2.1 Анализ трассы Волгоград – Земля Франца – Иосифа (июль)

Географические координаты объектов:

Волгоград: широта: 48°45' с. ш, долгота: 44°30' в. д.;

Земля Франца - Иосифа: широта: 80° с. ш, долгота: 50° в. д;

Азимут на приёмник: 2

Азимут на передатчик: 188

Протяжённость трассы:3565 км.

Солнечная активность (число Вольфа):50

Планетарный индекс магнитной активности: 3.

Месяц: 7 (июль).

а)

б)

в)

Рис. 5. Результаты работы программы «Трасса»

2.2 Анализ трассы Волгоград – Земля Франца – Иосифа (декабрь)

Географические координаты объектов:

Волгоград: широта: 48°45' с. ш, долгота: 44°30' в. д.

Земля Франца - Иосифа: широта: 80° с. ш, долгота: 50° в. д;

Азимут на приёмник: 2

Азимут на передатчик: 188

Протяжённость трассы: 3565 км.

Солнечная активность (число Вольфа):50

Планетарный индекс магнитной активности: 3.

Месяц: 12 (декабрь).

а)

б)

в)

Рис. 6. Результаты работы программы «Трасса»

2.3 Анализ трассы Земля Франца – Иосифа - Иркутск (июль)

Географические координаты объектов:

Волгоград: широта: 48°45' с. ш, долгота: 44°30' в. д.

Земля Франца - Иосифа: широта: 80° с. ш, долгота: 50° в. д;

Азимут на приёмник: 144

Азимут на передатчик: 345

Протяжённость трассы: 3666 км.

Солнечная активность (число Вольфа):50

Планетарный индекс магнитной активности: 3.

Месяц: 7 (июль).

а)

б)

в)

Рис. 7. Результаты работы программы «Трасса»

2.4 Анализ трассы Земля Франца – Иосифа - Иркутск (декабрь)

Географические координаты объектов:

Волгоград: широта: 48°45' с. ш, долгота: 44°30' в. д.;

Земля Франца - Иосифа: широта: 80° с. ш, долгота: 50° в. д;

Азимут на приёмник: 144

Азимут на передатчик: 345

Протяжённость трассы: 3666 км.

Солнечная активность (число Вольфа):50

Планетарный индекс магнитной активности: 3.

Месяц: 12 (декабрь).

а)

б)

в)

Рис. 8. Результаты работы программы «Трасса»

2.5 Пересчет полученных результатов

Получены зависимости напряженности поля сигнала и уровень атмосферных помех в полосе 1 кГц для рабочего диапазона частот в единицах дБ на мкВ/м для излучаемой мощности кВт и изотропных антенн. Следует произвести соответствующий пересчёт результатов с учётом данных технического задания и сформулированных выше требований к отношению сигнал/помеха и рассчитать минимальные необходимые мощности передатчиков .

Мощность передатчика пропорциональна квадрату амплитуды сигнала, так что: . Таким образом: .

Так как выше программно были произведены вычисления для кВт, для нахождения следует определить лишь , исходя из требований к отношению сигнал/помеха.

Отношение энергии элементарного символа сигнала к спектральной плотности мощности шума: , где - амплитуда полезного сигнала, - скорость манипуляции, - спектральная плотность мощности шума на входе демодулятора.

Спектральная плотность мощности шума на входе демодулятора: , где - амплитуда шумового сигнала, - полоса пропускания приёмника.

Выполнив соответствующую подстановку, получим: .

Отсюда: .

Таким образом: .

С учётом направленности приёмной и передающей антенн: , где - расчётное защитное отношение сигнал/помеха, - коэффициенты направленного действия антенн (по условиям технического задания одна из антенн изотропная , ).

Пользуясь этим соотношением, значениями , программно рассчитанными данными , и , и данными технического задания, определим зависимость минимальной мощности передатчиков «ПО» и «Р», необходимой для осуществления связи с заданным качеством, от времени суток по графикам рис. 5.б, 6.б, 7.б, 8.б для связи на рабочей частоте (work). Результаты приведены ниже в виде графиков.

Рис. 9. Зависимость минимальной мощности передатчика «Р» от времени суток для летнего периода

Рис. 10. Зависимость минимальной мощности передатчика «Р» от времени суток для зимнего периода

Рис. 11. Зависимость минимальной мощности передатчика «ПО» от времени суток для летнего периода

Рис. 12. Зависимость минимальной мощности передатчика «ПО» от времени суток для зимнего периода

Как видно из приведённых выше данных, максимальные значения необходимой мощности передатчика составляют: «ПО» 26,7 Вт; «Р» в Волгограде 791,5 Вт, «Р» в Иркутске – 996,4 Вт. Эти значения приемлемы с точки зрения практической реализации, однако, не удовлетворяют техническому заданию, но существует возможность их уменьшения за счёт оптимизации системы.