Файл: Хромых, М. К. Проектирование радиорелейных линий связи.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 47
Скачиваний: 0
тельнкм уровнем [4, |
161 |
||
|
|
|
2°'в |
Р> |
Fмакс |
|
P c/irt 10 10 ф(Л4], х) • 109пВт, |
|
— Fмин |
||
|
|
|
( 10) |
где гъ гъ— модули коэффициентов отражения на ближнем и дальнем концах фидера; гх = 0,03 -у- 0,05; г2 = 0,02 — -у- 0,03 в зависимости от типа аппаратуры; а — погонное затухание в фидере дБ/м, зависящее от материала фидера; /в — длина фидера, м.
Таблица 7
Тип СВЧ аппаратуры |
Число |
каналов |
Составляющие псофометрической мощности шума в верхнем телефонном канале, пВт
р |
Р |
р |
т. г. т 'ш . н. г. т 'ш . н. с |
'ш .т .г |
Р-60/120 |
60— 120 |
■ — |
145 |
63 |
— |
|
Р-600 |
600 |
30 |
70 |
50 |
17 |
|
|
240 |
50 |
20 |
|||
|
|
|
||||
Р-600М |
600 |
30 |
70 |
50 |
7 |
|
|
360 |
50 |
30 |
|||
|
|
|
||||
Р-600 2М |
600 |
30 |
70 |
40 |
7 |
|
Р-600 2МВ' |
||||||
|
|
|
|
|
||
«Восход», |
1920 |
25 |
65 |
65 |
5 |
|
«Дружба» |
1020 |
35 |
35 |
|||
|
|
Суммарная длина фидера равна сумме длин его горизон тальной и вертикальной частей. Если аппаратура распола гается вверху, то длина фидера берется 6 м.
Значения функций |
ф (М1У х) |
определяют по графикам |
||
рис. 9, где |
х = 4яЕмакств; FM&KC— верхняя |
граница частот |
||
линейного |
спектра, Гц; |
тв = —----- групповое |
время пробега |
|
|
|
св |
|
|
волны в фидере, с; с и св — с ^ |
1 — |
— соответ |
ственно скорости распространения электромагнитной энергии в волноводе и в свободном пространстве, м/с; К— длина волны; — критическая длина волны для применяемого
23
волновода; Л1Х= |
A/к V Р—— мВт — эффективный индекс |
модуляции. |
Fмакс |
|
Значение Рт н,„ определяют для каждого |
интервала PPJ1 |
||
с учетом передающей и приемной антенны. |
На |
рис. |
10 по- |
Рис. 10. Кривые зависимости Рш н |
(1В) для |
||
различных типов СВЧ аппаратуры и раз |
|||
личного числа каналов: |
|
|
|
1 — Р-600, 600 каналов; 2 — Р-600М, Р-6002М, 600 |
|||
каналов; 3 — Р-600, 240 каналов; |
4 — «Восход» и |
||
«Дружба», 1920 каналов; |
5 — Р-600М, |
Р-6002М, |
360 каналов; б —«Восход», «Дружба», 1920 каналов.
"во И! п so до
казана зависимость мощности шума в канале Рш.н,в, вноси мого волноводным трактом одной станции, в зависимости от /в и числа каналов для конкретных типов СВЧ аппаратуры.
Мощность тепловых шумов, возникающих в гетеродин ном тракте приемо-передатчика станции, определяют экспе риментально (табл. 7).
24
Пример 1. Рассчитать шумы на радиорелейной линии связи длиной L = 900 км. Число телефонных каналов 420, участков на линии —
20; главных станций — 2. Характер замираний на трассе — быстрые (глубокие). Применяем радиорелейную СВЧ аппаратуру типа Р-6002МВ.
