Спутниковые и радиорелейные системы передачи
Построение продольного профиля радиорелейного пролета. Выбор оптимальных высот подвеса антенн. Анализ добавочного ослабления на трассе. Подсчет суммарной шумовой температуры приемного тракта. Определение расстояния между земной и космической станциями.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.10.2016 |
Размер файла | 156,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Некоммерческое акционерное общество
«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»
Кафедра Телекоммуникационных систем
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: Спутниковые и радиорелейные системы передачи
Выполнил
Дуйсенгалиева Д. Д.
Руководитель
Барсегянц К. В.
Алматы 2010
Введение
В радиорелейных системах вместо кабелей используется радиолуч, сфокусированный антеннами (передающей и приемной) в узкий пучок радиоволн. Чаще всего для этого используются параболические антенны или антенны с плоскими отражателями (зеркалами) на которые луч фокусируют от параболической антенны. Антенны устанавливают на мачтах.
Оборудование, состоящее из передатчика, приемника и антенны называют радиорелейной станцией (РРС). Место, где расположена РРС вместе с мачтой, источником питания и другим вспомогательным оборудованием называют площадкой (САЙТ). Пространство между двумя сайтами, между которыми организована связь, называют пролетом. Длина пролета ограничивается рельефом местности, кривизной земной поверхности, мощностью передатчика, чувствительностью приемника и диаграммой направленности антенн. Обычно это расстояние не превышает 60 км. Для передачи сигналов на большое расстояние образуются промежуточные сайты - ретрансляторы. На ретрансляторах ставится два комплекта РРС, чтобы принимать и передавать сигналы в разных направлениях.
В процессе проектирования приходится выполнять выбор типа АРРС или ЦРРС; выбор трассы, месторасположения РРС, площадок для установки антенн и построение профиля трассы; выбор просветов (или высот установки антенн) на пролетах; расчет устойчивости РРЛ и проверку выполнения нормы на устойчивость; расчет уровней сигналов на входах приемников РРС и шумов в каналах на конце РРЛ; проверку выполнения нормы на шумы. Кроме того, приходится принимать решения по таким общетехническим вопросам, как выбор типов антенн; разработка структурных схем станций; схем электропитания; составление комплектовочных ведомостей аппаратуры и оборудования РРС; выбор типовых зданий для РРС.
1. Задача
Произвести расчет пролета радиорелейной линии (РРЛ):
? по известным высотным отметкам земли H (м) и указанным расстояниям от начала пролета R (км) построить продольный профиль пролета;
выбрать оптимальную высоту подвеса антенн; произвести коррекцию, если необходимо;
рассчитать запас на замирание сигнала;
рассчитать время ухудшения сигнала из-за дождя и вследствие субрефракции радиоволн;
проверить нормы на неготовность;
рассчитать время ухудшения сигнала за счет многолучевого распространения радиоволн, сравнить с нормами;
сделать выводы о проделанных расчетах.
Таблица 1 - Технические параметры пролета РРЛ
Вариант |
УНУ м |
Отметки земли Hi/Ri, м/км |
R0, км |
f, ГГц |
Аппара тура |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||||
8 |
180 |
200/0 |
220/15 |
240/20 |
240/30 |
220/40 |
40 |
8,5 |
NERA |
Таблица 2 - Место расположения РРЛ
Вариант |
Район |
|
2, 5, 8, 0 |
Пустынные районы Южного Казахстана |
Таблица 3 - Технические параметры аппаратуры NERA
Шифр РРС |
Диапазон частот f, ГГЦ |
Коэффициент системы SG, дБ |
Диаметр антенны D, м |
Коэффициент усиления антенны G, дБ |
|
NL 188 |
8,2 - 8,5 |
116 (Е2) |
1,2 |
37,4 |
Построение продольного профиля пролета
Продольный профиль интервала представляет собой вычерченный в определенном масштабе вертикальный разрез местности по линии, соединяющей две соседние радиорелейные станции. Продольные профили интервалов РРЛ полно и наглядно характеризуют рельеф местности на каждом интервале связи и являются основными рабочими документами, позволяющими выполнить расчет устойчивости работы радиорелейной линии при заданных нормах на ее качественные показатели.
