448.
Клоачный Дым
(07.06.2004 23:20)
0
3.3. Обоснование выбора типа аппаратуры.
При выборе типа аппаратуры следует руководствоваться следующими основными параметрами: 1. диапазон частот; 2. средняя длина волны; 3. пропускная способность (обеспечение необходимого числа телефонных и телевизионных каналов); 4. протяженность участка РРЛ. В данном дипломном проекте всем основным показателям удовлетворяет аппаратура Р-600 2М. Эта аппаратура используется для магистральных радиорелейных линий. Основные параметры системы связи Р-600 2М приведены в таблице 1.1 Основные электрические параметры «Р-600 2М» Диапазон частот (3,4 – 3,9) ГГц Средняя длина волны 8,2 см Система резервирования поучастковая Мощность передатчика 5 Вт Коэффициент шума 14 Дб Ширина полосы пропускания приемника 38 МГц Число каналов ТЧ 600 Верхняя частота линейного спектра 2596 кГц Девиация частоты на канал 200 кГц Уровень включения ЗГ 100пВт/-100дБВт Коэффициент системы ТФ ТВ 146,3 дБ 151,4 дБ Длина гипотетической линии для которой Smax=0,1% времени: ТФ ТВ
2500 2500 Таблица 1.1 3.4. Обоснование выбора типа антенн. Для оценки и сравнения между собой различных антенн вводится ряд характеристик (параметров). К ним относятся параметры, характеризующие направленные и поляризационные свойства антенн, рабочий диапазон, входное сопротивление, допустимую мощность и др. Рассмотрим более подробно некоторые из них. Диаграмма направленности антенны определяет угловое распределение поля излучения антенны в дальней зоне, т.е. в области, где составляющие электромагнитного поля Е и H изменяются обратно пропорционально расстоянию. Под коэффициентом направленного действия понимают КНД антенны в главном направлении, который характеризует способность антенны концентрировать излучение в секторе направлений, близких к главному. Согласно принципу взаимности направленные свойства антенны одинаковы при передаче и приеме, и поэтому КНД антенны не зависит от того, используется антенна в качестве передающей или приемной. Коэффициентом полезного действия (КПД) передающей антенны называют отношение излученной мощности к мощности, подведенной к антенне. Для большинства применяемых на РРЛ антенн КПД близок к единице. Коэффициент усиления антенны наряду с другими параметрами радиорелейного оборудования определяет энергетический потенциал системы, который должен обеспечивать выполнение соответствующих норм на уровень шумов. Обычно коэффициент усиления колеблется в диапазоне 30-45 дБ в зависимости от размеров и рабочего диапазона антенн. При выборе антенны также большое значение играет вес и габариты антенного сооружения. На существующих отечественных РРЛ сантиметрового и дециметрового диапазонов наиболее широкое распространение получили рупорно-параболические антенны РПА-2П, РПА-2П-2 и осесимметричные двухзеркальные антенны со смещенной фокальной осью: АДЭ-5; АДЭ-3,5; АДЭ-2,5. Рупорно-параболические антенны обладают наименьшим боковым излучением (т.е. наилучшей помехозащищенностью). Однако стоимость РПА выше стоимости осесимметричных параболических антенн с тем же коэффициентом усиления. Это объясняется увеличенными габаритными размерами РПА в вертикальной плоскости и сложностью изготовления неосесимметричных зеркал. Из-за больших габаритов и массы РПА целесообразно применять только на наиболее важных магистральных линиях связи. Достоинством однозеркальных параболических антенн являются относительная простота и малая стоимость. К недостаткам таких антенн относятся низкий коэффициент задерживающего действия КЗД (30-48 дБ) и низкий коэффициент использования излучающей поверхности (КИП). Лучший результат позволяют получить двухзеркальные параболические антенны, как обычные, так и с модифицированными поверхностями. КЗД таких антенн 55-70 дБ. Наиболее широкое применение получили антенны двухзеркальные (АДЭ). Такие антенны обладают рядом преимуществ. Во-первых, отраженные лучи не попадают обратно в рупорный излучатель, благодаря чему улучшается согласование с фидером. Во-вторых, КИП достигает 0,65 – 0,7 при высоком КЗД (не хуже 65 дБ).
В проекте используются антенны типа АДЭ-3,5, которая имеет характеристики: 1. диаметр раскрыва 3500 мм, 2. коэффициент «усиления» 40,7 дБ, 3. коэффициент использования излучающей поверхности >0,6 , 4. коэффициент согласования с антенно- фидерным трактом <1 3.5. Обоснование выбора антенно-фидерного тракта. Фидерный тракт с требуемыми характеристиками может быть создан с использованием круглого волновода диаметром 70 мм. Наличие волноводных 45-градусных изгибов круглого сечения с диаметром 70 мм позволяет использовать волноводный тракт с круглым волноводом с осесимметричной двухзеркальной антенной АДЭ. В отдельных случаях при малой высоте подвеса антенн возможно использование фидерного тракта из двух отрезков гибких эллиптических волноводов ЭВГ-2. Фидерные тракты для диапазонов частот 4 ГГц также могут быть использованы для организации восьми дуплексных стволов связи.
Схема антенно-волноводного тракта с параболической осесимметричной антенной для работы в диапазоне 4 ГГц приведена на рисунке 1.2. В нее входят: 1. –антенна; 2. –секция со штуцером; 3. –изгиб круглого волновода; 4. –фильтр поглощения; 5. –монтажный комплект из круглого волновода; 6. – корректор эллиптичности; 7. – поляризационный селектор; 8. – нагрузка; 9. – монтажный комплект из эллиптического волновода; 10 – гермитизирующая вставка.
Рис 1.2.
3.6. Разработка плана распределения рабочих частот. Прием и передача СВЧ сигналов на радиорелейной станции производится на различных частотах во избежание возникновения паразитных связей между входом приемника и выходом передатчика и между приемными и передающими антеннами. Следовательно, для передачи сигнала по одному радиостволу в одном направлении связи необходимо использовать две частоты. Для передачи сигнала в обратном направлении используются те же две частоты (двухчастотная система). Двухчастотная система экономична с точки зрения использования полосы частот, выделенной для радиорелейной связи в данном диапазоне, но требует высоких защитных свойств антенн от приема сигналов с обратного направления. При двухчастотной системе используются рупорно-параболические, высококачественные, осесимметричные антенны и другие типы антенн, имеющие защитное действие –60-70 дБ. Планы распределения частот для многоствольных РРЛ разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму интерференционные помехи, возникающие при одновременной работе нескольких приемников и передатчиков на общий антенно-фидерный тракт. Во всех современных радиорелейных системах применяются планы радиочастот, в которых частоты приема размещаются в одной половине отведенной полосы частот, а частоты передачи – в другой половине. План распределения частот радиорелейной системы Р-600 2М, работающей в диапазоне 4 ГГц, приведен на рисунке 1.3. План позволит организовать 3 дуплексных широкополосных ствола (один телефонный ствол, один телевизионный и один резервный) по двухчастотной системе. Номинальные значения частот стволов, МГц, определяются по формулам: fn = fo-208+29*n, (1.1) f''n = fo+5+29*n, (1.2) где n= 1,3,5 (так как у нас 3 ствола) f n – номинальные значения частот стволов в нижней половине диапазона, f’n – номинальные значения частот стволов в верхней половине диапазона, и fo = 3635 МГц для диапазона 4 ГГц
Пример расчета номинальных значений частот стволов (для n=1): f 1 = 3635-208+29*1 = 3456 МГц, f‘1 = 3635+7+29*1 = 3671 МГц. n fn f’n 1 3456 3671 3 3514 3729 5 3572 3787 Рисунок 1.3.
