Рассмотрим упрощенную структурную схему интервала радиолинии и соответствующую диаграмму уровней (рис. 5.1). Очевидно, что качество работы линии связи, определяется уровнем сигнала на входе приемника P пр и возможными отклонениями этого уровня при замираниях.
На диаграмме уровней видно, что сигнал излучается передатчиком с уровнем P пд, проходит через разделительный фильтр (РФ), в котором уровень упадет за счет внутренних потерь и поступает через фидерную линию в передающую антенну с коэффициентом усиления G 1. За счет потерь в фидерной линии L ф1 уровень сигнала еще уменьшиться, а в передающей антенне увеличится на величину G 1.
При распространении сигнала по интервалу РРЛ (протяженностью R 0, на рабочей частоте f) уровень сигнала упадет за счет ослабления свободного пространства, потерь в газах атмосферы и некоторых дополнительных потерь. Общее ослабление сигнала за счет этих причин может достигнуть 130-140 дБ и больше.
Рис. 5.1
В приемной антенне уровень сигнала увеличится на величину G 2, затем уменьшится в приемной фидерной линии, в разделительном фильтре и поступит на вход приемника с уровнем P пр. Это значение получается в отсутствии замираний сигнала на пролете РРЛ.
Запас на замирания (M) является разницей между пороговым значением уровня сигнала на входе приемника P пр и пороговым значением P пр пор, которое определяется из параметров конкретной аппаратуры цифровых РРЛ для заданной величины k oш (10-3 или 10-6).
Перед расчетами необходимо выяснить, для каких характерных точек на пролете линии связи приведены технические данные на аппаратуру фирмой - изготовителем. Основные точки показаны на рис. 5.2.
|
|
Рис. 5.2
К примеру могут быть данные на уровень мощности передатчика для точки А', B' или С', а пороговое значение уровня сигнала на входе приемника может относится к точкам C, B или А.
Уровень сигнала на входе приемника (P пр, дБм)
Р пр = Р пд + G 1 + G 2 - L 0 - L ф1 - L ф2 - L г - L рф - L доп, (5.1)
где Р пд - уровень мощности передатчика, дБм;
G 1, G 2 - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн. При расчетах можно выбрать параметры типовых антенны из таблицы или задаться диаметрами антенн (для параболических структур) и определить их коэффициенты усиления из соотношения:
G = 20 Lg(D) + 20 Lg(f) +17.5, дБ (1)
где D - диаметр антенны, м (для диапазона частот выще 10 ГГц D = 0.3 - 1.2 м), f - рабочая частота, ГГц (при расчетах используйте округленное значение средней частоты выбранного диапазона).
При выборе антенн необходимо учитывать, что на практике не применяются антенны с коэффициентами усиления большими, чем 45 - 47 дБ.
В дальнейших расчетах эти параметры можно будет изменять для оптимизации проектируемой линии связи.
L ф1, L ф2 - ослабление сигнала в фидерных линиях (Ф1, Ф2), дБ.
L ф1= L a, где L - длина фидера, м; a - погонное затухание фидера, дБ/м,
L ф2 - определяется аналогично.
Погонное затухание в фидерных линиях зависит от типа волновода и конструктивных особенностей АФТ [ 1, глава 3].
При отсутствии фидера (когда приемопередатчики объединены с антенной в виде моноблока) необходимо учитывать конструктивные особенности устройства объединения. При диаметре антенн 30 - 50 см приемопередающий блок соединяется с антенной непосредственно с помощью прецизионного волноводного соединителя, поэтому в этих случаях потери в фидерах можно принять равными 0 дБ.
При больших диаметрах антенн соединение проводится коротким отрезком гибкого волновода, потери в котором
L ф1 = L ф2 = 0.5 дБ.
L рф - определяется из параметров аппаратуры. Обычно значение ослабления в разделительных фильтрах соответствует сумме потерь в передающем и и приемном устройствах (РФ' + РФ'', рис. 5.2).