Для расчета используем формулу (7). В данном случае FMaKC= = 1796 кГц; Гмин= 60 кГц; AFk = 3,4 — 0,3 = 3,1 кГц; k„ = 0,75;
Рср = р к ср = |
0,050 • 420 = |
21 |
мВт. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
По данным табл. 6 |
|
|
2 ,1 7 .1 0“ 4; |
fe3J, = |
2,32 • |
10 -5; |
а |
|||||||||
Р |
Fмакс |
|
1796 |
30; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
~Р |
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
' мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По графикам рис. 7 и 8 находим |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
й(1)- |
</з(1)= |
0,5; |
|
|
|
|
|
1; |
°2 0 ) |
= 0,3; |
|
|||||
|
ЯзО)’ =0,44. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Подставляя |
в формулу |
(7) |
соответствующие |
значения, получаем |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,752 |
[4 • 212(2,17 • 10i-4)2 • 0,5 • 0,3 + |
|||||||||
|
|
|
|
|
1796— 60 |
||||||||||||
|
|
+ |
24 • 21306(2,32 • 10~ 5)2 . 0,5 • |
0,44] • 109 = 49 |
пВт. |
|
|||||||||||
|
Принимаем сГ/пкм= |
|
3 • |
10—4. По формуле (8) |
|
|
|
||||||||||
р ш.п AM = |
■Ш 6 - |
60 |
212 (3 • |
10-4)2 • |
0>5 • °-3 • |
109 = 6 пВТ- |
|||||||||||
|
Для |
аппаратуры |
Р-6002МВ берем |
из табл. |
7 |
•Рш.т.г т = 30 пВт. |
|||||||||||
Суммарная мощность шумов, |
вносимая полным групповым трактом ли |
||||||||||||||||
нии, |
Рш гр= |
3 |
(4 9 + 6 + 30) = |
255 |
пВт. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
При заданном числе телефонных каналов Д /к = |
200 кГц (см. стр. |
|||||||||||||||
19); |
у и = |
1,95 • 10 16; |
у3(. = |
1,35 |
- |
10~ 22 |
(см. |
табл. |
6). |
|
|||||||
|
По формуле (9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
О1 |
Л 7С2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
РШ.Н.С = |
- 1 7 9 6 - |
60" |
|
(6,28 ■ 1796 |
• |
103)2 [212 (20° • 103)2 • Т |
(1,95 х |
||||||||||
X |
10~ 16)2 • 0,5 . |
0,3 + |
213 (200 • |
103)4 |
О (1,35 • 10“ 22)2 . 0,5 х |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
X 0,44] • ю 9=. 11,5 пВт. |
|
|
|
|
|||||||
|
Составляющую шумов из-за отражений |
в одном фидере |
антенно |
||||||||||||||
волноводного тракта определяем по формуле (10). |
|
|
|
||||||||||||||
|
Принимаем /у = 0,04; г2 = |
0,03. |
Из графика рис. 11,в по значению |
||||||||||||||
Р находим а — 0,017 дБ/м. Для аппаратуры |
типа Р-6002МВ применяем |
||||||||||||||||
круглый волновод, |
при котором Я,кр = |
|
12 см; Я = |
8,2 см; |
|
||||||||||||
с, |
|
|
|
|
|
|
|
3 - 10s |
- у / 1 _у |
= |
2,2 • 108м/с. |
25
Принимая iB= 40 м, определяем |
|
|
|||
I» |
40 |
|
= |
1,82 • 10 7с; |
|
Св |
2,2 • |
10s |
|||
|
|
||||
X = 4rtfMaKCTB = |
4 13’14 ' |
1796 ‘ |
103 • 1>82 • 10_7 ~ 4: |
||
Mi = |
|
200 • |
103/ 2 Г |
||
|
|
|
= 0,51. |
||
|
|
1796 • 103 |
S
Рис. 11. Графики затуханий в волноводных фидерах:
а, б — прямоугольный волновод; в, г — круглый |
волновод, 0 (БВ), |
0 (МВ) — затухания в биметаллическом и медном волноводах соответ |
|
ственно (X—X—X — экспериментальная;--------------- |
расчетная кри |
вые). |
|
|
По графикам рис. 9,6 для значений х = |
4, M t = 0,51 |
определяем |
||||
ф (Mi, х) = 0,68. |
|
|
|
|
|
по формуле |
|
|
Учитывая наличие приемного и передающего фидера, |
||||||
(10) определяем |
|
|
|
