Главная Радиорелейная связь



Pac>i6l- tpace РРЛ прямой видимости

дифракционным полем прн повышенной рефракции. Значение Vm(20%) определяется по методике, изложенной в § 9.7, 9.8, 9.17 (пример 1) с учетом конкретного профиля трассы между первой и четвертой станциями. При этом

Яэ [g„ (200/0)] = Яэ - g„ (20о/„) кэ (1 - Кэ), где g„ (20о/„) «g - 0.

(9.229); (9.230)

В ряде районов СССР более благоприятные условия для прямого прохождения могут наблюдаться в зимнее время, поэтому прн расчете необходимо учитывать наибольшее (по абсолютной величине) значение §.м(20%), определяемое величинами g и о нз табл. 9.2 и 9.3. а>-imcmuk


/----- \ \xs

Рис. 9.80. Профи.1ь трассы

?и:. 9. Ч. 3ci:;:ciniocTb M\iT) от Я, „ для cyxonvTirbix трасс


/00 20U JUO Ш Шт

В сомнительных случаях следует рассчитывать Км(20%) двумя способами й jareM учесть наибольшее значение.

Зашитиые углы изгиба трассы а... оппслеляются по диаграммам направленности антенн (см. гл. 2).

Поверочный расчет мощности нелинейных шумов, вызванных помехами

Если по каким-либо причинам не удается обеспечить необходимое ослабление мешаюшего сигнала путем выбора трассы и направлеииостн антенн то для этих участков следует провести поверочный расчет Рш.м. Учитывая число таких участков на РРЛ, в каждом конкретном случае проверяют выполнение рекомендаций на уровень шумов в каналах линии.

Прн расчете 1/?ш.м необходимо различать следующие случаи:

1. /?м2ч-3/?о {при прямом прохождении с 1-й на 4-ю станцию).

На г-м интервале РРЛ Pm.Mi(20%) определяется из рис. 9.77 в зависимости от Рпр.м/Рпр, рассчитываемого по формуле

I пР.м/Рпр I яа/пер (а,) + F„p («4) - 20 !g (RJR,) - V (20) -j- V„ (20o) -}-£) +

+ Дпер + ДОпер + АЛпер- (9.231)

.-;лесь ДРпер выражено в децибелах отиоспгельио папа, все остальпыс слагаемые - в децибелах; D - коэффициент поляризациоиион зашигы, т. е. дополни-

Учет помех, возиииающих внутри РРЛ


тельное ослабление уровня мешаюшего сигнала за счет различия в поляризациях полезного и мешаюшего сигналов. При средней рефракции определяется антенно-волноводным трактом (см. гл. 2, 3). В реальных условиях коэффициент D может быть реализован только в пределах главного лепестка антенны и при точной настройке ортогональности поляризаций [как и ослабление, подставляется в формулу (9.231) со знаком минус. Для всей лнннн м

Рш.м (20%) = 2 ш.мг (20%). (•232)

где М - число участков, где наблюдается прямое прохождение.

Процент времени Г,-, в течение которого на i-м интервале Рш.м1 = Рш,м.доп= = 50000 пВт, прн тропосферном распространении мешающих сигналов определяется следующим образом:

а) для морских и приморских районов -нз рнс. 9.79 по значению

б) для сухопутных районов - нз рнс. 9.81 по значению

AV„(7:,-) = y„(7e)-y„(20%), • (9.233)

где все слагаемые выражены в децибелах, а

Ум.жой () » (пР.м/Рпр)г доп ~ f пер ("l) " -пр («*) + 20 Ig (RJRo) +

+ V- ДРпер - Д Опер - ДтЬер. (9-2341

где АРпер дано в децибелах относительно ватта, остальные слагаемые - в децибелах;

(Рпр м/Рпр)(доп находятся нз рнс. 9.77 для заданной емкости системы и

Рш.м=50 000 пВт; , - т,т, ...

V рассчитывается для интервала между третьей и четвертой РРС по формулам § 9.6, 9.7 прн g=g. В большинстве случаев V« 1.

При дифракционном распространении мешающих сигналов при 1м.доп< <0 дБ Т( = 7о((Ум доп) определяют с учетом конкретного профиля трассы длиной Rm по методике § 9.12, а Ум.доп - по формуле (9.234).

При расчете учитывается наибольшее нз значений Г;(1м.доп), полученных двумя методами. Для всей линии

S» (ш.м.доп) = Х <ш.м.доп) = S (м.доп)- (9-2351

.-=1 »-=1

2. Rm и Ro соизжримы (случай распространения мешающих сигналов, возникающих из-за обратного излучения и приема антеннами *пря двухчастотном плане, см. рис. 9.38).

