На начальную страницу     В начало учебного пособия      Назад     Вперед

5. РАСЧЕТ УРОВНЕЙ СИГНАЛОВ НА ИНТЕРВАЛЕ РРЛ

    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 Pпр и возможными отклонениями этого уровня при замираниях.
    На диаграмме уровней видно, что сигнал излучается передатчиком с уровнем Pпд, проходит через разделительный фильтр (РФ), в котором уровень упадет за счет внутренних потерь и поступает через фидерную линию в передающую антенну с коэффициентом усиления G1. За счет потерь в фидерной линии Lф1 уровень сигнала еще уменьшиться, а в передающей антенне увеличится на величину G1.
    При распространении сигнала по интервалу РРЛ (протяженностью R0, 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 G2, затем уменьшится в приемной фидерной линии, в разделительном фильтре и поступит на вход приемника с уровнем Pпр. Это значение получается в отсутствии замираний сигнала на пролете РРЛ.
    Запас на замирания (M) является разницей между пороговым значением уровня сигнала на входе приемника Pпр и пороговым значением Pпр пор, которое определяется из параметров конкретной аппаратуры цифровых РРЛ для заданной величины  k  (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 (Pпр, дБм)

Рпр = Рпд + G1 + G2 - L0 - Lф1 - Lф2 - Lг - Lрф - Lдоп,                                                            (5.1)
где Рпд  - уровень мощности передатчика, дБм;
  G1, G2 - 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.
    Lф1, Lф2- ослабление сигнала в фидерных линиях (Ф1, Ф2), дБ.
    Lф1= La, где L - длина фидера, м; a - погонное затухание фидера, дБ/м,
            Lф2 - 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
Lф1 = Lф2 = 0.5 дБ.
  Lрф - 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 Lрф = 0. При разнесенной конструкции приемопередатчиков и антенн, потери в РФ составляют  4 - 5 дБ (в РРЛ большой емкости).
    Lдоп - дополнительные потери, складывающие из потерь в антенных обтекателях Lао и потерь от перепада высот приемной и передающей антенн Lпв. (Lдоп = 1 - 2  дБ)..
L0 = 20 lg (4.189 104 R0 f), дБ,                                                                                (5.2)
где R0 - протяженность интервала РРЛ, км,
         f - рабочая частота, ГГц,
Lг рассчитывается по формуле
 Lг = (go + gн) R0, дБ.
где go, gн - погонные затухания в водяных парах и атомах кислорода атмосферы (дБ/км), определяемые из графика (прил. 2).
 
Хостинг от uCoz