3.7. Структура построения радиорелейной линии связи. Радиорелейная линия связи представляет собой цепочку приемо-передающих станций, антенны которых отстоят друг от друга на расстоянии прямой видимости. Радиорелейная линия включает в себя две оконечные станции (ОС), расположенные на концах линии и предназначенные для введения и выделения сообщений, передаваемых по радиорелейной линии. С помощью соединительных линий ОС связываются с междугородными телефонными станциями, телевизионными аппаратными, которые являются основными источниками сообщений, передаваемых по РРЛС. Радиорелейная линия также включает в себя две промежуточных станции (ПС), предназначенные для приема от предыдущей станции модулированных СВЧ сигналов, их усиления и передачу на последующую станцию. Линия состоит из трех пролетов (интервалов). Пролетом радиорелейной линии называется участок между оконечной и промежуточной станциями, либо между двумя промежуточными станциями. При двухчастотной системе распределения могут возникать нежелательные помехи, вызванные приемом с противоположного направления связи. Во избежание этого необходимо: 1. существенно подавлять боковые задние лепестки диаграммы направленности антенны; 2. размещать станции РРЛ на ломаной линии. Это приводит к тому, что паразитный сигнал дополнительно ослабляется за счет направленных свойств антенн.
На рисунке 1.3 представлена схема проектируемой РРЛС.
Рис 1.3. Схема проектируемой РРЛС.
3.8. Построение продольных профилей и предварительный выбор высот подвеса антенн. Рельеф местности при расчете и проектировании РРЛ учитывается с помощью профилей интервалов линии. Профиль трассы отображает вертикальный разрез местности между соседними радиорелейными станциями со всеми высотными отметками, включая строения, лес и т.д. Для удобства при построении профилей используется параболический масштаб. Профили строят в прямоугольных координатах, откладывая расстояния не по дуге окружности, как в действительности, а по оси абсцисс, а высоты – не по радиусам, а по оси ординат. В этом случае линия, изображающая на профиле уровень моря или другой условный нулевой уровень, от которого отсчитываются все высоты, имеет вид параболы: , (1.3) где: ; k – относительная координата заданной точки; Ro – длина пролета (км); Ri – расстояние до текущей точки (км); a – радиус Земли (км); a=6370 км. Построение профиля производится в следующей последовательности: 1. На топографической карте соединяются прямой линией два соседних пункта установки радиорелейных станций. Получаем длину интервала (пролета) 2. Строят прямоугольные координаты, откладывая расстояния по оси абсцисс, а высоты по оси ординат. 3. Наносят линию условного нулевого уровня, координаты точек которой находятся по формуле (1.3) 4. От условного нулевого уровня откладываются по вертикали в выбранном масштабе высотные отметки точек профиля. Эти отметки характеризуют изменение рельефа вдоль пролета. Высотные отметки соединяются ломаной линией. 5. На полученный профиль наносятся местные предметы. 6. В наивысшей точке профиля определяется велечина просвета Но
Величина просвета Но определяется по формуле: где: k – относительная координата точ 3.3. Обоснование выбора типа аппаратуры.
При выборе типа аппаратуры следует руководствоваться следующими основными параметрами: 1. диапазон частот; 2. средняя длина волны; 3. пропускная способность (обеспечение необходимого числа телефонных и телевизионных каналов); 4. протяженность участка РРЛ. В данном дипломном проекте всем основным показателям удовлетворяет аппаратура Р-600 2М. Эта аппаратура используется для магистральных радиорелейных линий. Основные параметры системы связи Р-600 2М приведены в таблице 1.1 Основные электрические параметры «Р-600 2М» Диапазон частот (3,4 – 3,9) ГГц Средняя длина волны 8,2 см Система резервирования поучастковая Мощность передатчика 5 Вт Коэффициент шума 14 Дб Ширина полосы пропускания приемника 38 МГц Число каналов ТЧ 600 Верхняя частота линейного спектра 2596 кГц Девиация частоты на канал 200 кГц Уровень включения ЗГ 100пВт/-100дБВт Коэффициент системы ТФ ТВ 146,3 дБ 151,4 дБ Длина гипотетической линии для которой Smax=0,1% времени: ТФ ТВ
2500 2500 Таблица 1.1 3.4. Обоснование выбора типа антенн. Для оценки и сравнения между собой различных антенн вводится ряд характеристик (параметров). К ним относятся параметры, характеризующие направленные и поляризационные свойства антенн, рабочий диапазон, входное сопротивление, допустимую мощность и др. Рассмотрим более подробно некоторые из них. Диаграмма направленности антенны определяет угловое распределение поля излучения антенны в дальней зоне, т.е. в области, где составляющие электромагнитного поля Е и H изменяются обратно пропорционально расстоянию. Под коэффициентом направленного действия понимают КНД антенны в главном направлении, который характеризует способность антенны концентрировать излучение в секторе направлений, близких к главному. Согласно принципу взаимности направленные свойства антенны одинаковы при передаче и приеме, и поэтому КНД антенны не зависит от того, используется антенна в качестве передающей или приемной. Коэффициентом полезного действия (КПД) передающей антенны называют отношение излученной мощности к мощности, подведенной к антенне. Для большинства применяемых на РРЛ антенн КПД близок к единице. Коэффициент усиления антенны наряду с другими параметрами радиорелейного оборудования определяет энергетический потенциал системы, который должен обеспечивать выполнение соответствующих норм на уровень шумов. Обычно коэффициент усиления колеблется в диапазоне 30-45 дБ в зависимости от размеров и рабочего диапазона антенн. При выборе антенны также большое значение играет вес и габариты антенного сооружения. На существующих отечественных РРЛ сантиметрового и дециметрового диапазонов наиболее широкое распространение получили рупорно-параболические антенны РПА-2П, РПА-2П-2 и осесимметричные двухзеркальные антенны со смещенной фокальной осью: АДЭ-5; АДЭ-3,5; АДЭ-2,5. Рупорно-параболические антенны обладают наименьшим боковым излучением (т.е. наилучшей помехозащищенностью). Однако стоимость РПА выше стоимости осесимметричных параболических антенн с тем же коэффициентом усиления. Это объясняется увеличенными габаритными размерами РПА в вертикальной плоскости и сложностью изготовления неосесимметричных зеркал. Из-за больших габаритов и массы РПА целесообразно применять только на наиболее важных магистральных линиях связи. Достоинством однозеркальных параболических антенн являются относительная простота и малая стоимость. К недостаткам таких антенн относятся низкий коэффициент задерживающего действия КЗД (30-48 дБ) и низкий коэффициент использования излучающей поверхности (КИП). Лучший результат позволяют получить двухзеркальные параболические антенны, как обычные, так и с модифицированными поверхностями. КЗД таких антенн 55-70 дБ. Наиболее широкое применение получили антенны двухзеркальные (АДЭ). Такие антенны обладают рядом преимуществ. Во-первых, отраженные лучи не попадают обратно в рупорный излучатель, благодаря чему улучшается согласование с фидером. Во-вторых, КИП достигает 0,65 – 0,7 при высоком КЗД (не хуже 65 дБ).
В проекте используются антенны типа АДЭ-3,5, которая имеет характеристики: 1. диаметр раскрыва 3500 мм, 2. коэффициент «усиления» 40,7 дБ, 3. коэффициент использования излучающей поверхности >0,6 , 4. коэффициент согласования с антенно- фидерным трактом <1 3.5. Обоснование выбора антенно-фидерного тракта. Фидерный тракт с требуемыми характеристиками может быть создан с использованием круглого волновода диаметром 70 мм. Наличие волноводных 45-градусных изгибов круглого сечения с диаметром 70 мм позволяет использовать волноводный тракт с круглым волноводом с осесимметричной двухзеркальной антенной АДЭ. В отдельных случаях при малой высоте подвеса антенн возможно использование фидерного тракта из двух отрезков гибких эллиптических волноводов ЭВГ-2. Фидерные тракты для диапазонов частот 4 ГГц также могут быть использованы для организации восьми дуплексных стволов связи.
Схема антенно-волноводного тракта с параболической осесимметричной антенной для работы в диапазоне 4 ГГц приведена на рисунке 1.2. В нее входят: 1. –антенна; 2. –секция со штуцером; 3. –изгиб круглого волновода; 4. –фильтр поглощения; 5. –монтажный комплект из круглого волновода; 6. – корректор эллиптичности; 7. – поляризационный селектор; 8. – нагрузка; 9. – монтажный комплект из эллиптического волновода; 10 – гермитизирующая вставка.
Рис 1.2.
3.6. Разработка плана распределения рабочих частот. Прием и передача СВЧ сигналов на радиорелейной станции производится на различных частотах во избежание возникновения паразитных связей между входом приемника и выходом передатчика и между приемными и передающими антеннами. Следовательно, для передачи сигнала по одному радиостволу в одном направлении связи необходимо использовать две частоты. Для передачи сигнала в обратном направлении используются те же две частоты (двухчастотная система). Двухчастотная система экономична с точки зрения использования полосы частот, выделенной для радиорелейной связи в данном диапазоне, но требует высоких защитных свойств антенн от приема сигналов с обратного направления. При двухчастотной системе используются рупорно-параболические, высококачественные, осесимметричные антенны и другие типы антенн, имеющие защитное действие –60-70 дБ. Планы распределения частот для многоствольных РРЛ разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму интерференционные помехи, возникающие при одновременной работе нескольких приемников и передатчиков на общий антенно-фидерный тракт. Во всех современных радиорелейных системах применяются планы радиочастот, в которых частоты приема размещаются в одной половине отведенной полосы частот, а частоты передачи – в другой половине. План распределения частот радиорелейной системы Р-600 2М, работающей в диапазоне 4 ГГц, приведен на рисунке 1.3. План позволит организовать 3 дуплексных широкополосных ствола (один телефонный ствол, один телевизионный и один резервный) по двухчастотной системе. Номинальные значения частот стволов, МГц, определяются по формулам: fn = fo-208+29*n, (1.1) f''n = fo+5+29*n, (1.2) где n= 1,3,5 (так как у нас 3 ствола) f n – номинальные значения частот стволов в нижней половине диапазона, f’n – номинальные значения частот стволов в верхней половине диапазона, и fo = 3635 МГц для диапазона 4 ГГц
Пример расчета номинальных значений частот стволов (для n=1): f 1 = 3635-208+29*1 = 3456 МГц, f‘1 = 3635+7+29*1 = 3671 МГц. n fn f’n 1 3456 3671 3 3514 3729 5 3572 3787 Рисунок 1.3.
3.7. Структура построения радиорелейной линии связи. Радиорелейная линия связи представляет собой цепочку приемо-передающих станций, антенны которых отстоят друг от друга на расстоянии прямой видимости. Радиорелейная линия включает в себя две оконечные станции (ОС), расположенные на концах линии и предназначенные для введения и выделения сообщений, передаваемых по радиорелейной линии. С помощью соединительных линий ОС связываются с междугородными телефонными станциями, телевизионными аппаратными, которые являются основными источниками сообщений, передаваемых по РРЛС. Радиорелейная линия также включает в себя две промежуточных станции (ПС), предназначенные для приема от предыдущей станции модулированных СВЧ сигналов, их усиления и передачу на последующую станцию. Линия состоит из трех пролетов (интервалов). Пролетом радиорелейной линии называется участок между оконечной и промежуточной станциями, либо между двумя промежуточными станциями. При двухчастотной системе распределения могут возникать нежелательные помехи, вызванные приемом с противоположного направления связи. Во избежание этого необходимо: 1. существенно подавлять боковые задние лепестки диаграммы направленности антенны; 2. размещать станции РРЛ на ломаной линии. Это приводит к тому, что паразитный сигнал дополнительно ослабляется за счет направленных свойств антенн.
На рисунке 1.3 представлена схема проектируемой РРЛС.
Рис 1.3. Схема проектируемой РРЛС.
3.8. Построение продольных профилей и предварительный выбор высот подвеса антенн. Рельеф местности при расчете и проектировании РРЛ учитывается с помощью профилей интервалов линии. Профиль трассы отображает вертикальный разрез местности между соседними радиорелейными станциями со всеми высотными отметками, включая строения, лес и т.д. Для удобства при построении профилей используется параболический масштаб. Профили строят в прямоугольных координатах, откладывая расстояния не по дуге окружности, как в действительности, а по оси абсцисс, а высоты – не по радиусам, а по оси ординат. В этом случае линия, изображающая на профиле уровень моря или другой условный нулевой уровень, от которого отсчитываются все высоты, имеет вид параболы: , (1.3) где: ; k – относительная координата заданной точки; Ro – длина пролета (км); Ri – расстояние до текущей точки (км); a – радиус Земли (км); a=6370 км. Построение профиля производится в следующей последовательности: 1. На топографической карте соединяются прямой линией два соседних пункта установки радиорелейных станций. Получаем длину интервала (пролета) 2. Строят прямоугольные координаты, откладывая расстояния по оси абсцисс, а высоты по оси ординат. 3. Наносят линию условного нулевого уровня, координаты точек которой находятся по формуле (1.3) 4. От условного нулевого уровня откладываются по вертикали в выбранном масштабе высотные отметки точек профиля. Эти отметки характеризуют изменение рельефа вдоль пролета. Высотные отметки соединяются ломаной линией. 5. На полученный профиль наносятся местные предметы. 6. В наивысшей точке профиля определяется велечина просвета Но
Величина просвета Но определяется по формуле: где: k – относительная координата точ 3.3. Обоснование выбора типа аппаратуры.
При выборе типа аппаратуры следует руководствоваться следующими основными параметрами: 1. диапазон частот; 2. средняя длина волны; 3. пропускная способность (обеспечение необходимого числа телефонных и телевизионных каналов); 4. протяженность участка РРЛ. В данном дипломном проекте всем основным показателям удовлетворяет аппаратура Р-600 2М. Эта аппаратура используется для магистральных радиорелейных линий. Основные параметры системы связи Р-600 2М приведены в таблице 1.1 Основные электрические параметры «Р-600 2М» Диапазон частот (3,4 – 3,9) ГГц Средняя длина волны 8,2 см Система резервирования поучастковая Мощность передатчика 5 Вт Коэффициент шума 14 Дб Ширина полосы пропускания приемника 38 МГц Число каналов ТЧ 600 Верхняя частота линейного спектра 2596 кГц Девиация частоты на канал 200 кГц Уровень включения ЗГ 100пВт/-100дБВт Коэффициент системы ТФ ТВ 146,3 дБ 151,4 дБ Длина гипотетической линии для которой Smax=0,1% времени: ТФ ТВ
2500 2500 Таблица 1.1 3.4. Обоснование выбора типа антенн. Для оценки и сравнения между собой различных антенн вводится ряд характеристик (параметров). К ним относятся параметры, характеризующие направленные и поляризационные свойства антенн, рабочий диапазон, входное сопротивление, допустимую мощность и др. Рассмотрим более подробно некоторые из них. Диаграмма направленности антенны определяет угловое распределение поля излучения антенны в дальней зоне, т.е. в области, где составляющие электромагнитного поля Е и H изменяются обратно пропорционально расстоянию. Под коэффициентом направленного действия понимают КНД антенны в главном направлении, который характеризует способность антенны концентрировать излучение в секторе направлений, близких к главному. Согласно принципу взаимности направленные свойства антенны одинаковы при передаче и приеме, и поэтому КНД антенны не зависит от того, используется антенна в качестве передающей или приемной. Коэффициентом полезного действия (КПД) передающей антенны называют отношение излученной мощности к мощности, подведенной к антенне. Для большинства применяемых на РРЛ антенн КПД близок к единице. Коэффициент усиления антенны наряду с другими параметрами радиорелейного оборудования определяет энергетический потенциал системы, который должен обеспечивать выполнение соответствующих норм на уровень шумов. Обычно коэффициент усиления колеблется в диапазоне 30-45 дБ в зависимости от размеров и рабочего диапазона антенн. При выборе антенны также большое значение играет вес и габариты антенного сооружения. На существующих отечественных РРЛ сантиметрового и дециметрового диапазонов наиболее широкое распространение получили рупорно-параболические антенны РПА-2П, РПА-2П-2 и осесимметричные двухзеркальные антенны со смещенной фокальной осью: АДЭ-5; АДЭ-3,5; АДЭ-2,5. Рупорно-параболические антенны обладают наименьшим боковым излучением (т.