Мощность Pni.Mi(20%) определяется из графика на рнс. 9.77 для каждой» мешающего сигнала (пути 1 л 2 из. рис. 9.38) в зависимости от

Р /Рпр »f (а) - 20 Ig (7?„/7?о) - 1 (20%) + Км (20%) + А Рпер + А Опер +

+"д%ер. <9-236)

где АРпер дано в децибелах относительно ватта, остальные слагаемые - в децибелах- а - азимутальный угол между максимумами диаграмм направлеииостн приёмной антенны и антенны мешающей станции; F(a) - ослабление из-за диаграммы направленности анТенны мешающей станции (помеха /) или приемной антенны (помеха 2) (см. рис. 9.38); V(2m и У„(20%) определяются из табл 9 7 нли по формулам § 9.6-9.8 в зависимости от g(20%) «g--0. Мощности нелинейных шумов от двух (нли нескольких) источников складываются;



Рт.м(20%) ДЛЯ всей линии определяется по формуле (9.232), где М - число интервалов РРЛ, на которых указанные эффекты проявляются.

Влияние нелинейных шумов в малом проценте времени целесообразно учитывать при расчете величины V™i„ (см. § 9 11).

При необходимости оценить величину Рш.м; (Г) при Г<1% в общем случае воздействия помех, когда высоты подвеса антенн полезного и мешающего сигналов не совпадают (см. рис. 9.38), можно с помощью рис. 9.77 в зависимости от величины

ир (Г)

[V(T)y

nep.Ml нер.мх nep.Ml i F /r,\

-p-7,--- i- np («Ь

nep "пер Япер

в1 пер.мг пер.м2 1пер.м2 )

Рпер пер 1пер

(9.237)

где в фигурных скобках величины даны в относительных и абсолютных единицах;

/пер(а)м1 - ослабление мощности мешающего сигнала / из-за диаграммы направленности передающей антенны мешающей станции;

пр(0!)м2 - ослабление мощности мешающего сигнала 2 из-за диаграммы направленности приемной антенны;

Vmi, Vm2 - соответственно ослабление уровней мешающих сигналов 1 и 2 на трассах длиной Poi и Рог при g = g;

Pnep.it]/Рпер, Рпер.мг/Рпер - отношения мощностей передатчиков мешающих и полезного сигналов;

Gnep.Mi/G„„p, <Jnep,M2/Gnep - отношения коэффициентов усиления передающих антенн, излучающих мешающий и полезный сигналы;

tlnep.Mi/Лпер, Ппер.мг/Лпер - отношения КПД антенно-волноводных передающих трактов мешающих и полезного сигналов.

Прн совпадении высот подвеса передающих антенн из-за корреляции уровней полезного и мешающего сигналов на трассе длиной Poi (см. рис. 9.38) можно полагать

v«inv{T)] = i.

(9.238)

При идентичных параметрах передатчиков, ашенн и волноводов расчетная формула (9.237) существенно упрощается.

Для всей линии 5м(Рш.м) рассчитывается с учетом формулы (9.235).

9.17. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример i. Требуется рассчитать зависимость множителя ослабления V от вертикального градиента диэлектрической проницаемости воздуха g на интервале № 1, на волне А,= 16 см. Профиль трассы приведен на рис. 9.82.

Надо рассчитать также среднюю мощность сигнала на этом интервале, учитывая, что -10-10- 1/м. На интервале установлена аппаратура КУРС-2М


А г * is W 12 i<t If IS 20 гг i><< ге

Рис. 9.82. Профиль интервала № 1

С перископическими антениамн. Технические данные аппаратуры приведены в табл. 6.6.

1. Из профиля трассы находим основные параметры; протяженность интервала Ро=50 км, просвет Я=--15 м, относительная координата наиболее высокой точки и точки отражения (в данном случае они совпадают) «:=li/iPo= = 32/50=0,64.

2. По формуле (9.23) или по номограмме на рис. 9.9 определяем просвет Но, соответствующий полю свободного пространства: Яо=25 м.

3. Относительный просвет при отсутствии рефракции р(0)=Я/йо=" = 15/25=0,6.

4. Из профиля трассы прн g=0 (см. рис. 9.14) определяем параметры сферы, аппроксимирующей препятствие (см. § 9,7).

Принимаем Ау = Но=25 м. Проводим линию, параллельную , ливня, соединяющей центры раскрыва приемной и передающей антенн, и отстоящую от вершины препятствия на величину Ау, и определяем г=38 км.

