K = , где Ri – расстояние до препятствия
Рассчитаем приращение просвета за счет рефракции, существующие в течении 80% времени
Рассчитаем радиус минимальной зоны Френеля
, где λ- длинна волны, м.
Рассчитаем просвет на пролете в отсутствии рефракции:
Пролет 1 к = 0,5
Ho = 7,48 – (-1,17) = 8,65м.
Пролет 2 к = 15/25 = 0,6
Ho = 8,66 – (-1,41) = 10,07 м
Пролет 4 к = 12/30 = 0,4
Ho = 9,48 – (-1,35) = 11,83 м
Пролет 3 к = 0,5
Ho = 8,83 – (-1,46) = 10,29 м
Пролет 5 к = 19/28=0,67
Ho = 8,79 – (-1,3) = 10,09 м
Пролет 6 к = 26/30=0,86
Ho = 6,7 – (-0,67) = 7,37 м
Пролет 1. Откладываем три луча и получаем:
h1 = 22,5 м; h2 = 30 м; h1 + h2 = 52,5 м
h1 = 28 м; h2 = 28 м; h1 + h2 = 56 м
h1 = 20 м; h2 = 30 м; h1 + h2 = 50 м
h1 и h2 –высоты подвеса антенн по соответственно передающей и приемлемой станцией.
Выбираем вариант h1 = 20 м; h2 = 30 м.
Пролет 2.
h1 = 60 м; h2 = 35 м; h1 + h2 = 95 м
h1 = 67,5 м; h2 = 28 м; h1 + h2 = 93,5 м
h1 = 64 м; h2 = 25 м; h1 + h2 = 25 м
Выбираем вариант h1 = 64 м; h2 = 25 м.
Пролет 3.
h1 = 23 м; h2 = 10 м; h1 + h2 = 33 м
h1 = 15 м; h2 = 15 м; h1 + h2 = 30 м
h1 = 13 м; h2 = 22 м; h1 + h2 = 35 м
Выбираем вариант h1 = h2 = 15 м.
Пролет 4.
h1 = 112 м; h2 = 40 м; h1 + h2 = 152 м
h1 = 119 м; h2 = 34 м; h1 + h2 = 153 м
h1 = 127 м; h2 = 20 м; h1 + h2 = 147 м
Выбираем вариант h1 = 127 м; h2 = 20 м.
Пролет 5.
h1 = 34 м; h2 = 30 м; h1 + h2 = 64 м
h1 = 42 м; h2 = 23 м; h1 + h2 = 65 м
h1 = 49 м; h2 = 20 м; h1 + h2 = 69 м
Выбираем вариант h1 = 34 м; h2 = 30 м.
Пролет 6.
h1 = 30 м; h2 = 20 м; h1 + h2 = 50 м
h1 = 45 м; h2 = 17 м; h1 + h2 = 62 м
h1 = 60 м; h2 = 15 м; h1 + h2 = 75 м
Выбираем вариант h1 = 30 м; h2 = 20 м.
Методом оптимизации выбираем высоты подвеса антенн. Окончательный выбор после расчёта времени ухудшения связи из-за рефракции радиоволн.
6. Расчет запаса на замирание
, где
SG - коэффициент системы;
Gпер , Gпр - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн соответственно;
2ή ≈ 5 дБ – КПД АФТ
L0 – затухание радиоволн в свободном пространстве;
, где f (МГц), d (км)
Пролет 1.
Пролет 2,3
Пролет 4,6
Пролет 5
7. Расчет времени ухудшения связи из-за дождя.
Казахстан относится к зоне Е, для которой интенсивность осадков R0,01=22 мм/час.
