Методики энергетического расчета канала дальней тропосферной радиосвязи - страница 3

1.      

Исходные данные:

– дальность связи R (км);

– рабочая частота f_>р (МГц);

– мощность передатчика P_>пер (Вт);

– коэффициент шума приемника F_>э (дБ);

– кратность разнесения n;

– потери мощности в передающем фидере η_>пер (дБ);

– потери мощности в приемном фидере η_>пр (дБ);

– усиление антенны передатчика G_>пер (дБ);

– усиление антенны приемника G_>пр (дБ);

– ширина ДН антенн в обеих плоскостях α (град);

– высота подъема приемной и передающей антенн h (м);

– угол горизонта со стороны передатчика θ_>пер (град);

– угол горизонта со стороны приемника θ_>пр (град);

– режимы работы радиолинии:

а) телефонные каналы с частотным уплотнением:

1) № телефонного канала в линейном спектре n_>т;

2) эффективная девиация частоты на канал Δf (Гц);

3) средняя частота канала в линейном спектре

Fk=3100×(n_>т-1)+3100/2+300 (Гц);

б) телеграфные виды работы:

1) тип манипуляции: АТ, ЧТ, ФТ, ОФТ или технология OFDM;

2) количество уровней модуляции или несущих М;

3) скорость передачи двоичных сигналов V (кбит/с);

4) вероятность ошибки при передаче бинарной информации P_>ош для заданного процента времени и заданного периода;

– время года: наихудший зимний месяц; лето; весна или осень;

– оцениваемый период надежности связи: сутки; месяц; год;

– заданный процент времени безотказной работы Т%;

– тип приемника: оптимальный (когерентный); квазиоптимальный (некогерентный).

Примечания:

1. Угол горизонта – угол между лучами, проведенными из центра антенны в направлении излучения, один параллельно поверхности земли, а второй – на вершину препятствия.

2. Высоты подъема передающей и приемной антенн предполагаются одинаковыми.

2.      

Методика расчета для радиолиний, расположенных на территории бывшего СССР

В основу предлагаемой методики положена методика, изложенная в книге Ю.И. Давыденко «Дальняя тропосферная связь» [1].

2.1      Определяем потери в свободном пространстве при использовании изотропных антенн

L_{>0>изотр}=(4πR/λ)^>2,                                    (2.1)

L_{>0>изотр}(дБ)=22+201g(R/λ),                  (2.2)

где R – дальность в метрах;

λ – длина волны в метрах.

Для случая использования направленных антенн с коэффициентами усиления G_>пер(дБ) и G_>пр(дБ) и потерями в фидерах η_>пер(дБ) и η_>пр(дБ) потери в свободном пространстве будут определяться по формуле [7]:

L_>0(дБ)= L_{>0>изотр}(дБ)+η_>пер(дБ)+η_>пр(дБ)-G_>пер(дБ)-G_>пр(дБ)=

=22+201g(R/λ)+η_>пер(дБ)+η_>пр(дБ)-G_>пер(дБ)-G_>пр(дБ).            (2.3)

2.2      Вычисляем дополнительные потери L_>доп для наихудшего зимнего месяца.

L_>доп = L_>мед+L_>з+L_>p+L_>h+L_>a+L_>к,                  (2.4)

где L_>мед – медианные потери;

L_>з – потери от замираний;

L_>p – потери, обусловленные влиянием неровностей рельефа местности;

L_>h – потери, обусловленные влиянием земной поверхности при малых величинах отношения h/λ;

L_>a – потери усиления антенн;

L_>к – климатические потери.

Вычисляем каждую составляющую из формулы (2.4).

В методике [1] почти все потери вычисляются как положительная величина, за исключением потерь от быстрых замираний и потерь от медленных замираний, которые определяются как отрицательная величина. При этом общие потери для телефонного канала от быстрых и медленных замираний также определяются как положительная величина. Чтобы избавиться от этой путаницы, в предлагаемой методике во всех выведенных формулах потери будут определяться как положительная величина.

2.2.1      Медианные потери

Медианные потери L_>мед определяются по рис. 1.

Рис. 1. Зависимость медианных величин потерь от расстояния и длины волны для зимнего месяца (сплошные линии – для зоны тропосферного рассеяния, пунктирные – для дифракционной зоны)

Для приведенных графиков (сплошные линии на рис. 1) можно записать уравнения типа L_>мед