Если зиачеиия вероятности отложить в гауосоиском масштабе, а длительности - в логарифмическом, то интегральное распределение Г(т) будет изображаться прямой линией (см. пример 5 в § 9.,17). Среднее значение длительности замираний

т = Тмехр[0,5(1па.)2] ,

I0 1g(T/TM) = 0,115o,

где т/тм даио в относительных единицах, а о т - в децибелах. Медианное значение длительности

См - эмпирический коэффициент. Величина скорость изменения v иа заданной трассе.

Значения См в секундах для диапазона 4 ГГц рис. 9.67 в зависимости от величины

4Rlp(g)-\Q-;

(9.209)

(9.210)

(9.211)

1/См характеризует медианную находятся из кривых на

(9.212)

здесь Ч даио в километрах в квадрате; R-, - в километрах; p(g) определяется по (9.42).

Значения g для различных климатических районов СССР указаны в табл. 9.2. Перевод v в v см. на рис. 9.48.

На рнс. 9.67 кривая 1 относится к плоским (нли слабонересеченным) сухопутным и морским трассам, где существенно отражение радиоволн от подстилающей поверхности. Кривая 2 соответствует пересеченным трассам, где влиянием отражений от поверхности земли можно пренебречь. Исключение составляют трассы с большим перепадом высот между приемной и передающей антеннами, где прн A/i»200-f-300 м Тм~-в 1,3-1,5 раза больше, чем следует нз (9.211) н кривой 2 на рис. 9.67.

Медианное значение длительности замираний уменьшается при увеличении их глубины, протяженности интервала, относительного просвета и рабочей частоты (прн отсутствии дождей).

В настоящее время частотная зависимость тм исследуется, полученные результаты неоднозначны. Ориентировочно (без учета дождей)

Тм«См1(4 )°5-, (9.213)

где Тм выражено в секундах, если f - в гигагерцах. См - в секундах, определяется из рис. 9.67 для / = 4 ГГц.

Для замираний, обусловленных влиянием дождей, Г(т) также удовлетворительно аппроксимируется логарифмически-нормальным законом, причем Тм возрастает с увеличением Ra, / и V. Скорость замираний, характеризуемая величиной 1/См, существенно меньше, чем при многолучевом распространении в тропосфере. Количественные зависимости изучаются.

Стандартное отклонение в децибелах

а= lOlga/Тм;

(9.214)

слабо зависит от глубины замираний, несколько увеличиваясь с ростом v. Усредненные значения о., полученные по экспериментальным данным в диапазоне 4 ГГц на трассах длиной 40-60 км, указаны ниже в таблице [32]:

V. дБ -20 -25 -30 -35

а. , дБ 6,5 5,8 5,2 4,9

Зависимость от параметров трасс и климатических условий также невелика и характеризуется разбросом ие превышающим ±1,5 дБ [32].

Вопрос о зависимости о. от частоты исследован недостаточно. Ограниченные данные, полученные в центре ETC, показывают в среднем увеличение а .j с возрастанием частоты. Так, при /=8 ГГц иа пересеченных трассах при о= = 35-н50 км и 1=-(25-=-30) дБ только из-за влияния тропосферы Ох~ = 6,3-5,2 дБ (несколько больше, чем в приведенной выше таблице). При /=12 ГГц в этом же районе на среднепересеченной трассе 7?о=35 км и v= = -25 дБ в наихудший месяц из-за влияния дождей и тропосферы a.ja; »13 дБ (24]. При остронаправленных антенных (G«45 дБ) о резко занисит от точности их юстировки. При дефиците из-за неточной юстировки в 5-6 дБ из интервал прн о = 33-42 км и /=8 ГГц 0.=8,5-8 дБ при К=-(21г7--f 28) дБ {19].

Количество замираний [12, 19, 21, 24, 32]. В общем случае количество замираний n за месяц (~720 ч) рассчитывается по формуле

(9.215)

JVftj2.6. 10*Г(1)/т,

где t(v), %, определяется по формуле (9.132) при условии, что Гд(1т(п)=0;

г, с, рассчитывается по формуле (9.209).

На практике для оценки удобно пользоваться эмпирической формулой

nkv. (9.216)

где kn - эмпирический коэффициент.

Значения Км для /=4 ГГц определяют из рис. 9.68 в зависимости от параметра Ч, вычисляемого по (9.212). Данные получены при 043 дБ.

Наибольшее количество замираний наблюдается на морских и приморских слабопересечеиных трассах РРЛ, наименьшее - на пересеченных сухопутных интервалах, где n уменьшается с увеличением просвета (параметра/f), так как уменьшается влияние субрефракционных замираний (см. кривую 3 на рис. 9.68). На пересеченных трассах с большими просветами, где влиянием субрефракции можно пренебречь, так же как и на слабонересечеиных трассах, следует ожидать увеличения n(kx) с возрастанием длины трассы. (В приведенной на рис. 9.68 статистике трасс подобной ситуации пе наблюдалось.)

