В данном дипломном проекте рассматриваются вопросы по организации
жүктеу/скачать 2,29 Mb. Pdf көрінісі
|
1 8 ì , 10 Районы прикаспийской низменности – 13 10
Пустынные районы Южного Казахстана – 6
10 Степная полоса Казахстана –7 9
При длине пролета меньше 50 км стандартное отклонение должно определяться по формуле
1 y 1 1 , 3 g 10 10 8 R 0 ,
(3.6)
здесь – значение стандартного отклонения, м -1 ;
Рисунок 3.3 К определению параметра «y»
Рассчитываем просвет в отсутствии рефракции радиоволн (при g=0) по формуле
) g H( H ) 0 H( 0 R 0 ,
(3.7)
Рассчитываем кривизну земли
х=1,96 ∙10 -2 ∙ R
0 2 = 1,96∙10 -2 ∙ 23
2 = 10,4 м
Определяем минимальный радиус зоны Френеля , 75 . 0 35 27 k
м. 52 , 9 ) 75 . 0 1 ( 75 . 0 082
. 0 10 35 3 1 H 3 0
Рисунок 3.4 – Окно расчета программы Delphi Находим среднее значение изменения просвета за счет рефракции
k)
(1 k ) σ g ( 4 R ) σ g H( 0 0 R 2 0 R ,
(3.8)
здесь y = 0,8
y
1) y 1 ( ) 3.1 g 10 (10 σ 8 - R 0
(3.9) м 1 10 19 8 , 0 10 9 1) 8 , 0 1 ( ) 3.1 10 7 10 (10 σ 8 -8 8 -8 R 0
. 1 175 , 0 1 175 , 0 10 19 10 7 4 10 35 8 8 3 3 0 м ) ( ) ( ) g H( R
Определяем просвет в отсутствии рефракции
) σ g H( H H(0)
0 R 0
(3.10)
Строим профиль пролета Есиль – Двуречный с помощью программы ProfEdit по высотным отметкам топографической карты.
Рисунок 3.5 – Окно программы для построения профиля пролета РРЛ Есиль – Двуречное
Рисунок 3.6 – Профиль пролета Есиль – Отрадный Расчет времени ухудшения связи, вызванного субрефракцией радиоволн Чем выше частота радиоизлучения, тем сильнее влияет на ослабление сигнала размер капель и интенсивность дождя. Поэтому при расчете времени ослабления необходимо учитывать климатическую зону в зависимости от интенсивности дождя в течение 0,01% времени. Территория СНГ разделена на 16 климатических зон. Казахстан относится к зоне Е, для которой интенсивность осадков R 0,01 =22 мм/час. Коэффициенты регрессии для оценки затухания в зависимости от поляризации волны представлены в таблице Б.1 Приложения Б. Стандартная атмосфера имеет наибольшую плотность у поверхности Земли, поэтому радиолучи изгибаются к низу. В результате просвет на пролете, определяемый по минимальному радиусу зоны Френеля, не имеет постоянной величины, т.к. плотность атмосферы изменяется и зависит от времени суток и состояния атмосферы. Среднее значение просвета на пролете
7 , 15 ) 175 , 0 1 ( 175
, 0 ) 10 7 ( 4 ) 10 35 ( 6 , 13 ) 1 ( ) ( 4 R - H(0)
) g H( H(0) ) g Н( 8 2 3 2 0 .
Относительный просвет
47 , 1 6 , 10 7 , 15 ) ( ) ( 0 H g H g p
На чертеже профиля пролета проводим прямую параллельно радиолучу на расстоянии 0
от вершины препятствия и находим ширину препятствия r (рисунок 3.5).
Определение параметров ЦРРЛ Определяем длину препятствия. На чертеже профиля пролета проводим прямую параллельную лучу на расстоянии ΔХ = Н 0 вниз от вершины препятствия.
17 , 0 35 6 R r l 0
Параметр µ, характеризующий аппроксимирующую сферу
рассчитывается по формуле:
6 3 2 2 2 3 π 64 l k) (1 k μ , где α = 1,
5 . 1 3 1 3.14 64 17 . 0 ) 75 . 0 (1 175 , 0 μ 6 3 2 2 2
По графику (рисунок 3.7), по известным величинам 47 , 1 ) g P( и 5 , 1 μ находим значение множителя ослабления. ) g V(
Определяем мощность сигнала
на входе
приемника при
распространении радиоволн в свободном пространстве:
. 10 8 , 0 10 23 14 , 3 16 082 , 0 95 , 0 8900 200 16 3 6 2 2 2 2 2 2 0 2 2 2 2 0 Вт R G Р Р ПД ПР
Находим среднюю мощность сигнала на входе приемника
) g ( V P P 2 ПР ПР 0
(3.11)
мВт 5 5 , 2 10 0,8 P 2 3 ПР
Рисунок 3.7 – Зависимость множителя ослабления V от параметров ) g P( и
Определяем среднее напряжение сигнала на входе приемника при согласовании его входного сопротивления с волновым сопротивлением фидера W = 75 Ом по формуле:
В
75 005
, 0 W P U ПР ПР Согласно параметрам аппаратуры, чувствительность приемника (-65 дБм = 0,17 мВ). Таким образом, уровень сигнала на входе приемника значительно превышает заданный порог чувствительности.
