ження шума к размаху сигнала {Um/Up.c) в зависимости от V в условиях замираний записывается с учетом (8.26) по аналогии с (9.99) прн Pm.bj=0. В этом случае

(9.107J

где коэффициент Т, 1/км, зависящий от электрических параметров аппаратуры, определяется формулой

Г = 2.Ы0- «штад; /Zgg£U РперЯО I А/с / "

(9.108)

где Ртах - верхняя граница полосы пропускания видеоканала, МГц; Afc - девиация частоты передатчика, соответствующая сигналу изображения (размах), МГц; обычно А/с = 5,6 МГц (полный размах 8 МГц); Ввиз - визометрический коэффициент (коэффициент «взвешивания»), учитывающий особенности восприятия глазом помех, вызванных тепловыми шумами (с учетом восстанавливающего контура): Ввиз» 1,56-10-2; остальные обозначения в (9.108) такве же, как и в (9.101);

(9.109)

где Рпр.м/Рпр; определяется по формуле (9.103); хтв - безразмерный коэффициент ослабления помехи при передаче телевизионных сигналов. Если мешающим является сигнал ТВ, т. е. ТВ->-ТВ, то по экспериментальным данным для канала яркости хтв« «5-10-3 (-23 дБ).

Формулы (9.99) -(9.109) могут быть использованы не только для расчета мгновенных значений Рш н (Um/Up.c) в каналах РРЛ, но также для оценки среднеминутных значений мощности шума. Прн этом необходимо ввести поправки. По результатам экспериментов, проведенных в СССР, в диапазоне 4-6 ГГц по-статистике за летний месяц среднеминутная мощность шума, вносимая интервалом длиной 40-60 км при V» -(304-35) дБ, в большинстве случаев меньше квазимгновенной мощности шума не более чем на 2-3 дБ. По результатам, получен-

т(2п-1)

Рис. 9.37. Мощность тепловых и нелинейных шумов в верхнем канале системы: „•=1920 каналов ТЧ; A/„-140 кГц; Р„ р-

--13 дБм; Л1-2,45 10- («Восход») [1];

П--4 дБ; Но-50 км прн V=-30 дБ (Ф= -0,97)

ным В Японии в диапазоу1е 6 ГГц, эта поправка составляет примерно 2 дБ (поправочный коэффициент ~0,64); по результатам, полученным в Дании, на частоте 13,5-15 ГГц прн i/?o=45 км и V=-(30-40) дБ - соответственно 2-4 дБ.

9.11. МИНИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЕ ЗНАЧЕНИЕ МНОЖИТЕЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ

Минимально допустимым значением множителя ослабления называется такое зиаченне V,- min на /-м интервале, при котором Рш илн (Um/Up.c) в канале на конце линии равны максимально допустимым значениям Рш тех и (,Um!Up.c)max, опредсляемым рекомендациями МККР (или другими принятыми нормами) для малых процентов времени. Значение Vjmf„ соответствует необходимому энергетическому запасу аппарЗтуры на замирания сигнала.

Строго определить Vjmin с учетом всех составляющих Рш; в формуле (9.99) затруднительно.

Расчет для общего случая с учетом помех, возникаюшдх только вщггри РРЛ

Передача сигналов многоканальной телефонии. В общем случае с учетом помех, возникающих только внутри РРЛ, имеем

Vminтф»101g

Рщт J о Ч~ Рщм J о Ч~ Рщм i о

Р - Р

ш.т max ш.м /

(9.110)

где V; min тф дано в децибелах.

1. Рш.т.о [см. формулу (9.100) или (8.7)].

2. Рш.т max - максимально допустимое значение мощности тепловых шумов. При нормируемом МККР средиеминутиом значении Рштах = 47 500 пВт

ш.т™ах = 47 500-Р„„; (9.111)

Рш.п. пВт, - постоянная мощность шума, точнее, все составляющие мощностн шума, которые не зависят или почти не зависят от уровнен сигнала на интервалах РРЛ [см. формулы (9.99) и (8.6)]. В большинстве случаев следует считать

ш.ттах * 40 000 пВт. (9.112)

в настоящей методике прн определении Утгптф не учитывается поправка в 2-3 дБ на отличие среднеминутной мощности шума от квазимгновенной (см. § 9.10). Эта величина рассматривается как некоторый дополнительный запас на замирания сигнала.