При моноблочной конструкции, данные на уровень мощности передатчика и пороговые значения уровня сигнала на входе приемника, часто относятся к точкам, соответствующим уровням на антенном волноводном соединителе (другими словами, в значения уровней уже заложены потери в разделительных фильтрах).
В этих случаях величина потерь L рф = 0. При разнесенной конструкции приемопередатчиков и антенн, потери в РФ составляют 4 - 5 дБ (в РРЛ большой емкости).
L доп - дополнительные потери, складывающие из потерь в антенных обтекателях L ао и потерь от перепада высот приемной и передающей антенн L пв. (L доп = 1 - 2 дБ)..
|
|
L 0 = 20 lg (4.189 104 R 0 f), дБ, (5.2)
где R 0 - протяженность интервала РРЛ, км,
f - рабочая частота, ГГц,
L г рассчитывается по формуле
L г = (go +gн) R 0, дБ.
где go, gн - погонные затухания в водяных парах и атомах кислорода атмосферы (дБ/км), определяемые из графика (прил. 2).
Погонные потери радиосигнала в газах атмосферы
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Географические координаты некоторых городов России
Название | Координаты, град | Название | Координаты, град |
Анадырь | 64 СШ, 177 ВД | Новосибирск | 55 СШ, 83 ВД |
Архангельск | 64 СШ, 41 ВД | Новороссийск | 44 СШ, 37 ВД |
Астрахань | 47 СШ, 48 ВД | Норильск | 69 СШ, 88 ВД |
Барнаул | 53 СШ, 83 ВД | Омск | 54 СШ, 73 ВД |
Братск | 56 СШ, 102 ВД | Оренбург | 51.5 СШ, 55 ВД |
Брянск | 53 СШ, 34 ВД | Орел | 56 СШ, 36 ВД |
Васюган | 59 СШ, 78 ВД | Пермь | 58 СШ, 56 ВД |
Владивосток | 43 СШ, 132 ВД | Петрозаводск | 61.5 СШ, 34 ВД |
Волгоград | 49 СШ, 44.5 ВД | Петропавловск | 53 СШ, 157 ВД |
Вологда | 59 СШ, 39.5 ВД | Печора | 65 СШ, 57 ВД |
Волхов | 59.5 СШ, 32 ВД | Псков | 57.5 СШ, 28 ВД |
Воркута | 67 СШ, 64 ВД | Ростов на Дону | 47 СШ, 40 ВД |
Воронеж | 53 СШ, 39 ВД | Самара | 52 СШ, 50.5 ВД |
Выборг | 62 СШ, 28 ВД | Санкт-Петербург | 59.5 СШ, 30 ВД |
Екатерининбург | 57 СШ, 60 ВД | Смоленск | 54 СШ, 33 ВД |
Ижевск | 57 СШ, 53 ВД | Соликамск | 59 СШ,57 ВД |
Йошкар-Ола | 57 СШ, 47.7 ВД | Сочи | 43 СШ, 39 ВД |
Казань | 56 СШ, 49 ВД | Ставрополь | 45 СШ, 43.5 ВД |
Калининград | 54.5 СШ, 20 ВД | Сыктывкар | 62 СШ, 51 ВД |
Калуга | 54 СШ, 37 ВД | Тамбов | 55 СШ, 42 ВД |
Клин | 57 СШ, 37 ВД | Тверь | 57 СШ, 36 ВД |
Краснодар | 45 СШ, 38 ВД | Томск | 57 СШ, 84.5 ВД |
Красноярск | 56 СШ, 93 ВД | Тюмень | 57 СШ, 66 ВД |
Курск | 53 СШ, 37 ВД | Улан-Уде | 52 СШ, 107 ВД |
Магадан | 59 СШ, 151 ВД | Уфа | 54 СШ, 56 ВД |
Магнитогорск | 53 СШ, 61 ВД | Ухта | 63 СШ, 53 ВД |
Минск | 53.5 СШ, 27 ВД | Хабаровск | 48 СШ, 133 ВД |
Москва | 56 СШ, 37 ВД | Челябинск | 55 СШ, 61.3 ВД |
Мурманск | 68.5 СШ, 33 ВД | Чита | 52 СШ, 113 ВД |
Нижний Новгород | 56.5 СШ, 44 ВД | Ярославль | 57 СШ, 39.5 ВД |