Рассчет запаса на замирание производится по формуле 0 2 L G G S F ПРМ ПРД G t , дБ,
(3.12)
здесь
G S -
коэффициент системы, дБ;
ПРМ ПРД G G - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн;
5 2 дБ – коэффициент полезного действия антенно-фидерного тракта;
0
- затухание радиоволн в свободном пространстве
20 45 . 32 lg , lg 20 0 d МГц f L , дБ,
здесь
0 R d - длина пролета, км.
,
3660
f дБ
110
S , дБ 5 , 39 ПРМ ПРД G G
131 45 . 32 35 lg 3660 lg 20 0 L , дБ,
53 131
5 5 , 39 5 , 39 110
t F , дБ.
Значение относительного просвета 0
P , при котором наступает глубокое замирание сигнала, вызванное экранировкой, препятствием минимальной зоны Френеля
0 0 0 V V V g P MIN ,
здесь 0 V - множитель ослабления при
0 0 H , определяемый из рисунка 3.8 по значению ; Рисунок 3.8– Зависимость множителя ослабления от аппроксимирующего параметра μ
- минимальный допустимый множитель ослабления;
2
t MIN t MIN F V F V .
(3.12)
Параметр 0 31 . 2 g P g P A ,
здесь
k R A 1 1 3 0 . По графику на рисунке 3.9 определяем
V T .
Рисунок 3.9 – К расчету времени ухудшения связи, вызванного субрефракцией радиоволн
5 , 26 2 53
V дБ.
11 0
, дБ (рисунок 3.5)
41 . 1 11 5 , 26 11 0 g P
1 , 1 175
. 0 1 175 . 0 10 23 082 , 0 10 19 1 3 3 8 A
2 , 5 41 . 1 46 . 1 1 , 1 31 . 2
% 0 MIN V T (рисунок 3.8)
Расчет времени ухудшения связи из-за дождя. Чем выше частота радиоизлучения, тем сильнее влияет на ослабление сигнала размер капель и интенсивность дождя. Поэтому при расчете времени ослабления необходимо учитывать климатическую зону в зависимости от интенсивности дождя в течение 0.01% времени. Территория СНГ разделена на 16 климатических зон. Казахстан относится к зоне Е, для которой интенсивность осадков R 0,01 = 22 мм/час. Коэффициенты регрессии для оценки затухания в зависимости от поляризации волны представлены в таблице 3.2
Таблица 3.2 – Коэффициенты регрессии для оценки затухания Частота f, ГГц
Горизонтальная поляризация Вертикальная поляризация Í k
Í
V k
V
1 0,0000387 0,912 0,0000352 0,880 2 0,0001540 0,963 0,000138 0,923 4
1,121 0,000591 1,075 6
1,308 0,00155
1,265 7 0,00301 1,332 0,00265
1,312 8 0,00454 1,327 0,00395
1,31 10
0,101 1,276
0,00887 1,264
12 0,0188
1,217 0,0168
1,2
Так как интенсивность дождя неравномерно распределяется вдоль трассы, определяем эффективную длину пролета
0 R r d Э
(3.13)
здесь
0 R - длина пролета, км;
0 0 1 1 d R r - коэффициент уменьшения;
01 . 0 015 . 0 0 35
e d - опорное расстояние, км.
Удельное затухание в дожде в зависимости от поляризации волны ). ( 01 . 0 дБ R k
(3.14)
Определяется для горизонтальной и вертикальной поляризации по таблице 3.1 и выбирается наименьшее:
R k H H 01 . 0 и V R k V V 01 . 0 , дБ. Затухание на трассе превышающее 0.01 % времени определяется по формуле
d А 01 . 0 , дБ.
(3.15)
Время, в течение которого ослабление сигнала больше чем запас на замирание:
A g Т / 12 . 0 lg 172 . 0 29812 . 0 546 . 0 628 . 11 01 . 0 10 , %.
(3.16)
При А 0.01 /Ft <0.155 принимаем А 0.01 /Ft = 0.155.
Для f =3,66 ГГц 027
, 0 22 0009 . 0 1 , 1 Ã , дБ/км 018
, 0 22 0008 . 0 1 , 1 V , дБ/км Примечание – Так как величины очень малы, мы выбираем тип поляризации в соответствии с приведенным ранее частотным планом. Выбираем вертикальную поляризацию
16
25 35 22 015 . 0 0 e d , км.
