Файл: Проектирование интервала.docx

Внутреннее оборудование исполнено по стандарту «Евромеханика 19» в виде модульных 1U кассет К-1, куда устанавливаются все блоки.

3 Расчетная часть

3.1 Расчет высот антенн полукомплектов РРС

На условия распространения радиоволн существенное влияние оказывает характер местности, над которой они проходят. Учет рельефа местности при расчете и проектировании РРЛ производится с помощью профилей пролетов линии. Профиль пролета отображает вертикальный разрез местности со всеми высотными отметками, включая строения, лес и реки. Вычерчивание профиля пролета производится с помощью топографических карт. Для удобства при построении профилей используется параболический масштаб, в котором все высоты откладываются по оси ординат, а расстояния – по оси абсцисс. При таком построении линия, изображающая на профиле уровень моря, имеет вид параболы:

, (3.1)

где – относительная координата заданной точки определения радиуса минимальной зоны Френеля;

– расстояние до текущей точки, км;

– длина пролета, R₀ =36 км;

– радиус Земли, = 6370 км.

Пример расчета нулевого уровня по таблице рисунок 1 показан в таблице 4.

Таблица 4 – Расчет условного нулевого уровня

, км	0	2,6	11,2	14,4	19,9	27,6	32,4	36
y, м	0	6,816	21,802	24,414	25,148	18,197	9,155	0
К	0	0,072	0,31	0,4	0,553	0,76	0,9	0
	0	5,519	9,876	10,461	10,617	9,12	6,406	0
	0	1,365	4,158	4,666	4,805	3,546	1,750	0
	0	6,884	14,034	15,133	14,022	12,666	8,156	0

---

Пользуясь топографической картой, нанесем высотные отметки точек профиля относительно условного уровня на различных расстояниях и соединим их прямыми линиями.

Основным критерием для расчета высоты подвеса антенн на пролете является условие отсутствия экранировки препятствиями минимальной зоны Френеля при субрефракции радиоволн.

Радиус минимальной зоны Френеля в любой точке пролета может быть определен по формуле:

, (3.2)

где – рабочая длина волны, м.

Просвет на пролете H( )(расстояние между линией, соединяющей центры антенн, и наивысшей точкой профиля) должен быть не менее , тогда напряженность поля в точке приема будет равна напряженности поля при распространении радиоволн в свободном пространстве [3].

Известно, что просвет с учетом рефракции определяется по соотношению:

, (3.3)

где – просвет в отсутствие рефракции, м;

– приращение просвета за счет рефракции можно определить по следующей формуле:

. (3.4)

Из профиля пролета определим наивысшую точку рельефа (критическую точку) и ее координату .

Рассчитываем относительную координату критической точки:

К = R_i/ R₀ , (3.5)

Для климатического района прохождения трассы проектируемой РРЛ выбираем среднее значение вертикального градиента и стандартное отклонение δ:

1/м; 1/м.

Рассчитаем радиус минимальной зоны Френеля H₀ по формуле (3.2).

Определим приращение просвета за счет рефракции в соответствии с формулой 3.5.

Находим просвет H(

---

) по выражению (3.3).

Значения высоты подвеса антенн и получаем графическим методом, откладывая величину вверх от критической точки профиля и соединяя антенны прямой линией, при этом высоту подвеса антенн целесообразно выбирать примерно одинаковой. h₁=21 м, h₂=21 м.
К= =0,31,


H(g)= =9,876 м,



9,876+4,158=14,034м.

3.2 Расчет мощности сигнала на входе приемников

Расчет минимально-допустимого множителя ослабления без учета влияния внутренних помех, произведем по формуле, дБ:

, (3.7)

где – пороговое значение мощности сигнала на входе приемника,

= – 120 дБВт;

– мощность передатчика, дБВт (-10 дБВт);

– затухание сигнала в свободном пространстве между ненаправленными антеннами, дБ;

– коэффициенты усиления передающей и приемной антенн, дБ.