2.0,017.40 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Р. |
3,1 • 0,752 |
0,042 • |
0,03а -10 |
|
10 |
|
|
1796— 60 |
|
0,68 • 2 х |
|||||
|
X 10е = |
28,5 пВт. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
Для СВЧ аппаратуры типа Р-6002МВ определяем по табл. 7РШт_г= |
||||||
= |
7 пВт. |
|
|
|
|
|
|
|
Суммарная мощность постоянных шумов, вносимая приемно-пере |
||||||
дающим оборудованием |
всей линии, |
Рш п ,=20 |
(11,5 + 28,5 -}- 7) =» |
||||
= |
940 пВт. |
|
|
|
|
|
• |
|
Учитывая характер |
замираний, |
исходим |
из |
нормы МККР Рш = |
26
— 47 500 пВт. Тогда мощность тепловых шумов, зависящая от уровня ВЧ сигнала, Рш т — 47 500 — (255 + 940) = 46 305 пВт, которая ис
пользуется в дальнейшем при расчете минимально-допустимого множите
ля |
ослабления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 2. Рассчитать шумы на радиорелейной линии связи длиной |
|||||||||||||||||
L = 900 км. Число телефонных каналов 120, участков |
на линии — 20, |
|||||||||||||||||
главных (промежуточных) |
станций — 2. Характер замираний на |
трас |
||||||||||||||||
с е — быстрые (глубокие). Применяем радиорелейную СВЧ |
аппаратуру |
|||||||||||||||||
типа Р-60/120. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kn = 0,75; |
||||
|
В данном примере Рмакс= 552 |
кГц и |
Рмин= |
12 |
кГц; |
|||||||||||||
Рср= 9,5 мВт; |
k lk = |
4,55 • |
10 —4; |
k3l= |
8,55 |
• |
10~ 5 (см. |
табл. 4, 5, 6). |
||||||||||
По графикам рис. |
7 |
для |
а = |
1 |
|
и |
|3 = |
|
макс = - у р - |
= |
46 опре- |
|||||||
деляем у2 (а) = у3 (о) = 0,5. |
|
|
|
|
'"мин |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
= |
По графикам рис. 8 для а = |
1 |
находим |
а2 (®) = |
0>3; |
Яз (!*) = |
||||||||||||
0,44. Подставив |
известные величины в выражение |
(7), |
получим |
|||||||||||||||
|
Рш,,г .г = |
-355'2 - 712 ~ |
f4 • |
|
9’52(4’55 • |
10-4)3 • |
0>5 • 0>3 + |
|
||||||||||
|
+ 24 • 9,53(8,55 - |
10- 5 )2 • 0,5 - 0,44] ■ 109 = 145 |
пВт. |
|
|
|||||||||||||
|
Согласно |
формуле (8) при а'2откм= |
4 • |
10—4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
ш.н ам ■ |
552— 12 |
9,52(4 • |
10- 4 )2 ■0,5 • 0,3 • |
109 = |
7 |
пВт. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Для аппаратуры типа Р-60/120 |
принимаем Рш тг т— 40 |
пВт. |
|||||||||||||||
|
Суммарная мощность шумов, вносимая полным |
групповым трактом |
||||||||||||||||
линии, |
Рш.г.т = з (145 + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
7 + 40) = |
576 |
пВт. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Из табл. |
7 находим Р шнд, = |
63пВт. Принимая л1= |
г2 = |
0,1; а = |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
6 |
|
= |
2 • 10 |
8с; |
х = |
4л х |
|||
= 0,12 дБ/м; |
/ф = |
6 м; тв = -2 - = |
■ 3 • 10J |
|||||||||||||||
X ^„акЛ = |
4 -3,14 -552 • 103-2 ■10~s = 0,1385; |
Мх= |
|
A/к У ~Р^ |
||||||||||||||
= |
2° ° ; 1Q3L 9’5 |
= 1,12; |
Мух = |
0,1385- |
1,12 = |
0,155 < 0 ,5 , |
и учи- |
|||||||||||
|
552 • Ю3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тывая применение коротких фидеров, что обычно имеет место при исполь зовании перископических антенн, по формуле (10) определяем
РШ.н.в = 4 У ^ ’П Г (6’28 ■552 • 103)2 • 2 • 9’52 ’ 0,12 • 0,12 Х
_ 2'0-12-6
X 10 10 (6,28 • 200 • 103)2(2 • Ю- 8 )4 • 2 • 109 = 0,254 пВт.
