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

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

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;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

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