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

нескольких метров, а горизонтальный —несколько десят­ ков метров. Сетка располагается перпендикулярно створной линии, соединяющей антенны активных пунктов.

На рис. 23,а показан общий вид пассивного одноэтажно­ го ретранслятора с указанием основных расчетных разме­ ров.

Трассу РРЛ, на некоторых интервалах которой предпола­ гается применение пассивных ретрансляторов,рассчитывают обычным образом. Вычерчивают профили всех интервалов

Рис. 23. Пассивные ретрансляторы типа препятствия:

а— одноэтажный; б — двухэтажный.

инамечают интервалы с пассивными ретрансляторами. Оче­ видно, что размещение пассивного ретранслятора более це­ лесообразно на вершине препятствия, поэтому высоту подве­ са нижней кромки сетки приближенно определяют следую­ щим образом.

Проводят касательные к точкам на левом и правом склонах от вершины препятствия в направлении антенных опор соответствующих активных пунктов (рис. 24).

Далее определяют расчетные зазоры, изменения зазора при средней рефракции и оптимальные зазоры для обоих интервалов [161:

50

где

я а = (1 -т- 1,75) Я02— ДЯ2(£).

Значения этих зазоров откладывают по направлениям соответствующих опор и проводят линии, параллельные ка­ сательным (рис. 24). Точка пересечения этих линий над пре-

Рис. 24. К пояснению определения высоты подвеса пассив­ ного ретранслятора.

пятствием определит высоту подвеса нижней кромки сетки ретранслятора h„p.

нию на пункт приема.

Высоту /г1, h2и hnpследует отсчитывать от одного и того же условного уровня. Для повышения эффективности пассив­ ный ретранслятор можно выполнять в виде части кольца, горизонтальный размер которого

Lc — (0,5 — 1,5) Lc опх,

где

В этом случае верхнюю и нижнюю кромки сетки выполня­ ют по дуге окружности с центром, расположенным на линии,

51

Глава II

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОРЕЛЕЙНОЙ СВЧ АППАРАТУРЫ С ЧАСТОТНЫМ УПЛОТНЕНИЕМ

1. СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В состав оборудования оконечных и главных станций входят: аппаратура уплотнения, приемно-передающая СВЧ аппаратура, антенно-фидерные устройства, система электро­ питания, система автоматического резервирования, аппа­ ратура телеобслуживания, система служебной связи и раз-

Рис. 25. Блок-схема соединения аппаратуры уплотнения с СВЧ аппаратурой:

Г У — групповые усилители; Л Т —линейные трансформаторы; СТ — симмет* рирующий трансформатор.

личная измерительная аппаратура. Аналогичное оборудова­ ние, кроме аппаратуры уплотнения, имеется на ретрансля­ ционных промежуточных станциях. Аппаратуру уплотне­ ния оконечных и главных станций чаще всего устанавлива­ ют на междугородных телефонных станциях, от которых широкополосный групповой сигнал подается к СВЧ аппара­ туре при помощи коаксиального кабеля. Блок-схема сое­ динения аппаратуры уплотнения с СВЧ аппаратурой РРЛ

показана на рис. 25.

Приемно-передающая СВЧ аппаратура оконечных и главных станций включает полосовые и разделительные

53

фильтры, преобразователи частоты приемного и передающе­ го трактов, блоки усиления по промежуточной частоте, ча­ стотные модуляторы и демодуляторы, ограничители видео- и групповые усилители, а также генераторное оборудова­ ние для получения требуемой сетки гетеродинных ча­ стот.

Передающая аппаратура оконечных и главных станций отличается способом осуществления частотной модуляции. При модуляции на сверхвысоких частотах применяют схемы на отражательных клистронах; при модуляции на промежу­ точной частоте в качестве частотных модуляторов использу­ ют схемы с реактивными лампами, ^С-генераторы и специ­ альные параметрические схемы.

При проектировании радиорелейных линий во многих случаях задаются определенном типом радиорелейной аппа­ ратуры, к которому привязывают расчет трассы РРЛ.

Однако если существующие типы аппаратуры не отве­ чают заданным техническим условиям, возникает задача проектирования новой аппаратуры, при котором составля­ ют технические условия на проектируемую аппаратуру; выбирают диапазон рабочих частот и систему их распреде­ ления; обосновывают выбор мощности передатчика и чув­ ствительности приемника, блок-схемы передающей и при­ емной аппаратуры; выполняют электрический и конструк­ тивный расчет основных узлов аппаратуры; обосновывают выбор вспомогательного оборудования (система резервиро­ вания, электропитания, телеобслуживания и служебной связи), при необходимости производят электрический и кон­ структивный расчеты отдельных узлов вспомогательного обо­ рудования; составляют принципиальные схемы узлов как основного, так и вспомогательного оборудования; произво­ дят необходимые технико-экономические расчеты.