Построение продольных профилей производится в прямоугольной системе координат с применением разных масштабов по горизонтали и вертикали. Высоты препятствий на поверхности Земли измеряются в метрах, а расстояния между ними радиорелейными станциями - в километрах. Таким образом, высоты откладываются на профиле не по линиям, проходящим через центр Земли (т.е. по радиусу Земли), а по вертикали (по оси ординат), и отсчет их ведется не от горизонтальной линии профиля, а от линии кривизны земной поверхности, принимаемой за линию уровня моря или за условный нулевой уровень. Расстояния же между станциями откладываются не по криволинейной поверхности, а по горизонтали (оси абсцисс). При таком построении профиля земная поверхность изображается не окружностью, а параболой. Построение дуги земной кривизны (параболы) производится после определения расстояний между станциями и максимальной разности высот на поверхности земли, так как в зависимости от расстояния меняется масштаб по вертикали. Расстояния между станциями, а также наиболее низкие (hmin) и наиболее высокие (hmax) точки профиля интервала РРЛ связи определяются по данным топографических карт, и затем вычисляется максимальная разность высот в метрах.
После выбора масштабов производится построение дуги земной кривизны.
Линия, изображающая на профиле уровень моря (дуга земной кривизны) или условный нулевой уровень (условный горизонт) и имеющая вид параболы, рассчитывается по формуле
,
где x(R) - текущая координата дуги нулевого уровня, м;
R0 - протяженность интервала, км;
R - расстояние от левого конца интервала, км, до точки, в которой определяется величина x;
RЗ=6,37·106 м - радиус Земли.
Максимальная высота препятствия, создаваемого выпуклостью земной поверхности, для любой протяженности интервала R0 при R=R0/2 равна
.
С достаточной для практических расчетов степенью точности при Rз=6370км можно принять
(2.2, б)
где R0 выражено в км
Для сокращения размеров чертежа высокие отметки отсчитываются от линии условного горизонта, которая выбирается в зависимости от рельефа местности. Полученная кривая характеризует профиль интервала данного участка связи.
Выбор оптимальных высот подвеса антенн
Из-за неравномерности вертикального градиента диэлектрической проницаемости атмосферы радиолуч получает искривление, что приводит к ухудшению радиосвязи. Если он встречается с естественным препятствием, то связь нарушается. Поэтому необходимо правильно определить просвет трассы путем правильного выбора высот подвеса антенн.
Радиолуч перемещается внутри зоны Френеля, которая представляет собой эллипсоид вращения в точке приема и передачи. Минимальный радиус зоны Френеля определяется по формуле
, (2.3)
где - длина волны, м;
- относительное расстояние до препятствия.
Среднее значение изменения просвета за счет рефракции, существующее в течение 80% времени, вычисляется по формуле
,
где и - соответственно среднее значение и стандартное отклонение вертикального градиента проницаемости.
Для пустынных районов Казахстана: ,
При длине пролета меньше 50 км стандартное отклонение должно определяться по формуле
,
где у - значение стандартного отклонения, м-1;
y = 0,95 при R0 = 40 м.
Просвет в отсутствии рефракции радиоволн (при g=0) рассчитывается по формуле
,
Высоты подвеса антенн определим из рисунка 1. Для этого от критической точки профиля откладывается расстояние Н(0) и через данную точку проводится луч, соединяющий антенны.
Рисунок 1 - Профиль пролета РРЛ
Численно высоты подвеса антенн можно определить по формулам
h1=xmax+H(0)+MN-CD = 31,4 + 15,8 + 60 - 20 = 87,6 , (2.7 а)
h2=xmax+H(0)+MN-YZ = 31,4 + 15,8 + 60 - 40 = 67,6, (2.7 б)
где MN - максимальная высота профиля относительно УНУ;
CD, YZ - высота профиля соответственно в начале и в конце тракта в зависимости от типа антенны - передающей или приемной.
Расчет запаса на замирание
Расчет запаса на замирание производится по формуле
,
где - коэффициент системы, дБ;
- коэффициенты усиления передающей и приемной антенн, дБ;
- коэффициент полезного действия антенно-фидерного тракта;
- затухание радиоволн в свободном пространстве, дБ
, (2.9)
где f - частота передачи, МГц;
d=R0 - расстояние между передающей и приемной антеннами (длина пролета), км.
Расчет времени ухудшения связи из-за дождя
Чем выше частота радиоизлучения, тем сильнее влияет на ослабление сигнала размер капель и интенсивность дождя. Поэтому при расчете времени ослабления необходимо учитывать климатическую зону в зависимости от интенсивности дождя в течение 0,01% времени.
