Проектирование радиорелейных линий телерадиовещательных станций наземного базирования

 

Расчетно-графическая работа

«Проектирование радиорелейных линий телерадиовещательных станций наземного базирования»

Задание

Основной целью данной расчетно-графической работы является: отработка навыков расчета основных технических характеристик радиорелейных линий и станций телерадиовещания; закрепление теоретических знаний вопросов распространения УКВ радиоволн, влияния всех дестабилизирующих факторов на качественные параметры систем РРЛ, ТВ и РВ.

Спроектировать радиорелейную линию по следующим исходным данным:

= - 10×10-8, 1/м;

?g= 6×10-8, 1/м;

?зем = 30/м;

Коэффициент ? = 2/м, определяющий появление отражающего поля тропосферы;

Число каналов ретрансляции ТФ: 300 тф+2ШВ;

Дождевой район: 13;

Направление РРЛ трассы (ТВ или РВ): A-G;

Тип ствола или канала связи: аналоговый.

1. Построение профиля трассы без учета влияния тропосферы (g=0)

Длина трассы R = 35 км.

Построение профиля трассы:

Построение нулевого уровня функциональная зависимость которого определяется выражением:

,

где R = 35 км - длина пролета;

a = 6370 км - радиус кривизны Земли.

Таблица 1 - условный нулевой уровень

, км05101520253035z, м011,819,623,523,519,611,80

Выбор РРЛ станции:

Таблица 2 - Технические характеристики РРЛ станции

Наименование параметраЗначение параметранаименование станцииКурс-2Мсредняя длина волны, ?ср, м0,158диапазон частот, ГГц1,7-2,1коэффициент системы. Ктф(ТВ), дБ153,8 (Ктф)коэф-т усиления антенны, G, дБ31.5вид модуляцииЧММощность нелинейных шумов Рш.н, пВт20

Рис. 1 - Профиль трассы

Для оценки отражательной способности земной поверхности в точке отражения производится расчет условий Рэлея:

,

где

=22,5/35=0.63

м;

; ,

Для ближайшего интерференционного минимума n=1:

км;

м;

Для интерференционного минимума n=2:

км;

м;

;

При n=1:При n=2:

>6,18;>4,37.

Рассеяние настолько велико, что отражением в зеркальном направлении можно пренебречь

Для оценки отражательной способности земной поверхности необходимо произвести проверку условий Рэлея в точке отражения с размерами:

Таблица 3

Параметры:Пролет: A-GR, км35k0,64rb, км9.25Dy, м5H0, м20.6+Dh, м106.8672аmin (n=1), км+2bmin(n=1), км4,372аmin (n=2), км2bmin(n=2), км

2. Расчет минимально допустимого множителя ослабления

Минимальное значение множителя ослабления для аналоговых систем связи определяется из выражения:

,

где - минимальное отношение мощностей сигнал/шум для ТФ канала;

- коэффициент ослабления волны в свободном пространстве;

;

- коэффициент передачи АФУ ВЧ тракта;

- КПД фидера;

- ориентировочная длина фидера;

= 0.08 дБ/м - погонное затухание для волновода «ЭВГ-6» Курс;

- высоты подвеса антенн.

Т.к. станции располагаются на возвышенностях и величина естественного просвета получается большой даже без антенных опор (H*(0)>H0), то величина просвета выбирается из условий ближайшего большего интерференционного максимума .

Выбор величины просвета производиться из условия ,

где ;

=30 м - величина просвета, относительно наивысшей точки поверхности Земли;

;

;

;

При m=2:

, следовательно,

;

м

Откуда ориентировочная величина подвеса антенн:

м, м;

, ;

, .

;+-+-

дБ.

P1, дБВт= дБВт.

Таблица 4

Параметры:Пролет: A-Ghф10,34hф20,49-128,88854.217P1, Вт1,6P1, дБВт2,041-36.129+-+-3. Выбор оптимальной величины просвета с учетом рефракции волны в тропосфере

трасса радиорелейный энергетический линия

Критерий выбора оптимального просвета исходит из того, чтобы для заданной радиолинии обеспечивалась минимальная вероятность замираний.

В случае, когда в зоне отражения выполняются условия Рэлея, оптимальная высота просвета определяется по минимуму вероятности замираний вблизи первого интерференционного максимума (производится расчет для трех и более величин просвета, в пределах ):

[%],

где величины и определяются из графиков (рис. 5) и (рис. 6). В этих функциональных зависимостях величина

,

где .

.+

Приведенные высоты мачт антенн:

Откуда по рис. 2 полные высоты мачт антенн:

h1= 61; h2=13

Величина соответствует минимальному значению множителя ослабления, :

,

где =5/20.6= 0.242;

=9.25/35=0.264

+

В данном случае значение V0 находится из графика при , где

0 = -14дБ.

=0;

,

где ;

%.

Следовательно %.

Параметры:Пролет: A-G30%%%74436113

. Проверка устойчивости работы радиорелейной линии в зоне обслуживания

Необходимо проверить требования МККР:

Известно, что

[%].

Значение Tg(Vmin) определяется следующим выражением:

[%].

Величина T0(Vmin) определяется из графика при выбранном значении

, где

;

;

Из рис. 3 определяем0 = -13 дб;

;

;+++

=0 по рис. 4+++

Значение получают из графиков и выражения

где - коэффициент отражения;

;

;

;

;

;

%.

,

где

.

,

где ; - статистическая функция распределения вероятности появления дождя с интенсивностью Im в различных дождевых зонах.

,

где ; ;

; .

,

В данном случае влиянием гидрометеоров можно пренебречь, следовательно

.

.

Таблица 6

Параметры:Пролет: A-G31.297-130,3422.47300,9992,0960.03, %0, %0, %0.055, %0, %

5. Расчет энергетических характеристик РРЛ и ТВ (РВ) станций. Построение диаграммы уровней

Мощность сигнала определяется из выражений:

где ;

;

;

;

дБ.

Для аналоговых систем связи отношение уровней сигнал/шум для :

;

дБ.

Для расчета глубоких замираний при аналогичных условиях:

;

дБ,

где ед,

ед,

ед.

Рис. 6 Диаграмма уровней РРЛ.

. Построение схемы связи

Заключение

В результате проведенного проектирования разработана РРЛ связи Административного центра «А» с районным центром «G».

Построенная РРЛ обеспечивает установленную в задании устойчивость связи: процент времени замираний для РРЛ, использующей аналоговые каналы не превышает 0,1%, что соответствует нормам МККР.

Таблица 8. Основные характеристики РРЛ

№ п/п Наименование характеристикиЗначения параметров1Тип станции:«КУРС-2»2Мощность передатчик, Вт1,63Тип антеннПАС4Коэффициент усиления антенны, дБ315Высоты мачт [м]:6A617G138Количество ВЧ стволов:(2+1) ТФ×180(2+1) ШВ10Количество каналов:300 ТФ+2 ШВ12Процент замираний на пролете:0,0016

Расчетно-графическая работа «Проектирование радиорелейных линий телерадиовещательных станций наземного базир

Больше работ по теме: