Файл: Санкин Н.М. Принципы технического планирования передающих сетей телевизионного и УКВ ЧМ вещания информационный сборник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 44
Скачиваний: 0
24 |
Глава II |
нормального распределения её значений при медленных зами раниях со стандартным отклонением, примерно равным 8 дб, и рэлеевского распределения —• при быстрых колебаниях поля; высокие значения напряжённости поля, имеющие место в те-
й3 тис. нм
Рис. 9
чение малых процентов времени (1 и 10%), являются резуль татом появления в тропосфере слоёв с резкими скачками ди электрической проницаемости воздуха. В этом случае рэлеевский закон распределения напряжённости поля уже не имеет места -и её значения определяются на основании только лога рифмического нормального закона распределения.
Данные, использованные для построения этих кривых, явля ются экспериментальными и получены при использовании не
Распределение напряжённости поля вокруг передатчика |
25 |
больших высот подъёма передающих антенн (высота подъёма передающей антенны равна 50 м). Кривые напряжённости поля для больших высот антенн могут быть получены при использо вании высотного множителя, на который необходимо умножить напряжённость поля при h\ = 50 м. Этот множитель [21]
|
У = |
|
|
|
1 |
|
(5) |
|
|
|
|
(I - ? )2 ’ |
|||
|
|
|
|
|
|
||
где |
d0 — расстояние |
прямой видимости, равное |
У 2a3(Vhi -L |
||||
|
+ V h 2) ; |
между |
точками |
передачи |
и |
приёма |
|
|
d — расстояние |
||||||
|
(рис. 10), a |
q равно |
~d |
|
|
превы |
|
|
аэ— значение эквивалентного радиуса Земли, |
||||||
hi |
шаемое в течение Т% времени и |
|
|
||||
и hi — действующие высоты |
приёмной и передающей ан |
||||||
|
тенн, м. |
|
|
напряжённости |
(сплошная |
||
|
Сравнение расчётных значений |
||||||
линия) поля с учётом высотного множителя |
|
экспе~ |
|||||
риментальными данными (пунктирная) |
для двух |
расстояний |
Рис.. 10
между передающим и приёмным пунктами (440 и 200 км) при ведено на рис. 11 [12]. Из рисунка видно, что для расстояния 440 км при высоте антенны от 10 до 2000 м напряжённость по ля почти не меняется; для 200 км при высоте от 20 до 500 м на пряжённость поля мало меняется.
На рис. 12 приводится сравнение кривых напряжённости по ля ОИР [41] с кривыми, предлагаемыми различными авторами.
26 |
Глава II |
Значительную трудность представляет определение местностного распределения напряжённости поля R( L), которое зави сит от рельефа местности. В настоящее время нет данных, ко торые позволили бы точно вычислить значение этой функции,
Н,м
несмотря на проведённые большие и длительные статистические наблюдения.
Экспериментально было найдено, что местностное распреде ление подчиняется логарифмическому нормальному закону распределения и может быть представлено в виде
R(L)=Rl Kl , |
(6) |
где рассеивание
£ i%
£ 50»/0
(проценты показывают число пунктов, взятых на данном рас стоянии), KL— множитель, который определяется из логариф-
|
|
поля напряжённости Распределение |
|
|
вокруг |
-Лес-Ателог W9, дон V/0S ( f =00 тОООМ |
г ц ) ---------- Лондон ШЗ ( f - 30~ZOOЛщ ) |
Ql> |
ОИР (f =00Мгц) |
----- — Женева,тв донУ/з (f =АОiВООМгц) |
|
Излучаемая мощность 1н8т. высота передающей антенны: bf *300м. высота приёмной антенны h%=/8м |
а |
|
ч |
||
|
|
Л |
Рис. 12
КЗ
-<а
28 |
Глава II |
мического нормального распределения и изменяется в пределах от.+ 1 до :—1 для 1 и 99% соответственно (рис. 13).
Рассеяние RL равно 19,26 дб и не зависит от частоты, рас
стояния и высоты опоры. Эта цифра была получена эксперимен тально для расстояний в пределах прямой видимости. Исследо вания проводились в восточной части США в середине года.
Практически коэффициент R (L) может быть определён следую щим способом. Измеряют напряжённость поля во всех намечен ных точках приёма, расположенных вдоль радиального направ ления от передатчика. Из этих измерений выбирают значения напряжённости поля для 50% мест приёма, по которым и строит ся кривая зависимости напряжённости поля от расстояния.
Определив среднее значение напряжённости поля по постро енной кривой, которое условно приравнивается 0 дб, находят
Распределение напряжённости поля вокруг передатчика |
29 |
количество точек приёма, напряжённость поля в которых на 2, 4, 6, 8 и т. д. дб выше и ниже этих средних значений.
На рис. 14 показаны кривые изменения напряжённости поля для 1, 50 и 99% мест приёма. Такие же измерения необходимо проводить и по другим радиальным направлениям от передатчи
ка, после чего следует произвести усреднение. Измерения сле дует производить в различные времена года, чтобы иметь воз можность определить усреднённые значения рассеяния.
