Радиорелейная система передачи прямой видимости

 

 – вероятность (в %) возникновения интерференционных замираний, обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы с перепадом диэлектрической проницаемости воздуха Δε, рассчитывается (где R₀ – в км , f – в ГГц)

 

 

 

.

.

T_i = 0+0,23∙10^-3+0 = 0,23∙10^-3 %

 

Поскольку в заданной аппаратуре применяется посекционное резервирование 2+1, т.е. частотно-разнесенный прием (ЧРП), необходимо найти суммарный процент времени перерывов связи на секции из-за интерференции прямой и отраженной волн с учетом резервного ствола:

 

,%,

 

где  х – число рабочих стволов (2 ствола);

С_f = 10…40 – эмпирический коэффициент, учитывающий статистическую зависимость замираний на пролете при ЧРП (примем С_f =23);

m_с – число интервалов в секции РРЛ (6 интервалов) .

 

 

Для всей РРЛ, состоящей  из n секций (и m интервалов), суммарный процент времени перерывов связи:

 

,%.

.

 

Найденное значение S_PPJI сравнивают с допустимым значением =0,0232. ≥ S_PPJI. Так как 0,0232>0,00000144, то условие выполнено.

 

 

2.  Расчет показателей неготовности ЦРРЛ

Причины, приводящие к неготовности аппаратуры:

• экранирующее влияние препятствия при субрефракции;
• влияние гидрометеоров (учитывается при частотах 8 ГГц и выше);
• влияние промышленных атмосферных метеоров (экологические факторы) - данные для расчетов отсутствуют;
• ненадежность аппаратуры;
• ошибки обслуживающего персонала.

При расчете  показателей неготовности в данной  работе учитываем только влияние гидрометеоров. К гидрометеорам относятся дожди, снег, град, туман и пр. Влияние гидрометеоров заметно уже при частоте 8 ГГц, а в неблагоприятных экологических условиях (при наличии в атмосферных осадках металлизированной пыли, смога, кислот или щелочей) и на значительно более низких частотах.

Методика  учета влияния гидрометеоров  на показатели неготовности линии связи основывается на расчете ослабления сигнала в атмосферных осадках, вероятность появления которых в данной местности равна 0,01%. Погонное затухание в дождевых образованиях (в дБ/км) определяют по формуле

 

,дБ/км

 

где J – интенсивность осадков (мм/час),

 α и β – коэффициенты.

Погонное  затухание для вертикальной (α_в=1,264, β_в=0,009) поляризации радиоволн:

 

 дБ/км

 

 

 

 

Погонное  затухание для горизонтальной (α_г=1,276, β_г=0,0101) поляризации радиоволн:

 

 дБ/км.

 

Известно, что протяженность дождевых образований различна для дождей разной интенсивности. Чем сильнее дождь, тем меньшую поверхность он покрывает.

Эффективная протяженность дождевого образования определяют по формуле

 

, км,

 

где J – интенсивность дождя, который идет в данной местности в течение 0,01% времени,

R_o=L/m=66/3=22 км

 

км

 

Ослабление  сигнала в дБ, к которому приводит дождь данной интенсивности:

А _0,01=γ_д R_эфф.,дБ,              

 

Для расчета γ_д выбираем наименьшее.

 

А _0,01=1,426 ∙ 9,035 =12,88 дБ.

 

Процент времени Т_Дi, в течение которого уровень сигнала на входе приемника на пролете линии связи станет меньше порогового значения для коэффициента ошибок 10^-3 (что соответствует составляющей показателя неготовности линии связи) определяется выражением:

 

, %,

 

где М – запас на замирание.

 

.

 

Учитывая,  что в данной  работе длины  интервалов принимаются равными одной трети длины РРЛ, процент времени Т_Дi , должен удовлетворять условию:

Т_Дi,≤ ПНГ/9,

 

где  ПНГ - величина показателя неготовности. Для заданной линии связи ПНГ=0,033%.

 

%.

 

Так как 0,000039 % < 0,0037%, то условие выполнено, из этого следует, что спроектированная ЦРРЛ соответствует требуемому качеству.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Расчет диаграмм уровней сигнала на пролете

 

Диаграмма изменения уровня сигнала на пролете аналоговой и цифровой РРЛ представлена на рисунке 7. По оси абсцисс откладываются точки диаграммы, по оси ординат – значения мощности сигнала в этих точках. Точки диаграммы обозначены следующим образом:

1. сигнал на выходе левого передатчика;
2. сигнал, подводимый к левой (передающей) антенне;
3. сигнал, излучаемый левой (передающей) антенной;
4. сигнал, принимаемый правой (приемной) антенной;
5. сигнал на выходе правой (приемной) антенны;
6. сигнал на входе приемника;
7. сигнал на выходе правого передатчика.