Территория СНГ разделена на 16 климатических зон. Казахстан относится к зоне Е, для которой интенсивность осадков =22 мм/час.
Коэффициенты регрессии для оценки затухания в зависимости от поляризации волны представлены в таблице Б.2 Приложения Б.
Так как интенсивность дождя неравномерно распределяется вдоль трассы, определяем эффективную длину пролета
,
где R0 - длина пролета, км;
- коэффициент уменьшения;
- опорное расстояние, км.
Удельное затухание в дожде в зависимости от поляризации волны (дБ)
.
определяется для горизонтальной и вертикальной поляризации и выбирается наибольшее из них
,)
,
где - коэффициенты регрессии.
Затухание на трассе, превышающее 0,01% времени, определяется по формуле
.
Время, в течение которого ослабление сигнала больше, чем запас на замирание
,
при принимаем .
Для f=8,5 ГГц
дБ/км;
дБ/км.
Примечание: так как величины очень малы, мы выбираем тип поляризации в соответствии с приведенным ранее частотным планом.
Горизонтальная поляризация: ,
, .
, ,
.
Расчет времени ухудшения связи, вызванного субрефракцией радиоволн
Стандартная атмосфера имеет наибольшую плотность у поверхности Земли, поэтому радиолучи изгибаются к низу. В результате просвет на пролете, определяемый по минимальному радиусу зоны Френеля, не имеет постоянной величины, т.к. плотность атмосферы изменяется и зависит от времени суток и состояния атмосферы.
Среднее значение просвета на пролете
.
Относительный просвет
.
На чертеже профиля пролета проводим прямую параллельно радиолучу на расстоянии от вершины препятствия и находим ширину препятствия r (см. рисунок 1).
Относительная длина препятствия
.
Параметр , характеризующий аппроксимирующую среду
,
где или .
Значение относительного просвета р(g0), при котором наступает глубокое замирание сигнала, вызванное экранировкой препятствием минимальной зоны Френеля
,
где V0 - множитель ослабления при H(0)=0, определяемый из рисунка В.1 приложения В по значению ;
минимальный допустимый множитель ослабления
.
Параметр определяется по формуле
,
где .
Процент времени ухудшения связи, вызванного субрефракцией радиоволн, определяется по рисунку В.2 Приложения В.
Решение. r=16,5 км,
,
, , .
Принимаем , тогда
.
, , .
,
,
.
Оптимизация высот подвеса антенн проводится, если , при этом необходимо увеличить , пересчитать и соответственно на эту величину увеличить h1 и h2 на пролете.
Проверка норм на неготовность
Характеристики неготовности для ГЭЦТ (гипотетический эталонный цифровой тракт) установлены в рекомендации 557МСЭ-Р.
ГЦЭТ считается неготовой, если в течение 10 последовательных секунд возникли следующие условия или одно из них:
- передача цифрового сигнала прервана;
- в каждой секунде BER хуже 10-3.
Неготовность аппаратуры уплотнения исключается. Характеристики неготовности делятся на неготовность оборудования и неготовность, вызванную условиями распространения радиоволн, например, величина неготовности, вызванной дождем, составляет 30-50%.
Характеристики готовности ГЭЦТ протяженностью 2500 км определяются величиной 99,7%, причем эти проценты определяются в течение достаточно большого интервала времени. Этот интервал должен составлять более года, характеристики неготовности определяются, таким образом, величиной 0,3%.
Норма на неготовность
,
где R0 - длина пролета, км;
2500 - длина эталонной гипотетической линии.
Решение.
.
.
, условие (2.21) выполняется.
Расчет времени ухудшения радиосвязи из-за многолучевого распространения
При моделировании радиолиний протяженностью более чем несколько километров должны учитываться четыре механизма замирания в чистой атмосфере, обусловленные чрезвычайно преломляющими слоями:
- расширение луча;
- развязка в антенне;
- поверхностное многолучевое распространение;
- атмосферное многолучевое распространение.
Большинство этих механизмов возникают сами по себе или в комбинации с другими механизмами. Сильные частотно-избирательные затухания возникают, когда расфокусировка прямого луча сочетается с отражением сигнала от поверхности, что вызывает замирание вследствие многолучевого распространения. Мерцающие замирания, вызванные небольшими турбулентными возмущениями в атмосфере, всегда имеют место при этих механизмах, но на частотах ниже 400 ГГц их влияние на общее распределение замираний не существенно. На больших глубинах замирания процент времени Тинт, в течение которого в узкополосных системах не превышается уровень принимаемого сигнала в средний худший месяц, может быть определен с помощью следующего приближенного асимптотического выражения
,
где - A=Ft - запас на замирание, дБ;
d - длина пролета, км;
f - частота, ГГц;
K - коэффициент, учитывающий влияние климата и рельефа местности;
Q - коэффициент, учитывающий другие параметры трассы;
В=0,89; С=3,6 - коэффициенты, учитывающие региональные эффекты.
Коэффициент, учитывающий влияние климата и рельефа местности
,
где PL=5%=0,05 - процент времени с вертикальным градиентом рефракции;
CLAT=CLON=0 для Казахстана.
Коэффициент, учитывающий другие параметры трассы
,
где - наклон радиотрассы, мрад (здесь h1, h2 в м; d в км).
Решение.
,
,
,
.
Проверка норм на допустимое время ухудшения связи из-за многолучевого распространения радиоволн
Норма на допустимое время ухудшения связи для высшего качества связи
.
Решение.
.
,
условие выполняется.
Выводы о результатах расчета
В данной работе была смоделирована и рассчитана радиорелейная линия прямой видимости с передачей цифровых сообщений.
При выборе мест расположения станций были учтены три важных фактора: наличие подъездных дорог, наличие электропитания в районе, осуществление связи между населенными пунктами.
По полученным результатам можно сделать вывод, что все нормы на неготовность выполняются даже на самых протяженных пролетах. Замирания в дожде были снижены за счет правильного выбора поляризации, из-за субрефракции радиоволн - за счет выбора оптимального уровня подвеса антенн.
2. Задача
Произвести энергетический расчет линий «вниз» и «вверх» для спутниковой системы связи:
- определить значения мощностей передатчика и приемника на линиях «вниз» и «вверх», при которых спутниковый канал надежно работает в условиях помех и не содержит излишних энергетических запасов;
- построить диаграмму уровней сигнала на линиях «вверх» и «вниз» для заданной спутниковой системы.
В расчетах необходимо учесть дополнительное ослабление энергии радиоволн на участках: поглощение в осадках - 0,8 дБ, поляризационные потери - 0,9 дБ, потери за счет рефракции - 0,2 дБ.
Коэффициент запаса для линии «вверх» а=6 дБ.
Коэффициент запаса для линии «вниз» b=1,2 дБ.
Таблица4 - Варианты заданий к задачам №2 и №3
Вариант |
Последняя цифра зач. кн. |
||
8 |
|||
Предпосл. цифра зач. кн. |
0 |
B>E |
Таблица 5 - Параметры бортовых ретрансляторов КС
Система |
B |
||
Координаты |
101°в.д. |
||
Диапазон f, ГГц |
14/11 |
||
Коэффициент усиления антенны G, дБ |
Прием |
35 |
|
Передача |
30 |
||
Спектральная плотность мощности S, дБВт/Гц |
-53 |
||
Коэффициент шума приемника КШ |
7,5 |
||
Шумовая температура антенны ТА, К |
50 |
||
КПД АФТ |
0,90 |
||
Шумовая температура СЛ ТУЛ, К |
95 |
Таблица6 - Параметры приемных ЗС
Система |
E |
|
Координаты |
78° в.д. 42° с.ш. |
|
Диапазон f, ГГц |
14/11 |
|
Диаметр антенны DA, м |
6 |
|
Эффективная полоса частот fш, МГц |
36 |
|
Коэффициент шума приемника КШ |
7,5 |
|
Шумовая температура антенны ТА, К |
90 |
|
КПД АФТ |
0,85 |
Линии спутниковой связи состоят из двух участков: Земля-спутник и спутник-Земля. В энергетическом смысле оба участка оказываются напряженными, первый - из-за стремления к уменьшению мощности передатчиков и упрощению земных станций (в особенности в системах с большим числом малых приемопередающих земных станций, работающих в необслуживаемом режиме), второй - из-за ограничений на массу, габаритные размеры и энергопотребление бортового ретранслятора, лимитирующих его мощность.