3. Рш.мго, Рш.м;о - мощности нслниейных шумов, обусловленных приемом мешающих сигналов с обратного иаправлення и обратным излучением антенн соседней РРС (рис. 9.38). Этн помехи возникают при двухчастотном плане построения РРЛ, когда на антенну А вместе с полезнымсигналом с напряженностью поля Еир приходят мешающие сигналы fnp.Mz ипр.мь При определении Vj min помеха Евр.т, а соответственно и Рш.м;о влияют только при разных высотах подвеса основной и мешающей антенн (на рис. 9.38 С и Д), когда замирания полезного и мешающего сигналов на j-м интервале Roi можно считать практически неодновременными. (О величине разноса антенн см. в § 9.13.)

Значения Pш.мio и Рш.м;о определяют по формуле (9.102) при Vj и V„, где / Соответствует интервалу Roi, а i -интервалу Рог на рис. 9.38. В большинстве случаев Vj и Vm» 1.

При расчете Pш.мio и Рш.м;о можно принять следующие значения Хтф, вычисленные для рассматриваемых условий при загрузке -13 дБмО [8] [см. также <9.77)]:

Число каналов

2-10 120

5-10 300

710 600

10- 1920

4. Рш.м; -• мощность ислинейных шумов, обусловленных деполяризацией радиоволн и появлением мешающей кросс-поляризациониой компоненты сигна-

ла. Явление деполяризации (поворот плоскости поляризации) наблюдается при многолучевом распространении радиоволн в неоднородной тропосфере и зоне осадков [27].

Влияние этих факторов иа величину Vj тп необходимо учитывать в системах, использующих поляризациоииую защиту для дополнительной развязки

Рис. 9.38. Возникновение взаимных помех из-за обратного излучения антенн и приема антенной с обратного направления при двухчастотном плане построения РРЛ

между стволами, работающими иа близких частотах, например в многоствольных РРЛ, когда соседние стволы, имеющие сравнительно небольшой частотный разнос Д/=28 МГц, работают иа ортогональных поляризациях; Ртт рассчитывают по формуле (9.102),

•Де Рпр.му/пр7 = £;, (9.113)

Z)j - коэффициент деполяризации на j-м интервале РРЛ. При определении Dj необходимо учитывать следующее:

а) При распространении радиоволи в иеодиородиой тропосфере Dj возрастает с увеличением Ro, f и глубины замираний полезного сигнала. При расчете Dj по результатам экспериментов, полученных в СССР, приближеиио можно считать, что иа трассах длиной Ro>30 км при применении аитеии типа АДЭ

-0,6К/ -27 дБ,

где Dj, Vj даны в децибелах; V,? ся по формуле (9.120) или (9.121)

Статистическое распределение коэффициента деполяризации за летний месяц при разном частотном сдвиге Д/ между основным и кросс-поляризоваииым сигналами см. иа рис. 9.39.

При расчете Рш.м величина Хтф должна определяться с учетом сдвига частотных спектров полезного и мешающего сигналов, а также дополнительного ослабления мешающего сигнала фильтрами приемника [8]. При Z)j->-l (О дБ) получить расчетные аналитические выражения для Хтф затруднительно. Целесообразно пользоваться экспериментальными данными.

б) При распространении радиоволи в зоне дождей по результатам экспериментов иа интервалах РРЛ с малым углом возвышения при линейной поляризации [21, 27]

£);»-12-30Ig/-K-, (9.115)

где D,, Vj даны в децибелах, а f - в гигагерцах; VjtvVj mtn без учета деполяризации. Формула (9.115) справедлива при

- 15 дБ > К>> - 40 дБ;

(9.114)

V,-min без учета деполяризации, определяет-

4 ГГц < / < 20 ГГц; £); < О дБ

(9.116)

Зависимость Dj от длины трассы иа данном этапе ие учитывается, так как в настоящее время этот вопрос изучен слабо. По отдельным экспериментальным данным при ;?о<10 км Dj несколько возрастает при уменьшении Ra и его значение больше, чем на более протяженных трассах [27].