Частотная зависимость М ориентировочно учитывается формулой

JV»( 4)2iCjvF. , (9.217>

где kn определяется для диапазона 4 ГГц из графика на рис. 9.68.

Исключения из указанных закономерностей возможны в следующих случаях:

1) иа интервалах РРЛ с перепадом высот корреспондирующих пунктов, где наблюдается меньшее число замираний, но длительность их больше, а частотная зависимость близка к линейной [12]; ,

2) при использовании остронаправленных антенн (G>43 дБ) может быть существенно больше, чем следует нз (9.216) и рис. 9.68 {19].

Количество сеансов с глубокими замираниями. За летний месяц число сеансов nc .рассчитывается по приближенной формуле [14]

JVc«AfF, (9.218)

где V0,1 (-20 дБ); М - эмпирический коэффициент, зависящий от длительности сеанса ic, параметров трасс, климатических условий и рабочей частоты. Значения М для /о = 30 с; 1; 2,5 и 10 мин, полученные из экспериментов на РРЛ, приведены иа рис. 9.69 и в табл. 9.13. Данные табл. 9.13 получены в диапазоне 4 ГГц на слабопересеченных сухопутных трассах с просветами, соответствующими положению приемной антенны при средней рефракции в пределах первого интерференционного лепестка, а в диапазонах 6, 8 и 12 ГГц на покрытых лесом среднепересеченных трассах - с большими просветами. В этих случаях коэффициент М слабо зависит от параметров трасс. Значения

Af* характеризуют интервалы РРЛ с остронаправленными антеннами (Gx «45 дБ). Во всех остальных случаях 042 дБ.

Количество замираний за сеанс Пс. Максимальное количество замираний за сеанс летних месяцев ориентировочно оценивается по эмпирической формуле

ПатахЯЧУ, (9.219)

где q - эмпирический коэффициент, зависящий от длительности сеанса tc, частоты, параметров трасс и климатических условий. Значения q для морских и

S I 7 6 5

D,B 0,3

Рис. 9.69. К определению IVp на морских н слабопересеченных приморских интервалах РРЛ в диапазоне 4 ГГц;

ф, О, X ~ экспериментальные точки

DJ 0,1 O.t Ofi

Рис. 9.68. К определению количества замираний:

/ - морские и слабопересеченные приморские трассы; 2, 3 - сухопутные слабопересеченные и пересеченные трассы; О- X - экспериментальные точки

ТАБЛИЦА 9.13

К определению количества сеансов с замираниями

слабопересеченных приморских интервалов РРЛ для f=4 ГГц указаны иа рис. 9.70 в зависимости от параметра определяемого по (9.212). В диапазоне 6 ГГц на сухопутных пересеченных трассах при изменении W от 0,45 до 0,9 q монотонно возрастает в следующих пределах: 12-19 при fc = l мин; 15- 30 при 0=2,5 мин и 19-33 прн 0 = 10 мин.

IJ,Z 0,3 O.k 0,5 0,Б OJ 0i8 0,9 1

Рис. 9.70. К определению на морских и приморских ий-

тервалах РРЛ:

А. ф. X - экспериментальные точки

В диапазонах 8 и 12 ГГц статистика экспериментов ограничена. Значения "с mm, полученные в центральных районах ETC для Ро = 35-1-40 км на уровне 1=-28 дБ. следующие:

1) при f = 8 ГГц и остронаправленных антеннах (G«45 дБ) в условиях жаркого лета при отсутствии дождей ncmai«7, 14, 30 и 76 при /с =0,5; 1; 2,5 и 10 мин;

2) при f=12 ГГц, G = 40 дБ в условиях дождливого месяца (влияние неоднородностей тропосферы невелико) Лотах «8, 10 и 18 при tc = \; 2,5; 10 мин.

Распределения 7"(Лс) для интервалов РРЛ, имеющих p(g) = 1,52,2, в большинстве случаев удовлетворительно аппроксимируются степенной функцией (прямая линия в полулогарифмическом масштабе). Типичное распределение 7(Пс)приведено на рис. 9.71. Предельное распределение Г(Лс) на морской трассе с больщим просветом получено в [14] (см. также пример 5 в § 9.17).

Длительность и количество замираний при рзнесенш>м приеме

При разнесенном приеме иа выходе системы резервирования распределения длительности замираний за отдельные месяцы при K-Cl нередко отличаются от логарифмически-нормального закона из-за ограниченной статистики глубоких замираний, оставшихся на выходе системы резервирования. Усредненные за несколько месяцев, эти распределения, как правило, близки к логарифмически-нормальному закону.