Основная особенность спутниковых линий - наличие больших потерь сигнала, обусловленных затуханием (ослаблением и рассеянием) его энергии на трассах большой физической протяженности. Так, при высоте орбиты ИСЗ 36 тыс. км затухание сигнала на трассе может достигать 200 дБ. Помимо этого основного затухания в пространстве сигнал в линиях спутниковой связи подвержен влиянию большого числа других факторов, таких как поглощение в атмосфере, фарадеевское вращение плоскости поляризации, рефракция, деполяризация и т.д. С другой стороны, на приемное устройство спутника и земной станции кроме собственных флуктуационных шумов воздействуют разного рода помехи в виде излучения Космоса, Солнца и планет. В этих условиях правильный и точный учет влияния всех факторов позволяет осуществить оптимальное проектирование системы, обеспечить ее уверенную работу и в то же время исключить излишние энергетические запасы, приводящие к неоправданному увеличению сложности земной и бортовой аппаратуры. радиорелейный пролет антенна шумовой
Энергетический расчет линии «вниз»
Исходные данные: диапазон частот 14^/11v ГГц.
Параметры передающей космической станции: координата ; коэффициент усиления антенны 30 дБ; КПДАФТ КС 0,9.
Параметры приемной земной станции: координаты ; диаметр антенны 6 м; коэффициент шума приемника 7,5 дБ; эффективная полоса частот 36 МГц; КПДАФТ ЗС 0,85; шумовая температура антенны 90 К. Расстояние между передающей (КС) и приемной (ЗС) антеннами
,
где ;
ЗС - широта земной станции;
- разность долгот земной и космической станциями.
Решение.
, .
Тогда км.
Ослабление сигнала
,
где d - расстояние между КС и ЗС;
- длина волны.
,
.
Дополнительное ослабление на трассе
В дополнительных потерях сигнала учитываются поглощение в атмосфере (осадки) , потери из-за несогласованности поляризации антенн и потери из-за рефракции
,
.
Суммарная шумовая температура приемного тракта
,
где ТА - шумовая температура приемной антенны;
Т0290 К;
- собственная шумовая температура приемника.
К,
К.
Коэффициент усиления антенны ЗС
,
где - коэффициент использования поверхности антенны (0,6…0,8);
- диаметр антенны ЗС.
.
Мощность передатчика КС
,
где fш. - шумовая полоса приемника;
b=1,2 дБ (1,32) - коэффициент запаса для линии «вниз».
Коэффициент усиления антенны передатчика (КС) равен 30 дБ (), КПДАФТ для приемной ЗС и КС равен 0,85 дБ (1,22 раз) и 0,9 дБ (1,23 раз). Тогда подставив в формулу (2.31) данные, получим
Суммарная мощность шумов на входе приемника
.
.
Диаграмма уровней мощности сигнала на участках «вниз» и «вверх»
Рисунок 2 - Диаграмма уровней на участках «вверх» и «вниз»
3. Задача
Рассчитать мешающее влияние одной спутниковой системы на другую, сравнить степень влияния с допустимым значением.
Для оценки мешающего влияния использовать методику, согласно которой относительное приращение эффективной шумовой температуры приемного тракта системы, подверженной влиянию, не должно превышать 6% значения шумовой температуры при отсутствии влияния.
При расчетах полагать, что антенна космической станции проектируемой системы имеет широкий луч; коэффициент передачи спутниковой линии .