Новгород | 58.3 СШ, 31 ВД | Якутск | 62 СШ, 129 ВД |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Координаты основных телевещательнывх спутников
Название спутника связи | Положение на орбите | Язык |
Горизонт-36 | 103о в. д. | Русский |
Горизонт-31 | 90о в. д. | Русский |
Горизонт-35 | 80о в. д. | Русский |
Panamsat 4 | 68.5о в. д. | Англ., африкаанс |
Intelsat 4 | 60о в. д. | Русский |
Intelsat 703 | 57о в. д. | Русский, казахский |
Горизонт-38 | 53о в. д. | Русский |
Галс 1&2 ** | 36о в. д. | Русский |
Astra ** | 19.2о в. д. | Англ., нем., хинди |
Eutelsat II-F3 | 16о в. д. | Араб., фр., ит. и пр. |
Hot Bird ** | 13о в. д. | разные |
Eutelsat II-F2 | 10о в. д. | Англ., тур., ит. и пр. |
Eutelsat II-F4 | 7о в. д. | Греч. и пр. |
Sirius ** | 5.2о в. д. | Швед., англ. |
Thor ** | 0.8о в. д. | Сканд., англ |
Intelsat 707 | 1о з. д. | Норв., англ., фр. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Линейные спектры многоканальных сигналов с частотным разделением каналов
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Интенсивность дождя, идущего с вероятностью 0.01%
Районы России | J 0.01, мм/час |
Карелия и Мурманская обл. | |
Архангельская обл | |
Ленинградская и Новгородская обл. | |
Центр европейской территории России | |
Северный Урал | |
Средний Урал, Пермская обл | |
Южный Урал и Приуралье | |
Прибайкалье, о. Сахалин | |
Юг европейской территории России | |
Северный Кавказ | |
Прикаспийская низменность | |
Западно-Сибирская низменность и Средне-Сибирское плоскогорье | |
Северо-Восток России | |
Прибайкалье и о. Сахалин | |
Камчатка |
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Параметры аналоговой радиорелейной аппаратуры
Параметры | Курс-2М | Курс-4 | Курс-6 | Курс-8 | Рассвет-2 | Восход-М | Радуга-4 | Электроника- Связь 6-1 | Трал-8 60/120 |
Диапазон частот, ГГц | 1.7-2.1 | 3.4-3.9 | 5.6-6.2 | 7.9-8.4 | 3.4-3.9 | 3.4-3.9 | 3.4-3.9 | 5.6-6.2 | 7.9-8.4 |
Число каналов, N | 60/120 | ||||||||
Мощность Пд, Вт/дБм | 1.5 / 32 | 0.5 / 27 | 7.5 / 39 | 0.4 / 26 | 5 / 37 | 10 / 40 | 2 / 33 | 1 / 30 | 0.3 / 25 |
Коэф. шума Пр, ед/дБ | 5.6 / 7.5 | 8 / 9 | 10 / 10 | 8 / 9 | 25 / 14 | 10 / 10 | 2.8 / 4.5 | 2.8 / 4.5 | 8 / 9 |
D f k, кГц | |||||||||
Система резерв. | 2+1 | 3+1 | 3+1 | 3+1 | 3+1 | постанц. | 3+1 | 3+1 | 1+1 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Коэффициенты усиления некоторых типов антенн, дБ
Тип антенны | Диапазон частот, ГГц | ||||
1.7 - 2.1 | 3.4 - 3.9 | 5.6 - 6.2 | 7.6 - 8.4 | 10.7 - 11.7 | |
РПА-2П | - | 39.5 | - | - | |
АДЭ-5 | 43.5 | 47.5 | - | - | |
АДЭ-3.5 | 40.5 | 43.6 | 46.3 | - | |
АМДУ-2.5 | - | 37.7 | 41.9 | 44.7 | - |
АМДУ-1.75 | - | - | 38.8 | 41.6 | 44.4 |
ПАС | - |