27
Для аппаратуры типа'Р-60/120 принимаем Р ш т г= |
30 пВт. Сумммар* |
||
ное значение мощности шумов |
|
|
|
Р ш.п.< = 20 (63 + |
° ’254 + 30) ^ |
1865 пВт> |
|
Допустимая мощность тепловых шумов на выходе |
телефонного ка- |
||
нала |
|
|
|
р ш .т./ = 47 500 — |
<576 + 1865) = |
45 059 |
пВ т- |
Пример 3. Рассчитать шумы на радиорелейной линии связи длиной L = 900 км. Число телефонных каналов 360, участков на линии — 20,
главных (промежуточных) станций — 2. Характер замираний на трас се — медленные (не глубокие). Применяем радиорелейную СВЧ аппа ратуру типа Р-600М.
Учитывая характер замираний, при расчете исходим из нормы шумов для эталонной радиорелейной линии Рш— 7500 пВт.
Допустимая мощность шумов для трассы длиной L = 900 км
Рш = 4 1 г - 900 = 2700 ПВТ-
Пользуясь табл. 4, определяем F . |
= 1544 |
кГц; F |
|
60 |
кГц; |
||||
ka = 0,75. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно нормам, принятым в СССР, |
выбираем |
|
|
|
|
||||
р ср = РкхрУ = 0,050 • 360 = |
18 мВт. |
|
|
|
|||||
Из табл. 6 |
определяем k 2k — 2,35 • |
10 |
4; |
k 3k — 3,22 • |
10—5. |
||||
По графикам рис. 7 и 8, находим |
соответственно для |
а = |
1 |
и Р = |
|||||
1544 |
(а) = |
0,5; |
для |
а = |
1 |
аг (а) |
|||
|
: 26 у 2 (а) = у3 |
||||||||
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,3,а3 (а) = 0,44. Принимаем а'тки = 3 - 1 03-4 |
|
|
|
|
|||||
Подставив известные величины в |
выражения (7) |
и (8), |
получим со |
||||||
ответственно |
3 1 . 0 752 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РШ.Н.Г.Т = |
—1Й4~—~60~ [4 • 182 (2’35 • |
10 |
)2 • ° ’5 • 0’3 + |
|
|||||
+ 24 • |
183 (3,22 . 10- 5 )2 • 0.5 • 0,44] |
. 109 = |
50 пВт; |
|
|
„3,1 • 0,752
ш.н. AM ' |
1544 — 60 |
. 182 (3 . Ю- |
4)2 • 0,5 • 0,3 • 109 = |
5,1 |
пВт. |
||||||
Из табл. |
7 находим РШПГТ = 30 |
пВт, Рш н с= 30 пВт. |
Суммарная |
||||||||
мощность шумов, вносимая полным групповым трактом линии, |
|
||||||||||
|
рш .г .т = 3 (5° + 5,1 + |
30) « 2 5 5 пВт. |
|
|
|
||||||
Принимаем Гх = |
|
0,04; |
г2 = |
0,03; |
|
= 40 |
м. Из графика рис. 11,в |
||||
находим а — 0,017 |
дБ/м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент Л4х |
А |
/ к / |
Р ср |
_ |
200 • |
103 / Ж |
10,55; |
Д/к = |
|||
|
|
|
|
1544 • 103 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
=200 кГц; средняя длина волны X = |
8,2 см. |
|
|
|
|
.28