Таблица 7 - Параметры передающих ЗС
Система |
B |
|
Координаты |
52° в.д. 47° с.ш. |
|
Диапазон f, ГГц |
14/11 |
|
Диаметр антенны DA, м |
10 |
|
Эффективная полоса частот fш, МГц |
33 |
|
Спектральная плотность мощности S, дБВт/Гц |
-33 |
|
Отношение сигнал/шум Рс/Рш, дБ |
16,5 |
|
КПД АФТ |
0,90 |
Таблица 8 - Параметры бортовых ретрансляторов КС
Система |
B |
E |
||
Координаты |
101°в.д. |
66° в.д. |
||
Диапазон f, ГГц |
14/11 |
14/11 |
||
Коэффициент усиления антенны G, дБ |
Прием |
35 |
29 |
|
Передача |
30 |
26 |
||
Спектральная плотность мощности S, дБВт/Гц |
-53 |
-50 |
||
Коэффициент шума приемника КШ |
7,5 |
7 |
||
Шумовая температура антенны ТА, К |
50 |
45 |
||
КПД АФТ |
0,90 |
0,80 |
||
Шумовая температура СЛ ТУЛ, К |
95 |
110 |
Таблица 9 - Параметры приемных ЗС
Система |
E |
|
Координаты |
78° в.д. 42° с.ш. |
|
Диапазон f, ГГц |
14/11 |
|
Диаметр антенны DA, м |
6 |
|
Эффективная полоса частот fш, МГц |
36 |
|
Коэффициент шума приемника КШ |
7,5 |
|
Шумовая температура антенны ТА, К |
90 |
|
КПД АФТ |
0,85 |
Для определения необходимости координации с какой-либо системой проводится упрощенная оценка возможных взаимных помех между системами, заключающаяся в расчете кажущегося увеличения эквивалентной шумовой температуры спутниковой линии, вызванного помехами, и последующем сравнении полученного значения, выраженного в процентах, с пороговым значением, определенным Регламентом радиосвязи. Важно отметить, что анализируются помехи в обоих направлениях, т.е. помехи как создаваемые заявляемой системой, так и испытываемые ею. Превышения порогового значения приращения эквивалентной шумовой температуры линии в любой из анализируемых систем достаточно для заключения о необходимости координации.
При расчетах приращения эквивалентной шумовой температуры линии необходимо рассмотреть два возможных случая:
1) обе системы совместно используют одну или несколько полос частот, причем направления передачи в совпадающих полосах в обеих системах совпадают;
2) обе системы совместно используют одну или несколько полос частот, причем передача в совпадающих полосах ведется в системах в противоположных направлениях (реверсное использование частот).
Исходные данные: система В влияет на систему Е (В>Е), частотный диапазон 14^/11v ГГц.
Параметры земной станции В (передача): координаты 52° в.д., 47° с.ш.; диаметр антенны 10 м; спектральная плотность мощности -33 дБВт/Гц.
Параметры земной станции Е (прием): координаты 78° в.д., 42° с.ш.; диаметр антенны 6 м. Параметры космической станции В: координата 101° в.д.; коэффициент усиления антенны 30 дБ; спектральная плотность мощности -53 дБВт/Гц.
Параметры космической станции Е: координата 66° в.д.; коэффициент усиления антенны 29 дБ.
Наклонная дальность между ПдЗC В и КС Е
.
Наклонная дальность между ПдЗC В и КС Е
.
Наклонная дальность между КС Е и ПЗС Е
.
Наклонная дальность между КС В и ПЗС Е
.
Рисунок 3 - Пояснение взаимодействия двух спутниковых систем
Топоцентрический угловой разнос между двумя КС в точке расположения ЗС
,
где d1 - расстояние между КС 1 и ЗС 1, км;
d2 - расстояние между ЗС 1 и КС 2, км;
иg=в1-в2- геоцентрический угловой разнос между спутниками, равный разнице долгот КС 1 и КС 2.
Пример. Топоцентрический угловой разнос между двумя КС в точке расположения ПдЗС B
Топоцентрический угловой разнос между двумя КС в точке расположения ПЗС E
Коэффициент усиления антенны земной станции в заданном направлении
Для антенн больших размеров при (максимальное усиление ):
,
где - угол между осью антенны и заданным направлением, град.
Для антенн малых размеров при ():
,
где D - диаметр антенны;
л - длина волны.
Для ПдЗС B параметр
,
угол - угол между направлением на КС B и КС E, т.е , тогда коэффициент усиления .
Для ПЗС E параметр
,
угол - угол между направлением на КС E и КС B, т.е , тогда коэффициент усиления .
Увеличение шумовой температуры на выходе приемной антенны системы, подверженной влиянию
,
где S - спектральная плотность мощности, подводимая к передающей антенне мешающей станции;
- коэффициент усиления антенны ЗС в заданном направлении;
- коэффициент усиления антенны космической станции;
- ослабление сигнала на пути распространения (см. формулу 2.9).
Для определения увеличение шумовой температуры на выходе приемной антенны КС E: спектральная плотность мощности мешающей ПдЗС B равна -33 дБВт/Гц; коэффициент усиления антенны ПдЗС B в направлении на КС E равен 17 дБ; коэффициент усиления КС E равен 29 дБ:
.
