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:

= - 10Ч10^-8, 1/м;

у_g= 6Ч10^-8, 1/м;

е_зем = 30/м;

Коэффициент о = 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

Выбор РРЛ станции:

Таблица 2 - Технические характеристики РРЛ станции

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

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

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

V₀ = -14дБ.

=0;

где ;

%.

Следовательно %.

4. Проверка устойчивости работы радиорелейной линии в зоне обслуживания

Необходимо проверить требования МККР:

Известно, что

[%].

Значение T_g(V_min) определяется следующим выражением:

[%].

Величина T₀(V_min) определяется из графика при выбранном значении

где

;

;

Из рис. 3 определяем

V₀ = -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 I_m в различных дождевых зонах.

где; ;

; .

В данном случае влиянием гидрометеоров можно пренебречь, следовательно

.

.

Таблица 6

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.

6. 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