- •111Equation Chapter 1 Section 1учреждение образования
- •Курсовая работа
- •Тема: Расчёт радиолинии связи
- •Стефанович с.Ф.
- •Содержание
- •1. Радиолиния земной волны.
- •1.1. Расчёт радиолинии связи земной волной
- •1.1.2. Исходные данные
- •1.1.3. Задание
- •1.2. Расчет напряженности поля земной радиоволны
- •1.3. Расчёт максимальной дальности связи земной радиоволной
- •Другая связь
- •2.Ионосферная радиолиния
- •2.2. Расчет напряженности поля на линии связи ионосферной волной
- •2.2.1. Исходные данные
- •2.2.3. Задание
- •2.2.4. Общие сведения по расчету радиолинии связи ионосферной волной
- •3. Тропосферная радиолиния.
- •2.2. Стандартный множитель ослабления
- •2.3. Влияние метеоусловий
- •2.4. Влияние рельефа местности, прилегающего к антеннам
- •2.5. Потери усиления антенн
- •2.6. Учет быстрых и медленных замираний
- •2.7.Расчет уровня сигнала в точке приема
- •Немного об истории развития средств тропосферной связи
- •4.Спутниковая радиолиния.
- •3.1. Расчёт уровня сигнала на спутниковой радиолинии
- •3.4.Потери энергии на поглощение в атмосфере
- •3.5. Потери энергии, вызванные эффектом Фарадея
- •Спутниковые терминалы фиксированной связи
- •4. Литература
2.Ионосферная радиолиния
2.2. Расчет напряженности поля на линии связи ионосферной волной
2.2.1. Исходные данные
Дальность радиосвязи: r=1500, км.
Рабочие частоты:
f1=3,5, МГц
f2=8,5, МГц.
Мощность, подводимая к антенне: Р1=1, кВт.
Коэффициент усиления передающей антенны: G1=1,6
Время осуществления радиосвязи (местное время в точке отражения): Т1=16,ч
Т2 =04,ч
2.2.3. Задание
1. Определить максимально применимые частоты (МПЧ) и оптимальные рабочие частоты (ОРЧ) слоев F2, F1, E для заданных протяженности радиотрассы r и времени суток Т1, Т2.
2. Рассчитать напряженность поля ионосферной волны (ИВ) для рабочих частот f1, f2 в заданное время суток Т1, Т2.
3. Сделать выводы о влиянии частоты и времени суток на напряженность поля ИВ.
2.2.4. Общие сведения по расчету радиолинии связи ионосферной волной
Определение МПЧ и ОРЧ. Расчет МПЧ и ОРЧ проводят в следующей последовательности:
1. Для заданной длины трассы определим углы падения ИВ на слои ионосферы , , из выражения:
,
где – угловое расстояние от центра Земли между точками передачи и приема; а – радиус Земли (6370 км); hд – действующая высота слоев F1, F2, E.
= 1500/222,4=6,74
Значения действующих высот необходимо принять следующими:
(днем);
(ночью);
(только днем);
(днем и ночью).
Тогда:
=
=
=
=
2. По графикам суточного хода критических частот для слоев F2,F1,E, определим частоты , , :
Для времени Для времени =04 ч:
=8,8 МГц =6 МГц
=5,3 МГц =---
=3,1 МГц =1,6 МГц
3. Рассчитаем МПЧ слоев F2,F1,E между точками передачи и приема:
; ;
МПЧ слоёв F2,F1,E при Т=16 ч: МПЧ слоёв F2,F1,E при Т=04 ч:
4. Определитм ОРЧ слоев F2,F1,E, учитывая следующее обстоятельство. Рассчитанные значения МПЧ обеспечивают отражение в 50% времени (медианные значения МПЧ). Для увеличения надежности отражения рабочую частоту уменьшают. Установлено, что для обеспечения отражения в 90% времени МПЧ для слоя F2 необходимо уменьшить на 15%; для слоя F1 – на 5%. Полученные частоты называют оптимальными рабочими частотами (ОРЧ). Для слоя Е значения МПЧ и ОРЧ совпадают, так как он по своим электродинамическим характеристикам является самым стабильным.
Тогда
; ; .
ОРЧ слоев F2,F1,E при Т=16 ч: ОРЧ слоев F2,F1,E при Т=04ч:
Определение напряженности поля ИВ. Существующие методы расчета напряженности поля ИВ являются приближенными. В инженерной практике наибольшее распространение получил метод А. Н. Казанцева, используемый для определения медианного значения напряженности поля ИВ на трассах, проходящих в средних широтах.
Расчет напряженности поля проводят обычно для одного (основного) луча, а действие других учитывают при оценке быстрых замираний. Основным называют луч, претерпевший наименьшее количество отражений от ионосферы и прошедший меньший путь в ней.
Следовательно, перед тем как начинать рассчитывать напряженность поля ИВ, необходимо определить основной луч для заданной радиотрассы. Для этого требуется найти все лучи, способные отражаться от слоев ионосферы, руководствуясь условием
,
где f – рабочая частота; fмпч – МПЧ для слоя ионосферы, определенная ранее. Далее из всех отразившихся от слоев ионосферы лучей выбрать один, прошедший наименьший путь в ней.
Исходное выражение для определения действующего значения напряженности поля ИВ по методу Казанцева имеет вид
.
Здесь Р1 – мощность, подводимая к антенне; G1 – коэффициент усиления передающей антенны; rл – расстояние, проходимое волной по основному лучу (по ломаной линии) между точками передачи и приема; – модуль коэффициента отражения от Земли; n – число отражений от ионосферы; Г – интегральный коэффициент поглощения в ионосфере.
Значение rл определяется из выражения
.
Определим напряжённость поля ИВ днём при частоте =3,5 МГц:
3,5 МГц МГц
Значит, луч отражается от слоя E:
= + 4
Определим напряжённость поля ИВ ночью при частоте =3,5 МГц:
3,5 МГц
Значит, луч отражается от слоя E:
4
45,2
Определим напряжённость поля ИВ днём при частоте =8,5 МГц:
8,5 МГц
Значит, луч отражается от слоя E:
= + 4
Определим напряжённость поля ИВ ночью при частоте =8,5 МГц:
8,5 МГц
Значит, луч отражается от слоя :
+
=
Таблица 5
|
f1 = 3,5 МГц |
f2 = 8,5 МГц |
|||
День |
Ночь |
День |
Ночь |
||
,мкВ/м |
39 нВ/м |
45,2 |
8,48 |
19,6 |
Выводы
При увеличении частоты величина напряжённости поля ИВ увеличивается, её значение в значительной степени зависит от времени суток, так как критические частоты для слоев Е,F1,F2 для дня и ночи имеют различные значения. С увеличением частоты сильно возросло значение интегрального коэффициента, который при расчёте оказывает влияние на напряженность поля ИВ.