По формуле (9.48) находим: /=r/iPo=38/50=0,76; а=Ау/Но=1.

5. По формуле (9.56) или по номограмме на рис. 9.15 находим величину характеризующую радиус кривизны препятствия: Цо=0,87.

6. Рассчитываем множитель ослабления в области субрефракции. Задаемся! .величиной g, например g=-f30-10- 1/м.

7. По формуле (9.29) илн номограмме на рис. 9.11 определяем изменение просвета AH(g) (следует помнить, что по номограмме определяются абсолютные значения АН).

ДЯ(§) = -"gK(l -«:)= - (50)2-106.3-10-7.0,64.0.36/4= -43,5м.

8. Относительное изменение просвета Ap{g)=AH(g)/Ho-43,5/25=-1,74.

9. Просвет на трассе прн =+30-10- 1/м с учетом (9.63) Я()=[Я-Ь -fЛЯ(я)№(g)].

Определяем поправочную функцию FlA{g)], которая отлична от единицьа только при H{g)<0.

Предварительно рассчитываем вспомогательные величины. По формуле (9.59) d = ZV4aK:(i-к) =0,762/4-0,23 = 0,63. По формуле (9.61)

Л (g) = 0,511 [р (0) -}- Д р (g)]/(i% [ 1 - d А р (g)] = 0,511 (0,6- 1,74)/0.873 [1 +

-f- 0,63-1,74]= -0,422.

Из графика на рис. 9.17 определяем F[A{g)]=l,l4; H{g) - 1,14 (15м-43,5 м) - -32,5 м.

10. Относительный просвет на интервале Лд 1 при g=-f30-10-* 1/м. P(г) = Я(g)/Яo= -32,5/5= -1.3.

11. По формуле (9.57) вычисляем величину n(g), учитывающую рефраг-Цнонное изменение радиуса кривизны препятствия:

i4g)Vl-dAp(g)F[A {g),K].

Из графика на рис. 9.16 FlA{g), к] = 0,86 (поправочная функция F{A{g), к отлична от единицы только при Я(g)<0, т. е. на закрытых трассах);

H(g) = /1-1-0,63-1,74.0,86= 1,1.

12. По формуле (9.55) рассчитываем результирующее значение ц= Mol-ilff) ==0,87-1,1 =0,96.

13. По форму./е (9.54) или по графику на рис. 9.13 в зависимости от ц и P{g) оп;)еделяем 1. гоотретствующсе -}-30-]0- 1/м: V-- 35 дБ.

li яашил! ..1\ч,-и.> пп)Г>.1мже11иый насчет I лпи словчи иго u«p,-,0S7 я е, pig) = (15- «,3)/25---1,М также даст 1/»-з5 дБ,



Расчет V с учетом Цо, определяемого по данным профиля, построенного прн субрефракции (в данном примере при =+30-10-8 1/м), но без учета 6H(g) дает Vx-32 дБ. Такое грубое приближение не следует использовать прн расчете трасс РРЛ.

14. Аналоглчно, задаваясь рядом других значений g, определяем соответствующие множители ослабления V в области p(g)\, причем в области 0< <P{g)i расчет проводится при условии, что FlA{g)] и F{A{g), к]=1. Результаты дальнейших расчетов приведены ниже:

ё-10« I/M-f 30 +20 +10 о -7 -10 -14 -20 -24 -28 -31,4

Р (g) -1.3 -0,6 О -f0,6 -fl 1 , 17 1 ,4 1.73 2 2 2 2 4

V, дБ -35 -25 -1 5,5 -7 О +2 +3,8 +4,2 +3.8 -f I -2о

15. Рассчитываем множитель ослабления в освещеииой области при p{g)> >1. Так как иоле в этой области иосит интерференционный характер, необходимо определить градиенты, при которых приемная антениа попадает в интерференционные максимум и минимум, и соответствующие значення V. Следует иметь в виду, 1что рассмотренная ниже интерференционная картина в отдельные периоды времени искажается из-за влияния волн, отраженных от иеодиородиостей тропосферы.

16. Согласно формуле (9.37) относительный просвет па трассе, прн кото-пом наблюдаются максимумы, p{g)шах = У3(2т-I).Лля т=\, т. е. первого максимума, p(g) i,„ai = 1,73.

17. Полученное значение соответствует просвету на трассе Н,шах = = -Яo7(7))™oI = 25 м-1,73 = 43,5 м.

18. Определяем приращение просвета, при котором достигается значение

Fi ijnax .

Д я (gimax) = Н-тах - ff 43,5 м- 15 м= 28,5 м.

19. По формуле (9.29) .или номограмме иа рнс. 9.11 определяем gimax: gimax= ~АН {gijnax)IRQK(l-K)= - 4 • 28,5/25--0,23 =

= - 19,7-10-8 i/мд:; -20-10-8 1/м.

20. Определяем коэффициент отражения от земной иоверхиости в иерв".; максимуме. На данной трассе Ф«/).

По (9.46) находим Dimax-

Dm = D

imax

= 1: X/l+32KMl-K)Ay , . -/ 32-0.23-25

У lfl(gUmax Г 0,76.43,5 •

(В этой формуле не учтено изменение I при изменении g, но ошибка несущественна.)

21. Множитель ослабления в первом максимуме Vimax=l+Oimax=l + +0,62= 1,62(-1-4,2 дБ).

22. Согласно (9.45) относительный просвет, при котором возможны минимумы поля, p(g)min=y&n. При Л=1 p(g)imin=2,45.

23. Находим просвет на трассе, соответствующий первому минимуму: (g),„i„=25 м-2,45 = 61,5 м.

24. Попадание в первый минимум возможно при изменении просвета па величину АЯ(Я1тгп) =61,5 м-15 м = 46,5 м.

25. Попадание в первый минимум на данной трассе возможно при градиенте gim<n = -32,4-10-« 1/м, т. е. при g<gKp=-31,4-10-» При критическом градиенте приемная антенна окажется вблизи минимума.

26. По формуле (9.47) определяем коэффициент отражения в первом интерференционном минимуме £)imin=®lmin:

Dn = D,min = 1 : l/i + i3.lg!qifl-btPW-№) = У УпР \ 4ак{1-к) J

0,76" (0,6 - 2,45) 4-0,23

= 1,1.

Значение £)„ = 1,1 указывает на то, что профиль трассы становится вогнутым. Для расчетов V вблизи минимума будем считать Ф„«0„яг1.

27. Промежуточные значения V рассчитываем по формуле (9.35), ваясь различными значениями g или p{g):-

зада-

1 -}- ф2 - 2 Ф COS

пр (g)

Результаты расчета приведены в таблице на стр. 324 (ориентировочно величину V в освещенной области можно оценить и но графикам иа рнс. 9.13). По этой таблице строим зависимость V от g для трассы Кя 1 (рнс. 9.83).

Н О If

Рис. 9.83. Расчетная зависимость V от интервале Л" 1. обор\-дованном аппаратурой КУРС-г.М

-16 -PU -21, -28 -32 -05

/ 1 1

! I

j--

i

Имея такие данные, можно рассчитать мощность сигиала ;ia в.чоде прно:-ника при разных метеорологических условиях.

28. Рассчитываем мощность сигнала на входе приемника КУРС-2М, ожидаемую иа интервале № 1 при среднем градиенте диэлекгрической проницаемости воздуха g= -1010- 1/м.

Согласно табл. 6.6 принимаем следующие значения параметров аппаратуры: Рпер=1,5 Вт (+1,75 дБВт); коэффициенты усиления перископических антенн (0 = 32 м) при высотах подвеса верхнего зеркала Л, = 100 м и /i2=50 м равны соответственно Опер = 26,7 дБ; Опр = 32 дБ; КПД приемопередающего тракта ориентировочно считаем равным Tinp+rinepя-3 дБ.

29. По номограмме иа рис. 9.1 определяем ослабление в свободном пространстве между ненаправленными антеннами: В7о=-ч132 .Б

30. Из рис. 9.83 определяем множитель ослабления V, ожидаемый при g = -10-10-8 v=+2 дБ.

31. По формуле (9.90) рассчитываем мощность сигнала иа входе приемника Рпр, дБВт:

Рпр = Рпер + Опер + Gnp + Ппер + Лпр + »в+ Г= 1,75 дБ Вт -Ь 26,7 дБ -Ь -f 32дБ -ЗдБ- 132дБ-}-2дБ= - 72,55 дБВт (0,055мкВт) ;

Рпр, мкВт, определяется нз рнс. 9.25.

Пример 2. Требуется рассчитать устойчивость сигнала на интервале № 1, оборудованном аппаратурой КУРС-4 с антеннами типа РПА-2П-2.

Технические даииые аппаратуры приведены в табл. 6,6. Профиль трассы показан на рис. 9.82. Трасса проходит вблизи водохранилища в климатическом районе № 10, для которого g=-Ю-Ю"» 1/м; а=9-10- 1/м (см. табл. 9.2).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [53] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69


0.0546