Для определения увеличение шумовой температуры на выходе приемной антенны ЗС B: спектральная плотность мощности мешающей КС B равна -53 дБВт/Гц; коэффициент усиления антенны КС B равен 30 дБ; коэффициент усиления ПЗС E в направлении на мешающую КС B равен 17 дБ:
.
Приращение эквивалентной шумовой температуры линии
,
где г - коэффициент передачи (в разах) спутниковой линии между выходом передающей антенны КС и входом приемной антенны ЗС системы, подверженной влиянию;
- приращение шумовой температуры (в Кельвинах) соответственно ЗС и КС системы, подверженной влиянию.
.
Относительное приращение эффективной шумовой температуры приемного тракта системы, подверженной влиянию
.
Шумовая температура спутниковой линии , тогда относительное приращение эффективной шумовой температуры .
Так как относительное приращение эффективной шумовой температуры приемного тракта системы, подверженной влиянию, больше допустимых 6%, то необходимо провести коррекцию расположения земных станций проектируемой спутниковой системы (подверженной влиянию).
Заключение
При выборе систем передачи для построения телекоммуникационных сетей пользователи все чаще отдают предпочтение радиорелейным линиям. Радиорелейные системы экономически выгодны, поскольку не требуют прокладки кабельных магистралей и их эксплуатации, быстро разворачиваются и вводятся в строй, обеспечивают надежность передачи информации и ее секретность (отсутствует возможность физического подключения к линии связи для прослушивания), предлагают дистанционный мониторинг и диагностику оборудования, оценку качества передачи.
В процессе выполнения второй части курсовой работы мною был произведен энергетический расчет для линии «вниз» спутниковой системы связи. Было определено расстояние между земной и космической станциями, которое не превышает предельного значения. В результате расчетов мы получили мощность передатчика космической станции. И в дополнении ко всему мы построили диаграмму уровней, т.е. определили уровень сигнала на каждом этапе его прохождения между космической станцией и земной.
Выполняя третью часть курсовой работы, перед нами стояла задача рассчитать необходимость координации двух спутниковых систем связи, работающими в одном частотном диапазоне с ИСЗ на геостационарной орбите. Вычислив относительное приращение эффективной шумовой температуры и проверив соотношение< 6%, мы получили значение, превышающее допустимый предел. Это означает что влияние значительно, т.е. для нашей проектируемой системы требуется координация.
Список литературы
1. Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1987. - 192 с.: ил.
2. Мордухович Л.Г. Радиорелейные линии связи. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособие для техникумов. - М.: Радио и связь, 1989. - 160 с.: ил.
3. Системы радиосвязи / Под редакцией Н.И.Калашникова. - М.: Радио и связь, 1988. - 352 с.
4. Каменский Н.Н. и др. Справочник по радиорелейной связи. / Под редакцией С.Н.Березина. - М.: Радио и связь, 1981.
5. Радиосистемы управления / Под ред. В.А.Вейцеля. - М.: Высшее образование, 2005.
6. Полет космических аппаратов / Под общей редакцией А.С.Виницкого. - М.: Радио и связь, 1993.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип работы радиорелейных и спутниковых систем передачи информации. Расчет множителя ослабления и потерь сигнала на трассе. Выбор поляризации сигнала и основные характеристики антенн. Определение чувствительности приемника и аппаратуры системы.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 29.07.2013Составление структурной схемы радиорелейных линий как части гипотетической эталонной цепи. Нормы на отношение сигнала изображения к напряжению помех в телевизионном канале аналоговой РРЛ. Построение профиля пролета и определение высот подвеса антенн.
курсовая работа [700,3 K], добавлен 14.08.2015Выбор пар подвеса антенн на заданном участке в условиях средней рефракции в худший сезон и в условиях субрефракции. Оптимизация высот антенн на восьмиинтервальном участке радиорелейных линий при использовании метода динамического программирования.
лабораторная работа [1,5 M], добавлен 15.05.2015Характеристика аппаратуры Радиус-15М с планом распределения частот. Построение профиля пролёта. Выбор высот подвеса антенн. Расчёт потерь, вносимых волноводным трактом. Расчёт минимально допустимого множителя ослабления и уровней сигнала на пролётах.
курсовая работа [199,1 K], добавлен 30.01.2011Рассмотрение использования радиорелейных линий прямой видимости для передачи сигналов сообщений. Выбор трассы и определение структуры проектируемой линии. Построение профиля интервала, расчет высот подвеса антенн и уровня сигнала на входе приемника.