Коэффициент регрессии для оценки затухания для частоты 8 ГГц в зависимости от поляризации волны:
άH = 1,327 Kн = 0,00454
άv = 1,31 Кv = 0,00395
Опорное расстояние:
do = 35(exp(-0,015 R0,01) = 35 е-0,015∙22 = 25,16 км
Коэффициент уменьшения:
Эффективная длинна трассы dэ = r Ro
Учитывая затухания в дожде в зависимости от поляризации волны:
Затухание, которое превышает для 0,01% времени:
Время в течении которого дождь вызовет затухание больше запаса на замирание
Пролет 1 Вертикальная поляризация
Проверяем величину , заменяем на 0,155 чтобы под корнем не было мнимого числа, тогда получится:
Проверяем горизонтальную поляризацию:
По величине A0,01 определяем, что поэтому T=10-6 %
Пролет 2,3 Вертикальная поляризация
A0,01=0,22∙12,5=2,75дБ
Пролет 4,6 Вертикальная поляризация
A0,01=0,22∙13,5=2,97дБ
Пролет 5 Вертикальная поляризация
A0,01=0,22∙13,2=2,9дБ
Т.к. при любом виде поляризации , то выбираем поляризацию следующим образом:
Пролет 4 – вертикальная
Пролет 2 – горизонтальная
Пролет 1 – горизонтальная
Пролет 3 – вертикальная
Пролет 5 – горизонтальная
Пролет 6 – вертикальная
8. Расчет времени ухудшения качества связи,
вызванное субрефракцией радиоволн
Среднее значение просвета на пролете:
Относительный просвет:
Проводим прямую АВ параллельно радиолучу на расстоянии от вершины препятствия и находим ширину препятствия r.
- относительная длина препятствия
Параметр μ, характеризующий аппроксимирующую сферу:
, где α = 0,5; 1. Возьмем α равным 1.
Значение относительного просвета P(g0), при котором наступает глубокое замирание сигнала, вызванное экранированной препятствием минимальной зоны Френеля:
, где Vo – множитель ослабления при H(0) = 0, определяемый по рисунку 1.28 (Л.2) по значению μ; Vmin – минимальный допустимый множитель ослабления.
Vmin2 = - Ft
Vmin ≈ Ft/2
Параметр ψ:
, где
По графику 1.29 (Л.2) определяем То (Vmin) по значению ψ.
Пролет 1
м; r = 27 км
;
Vo = -24 дБ; Nmin = -23,775 дБ
Т = 1 %
Увеличиваем H(g) на 10 метров
То(Vmin) = 0,00005%
Пролет 2
м
r = 8 км
Vo = -8 дБ; Vmin = - 22,375 дБ
То (Vmin) = 0,00015 %
Пролет 3
K = 0,5 r = 18 км
м
Vo = -12 дБ; Vmin = - 22,375 дБ
То(Vmin) = 0,05% > нормы, увеличиваем H(g) на 7 метров
To(Vmin)=0,00075%
Пролет 4
K = 0,4 r = 20 км
м
Vo = -13 дБ; Vmin = - 21,5 дБ
То(Vmin) = 0,6% > нормы, увеличиваем H(g) на 15 метров
To(Vmin)=0,002%
Пролет 5
K = 0,67 r = 17 км
м
Vo = -10 дБ; Vmin = - 21,8 дБ
То(Vmin) = 0,02%; увеличиваем H(g) на 5 метров
To(Vmin)=0,00075%
Пролет 6
K = 0,86 r = 24 км
м
Vo = -13 дБ; Vmin = - 21,5 дБ
То(Vmin) = 0,02%; увеличиваем H(g) на 5 метров
To(Vmin)=0,0001%
9. Проверка норм на неготовность
- норма на неготовность.
Пролет 1
%
Пролет 2
%
Пролет 3
%
Пролет 4
%
Пролет 5
%
Пролет 6
%
Нормы на неготовность связи выполняются.
10. Окончательный выбор высот подвеса антенн.
Для обеспечения норм на неготовность, вызванную субрефракцией радиоволн, на пролетах увеличиваем просвет. На эту же величину увеличиваем высоты подвеса антенн.
Пролет 1 h1 = 20 + 10 = 30 м h2 = 30 + 10 = 40 м
Пролет 2 h1= 64 м h2 = 25 м
Пролет 3 h1= h2 = 15 + 7 = 22 м
Пролет 4 h1= 127 + 15 = 142 м h2 = 20 + 15 = 35 м
Пролет 5 h1= 34 + 5 = 39 м h2 = 30 + 5 = 35 м
Пролет 6 h1= 30 + 5 = 35 м h2 = 20 + 5 = 25 м
Высота опор на станциях выбираются, исходя из максимальной высоты подвеса антенн в зависимости от конструкции антенны. Типовые секции выбираются из условия экономии металла.