СЗ- <5S

Рис 9.39. Распределенне коэффициента деполяризации за летний месяц. Приморская средне-пересеченная трасса в Прибалтике: Но = 55.7 км, /=3,7 ГГц, антенны типа АДЭ-5: ----Д/=0, основная поляризация вертикальная;----Д/=28 МГц, основная поляризация горизонтальная

В формуле (9.110) предполагается, что зиачеиия P.ij -и Рш.м, коррели-роваиы во времени, так как эксперименты показывают, что замирания сигнала-основной и кросс-поляризованной компонент в большинстве случаев происходят одновременно [27]. При сравнительно малой разности частот полезного и мешающего сигналов Af«28 МГц, соответствующей в многоствольных РРЛ сдвигу частот между ближайшими стволами, работающими иа ортогональных поляризациях, картина существенно йе меняется.

Во всех случаях деполяризация радиоволи приведет к увеличению Vmin, т. е. к уменьшению энергетического запаса системы иа замирания сигнала. По результатам экспериментов эффект деполяризации из-за дождей является определяющим иа коротких трассах длиной i/?o<20 км. На более длинных трассах преобладает влияние миоголучеврсти при распростраиеиии радиоволи в тропосфере.

По экспериментальным данным Франции и США на интервалах РРЛ длиной 95 и 42-53 км иа частотах соответствеиио 6 и 11-13 ГГц при деполяризации радиоволи в тропосфере практически реализуемое значение Vjmin

-35 дБ, тогда как в отсутствие деполяризации ожидаемая величина Vjmin -45 дБ [27].

5. Рш.в) см. в (9.99), п. 6. Учитывается на слабопересечеиных интервалах РРЛ с большими просветами, особенно в морских и приморских районах, в системах большой емкости (более 1000 каналов ТЧ). В формуле (9.110) предполагается, что значения Рш.т; н Рш.м; возрастают одновременно, что близко к реальной картине (см. рис. 9.37). Рш.в; при двухлучевом распространении радиоволн и заданных параметрах Ф и у можно рассчитать по (9.104). Точно определить Ф в реальных условиях не всегда возможно, а величина Рш.и! критична в отношении Ф, поэтому при определении Vjmin можно воспользоваться приближенными эмпирическими данными:

а) На слабопересеченных сухопутных интервалах РРЛ при емкости системы примерно 1800 каналов ТЧ и энергетическом запасе аппаратуры иа замирания сигнала не менее 33 дБ при р(#)жЗ и 30 дБ при p(g) 3,8 для выполнения норм на устойчивость с учетом Рш.н необходимо иметь дополнительный запас на замирання порядка 3 дБ. Значение Vj min, рассчитанное без учета Pm.hj, следует увеличить на 3 дБ (например, вместо Vj min тф=-35 дБ считать -32 дБ).

б) В более легких условиях на сухопутных трассах (меньшие просветы и несколько меньшие емкости системы) дополнительных запасов на замирания учитывать не следует. Компенсация влияния Рш.в} будет осуществляться благодаря предусмотренному в методике запасу на замирания из-за отличия значений среднеминутной и мгновенной мощностей шума.

в) На интервалах РРЛ, проходящих в морских и приморских районах, где влияние миоголучевости увеличивается из-за большого влияния слоистой структуры тропосферы, значения Рш.н; могут превышать Рш.т max. Для выполнения норм в этом случае следует применять разнесенный прием.

г) При применении пространственно-разнесенного приема (см. § 9.13) влиянием иа величину V; min составляюищх шума Рш.н; и Рш.м;, обусловленной деполяризацией радиоволн в тропосфере, можно пренебречь.

Передача сигналов телевидения. По аналогии с формулой (9.110) ориентировочно получаем

У min ТВ

ш.т J О + tL.m / О + ш.м i О \ 1.