курсовая работа [310,1 K], добавлен 03.06.2014Характеристика телефонной сети. Особенности построения цифровых радиорелейных линий. Выбор оборудования. Определение числа пролетов и выбор трассы РРЛ, оптимальных высот подвеса антенн. Вероятность ошибки, проскальзывание и фазовое дрожание импульсов.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 29.05.2014Выбор трассы и построение продольного профиля интервала. Организация служебной связи и телеобслуживания. Определение высот установленных антенн и расчет ожидаемого процента времени, в течение которого шумы на линии превысят допустимую величину.
курсовая работа [775,4 K], добавлен 23.12.2011Выбор места расположения радиорелейных станций, исходя из рельефа и особенностей местности. Построение продольного профиля интервала. Определение высоты подвеса антенн, величины потерь и расчет запаса на замирание. Разработка структурной схемы станции.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.10.2014Проектирование цифровой радиорелейной системы передачи. Выбор трассы и мест расположения радиорелейной станции. Построение продольного профиля. Определение азимутов антенн, частот приемника и передатчика. Расчёт мощности сигнала на входе приёмника.
курсовая работа [480,6 K], добавлен 16.02.2012Применение радиорелейных линий. Расчет высот подвеса антенн. Выбор оптимальной совокупности высот антенн на участке. Расчет энергетических характеристик интервала. Показатель качества по ошибкам и показатель неготовности. Запас на плоские замирания.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.08.2012Характеристика существующих средств связи. Техническое описание радиорелейного оборудования "Радиус-ДС". Расчет высоты подвеса антенн и минимально-допустимого множителя ослабления. Замирания, вызванные рассеиванием электромагнитной энергии в дождях.
дипломная работа [156,4 K], добавлен 20.11.2013Расчёт чувствительности оптического приемного модуля, длины регенерационного участка волоконно-оптической системы передачи информации по энергетическому потенциалу. Шумовой ток приемного оптоэлектронного модуля. Сопротивление нагрузки фотодетектора.
контрольная работа [579,2 K], добавлен 21.01.2014Организационная структура системы звукового вещания. Структурная схема электрического канала с использованием спутниковой системы связи. Типы антенн, используемые для радиосвязи между наземными и спутниковыми станциями. Облучатели зеркальных антенн.
курсовая работа [463,6 K], добавлен 11.12.2014Расчет пролёта радиорелейной линии. Выбор оптимальных высот подвеса антенн. Ухудшения связи, вызванные дождем и субрефракцией радиоволн. Энергетический расчет линии "вниз" и "вверх" для спутниковой системы связи. Коэффициент усиления антенны приемника.
курсовая работа [801,4 K], добавлен 28.04.2015Проект создания магистральной высокоскоростной цифровой связи. Разработка структурной схемы цифровой радиорелейной линии. Выбор радиотехнического оборудования и оптимальных высот подвеса антенн. Расчет устойчивости связи для малых процентов времени.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.10.2013Расчет устойчивости связи на пролете при одинарном приеме, замираний из-за экранирующего действия препятствий и составляющей, обусловленной интерференцией прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности. Оптимизация различных высот подвеса антенн.
курсовая работа [846,2 K], добавлен 06.10.2013Применение линзовых антенн. Формирование различных диаграмм направленности. Выбор функции амплитудного распределения поля в раскрыве зеркала. Зависимость толщины линзы от фокусного расстояния. Расчет размеров облучателя. Выбор фидерного тракта.
курсовая работа [643,7 K], добавлен 18.12.2011Физическая сущность метода частотно-разнесённого приёма. Критерии допустимости высот антенн на интервале. Проверка допустимости пар высот антенн в условиях субрефракции радиоволн. Расчет параметров и показателей качества РРЛ. Алгоритм и схема метода.
курсовая работа [428,0 K], добавлен 22.02.2015Параметры приёмной станции, бортового ретранслятора. Дополнительное ослабление энергии радиоволн на участках. Разность долгот земной и космической станцией. Суммарная шумовая температура приемного тракта. Коэффициент использования поверхности антенны.
контрольная работа [581,3 K], добавлен 23.04.2015Определение поля излучения параболической антенны апертурным методом. Определение шумовой температуры фидерного тракта и КПД. Расчет геометрических и электродинамических характеристик облучателей. Распределение поля в апертуре зеркала, расчёт его профиля.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 24.08.2014