Файл: Хромых, М. К. Проектирование радиорелейных линий связи.pdf

Для аппаратуры типа Р-600М применяем круглый волновод с Я.кр=

— 12 см;

х — 4я/7макств = 4 • 3,14 • 1544 • 103 • 1,82 • 10~ 7 = 3,65.

По графикам рис, 9,6 определяем ф (Mlt х) = 0,6. После подстановки соответствующих значений в формулу (10) получим

РШЛ1г = 20 (30 + 25 + 7) = 1240 пВт.

Допустимая мощность тепловых шумов на выходе телефонного ка­ нала

РШТ1= 2700 — (255 + 124°) = 1205 пВт-

6. РАСЧЕТ ВЫСОТ АНТЕННЫХ ОПОР

Общие понятия и определения

Устойчивость связи на радиорелейных линиях в значи­ тельной степени определяется замираниями сигнала на трассе. Их оценка производится при помощи множителя ос­ лабления V, который показывает, как отличается мощность РАпР сигнала, реально принятого антенной, от мощности ^Апр.свсигнала, принятого в идеальных условиях:

D

1 / 2 _______ А п р

Множитель ослабления есть сложная функция, завися­ щая от рельефа местности, длины интервала, электриче­ ских параметров почвы, коэффициента направленности ан­ тенны, высоты подвеса антенны и метеорологических усло­ вий на данном интервале трассы. При проектировании ра­

29

диорелейных линий следует уметь варьировать теми пара­ метрами, которые в какой-то степени поддаются расчету или управлению, выбирая при этом оптимальные условия, обеспечивающие наиболее устойчивую связь. Поскольку ме­ теорологические условия на трассе радиорелейной линии не поддаются управлению, то приходится подчинять им выбор и расчет всех остальных параметров.

Замирания на радиорелейных линиях определяются глу­ биной и длительностью. Статистические данные дают воз­ можность считать, что на радиорелейных линиях наиболее вероятны два типичных режима, с точки зрения влияния за­ мираний: медленные неглубокие замирания, для которых нормы МККР по тепловым шумам могут превышаться в те­ чение длительных промежутков времени (их часто называют коррелированными,поскольку в этом случае более вероятно одновременное замирание на многих интервалах РРЛ); кратковременные глубокие замирания, для которых нормы МККР по тепловым шумам могут превышаться за очень короткие промежутки времени (такие замирания на всех интервалах РРЛ статистически независимы, т. е. происхо­ дят неодновременно).

Состояние среды на участке распространения характе­ ризуется физическими (температура, давление, влажность) и электрическими (диэлектрическая проницаемость в, ко­

эффициент преломления п а; j/е , вертикальный градиент диэлектрической проницаемости g = ^|) параметрами.

С понятием о вертикальном градиенте связано явление рефракции, при котором имеет место искривление траекто­ рии распространения радиоволн, обусловленное неоднород­ ностью среды. Очевидно, что g < 0, если диэлектрическая проницаемость с высотой уменьшается, и g > 0 при увели­ чении диэлектрической проницаемости с высотой. Пола­ гая изменение диэлектрической проницаемости с высотой линейным, можно приближенно учесть влияние рефракции, введя понятие об эквивалентном радиусе земли, при котором траектории движения радиоволн будут близки к линейным. Известно, что эквивалентный радиус Земли

где а — 6370 км — геометрический радиус Земли.

30

В зависимости от формы траектории движения луча элек­ тромагнитной энергии могут быть различные виды рефрак­ ции (рис. 12).

Принято считать рефракцию отрицательной, если траек­ тория луча имеет вогнутую форму кривизны, в этом случае

лой форме кривизны рефракцию принято считать положи­

4.При g < £кР имеет место явление сверхрефракции.

Вреальных условиях физические параметры тропосфе­ ры непрерывно изменяются, что вызывает соответствующее изменение е, а следовательно, и вертикального градиента диэлектрической проницаемости. Для того чтобы учесть эти изменения, вводят понятие эффективною вертикального градиента g3, под которым понимают постоянный по высоте градиент, когда напряженность поля в точке приема такая же, как и в случае реального изменения s на трассе. Величи­

рах профиля интервала РРЛ воспользуемся рис. 4. Если провести касательную к самой высокой точке препятствия,

31

то на перпендикулярах, восстановленных в крайних точках интервала к хорде R0, эта касательная отсечет отрез­ ки h\ щ/i', которые принято называть геометрическими вы­

сотами антенных опор. При наличии на вершине препятствия леса касательная проводится к поверхности, ограничиваю­ щей верхушки деревьев. При известных высотах антен­ ных опор расстояние между линией А В, проходящей через осевые точки приемной и передающей антенн, и наиболее высокой точкой профиля местности образует геометрический просвет Н. Для классификации трасс РРЛ вводится поня­ тие расчетного просвета # 0. Это такой просвет, при котором значение множителя ослабления на интервале близко к еди­ нице. Численно расчетный просвет определяется из соотно­ шения

н а = У

Трассы считают открытыми при Н > Н0, полуоткрытыми при Н0 > Н > 0 и закрытыми при Н < 0.

32

Величина просвета с учетом явления рефракции

Из этого выражения видно, что при положительной рефрак­ ции (g < 0) значение просвета на интервале увеличивается, а при отрицательной рефракции (g > 0) — уменьшается. Таким образом, при изменении метеорологических условий трасса может превращаться из открытой в закрытую, и на­ оборот. При расчетах трассы бывает необходимо знать рас­ четную ширину препятствия г, которая определяется как расстояние между точками пересечения контурной огибаю­ щей профиля с линией, параллельной касательной к верши­ не препятствия и удаленной от нее на расстояние Лг/; в ди­ апазоне сантиметровых и дециметровых волн можно принять Ау 'х, Н0 (см. рис. 4).

Для оценки устойчивости связи на радиорелейных ли­ ниях вводят понятие о минимально допустимом множителе ослабления, под которым понимают такое его значение, ког­ да тепловые шумы находятся в пределах заданных норм МККР. Исходя из условий неодновременное™ замираний на РРЛ, можно вывести формулы для определения минимально допустимого множителя ослабления на участке связи.

В этих формулах R0,- — длина /-го интервала линии, м; г|а/ — общий к. п. д. антенно-волноводного тракта на /-м интервале; Рщ.т.макс — максимальное значение мощности тепловых шумов, пВт; М — коэффициент, зависящий от электрических параметров аппаратуры (значения коэффи­ циента см. в табл. 9, где приведены электрические параметры радиорелейной аппаратуры с частотным уплотнением [16]),