Мангыстау – мачтовая опора с трубчатым стволом диаметром 1220 мм, толщиной стенок 12 мм и высотой 32,5 м из пяти секций по 6,5 м.
Большой Эмир – мачтовая опора высотой 22 м из двух секций по 11 м.
Разъезд №15 – решётчатая мачта, выполненная из уголкик с переходными площадками, расположенными через 4,5 м по высоте. Высота мачты 144 м; 32 переходных площадки.
Шетпе – трубчатая опора высотой 40,5 м из девяти секций по 4,5 м.
Беки – трубчатая опора высотой 27 м из шести секций по 4,5 м.
11. Расчет времени ухудшения качества связи из-за
многолучевого распространения.
, где
Kкp – коэффициент, учитывающий влияние климата и рельефа местности;
Q – учет других региональных факторов;
f- частота, ГГц;
Ro – длина просвета, км;
;
PL= 5%= 0,05 - процент времени с вертикальным градиентом рефракции
ед/км
Коэффициенты для Казахстана:
CLon и CLAT = 0
, где - угол наклона радиолуча
, где h1 и h2 – высоты подвеса антенн
d = Ro; B = 0,89; C = 3,6
Пролет 1
%
Пролет 2
%
Пролет 3
%
Пролет 4
%
Пролет 5
%
Пролет 6
%
12. Проверка норм на допустимое время ухудшения качества связи.
Норма на допустимое время ухудшения качества связи из-за многолучевого распространения радиоволн:
Пролет 1
Пролет 2
Пролет 3
Пролет 4
Пролет 5
Пролет 6
При сравнении норм с полученными результатами видно, что нормы выполнены.
13. Структурные схемы аппаратуры.
Цифровая радиорелейная станция состоит из двух блоков – базового блока (IDU) и внешнего приемо-передающего модуля (ODU). Информационный цифровой поток, сформированный в аппаратуре уплотнения или мультиплексным оборудованием, поступает на вход IDU, где происходит модуляция на 70 МГц, которая является первой промежуточной частотой. Обычно это один из видов фазовой манипуляции. В приемном тракте IDU происходит демодуляция. Кроме этого, в тракте передачи ещё осуществляется частотная модуляция аналоговым сигналом служебной связи. Суммарный сигнал поступает на вход ODU, где сигнал переносится на более высокую частоту сантиметрового диапазона, усиливается и переносится на рабочую частоту. В приемном тракте происходит обратное преобразование.
Данная цифровая станция не имеет ODU. Многоканальный цифровой сигнал поступает на МЦП, в базовом блоке цифровой поток объединяется с сигналами контроля и сигнализации и поступает в приёмопередатчик, где осуществляется модуляция, усиление СВЧ сигнала и передача в АФТ и антенну. В приёмном тракте идёт обратный процесс.
Рис. Схема ОРС
Рис. Схема ПРС
Заключение
Данный курсовой проект рассматривает возможность построения РРЛ в Мангыстаусской области в направлении запад – восток Мангыстау – Жарныш с ответвлением в Беки. РРЛ соответствует всем требованиям, предъявляемым к проектированию трассы РРЛ. Проведённый расчёт подтвердил, что связь будет устойчивой при рассчитанных высотах подвеса антенн, выбор которых осуществлялся путём оптимизации.
Список литературы
1. Международный Союз Электросвязи «Справочник по цифровым радиорелейным системам»- Бюро радиосвязи Женева, 1996г.
2. Л.Г. Мордухович А.П. Степанов «Системы радиосвязи «Курсовое проектирование» М.: Радио и связь, 1987г.
3. Л.Г. Мордухович «Радиорелейные линии связи»- М.: Радио и связь, 1989г.
4. «Справочник по радиорелейной связи» Каменский Н.Н. и др.; Под ред. С.В. Бородича - М.: Радио и связь, 1981г.
5. «Системы радиосвязи» под ред. Н.И. Калашникова- М.: Радио и связь, 1988г.
Страницы: 1, 2