(9.117)

где результирующие слагаемые дроби выражены в децибелах, а отдельные слагаемые в скобках - в относительных нли абсолютных единицах:

(ш/f/p.e)„„,= 1.26.10-5 -{Uu,IU\l

(9.118)

слагаемое 1,26-10- соответствует нормируемому МККР значению -49 дБ; (UmlUp,o)a - постоянная составляющая, которая ие зависит от уровней сигналов на интервалах РРЛ и определяется из § 8.6.

Первоначально рассчитываются отдельные составляющие первого члена: {UmlUp.c\jo вычисляется для интервала Ноцпо формуле (9.107) при Г;;

( ™ ) и ( ™- ) определяются по формуле (9.109) иа интервалах со-ЧУр.с/м/о \ Ур.с/мгд

ответственно Poi; и Ro2 в зависимости от отношения Рпр.м/Рпр, определяемого также при средней рефракции. Результаты, полученные в относительных единицах, суммируются, а затем переводятся в децибелы, причем

(im/t/p,e)f„B] = 10g(t/m/t/p.c)

(9.119)

Если исходные составляющие определяются в децибелах, то суммирование полученных слагаемых в скобках производится в соответствии с рис. 8.19.

Расчет для частных случаев

Приведем приближенные формулы для наиболее распространенных частных случаев:

1. Рш.т тахРш.н;-{-Рш.м1; Рш.т;0> Pш.M;0 + Pш.мiO•

Определяющими при расчете Fjmin являются тепловые шумы. Такая ситуация наблюдается на многих интервалах РРЛ.

При передаче сигналов многоканальной телефонии

V; min тф В дБ опредвляется по формуле (9.9) или по формуле Vj mm тф « PolPja.Tmax ~ тФ ~ » пр/пер.

(9.120)

(9.121)

где все слагаемые даны в децибелах; Ро=1 мВт -нулевой уровень сигнала в канале ТЧ; Ро/Рш.т тахяк-44 дБ при Рш.т max, определяемой по формуле (9.112); Ро пр/Рпер - ослабление сигнала между приемником и передатчиком в свободном пространстве, определяемое по (9.6); /(тФ - коэффициент системы при передаче сигналов телефонии.

Для случая многоканальной телефонии с частотным разделением каналов и частотной модуляцией коэффициент М определяется по формуле (9.101), а АГтф - по формуле (8.8) или (8.9). Значения Ятф для отечественных радиорелейных систем указаны в табл. 6.6.

При передаче сигналов телевидения

l/m.-.TBoVr/VYIS-) - (9.122)

Если задан коэффициент системы для телевизионного канала /Ств, то в децибелах

min ТВ « (р.с/ш)? nuxz - (тв ~ » пр/Рпер," (9.123)

Т определяется из (9.108), (г/ш/1/рс)т max- из (9.118), /Ств - из формул (8.25), (8.26) или из табл. 6.6, а Ровр/Раер рассчитывается по (9.6).

2. Рш.т тах Рш в;-1-Рш.м;, Рш.М;0«0.

Определяющими при расчете Vj min являются тепловые шумы и нелинейные шумы, обусловленные приемом мешающего сигнала с обратного направления. Такая ситуация наблюдается при двухчастотном плане построения РРЛ, когда высоты подвеса антенн примерно равны hovhc и влиянием помехи np.Mi можно пренебречь (см. рис, 9.38). В этом случае при равных параметрах антеии, включая их защитное действие F(a) в заднем полупространстве, в относительных единицах

Vjmint

ш.т max L

2,8-Ш

го пр

(9.124)

где Ропр дана в микроваттах, Рш.т max -в пиковаттах; Т11--КПД антенно-волиоводиого тракта на /-м интервале i?oi, а цг на интервале Roz; Ум определяется при средней рефракции иа интервале Лог; х,ф приведены выше в U Ропр вычисляется по (9.5); Лш, к, Ак см. в формуле (9.101) и § 8.1; F(a) оп-педеляется из диаграммы направленности антенны в зависимости от угла а меж-Sy иаправлениеГмаксимальиого излучения и направлением иа мешающую станцию (см. рис. 9.38). В (9.124) зиачеиия Лш и Р(а) подставляются в относи-