Для двухзеркальных антенн с параболическим зеркалом диаметром 0,6 м G_ПР,ПД = 37 дБ;

– суммарные потери в антенно-волноводном тракте (АВТ),

=1 дБ.

При расчетах необходимо учесть гарантированную пороговую чувствительность приемника, которая, как правило, на три 3 дБ хуже пороговой чувствительности заявленной заводом-производителем. Таким образом, при расчетах примем = -117 дБВт.

В оборудовании МИК-РЛ приемопередатчик расположен в непосредственной близости от антенны, а это означает, что коэффициент полезного действия фидерного тракта стремится к единице. Однако потери все же есть. Для их учета примем потери фидерного тракта равными 0,22 дБ.

---

Затухания сигнала в свободном пространстве можно рассчитать по формуле, дБ:

(3.8)

где – длина пролета, м;

λ – рабочая длина волны, м.
дБ,

дБ.

Из-за наличия внутрисистемных помех происходит увеличение вероятности ошибок по сравнению с теми значениями, которые обусловлены выбросами теплового шума. При этом происходит деградация порогового значения мощности сигнала и, соответственно, значения . Для учета факторов деградации вводится поправочное слагаемое :

. (3.9)

Поправочное слагаемое определяется по формуле:

(3.10)

где – обусловлено обратным излучением антенн и приемом сигналов с обратного направления на каждой ПРС при 2-х частотном плане распределения частот;

– обусловлено обратным излучением антенн и приемом сигналов с обратного направления при узлообразовании (так как на пректируемой РРЛ узлообразования нет, то = 0 дБ );

– обусловлено мешающими сигналами, возникающими на j-м интервале ЦРРЛ в системах, использующих поляризационную защиту между стволами, работающими на совпадающих частотах. Так как на РРЛ для передачи информационного потока используется один ствол, то = 0 дБ;

– обусловлено воздействием мешающих сигналов от соседних стволов. Так как на РРЛ работает один ствол, то = 0 дБ.

Значение

---

определяется в зависимости от величины Z, дБ:

, (3.10)

где значение Z_{пор.доп} равно отношению мощности мешающего сигнала к сигналу мощности полезного Р_пм.пор, вызывающему в основном канале коэффициент ошибок Р_{ош.макс} при деградации порогового уровня на 3 дБ.

При значении Р_{ош.макс} = 10^-3 примем Z_{пор.доп} = -13 дБ .

Значение Z_пор (отношение мешающего сигнала, возникающего из-за приема с обратного направления, к пороговой мощности полезного сигнала) рассчитывается по формуле, дБ:

Z_пор = -V_мин0j+ Fj(α) – 20lg(R₀/ R_j) – V_j+ V_м + ∆P_пд – ∆G_пд – ∆η_авт.пд , (3.11)

где F_j(α) – уменьшение уровня мешающего сигнала из-за диаграммы направленности приемной антенны, F_j(α) = -60 до -55 дБ;

R_j – протяженность пролета;

∆Р_д – разница в мощностях передатчиков мешающего и полезного сигнала, ∆Р_д = 0 дБ;

∆G_пд – разница в коэффициентах усиления передающих антенн мешающего и полезного сигналов; ∆G_пд = 0 дБ;

∆η_авт.пд – разница потерь в передающих фидерных трактах мешающего и полезного сигнала, ∆η_авт.пд = 0 дБ;

V_j, V_м– значение множителя ослабления полезного и мешающего сигналов при среднем градиенте диэлектрической проницаемости .

Так как относительный просвет на пролете равен единице (исходя из этого условия выбраны высоты подвеса антенн), то значения множителей ослабления полезного и мешающего сигналов равны нулю.

Рассчитываем значение Z. Значение ΔV_обр выбирают по графикам в зависимости от Z. Примем ΔV_обр равным 0,4 дБ и определим V_мин. Все полученные значения заносим в таблицу 5.
Таблица 5 – Расчет минимального множителя ослабления

Величина	Значение
	36
	-117
	-10
	141,537
	37
	-38,294
	-60
Rj	14,4
	-18,935
	0,4
	-32,894

---