При ЧРП в системе поучасткового резервирования параметры усредненных, распределений при /=4 ГГц имеют следующие закономерности:

. По данным, усредиеиным для различных трасс, на выходе системы резервирования т/тм*!1, где тд/- медианная длительность замираний при частотном разнесении принимаемых сигналов на величину А/.

2. В зависимости от параметров трасс, характеризуемых величиной Ч, оп ределяемой по (9.212):

а) при Упор = -20 дБ и резервировании типа (1 + 1), (2+1) т дДм«1 при Af =1,5% и тду/т«*1,5 при А /=3%;

б) при Vnop=-30 дБ Xj/xk уменьшается с увеличением ч. При A f= = 1,5% и г)=0,2+0,6 соответствеиио тд/т„=4,5+0,25. Эти результаты обусловлены разным влиянием медленных частотно-коррелированных замираний на

от 5 678 0.01 7 3 4 56760,1 2 3 4 56781.0 2 3 %

Рис. 9. Во-48,

56780,01 г 3 4 56780,01 2 3 56787,0 Z 3i5%

.71. Распределения количества замираний на сухопутной слабопересеченной трассе; , км, Л = + 16 м, /-3,7 ГГц, период измерений - июль (500 ч):

-30 с, кривые I, II, III; <с=2,5 мин, кривые /. 2, 3; 6 - t~\ мни, кривые /, 2. 3: мин, кривые 2", Л"; I, /, /, /" У = 35 дБ; И, 2. 2, 2"-V = -30 дБ; III 3 3,

-25 дБ

трассах с различными параметрами и пороговыми уровнями прн резервировании Упор.

3. Стандартное отклонение при частотном разнесении о -г несколько возрастает по сравнению с его значением при одинарном приеме. Прн резервировании типа (1 + 1), (2+1) и Д /=1,5ч-3% оду «7 дБ прн 1/пор = -25 дБ и <У XAi ~5,9 дБ прн Упор=-30 дБ (для сравнения см. данные таблицы на стр. 308).

В диапазоне 8 ГГц на пересеченных интервалах РРЛ с большими просве-TfiMH при резервировании типа (1 + 1) при Упор = - (25-нЗО) дБ и A f = 0,7 и 1,4% зиачеиия т„ду/тм= 1-2, а а-д ха. .

Эффективность разнесенного приема. Эффективность ЧРП за летний месяц в обшем случае характеризуется величиной

Г„ит {V) XAf

(9.220)

иит(1)чрп т

где /Уду - количество замираний на выходе системы резервирования при ЧРП; 7"инт(У) определяют прн одииариом приеме по (9Л46), (9.152); Гпн1.(У) j определиют нз (9.175); т вычисляют по (9.209); Тд-средняя длительность замираний прн ЧРП, ориентировочно может быть определена по (9.209), где

вместо Тм н Ом подставляются величины т

Аналогичную формулу можно записать для случая ПРП. Выигрыш NIN ожидаемый в диапазоне 4 ГГц, можно оценить по обобшениым эксперименгаль-ным данным, полученным иа трассах длиной 35-60 км (рис. 9.72) [12]. Кривые 1-3 характерны для интервалов с относительными просветами p(g) = \ +2,2, кривая 4 соответствует предельному случаю. Она получена на морской трассе длиной Ло = 43 км с большим просветом [p(g) =5,74]. Во всех остальных с.тучаях для этой трассы Лду»0. Кривыми 1 и 3 (по аналогии с / и 3) можно пользоваться для ориентировочной оценки значений Л/Лд на иятс;)вали.\ РРЛ длиной 40-50 км с перепадом высот корреспондирующих пунктов порядка 1004-200 м.

Выигрыш в зависимости от параметров трасс определяется из рис. 9.73. где а находится из табл. 9.2, 9.3. Пунктирные части кривых справедливы для значений p{g), примерно соответствующих интерференционным максимумам. Зависимости построены по данным измерений в диапазоне 4 ГГц на слабопересеченных сухопутных «морских интервалах РРЛ.

ТАБЛ11Ц.\ 9.U

Эффективность частотно-разнесенного приема в диапазоне 8 ГГц при резервировании типа (1 + 1)

В диапазоне 8 ГГц при нспользованни остронаправленных антенн (Опер, Опр«45 дБ) выигрыш, обусловленный частот110-ра311ссс1И1ым приемом, меиьик (см. табл. 9.14).

При разнесенном приеме уменьшается и число сеансов с глубокими за мира-

ни лми.