е. наилучшей помехозащищенностью). Однако стоимость РПА выше стоимости осесимметричных параболических антенн с тем же коэффициентом усиления. Это объясняется увеличенными габаритными размерами РПА в вертикальной плоскости и сложностью изготовления неосесимметричных зеркал. Из-за больших габаритов и массы РПА целесообразно применять только на наиболее важных магистральных линиях связи. Достоинством однозеркальных параболических антенн являются относительная простота и малая стоимость. К недостаткам таких антенн относятся низкий коэффициент задерживающего действия КЗД (30-48 дБ) и низкий коэффициент использования излучающей поверхности (КИП). Лучший результат позволяют получить двухзеркальные параболические антенны, как обычные, так и с модифицированными поверхностями. КЗД таких антенн 55-70 дБ. Наиболее широкое применение получили антенны двухзеркальные (АДЭ). Такие антенны обладают рядом преимуществ. Во-первых, отраженные лучи не попадают обратно в рупорный излучатель, благодаря чему улучшается согласование с фидером. Во-вторых, КИП достигает 0,65 – 0,7 при высоком КЗД (не хуже 65 дБ).
В проекте используются антенны типа АДЭ-3,5, которая имеет характеристики: 1. диаметр раскрыва 3500 мм, 2. коэффициент «усиления» 40,7 дБ, 3. коэффициент использования излучающей поверхности >0,6 , 4. коэффициент согласования с антенно- фидерным трактом <1 3.5. Обоснование выбора антенно-фидерного тракта. Фидерный тракт с требуемыми характеристиками может быть создан с использованием круглого волновода диаметром 70 мм. Наличие волноводных 45-градусных изгибов круглого сечения с диаметром 70 мм позволяет использовать волноводный тракт с круглым волноводом с осесимметричной двухзеркальной антенной АДЭ. В отдельных случаях при малой высоте подвеса антенн возможно использование фидерного тракта из двух отрезков гибких эллиптических волноводов ЭВГ-2. Фидерные тракты для диапазонов частот 4 ГГц также могут быть использованы для организации восьми дуплексных стволов связи.
Схема антенно-волноводного тракта с параболической осесимметричной антенной для работы в диапазоне 4 ГГц приведена на рисунке 1.2. В нее входят: 1. –антенна; 2. –секция со штуцером; 3. –изгиб круглого волновода; 4. –фильтр поглощения; 5. –монтажный комплект из круглого волновода; 6. – корректор эллиптичности; 7. – поляризационный селектор; 8. – нагрузка; 9. – монтажный комплект из эллиптического волновода; 10 – гермитизирующая вставка.
Рис 1.2.
3.6. Разработка плана распределения рабочих частот. Прием и передача СВЧ сигналов на радиорелейной станции производится на различных частотах во избежание возникновения паразитных связей между входом приемника и выходом передатчика и между приемными и передающими антеннами. Следовательно, для передачи сигнала по одному радиостволу в одном направлении связи необходимо использовать две частоты. Для передачи сигнала в обратном направлении используются те же две частоты (двухчастотная система). Двухчастотная система экономична с точки зрения использования полосы частот, выделенной для радиорелейной связи в данном диапазоне, но требует высоких защитных свойств антенн от приема сигналов с обратного направления. При двухчастотной системе используются рупорно-параболические, высококачественные, осесимметричные антенны и другие типы антенн, имеющие защитное действие –60-70 дБ. Планы распределения частот для многоствольных РРЛ разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму интерференционные помехи, возникающие при одновременной работе нескольких приемников и передатчиков на общий антенно-фидерный тракт. Во всех современных радиорелейных системах применяются планы радиочастот, в которых частоты приема размещаются в одной половине отведенной полосы частот, а частоты передачи – в другой половине. План распределения частот радиорелейной системы Р-600 2М, работающей в диапазоне 4 ГГц, приведен на рисунке 1.3. План позволит организовать 3 дуплексных широкополосных ствола (один телефонный ствол, один телевизионный и один резервный) по двухчастотной системе. Номинальные значения частот стволов, МГц, определяются по формулам: fn = fo-208+29*n, (1.1) f''n = fo+5+29*n, (1.2) где n= 1,3,5 (так как у нас 3 ствола) f n – номинальные значения частот стволов в нижней половине диапазона, f’n – номинальные значения частот стволов в верхней половине диапазона, и fo = 3635 МГц для диапазона 4 ГГц
Пример расчета номинальных значений частот стволов (для n=1): f 1 = 3635-208+29*1 = 3456 МГц, f‘1 = 3635+7+29*1 = 3671 МГц. n fn f’n 1 3456 3671 3 3514 3729 5 3572 3787 Рисунок 1.3.
