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

ловию Д/t, > (0,3 -f- 1) -^2-,

у n

Ф „ « 0 ;

при отражении от плоского участка, покрытого лесом, на дециметровых волнах

Ф„ = 0,8-г 1,

на сантиметровых волнах

Ф„ = 0,3 4- 0,4;

если отраженная волна экранируется неровностями зем­ ной поверхности, лесом и строениями при всех значениях вертикального градиента до критического значения gk =*» = — 31,4 • 10-8 м-1, то

Ф„ да 0;

42

Таблица 10

при выпуклой и гладкой поверхности

Ф„ ® £>„,

где коэффициент расходимости в интерференционном мини­ муме

Dп

При определенных значениях просвета на интервале, с уче­ том явления рефракции, коэффициент расходимости

D

32£2 (1 — k f H 9

т (ю

Вуказанной последовательности рассчитывают Т0 (Пыин.доп)

иТп (Кмин.доп) для различных просвехов соответствующего

интервала. По результатам расчета строят график

Т(Гмин.доп) = f (АН), где

Т(^МИН.ДОп) —- (^мин.доп) Тп(ГыИИ.ДОп)

Значение просвета, соответствующее минимальному Т (Умш].доп)%, является оптимальным и используется при расчете оптимальных высот антенных опор по формулам:

h1опт :^ ф АНопт» ^2опт -- ^2 '_ АНопт»

где /г' и Л' — геометрические высоты антенных опор соответ­

ственно передающего и приемного пунктов.

Для расчета Т?р(УМин.д0П)% следует определить изменение

ещ^ не наблюдается глубоких замираний. Известно, что глубокие замирания сигнала, обусловленные влиянием отра­ жений от неоднородностей тропосферы, возможны, если на

43

границе слоя величина перепада диэлектрической проницае­

Рис. 19. Вероятностные кривые распределения диэлектриче­ ской проницаемости:

ботки многих наблюдений для различных климатических районов. На рис. 19,а приведен график распределения этой вероятности для среднеевропейской части СССР, а на рис. 19,6 — для морских и приморских районов [16]. _

Трассы с несколькими препятствиями. Если на участке связи есть несколько препятствий (рис. 20), то необходимо выяснить, следует ли рассматривать эти препятствия раз­ дельно или принять их за одно эквивалентное. Исходя из понятия существенной зоны пространства, играющей ос­

44

новную роль в процессе распространения, можно ориенти­ ровочно считать, что препятствия следует рассматривать раздельно в том случае, когда зоны двух соседних препят­ ствий, находящихся в существенной области, не перекрыва­ ют друг друга. Известно, что существенная область про­ странства представляет собой эллипсоид вращения, имею­ щий своими фокусами точки передачи и приема и охваты­ вающий пространство, включающее порядка вось­ ми первых зон Френеля.

Обычно берут эллипс, рас­ положенный в плоскости, проходящей через точки передачи, приема и центр Земли. Уравнение этого эллипса имеет вид

у = ± V R № { \ — k).

Поскольку эллипс получается довольно вытянутым, для простоты вычислений его можно заменить прямой, параллель­ ной касательной к вершине самого высокого препятствия

ски поступают следующим образом: если расстояние между точками пересечения огибающей двух соседних препятствий с проведенной прямой окажется больше суммы расстояний между точками пересечения соответствующих огибающих каждого препятствия с той же прямой, то препятствия рас­ сматривают раздельно. Например, для профиля, представ­ ленного на рис. 20, препятствия следует рассматривать раз­ дельно, если be > ab + cd. Далее, пользуясь ранее приве­ денным порядком расчета, для каждого из препятствий оп­ ределяют # 0, Н (g), р (g), р, Умин.допПо графику рис. 16 определяют значения соответствующих множителей ослаб­ ления и рассчитывают с учетом действия всех препятствий параметр

i=1

Pisо) =

Ия

»=1

45

где п — число препятствий на участке связи; Н0 и Ны — расчетные просветы для наиболее высокого и для i-ro пре­ пятствий; Н£— геометрический просвет; V£— множитель ослабления для i-ro препятствия, дБ.

Последующие расчеты, включая проверку устойчивости связи, производят так же, как для открытой трассы.