Более поздние работы лаборатории CRPL [20]' свидетельст вуют о наличии частотной зависимости местностного распреде ления, а также о значительном отклонении от логарифмического нормального распределения, особенно для малых процентов при ёмных точек. Так, для частоты 67,25 Мгц величина рассеяния для 1% приёмных точек соответствует рассеянию для 10% точек, взятому из более ранних материалов. В статье Knopfel [39] при водятся данные, полученные на территории ФРГ, дающие зна чения рассеяния (8,8' — 11) дб для II диапазона.
Сравнение местностных распределений, полученных из ука занных выше материалов, приведено на рис. 15 (кривая 1, 2
[20], 4 [39]).
R(L)
Рис. 15
Распределение напряжённости поля вокруг передатчика |
31 |
На рис. 16 [41] приводятся графики местностного распреде ления, полученные Производственной лабораторией радиовеща ния и телевидения — Кольберг ГДР и рекомендованные Между народной организацией радиовещания. На графиках дана зави симость местностного распределения от рельефа местности для 1 и 10% точек приёма относительно медианного значения. Дан-
Рис. 16
ные были получены экспериментально на территории ГДР, для наиболее часто встречающихся неровностей рельефа (Д h) 300-г-400 м относительно среднего уровня местности, для дру гих высот данные экстраполировались.
Как указывалось выше, расчёт напряжённости поля в слабо пересечённой местности на определённом расстоянии от пере датчика в течение заданного процента времени для определённо го процента пунктов приёма производится по ф-ле (4).
Однако в сильнопересечённой местности этот расчёт напря жённости поля для сплошного обслуживания территории, пре дусматривающий возможность приёма только в определённом проценте мест (50%), неприменим. Население, в этом случае, распределено по территории неравномерно и сосредоточивается главным образом в горных долинах, вдоль берегов рек, где ус ловия приёма, зависящие от расположения передатчика, могут оказаться весьма плохими.
В случае сильнопересечённой местности, расчёт напряжён ности укв поля следует проводить для конкретных направлений
32 |
Глава II |
(трасс), |
определяемых размещением на территории основной |
массы населения.
Расчёт напряжённости укв поля в горах сильно затруднён за счёт явлений интерференции и дифракции. Для расчёта напря-
Рис. 17
жённости поля метровых и дециметровых волн на трассах с пре пятствиями предложен ряд приближённых методов [43, 44 и 45].
Японским учёным Фуруцу [44] ца основе волновых уравне ний Максвелла получены строгие формулы для расчёта напря жённости поля за горами, имеющими любые конечные радиусы кривизны вершин и любые электрические свойства. В общем ви: де напряжённость поля в пункте приёма хп рассчитывается по формуле
П—1 П |
|
Е П(*о> *„) = Е 0 (*0> Хя) П SjQ А г |
(7) |
i=l i=I
где х0, хп— соответственно пункты передачи и приёма
(рис. 17),
Е0 (х0, хп)— напряжённость поля в пункте приёма, оп ределяемая для условий распространения волн в свободном пространстве между пунктами передачи и приёма,
Распределение напряжённости поля вокруг передатчика |
33 |
П—1
St— дифракционный множитель,
;-1
П
Y\Al — интерференционный множитель.
г-1
Напряжённость поля Е0 (хо, х п) на расстоянии d км между точками х0 и х п при распространении волн в свободном про странстве определяется [44], как
7У Pv |
|
мкв |
(8) |
Ео (х„- хп) = ---- Ю3 — - |
|
||
и |
|
М |
|
где Р„ — мощность, излучаемая |
полуволновым диполем, |
вт. |
|
Интерференционной множитель |
П |
At определяется |
усло- |
f | |
|||
|
г=1 |
|
|
виями интерференций прямых и отражённых от земли лучей на всех участках трассы распространения волн, т. е.
П
ЛAi = Ai А2 As ... At — Ап.
г- 1
Здесь А и Л2, . |
— интерференционный множитель поля |
||
|
свободного пространства за счёт явле |
||
|
ния интерференции прямых и отражён |
||
|
ных лучей |
на участках |
х0х и х,х2,.., |
|
х ;_, X; соответственно. |
|
|
Интерференционный множитель ослабления для некоторого |
|||
участка трассы распространения Лг |
определяется |
отношением |
значения напряжённости интерференционного поля к напряжён ности поля свободного пространства
А = Е х,)
Ео (x i—i, х г)
Значение множителя Лг весьма существенно может сказать ся на результатах расчёта напряжённости поля для точек приё ма, лежащих за горами и на участках от передатчика до гор, особенно в тех случаях, когда эти участки находятся на море или на равнинных местностях. Влиянием интерференции можно пренебречь при небольших фазовых сдвигах прямого и отражён
ного лучей.
Значение Е (х£_, , х£) берётся из графиков, данных в прило
жении 1—15.
При распространении укв волн на трассе гора—гора при от сутствии между горами водных поверхностей множитель At при-
3—626