3.7. Структура построения радиорелейной линии связи. Радиорелейная линия связи представляет собой цепочку приемо-передающих станций, антенны которых отстоят друг от друга на расстоянии прямой видимости. Радиорелейная линия включает в себя две оконечные станции (ОС), расположенные на концах линии и предназначенные для введения и выделения сообщений, передаваемых по радиорелейной линии. С помощью соединительных линий ОС связываются с междугородными телефонными станциями, телевизионными аппаратными, которые являются основными источниками сообщений, передаваемых по РРЛС. Радиорелейная линия также включает в себя две промежуточных станции (ПС), предназначенные для приема от предыдущей станции модулированных СВЧ сигналов, их усиления и передачу на последующую станцию. Линия состоит из трех пролетов (интервалов). Пролетом радиорелейной линии называется участок между оконечной и промежуточной станциями, либо между двумя промежуточными станциями. При двухчастотной системе распределения могут возникать нежелательные помехи, вызванные приемом с противоположного направления связи. Во избежание этого необходимо: 1. существенно подавлять боковые задние лепестки диаграммы направленности антенны; 2. размещать станции РРЛ на ломаной линии. Это приводит к тому, что паразитный сигнал дополнительно ослабляется за счет направленных свойств антенн.
На рисунке 1.3 представлена схема проектируемой РРЛС.
Рис 1.3. Схема проектируемой РРЛС.
3.8. Построение продольных профилей и предварительный выбор высот подвеса антенн. Рельеф местности при расчете и проектировании РРЛ учитывается с помощью профилей интервалов линии. Профиль трассы отображает вертикальный разрез местности между соседними радиорелейными станциями со всеми высотными отметками, включая строения, лес и т.д. Для удобства при построении профилей используется параболический масштаб. Профили строят в прямоугольных координатах, откладывая расстояния не по дуге окружности, как в действительности, а по оси абсцисс, а высоты – не по радиусам, а по оси ординат. В этом случае линия, изображающая на профиле уровень моря или другой условный нулевой уровень, от которого отсчитываются все высоты, имеет вид параболы: , (1.3) где: ; k – относительная координата заданной точки; Ro – длина пролета (км); Ri – расстояние до текущей точки (км); a – радиус Земли (км); a=6370 км. Построение профиля производится в следующей последовательности: 1. На топографической карте соединяются прямой линией два соседних пункта установки радиорелейных станций. Получаем длину интервала (пролета) 2. Строят прямоугольные координаты, откладывая расстояния по оси абсцисс, а высоты по оси ординат. 3. Наносят линию условного нулевого уровня, координаты точек которой находятся по формуле (1.3) 4. От условного нулевого уровня откладываются по вертикали в выбранном масштабе высотные отметки точек профиля. Эти отметки характеризуют изменение рельефа вдоль пролета. Высотные отметки соединяются ломаной линией. 5. На полученный профиль наносятся местные предметы. 6. В наивысшей точке профиля определяется велечина просвета Но
Величина просвета Но определяется по формуле: где: k – относительная координата точ
|