рис Й*"™ " " "" некоторых значений p=fma./f„,„ приведенына

Графики 02(0) и аз (а) приведены на рис. 8.9. Значения кгк и кзк определяются обычно экспериментальным путем.

Нелинейные шумы, возникающие в высокочастотном тракте радиорелейной линии

Возникновение нелинейных шумов в высокочастотном тракте радиорелейной линии обусловлено нелинейностью характеристики группового времени запаздывания ВЧ тракта, которая, в свою очередь, определяется нелинейностью фазовых характеристик тракта усиления промежуточных частот и СВЧ полосовых и разделительных фильтров.

Ограничиваясь нелинейностью второго и третьего порядков, мощность нелинейных шумов ВЧ тракта станции Рш.н пВт можно определить по формуле

р ~ 10»-~

lmax- rmtn

(8.17).

Рис. 8.10. К определению Vs и V>

Y2 = (Д -.и - Д i; )/2 А fi; Ts = (Д + Дт„)/2 Д .

где у2 и уз - соответственно коэффициенты разложения характеристики ГВЗ тракта при первой и второй степенях расстройки. Остальные обозначения те же, что и в формуле (8.16). Коэффициенты уг и уз могут быть определены, если известна зависимость изменения ГВЗ ВЧ тракта от расстройки частоты. Так, если при расстройке, равной Д/ь неравномерность ГВЗ составляет Дт+, а при расстройке, равной --Afu неравномерность ГВЗ составляет Дт (рис. 8.10), то

(8.18)

Формула (8.17) выведена иа основе так называемого квазистационарного приближения. Квазистационарное приближение предполагает, что при анализе прохождения ЧМ сигнала через четырехполюсник можно пользоваться статическими амплитудно-частотными и фазовыми характеристиками. Известно, что такое допущение имеет свои ограничения. В [1] показано, что квазистационариое приближение применимо, если в пределах необходимой ширины полосы пропускания ВЧ тракта энергетический спектр сигнала имеет форму гауссовской кривой, что справедливо при условии

(8.19)

а коэффициент передачи ВЧ тракта не имеет особенностей (последнее условие обычно выполняется в трактах радиорелейных систем). Условие (8.19) выполняете:! только для систем с небольшим числом каналов (менее 300).

В реальной радиорелейной аппаратуре для уменьшения величины Рш.н всегда применяется коррекция неравномерности ГВЗ. В этом случае регультирую-щую характеристику группового времени запаздывания уже нельзя аппроксимн-

4 ровать полиномом третьей степени, как это предполагалось при выводе форму--1 лы (8.17).

\i Строгий метод расчета величины Рш.н, применимый при любой зависимости

т от частоты, при котором не налагаются ограничения, выраженные соотноше-

5 нием (8.19), разработан С. В. Бородичем [1].

Нелинейные шумы, возникаюпще в фидерном тракте

в фидерном тракте всегда происходит частичное отражение энергии СВЧ сигнала от антенны, аппаратуры и стыков отдельных секций волноводов. В результате на вход приемника помимо основного сигнала приходят отраженные сигналы (или эхо-сигналы), запаздывающие по времени, что, в свою очередь, приводит к возникновению переходных (нелинейных) шумов. Для ориентиро-, вочной оценки переходных шумов, обусловленных эхо-сигналом из-за отражения от концов волновода, можно пользоваться графиками рис. 8.11, построенными на основе результатов работы [I].

Графики рис. 8.11 представляют собой зависимость Рщ.в от длины волновода и для, систем с различной емкостью при отношении сигнал/эхо, равном 60 дБ, в канале со средней частотой fK = 0,75fm„j, для которого мощность шума, обусловленная эхо-сигналом, имеет наибольшую величину. Графики дают два значения Рш.в - максимальное п минимальное - соответственно при неблагоприятном и благоприятном соотношениях фаз коэффициентов отражений от концов волноводов.

При отношении сигнал/эхо, отличном от 60 дБ, необходимо внести соответствующую поправку к величинам, полученным из графиков рис. 8.11. Величина поправки равна разности между 60 дБ и действительным значением отношения снгнал/эхо. .

Отноше1ше сигнал/эхо определяется по фор.муле

„ „ - 2/jj а.

(8 20)

где с -погонное затухание волновода, дБ/м; i, I2 -затухание несогласованности :!.з концах волновода, дБ. Зависимость значений от КСВ элементов, подключенных к концам волноводов, приведена на рис. 8.12.

Пример. Волновод имеет длину\/в = 50 м, погонное затухание а= = 0,0.38 дБ/м, КСВ элементов, подключенных к концам волновода, составляет соответственно 1,08 и 1,1. По графику 8.12 находим значения i и Ь, которые соответственно равны 28,3 и 26 4 дБ. По формуле (8.20) находим отношение с/;, = i!8.3-f 26.4 + 2 • 50 • 0,038 = 58,5 дБ

При большом числе волноводов на линии для ориентировочной оценки переходных шумов, возникающих в волноводах, можно принимать среднее значение шума между Я,,,,в max и Рщ.в min.

Графики рис. 8.11 построены с учетом только отражений от концов волноводов. В большинстве случаев это допустимо, так как современные волноводы обладают большой однородностью.

