Файл: Лабораторная работа Расчет профиля радиорелейной линии связи.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.02.2024

Просмотров: 27

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Лабораторная работа № 4.

      1. Расчет профиля радиорелейной линии связи



Необходимо построить профиль трассы РРЛ, и подобрать высоты мачт антенн, достаточные для того, чтобы трасса была открытой.

Высоты рельефа необходимо сгенерировать случайно. Диапазон высот — от десятков до сотен метров.

Высоты мачт должны быть минимально возможными.

Рефракцию атмосферы считать стандартной.


№ варианта
Диапазон
Длина трассы
№ варианта
Диапазон
Длина трассы

1
160 МГц
40 км
11
160 МГц
80 км

2
160 МГц
50 км
12
160 МГц
100 км

3
160 МГц
60 км
13
160 МГц
120 км

4
450 МГц
100 км
14
450 МГц
80 км

5
450 МГц
120 км
15
450 МГц
150 км

6
1,5 ГГц
45 км
16
1,5 ГГц
100 км

7
1,5 ГГц
60 км
17
1,5 ГГц
80 км

8
4 ГГц
50 км
18
4 ГГц
75 км

9
6 ГГц
40 км
19
6 ГГц
60 км

10
8 ГГц
50 км
20
8 ГГц
70 км



Для генерации высот следует брать случайными не сами высоты, а их изменение (в каком-то диапазоне) на каждом шаге. Бонусный вариант — использование шума Перлина.

      1. Методические указания:


Радиорелейные линии связи основываются на принципах многократной ретрансляции сигнала. Промежуток между ближайшими станциями называется интервалом РРЛ. Протяженность интервала зависит прежде всего от расстояния прямой видимости.

      1. Рефракция


Неоднородность нижних слоев атмосферы приводит к тому, что ее диэлектрическая проницаемость, а значит, и показатель преломления, изменяются с высотой. Это приводит к искривлению траектории распространения радиоволн, или рефракции.



Основное влияние на рефракцию оказывают неоднородности, дающие вертикальный градиент



Для упрощения расчётов удобно свести криволинейное распространение волн к прямолинейному, введя эквивалентный радиус кривизны Земли. Строго говоря, это справедливо только для приземного слоя атмосферы, где можно считать градиент линейным.



,В частности, стандартная рефракция . Статистические значения градиента различны для разных климатических регионов и времён года.

      1. Зоны Френеля


При распространении радиоволн в однородном свободном пространстве различные области этого пространства неодинаково влияют на процесс формирования поля в точке приема. Они определяются из принципов волновой оптики Гюйгенса-Френеля и называются зонами Френеля.

Любая зона Френеля представляет собой эллипсоид вращения вокруг прямой АВ, соединяющей приемник и передатчик.



Радиус n-ной зоны Френеля на расстоянии x от точки A определяется формулой



где — длина волны;

L — расстояние между приёмником и передатчиком;

— относительная координата

Любое частичное перекрытие зон Френеля ослабляет сигнал. Обычно учитывают не более 8−12 зон Френеля, но важнейшее значение имеет первая — её вклад в напряжённость поля на приёмнике вдвое больше вклада всех остальных.


Кроме того, внутри первой зоны выделяют минимальную зону с радиусом



Минимальная зона должна быть свободна от препятствий, любое её экранирование ухудшает сигнал.

      1. Рельеф поверхности


Распространение радиоволн над земной поверхностью может привести к экранированию приёмника рельефом местности (а также строениями, лесом и т. п.). Экранирование приводит к дополнительному ослаблению сигнала. Поэтому рельеф местности учитывается при расчёте и проектировании РРЛ с помощью профилей трасс.

Профиль отображает вертикальный разрез местности с высотными отметками и влияющими на распространение сигнала объектами. Для удобства профиль строят в прямоугольных координатах (расстояния по оси абсцисс, высоты по оси ординат). При этом влияние кривизны земной поверхности на нулевой уровень (например, уровень моря), от которого отсчитываются высоты, имеет вид параболы с уравнением



где L — длина интервала;

RЗ — радиус Земли (геометрический или, при учёте рефракции, эквивалентный).

Пример профиля:



Здесь h1 и h2 — высоты матч антенн, H — просвет, пунктирная линия между антеннами — линия прямой видимости.

Если просвет не менее , ширины минимальной зоны Френеля, то трасса является открытой.

Смотрите также файлы