4 д Бд л яТ Фствола,(1 inI, 49 дБ для ТВ ствола.Запас на замирания Z — это величина, обратная минимальнодопустимому множителю ослабления Кмин.Таким образом, вероятность ухудшения качества связи на РРЛиз-за глубоких замираний сигнала на одном из пролетов — этовероятность того, что множитель ослабления на этом пролете окажется меньше минимально допустимого значения, т. е.Д л я проверки устойчивости связи по неравенству (1.1) необходимо для каждого пролета рассчитать суммарную вероятностьухудшения качества связи и далее рассчитать суммарную вероятность ухудшения качества связи на РРЛ, но для этого необходимо вначале рассчитать высоты подвеса антенн.Различают два типа пролетов РРЛ: пересеченные (здесь влиянием отражений радиоволн от поверхности Земли можно пренебречь) и слабопересеченные (где следует учитывать отраженийрадиоволн от поверхности Земли).
Расчет высот подвеса антенн шустойчивости связи на таких пролетах различен.РАСЧЕТ ВЫСОТ ПОДВЕСА АНТЕНННА ПЕРЕСЕЧЕННОМ ПРОЛЕТЕОсновным критерием для расчета высоты подвеса антенн н®таком пролете является условие отсутствия экранировки препятствиями минимальной зоны Френеля при субрефракции радиоволн. Как известно, основная часть энергии передатчика распространяется в сторону приемной антенны внутри минимальной зоны Френеля (рис.
1.25), представляющей эллипсоид вращения сфокусами в точках передающей и приемной антенн. Радиус минимальной зоны Френеля в любой точке пролета [1, 3](1.12)гдеk = R1/R0(1.13)— относительная координата критической точки профиля.Просвет на пролете (т. е. расстояние между линией, соединяющей центры антенн, и критической точкой профиля), существующий в течение 80% времени, должен быть не менее Но. В этом;случае напряженность поля в точке приема будет равна напря*женности поля при распространении радиоволн в свободном пространстве.Пролет может быть отнесен к пересеченным, если высоты неровностей земной поверхности соответствуют условиюД/Ч>гь2#0.Просвет на пролете, существующий в течение 80%определяется как(1.14>времен»,(1.15)Здесь g я а — среднее значение и стандартное отклонение вертикального градиента диэлектрической проницаемости тропосферы, значения которых для различных климатических районовСССР приведены в приложении 2; # ( 0 ) —величина просвета, вотсутствие рефракции радиоволн (т.
е. при g = 0);&H(g+o)= _-£-° (g + o) k {l-k).(С16}- среднее значение приращения просвета за счет рефракции, существующее в течение 80% времени.•2*35Рис. 1.25. К пояснению выбора высот подвеса антеннТаким образом, напересеченных пролетах просвет долженбыть выбран из условияТогда просвет без учета рефракции (именно для этого случая строятся профили пролетов)При этом необходимо проверить три-четыре критические точ'ки профиля, для каждой из которых выполнить расчеты по формуле (1.17).Высоты подвеса антенн определяются из профиля (см.
рис.1.25). Для этого следует отложить по вертикали от критическойточки рассчитанный ранее просвет. Для дальнейших расчетов оставляют ту критическую точку, для которой hi и h2 получилисьнаибольшими.РАСЧЕТ СУММАРНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ УХУДШЕНИЯКАЧЕСТВА СВЯЗИ НА ПЕРЕСЕЧЕННОМ ПРОЛЕТЕСуммарная вероятность ухудшения качества связи «аРРЛяз-за глубоких замираний сигнала на одном из пролетов обусловливается в общем случае тремя причинами: экранировкой препятствиями минимальной зоны Френеля при субрефракции радиоволн3"O(VMHH), интерференцией в точке приема прямого луча и лучей,отраженных от слоистых неоднородностей тропосферы TaBr(VMsm),я ослаблением сигнала из-за дождейГд(Умин).Таким образом,Тi"71/) = Т (VvV4-Tпр V мин/о \ мин/ "= ( Р /р \HP /Рш)(V)4-Тинт V' мин/ i(V)д v * мин/ •(\\•\8)/(Расчет минимально допустимого множителя ослабления напролете РРЛ.
Расчету УМин предшествует расчет коэффициентасистемы К, который является важным параметром аппаратуры.С помощью К можно легко определить мощность тепловых шу-мов в каналах РРЛ. Коэффициент системы определяется совместным решением двух основных уравнений передачи: первое уравнение (1.8) и второе уравнение для выигрыша в отношении сигнал-шум, обусловленного применением частотной модуляцииИ,(1Л9)Выразив из (1.8) Рс.вх и подставив его в (1.19), будем иметьСВЫХ:36г1Ш.ВХ'/РпШ.ВЫХ(1.20)Умножив правую и левую части (1.20) на отношение Рп/Рш.вх,получаем два равных соотношения для коэффициента системы*= х (Р„/Яш.вх) = -Г- (Рс/Рш)Б(1 .21)Из первого соотношения по известным параметрам аппаратуры Р-а, Рш.вх и и можно рассчитать К, а по известному К из второго соотношения можно определить качественные показатели ка«ала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