Проверка энергетического запаса

и устойчивости связи

Прежде всего следует рассчитать напряжение или мощ­ ность на входе приемника для условий распространения радиоволн в свободном пространстве:

где Ga — коэффициент усиления антенны по мощности (пред­ полагают, что на передающем и приемном пунктах использо­ ваны однотипные антенны; г)3 = т]а.ПрГ]а.п — общий коэффи­ циент полезного действия антенно-волнового тракта для

с учетом особенностей интервала РРЛ. Множитель ослабле­ ния в промежуточных точках можно рассчитывать по фор­ муле [16]

где p{g) — относительный зазор с учетом явления рефрак­ ции. По рассчитанному среднему значению напряжения или мощности сигнала делают проверку энергетического запаса аппаратуры при замираниях, расчетные данные сравнивают с данными измерений, на основании чего делают выводы о правильности выбора аппаратуры и расчета трассы.

46

Энергетические показатели в тракте РРЛ удобно оцени­ вать при помощи диаграммы уровней. На рис. 21 такая диаграмма приведена для аппаратуры типа Р-6002М.

При проверке устойчивости связи на трассе РРЛ следу­ ет определить максимально допустимый процент времени перерыва связи

Т (V,мин.доп.[)макс — S 2500 %,

Рис. 21. Диаграмма уровней для аппаратуры Р-6002М.

где 5 — допустимый процент времени перерыва связи для эталонной РРЛ, его значение определяется используемой нормой МККР на допустимые тепловые шумы; L — длина трассы реальной РРЛ, км.

Далее следует для всей трассы определить суммарное значение реально рассчитанного процента времени, в течение которого значение множителя ослабления меньше Кшн.доп:

^ т = X то + т„ + Тгр,

при этом Т0 и Тп берутся такими, для которых выбраны оп* тимальные высоты антенных опор.

Полученное значение суммарного процента времени сравнивают с максимально допустимым. При устойчивой связи должно выполняться условие

47

Если это условие не выполняется, принимают следующие меры для повышения устойчивости: применяют простран­ ственно-разнесенные по высоте антенны; сдвоенный прием при разнесенных несущих частотах; варьируют диаграммой направленности антенн.

Все перечисленные меры следует рационально применять для борьбы с замираниями, которые обусловлены интерферен-

При проверке устойчивости связи общий процент ожидаемо­ го времени перерыва для интервала определяется из соот­ ношения

Т j (Емин.доп) = [То! [Умин.доп)]в • [До/ (Е„„„.доп)]н • 10-2 + + [Т„1 (Емин.доп) + Д тр/ (Емин.допЛв ■ [Тп! У мин.доп) +

+ Дтр/ (Емин.доп)! ' 10—2 .

Во всех выражениях индекс «в» относится к верхней, а индекс «н» — к нижней антенне.

Сдвоенный прием с разнесенными частотами чаще всего применяют на радиорелейных линиях с поучастковой си­

48

стемой резервирования, при которой на определенное число рабочих стволов приходится один резервный, работающий на частоте, отличающейся от частот рабочих стволов. В ос­ нову принципа частотно-разнесенного приема положено свой­ ство селективности интерференционных замираний. Относи­

тельный частотный разнос при котором обеспечивается

достаточная независимость замираний по различным ство­ лам для определенных значений Рмин.доп определяют по гра­ фику рис. 22 [16].

Для проверки устойчивости связи при частотно-разне­ сенном приеме общий процент ожидаемого времени переры­

L/-1

где m — количество интервалов на участке резервирования; к — число рабочих стволов.

Пассивные ретрансляторы на РРЛ

В некоторых случаях рельеф местности на определенных интервалах РРЛ может быть благоприятным для применения пассивных ретрансляторов. Особенно это свойственно для горных районов при наличии закрытий на трассах. Применение пассивных ретрансляторов может способствовать пониже­ нию высот антенных опор на активных станциях, что сни­ жает капитальные вложения при строительстве [16, 47]. Пассивные ретрансляторы могут быть преломляющего, отражающего и рассеивающего типов.

Рассмотрим некоторые особенности пассивных ретранс­ ляторов рассеивающего типа, которые находят наиболее широкое применение. Эти ретрансляторы представляют со­ бой металлическую сетку, подвешенную на опорах, высота которых обеспечивает прямую видимость между нижней кромкой сетки и антеннами активных пунктов [16]. Опыт показывает, что вертикальный размер полотна — порядка

49