8.1 АРРЛ, V_{min 0,1%}

 

Значения мощности сигнала в  точках диаграммы:

1. P₁ = P_пд= 1,75 дБВт;
2. P₂ = P₁ – b_Sл= 1,75 – 3,58= -1,83 дБВт;
3. P₃ = P₂ + G=-1,83+35=33,17 дБВт;
4. P₄ = P₃ – L₀ + V_{min 0,1%}= 33,17-128,17-36,87= -131,87 дБВт;
5. P₅ = P₄ + G= -131,87+35= -96,87 дБВт;
6. P₆ = P₅ – b_Sп= -96,87-3,58= -100,45 дБВт;
7. P₇ = P₁= 1,75 дБВт.

2. АРРЛ, V(80%)

 

V(80%) = –6 дБ.

Значения мощности сигнала в точках диаграммы:

1. P₁ = P_пд= 1,75 дБВт;
2. P₂ = P₁ – b_Sл=1,75 – 3,58= -1,83 дБВт;

 

3. P₃ = P₂ + G=-1,83+35=33,17 дБВт;
4. P₄ = P₃ – L₀ + V(80%)= 33,17-128,17-6= -101 дБВт;
5. P₅ = P₄ + G=-101+35=-66 дБВт;
6. P₆ = P₅ – b_Sп= -66-3,58= -69,58 дБВт;
7. P₇ = P₁= 1,75 дБВт.

3.  ЦРРЛ,

 

 

Значения мощности сигнала в  точках диаграммы:

1. P₁ = P_пд= 0 дБВт;
2. P₂ = P₁ – b_Sл= 0 – 0,5= -0,5 дБВт;

3. P₃ = P₂ + G= -0,5+45,03= 44,53 дБВт;

4. P₄ = P₃ – L₀ – L_доп –L_г +      = 44,53-140,27-1-0,154-57,64=-154,534 дБВт;
5. P₅ = P₄ + G= -154,534+45,03= -109,5 дБВт;
6. P₆ = P₅ – b_Sп= -109,5-0,5= -110 дБВт;

7. P₇ = P₁= 0 дБВт.

Рисунок 7 – Диаграмма  уровней сигнала на пролете

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной курсовой работе:

1. определено число секций (3) и общее количество интервалов (18), приведена структурная схема АРРЛ;
2. приведены нормы качественных показателей стволов РРЛ и нормы показателей не готовности ЦРРЛ;
3. рассчитан план распределения частот для АРРЛ «КУРС-2М»;
4. построены профили пролётов и определены высоты подвеса антенн для АРРЛ и ЦРРЛ;
5. рассчитаны потери, вносимые антенно-волноводным трактом (3,58 дБ для АРРЛ, 0,5 дБ для ЦРРЛ);
6. рассчитан и выбран минимально допустимый множитель ослабления рабочих стволов АРРЛ (-36,87 дБ) и запас на замирание (57,64 дБ) для ЦРРЛ.
7. сделан проверочный расчёт устойчивости связи на АРРЛ и расчет показателей неготовности ЦРРЛ.
8. рассчитана и построена диаграмма уровней сигнала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

 

1. Конспект лекций по дисциплине «Спутниковые и радиорелейные системы передачи» / Киселев А.Е., Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2011.
2. Лабораторный практикум по дисциплине «Спутниковые и радиорелейные системы передачи» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: Киселев А.Е. – Уфа, 2011.
3. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Спутниковые и радиорелейные системы передачи» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т;Сост.: Киселев А.Е. – Уфа, 2011.
4. Многоканальные телекоммуникационные системы: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 201000 - "Многоканальные телекоммуникационные системы" направления подготовки дипломированных специалистов 654400 - "Телекоммуникации" / В. Н. Гордиенко, М. С. Тверецкий .— М. :Горячая линия-Телеком, 2007.
5. Проектирование и техническая эксплуатация цифровых телекоммуникационных систем и сетей. Учебное пособие для вузов / Е.Б. Алексеев, В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев и др.; Под ред. В.Н. Гордиенко и М.С. Тверецкого. – М.: Горячая линия-Телеком, 2008.
6. СТО УГАТУ 016-2007 - Графические и текстовые конструкторские документы. Общие требования к построению, изложению, оформлению: Стандарт организации. Система менеджмента качества. - Уфа, ГОУ ВПО «УГАТУ», 2007.