4 . 0 23 35 1 1
. 2
9 23 4 . 0
d , км .
16 , 0 2 , 9 018
. 0 01 . 0
, дБ.
. 0 003 . 0 52 16 , 0 01 . 0 t F À .
7 10 39 . 1
Ò , %.
Проверка норм на неготовность и окончательный выбор оптимальных высот подвеса антенн и опор Характеристики неготовности для ГЭЦТ (гипотетический эталонный цифровой тракт) установлены в рекомендации 557МСЭ-Р. ГЭЦТ считается неготовой, если в течение 10 последовательных секунд возникли следующие условия или одно из них: - передача цифрового сигнала прервана; - в каждой секунде BER хуже 10 -3 . Неготовность аппаратуры уплотнения исключается. Характеристики неготовности делятся на неготовность оборудования и неготовность, вызванную условиями распространения радиоволн, например, величина неготовности, вызванной дождем, составляет 30-50%. Характеристики готовности ГЭЦТ протяженностью 2500 км. определяются величиной 99.7%, причем эти проценты определяются в течение достаточно большого интервала времени. Этот интервал должен составлять более года, характеристики неготовности определяются, таким образом, величиной 0.3%. Норма на неготовность
2500
3 . 0 L UR ДОП ,
(3.17)
здесь L – длина пролета, км
%
. 0 2500 35 3 . 0 ДОП UR .
Должно выполняться условие:
ÄÎÏ T T UR 0 ,
(3.18)
здесь 7 7 0 10 39 , 1 10 39 , 1 0
T T < 3 10 76 , 2 ÄÎÏ UR
Таким образом, норма на неготовность аппаратуры выполняется. Расчет времени ухудшения радиосвязи из-за многолучевого распространения. При моделировании радиолиний протяженностью более чем несколько километров должны учитываться четыре механизма замирания в чистой атмосфере, обусловленные чрезвычайно преломляющими слоями: а) расширение луча (в англоязычной технической литературе это явление называется расфокусировкой луча); б) развязка в антенне; в) поверхностное многолучевое распространение; г) атмосферное многолучевое распространение. Большинство этих механизмов возникают сами по себе или в комбинации с другими механизмами. Сильные частотно-избирательные затухания возникают, когда расфокусировка прямого луча сочетается с отражением сигнала от поверхности, что вызывает замирание вследствие многолучевого распространения. Мерцающие замирания, вызванные небольшими турбулентными возмущениями в атмосфере, всегда имеют место при этих механизмах, но на частотах ниже 40 ГГц их влияние на общее распределение замираний не существенно. На больших глубинах замирания процент времени Т ИНТ , в течение которого в узкополосных системах не превышается уровень принимаемого сигнала в средний худший месяц, может быть определен с помощью следующего приближенного асимптотического выражения
10
10 A C B ИНТ d f Q K Т , %,
(3.19)
здесь t F A - запас на замирание, дБ; d – длина пролета, км; f – частота, ГГц; К – коэффициент, учитывающий влияние климата и рельефа местности; Q – коэффициент, учитывающий другие параметры трассы; В, С – коэффициенты, учитывающие региональные эффекты.
LON LAT C C L P K 5 . 6 5 . 1 10 ,
(3.20) здесь
05 . 0 % 5 L P - процент времени с вертикальным градиентом рефракции. Коэффициенты LAT C и
C для Казахстана равны 0.
9
. 6 5 . 1 10 3 10 05 . 0
4 . 1 1 P E Q ,
(3.21)
здесь d h h E P 2 1 - наклон радиотрассы, мрад, здесь h 1 , h 2 – м;
d – км.
6 . 3
; 89 . 0 С В
87 , 0 23 34 54 P E .
4 , 0 87 , 0 1 4 . 1 Q .
9 10 / 53 6 . 3 89 . 0 9 10 5 , 1 10 23 66 , 3 4 . 0 10 3 ÈÍÒ Ò %.
Проверка норм на допустимое время ухудшения связи из-за многолучевого распространения волн
Норма на допустимое время ухудшения связи для высшего качества связи
2500 054
. 0
SES ,
(3.22)
здесь L – длина пролета, км; 2500 – длина эталонной гипотетической линии.
Должно выполняться условие ИНТ Т SES .
(3.23)
% 10 96 , 4 2500 23 054 . 0 4
.
4 10 5 , 1 10 96 , 4 . Нормы на допустимое время ухудшения связи из-за многолучевого распространения волн выполнены с большим запасом, что говорит о высокой устойчивости связи на пролете Есиль - Отрадный. жүктеу/скачать 2,29 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|