В случае составного волноводного тракта, например, состоящего из вертикального круглого и горизонтального эллиптического волноводов, следует рассмотреть три эхо/снгпала соответственно для трех путей - /1, h и /3 (рис. 8.13). Для каждого э.хо/сигнала необходимо определить свое значение Яш.в, а затем суммировать все три значения шума. При определении КСВ в точках отражения (/, 2, 3) следует учитывать отражения от всех элементов, находящихся вблн-зн этНх точек, как корень квадратный из суммы квадратов коэффициентов отражений от этих элементов. Расчет шумов в составном волноводе рассмотрен в [Я.

Ii многонолновьгх волноводах дополнительным источником нелинейных шумов .-.•огут быть волны высших типов. Этот вопрос также paccMorpeii в [4].

Нелинейные шумы, вызванные радиопомехами

Наличие на входе приемника радиорелейной станции (помимо полезного сигнала) постороннего сигнала радиопомехи может привести к возникновению в канале ТЧ нелинейных шумов. Типичными радиопомехами, которые возникают в радиорелейной линии, являются прием с обратного направления связи из-за недостаточных защитных свойств антенны при двухчастотном плане распределения частот н прием сигнала через трн интервала лннни.

в 7 Б 5 k 3 2

10 20 30 1/0 50 60 70 SO 90 м а)

10 20 30 liO 50 ВО 70 ВО 90 м

пВт 12 Л 10 9 в 7 В 5 к 3 2 1

10 го 30 1,0 50 во 70 во 90 м

лВт 12 11 10 9 8 7

5 k 3

2 1 О

10 20 30 kO 50 во 70 SO 90 м г)

15 П 13 12 11 10 3 8 7

Ь * 3 2 1 О

IB 20 30 1,0 50 ВО 70 ВО 90 м

пВт 15

13 12 11 10 9 8 7 В 5

k 3 2 1

10 20 за 40 50 во 70 во 90 м

Рис. 8.11. Зависимость от с/э = 60 дБ; а-Л-ЗОО, б-Л*=600, s-JV = 720, г-Л = 1020, а-Л- = ]320, е-N-1920

36 21

Рис. 8.11. 3»1

1,0 1,1 1,Z 1,1

рисимость затухания несогласованности \ от КСВ

Аппаратура

Радиопомехи могут возникать от других радиорелейных систем, работа-Антенна юших в том же диапазоне частот, а также от различных радиотехиически.\ устройств,, сигналы от которых (илн пх гармопикн) попадают в полосу пропускания приемника радиорелейной станции.

Для случая, когда радиопомеха промодулнрована по частоте таким же многоканальнымсообщением, как и полезный сигнал (прием с обратного направления связи или прием через три интервала), а также в случае немоду-лироваиной радиопомехи псофометрическая мощность шума Рш.м в пВт в канале ТЧ в точке относительного нулевого уровня рассчитывается по формуле

(8.21)

Рис. 8.13. Эхо-сигналы в составном волноводной тракте

где к- = Ри1Рс -отношение мощности помехи Рп к мощности сигнала Рс иа входе приемника;

a = 2.\f-„PcpiF-max для случзя модулированной помехи; а = Л/-кРср/Ятаз: ДЛЯ с.чучзя нсмодулИрованной помсхн; значение Рср мВт сле.дует брать из табл. 8.2;

Pl = 6flFmax-0L; Р2= S[/fтах + И; а = Рк1Ртах;

ТАБЛИЦА 3.3

Составляющие шума в верхнем канале ТЧ для некоторых отечественных радиорелейных систем

Составляющая шума

Обозначение

Псофо.метрическая мощность шума, пВт

Тепловой шум одного комплекта модулятора, демодулятора и групповых усн.тп-телей

Нелинейный шум одного комплекта модуляторов, демодуляторов и групповых усилителей

Нелинейный шум одного приемопередатчик.-!

Тепловой П1ум гетсролнп-hoio тракта одного прнемо передатчика

ш.т.гр.тр

ш.н.гр.тр ш.н

s°

а. со

50 30

о s: So

¥ -

70 40

35 35

65 40

20 30

40 12

20 20

6/- расстройка несущей частоты помехи относительно несущей частоты сигнала.

Значения функции g{a\P\) следует брать из графиков рис. 8.14, которые даны для случая использования предыскажения в соответствии с рекомендацией 275-2 МККР. Значения функции g{a\P\), отсчитываемые по ординате графика рис. 8.14, даны в децибелах. При подстановке в фор.мулу (8.21) эти значения должны быть переведены в отношение мощностей.

Формула (8.21) справедлива при условии к-С1, что обычно выполняется для указанных выше случаев радиопомех.

Вредное влияние радиопомехи в отдельных каналах ТЧ может быть значительно больше, чем следует из формулы (8.21), в случае, если расстройка несущей частоты помехи относительно несущей частоты сигнала 6f такова, что несущая частота помехи попадает в спектр боковых полос полезного ЧМ сигнала. Это возможно, напри.мер, при радиопомехе от приема с обратного направлениЕ связи в телефонных стволах при 6f>fmin.

В табл. 8.3 приведены значения мощности шумов Рш.т.гр.тр, Рш.н.гр.тр Рш.н и Рш.т для ряда отечественных радиорелейных систем.

. dSyfalPlj 10

Рис. ".14. Графики званных радиопомехами

1 ьг

фу11кдиЯй(а IРI) для расчета п1умов, bi.i-