В технических условиях на проектируемую аппаратуру указывается:

для каких РРЛ (магистральных, внутриобластных, ни­ зовых, специальных и пр.) предназначена аппаратура; ха­ рактер работы (многоканальное телефонирование, односто­ ронняя или двухсторонняя передача программы телевиде-, ния); число каналов в одном стволе, количество стволов; способ уплотнения; вид модуляции; основные характеристи­ ки многоканальных телефонных стволов и телевизионного ствола в соответствии с существующими техническими нор­ мами; требования к стабильности частоты СВЧ аппаратуры;

54

требования к системам электропитания, резервирования, телеобслуживания, служебной связи, техники безопаснос­ ти; требования к антенно-фидерным сооружениям; сообра­ жения о габаритах и конструктивных особенностях аппа­ ратуры.

Диапазон рабочих частот и среднее значение промежуточ­ ной частоты выбирают в соответствии с рекомендациями МККР. Мощность передатчика и чувствительность приемни­ ка выбирают или рассчитывают с учетом особенностей трас­ сы и технических требований к каналам связи.

При обосновании выбора рабочего диапазона частот лю­ бой системы радиосвязи следует принимать во внимание условия прохождения радиоволн, требования к пропускной способности и возможность электромагнитной совмести­ мости с другими системами радиосвязи.

Условия прохождения радиоволн определяются особен­ ностями различных систем радиосвязи, поскольку характер и влияние шумов в них сказываются неодинаково. Напри­ мер, в системах связи через ИСЗ приходится считаться с ко­ смическими шумами, а в радиорелейных линиях прямой ви­ димости эти шумы не учитывают, в линиях дальнего тропо­ сферного рассеяния учитывают влияние многолучевости, в метеорных линиях укорочение длины рабочей волны огра­ ничено плотностью следов сгорающих метеоров и т. д. Пропускная способность системы связи определяется числом каналов, способом уплотнения и видом модуляции. Есте­ ственно, что чем короче волна, тем выше пропускная спо­ собность системы. Под электромагнитной совместимостью понимают возможность использования одной полосы частот для нескольких систем радиосвязи. Изучение вопросов эле­ ктромагнитной совместимости показало [18], что рабочий диапазон РРЛ прямой видимости целесообразно совмещать с диапазоном линий связи через систему ИСЗ. Полосы ча­ стот для различных систем радиосвязи могут распределять­ ся на первичной и вторичной основах. Для радиослужб, за которыми рабочий диапазон закрепляется на вторичной основе, вводят ограничения по излучаемой мощности, по на­ правленности антенн. Эти службы не могут иметь претензий к мешающим действиям от систем, работающих на правах первичной основы.

Примерное распределение рабочих диапазонов частот между основными системами радиосвязи на УКВ, рекомен­ дуемое МККР, представлено в табл. 11 [9, 15, 16, 18].

55

При обосновании выбора радиоприемного устройства радиорелейной аппаратуры определяют минимально необ­ ходимую мощность на входе приемника, при которой тепло­ вые шумы находятся в пределах, соответствующих нормам МККР:

56

где «„ — коэффициент шума приемника; k — 1,38-К)-23

— постоянная Больцмана; Т—температура, °К;

К — псофометрический коэффициент; AFK— ширина ча­ стотной полосы канала, Гц; Д/к — эффективная девиация частоты на один канал, Гц; FK— максимальная частота ли­ нейного спектра, Гц; Рт ,т — мощность тепловых шумов нз выходе канала связи, Вт.

Пример 4. В качестве примера рассчитаем значение минимально необходимой мощности на входе приемника для РРЛ емкостью 300 те­ лефонных каналов в одном стволе. Будем пользоваться рекомендацией МККР для гипотетической РРЛ, при которой среднеминутная псофометрическая мощность шумов на выходе телефонного канала не должна превышать 47500 пВт в течение не более, чем 0,1% общего числа часов работы линии за наихудший месяц (с точки зрения условий прохождения радиоволн).

Приближенно будем считать, что

= 2,5 • 10~10 Вт,

что относительно 1 Вт составляет уровень — 96,021 дБВт.

При обосновании выбора мощности передатчика в каче­ стве исходного значения удобно взять минимально необхо­ димую мощность на входе приемника, однако следует пре­ дусмотреть соответствующий запас на замирания, учесть затухание на участке распространения, затухание в фидерах и элементах антенно-волноводного тракта, принять во вни­ мание усиление антенн. С учетом этого уровень мощности на входе приемника

Рпр.мин — Рп "Г Ра Рр Рф Рэ Р з Д Б ,

где рп — уровень мощности передатчика; ра — выигрыш по мощности, обусловленный коэффициентом усиления ан­ тенн; рр, рф, рэ — потери мощности на участке распростра­

57