Разработка пассивного ретранслятора
Характеристика проблемы обеспечения покрытия мобильной сети доступа системы мобильной радиосвязи. Основные проблемы практической реализации репитеров. Расчет электрических характеристик антенн. Особенности программной среды CST Studio Suite 2018.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.04.2021 |
| Размер файла | 7,1 M |
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.
мм.
Коэффициент усиления одиночной антенны составляет:
.
Коэффициент усиления антенной решетки состоящей из двух элементов составляет:
.
Выразим полученные коэффициенты усиления в децибелах:
дБ;
дБ.
Выполним расчет диаграммы направленности:
(2.7)
Рисунок 2.9. Диаграмма направленности антенной решетки
Выводы по разделу
В данном разделе был проведен выбор типа используемых антенн, проанализировав основные виды форм спиральных антенн, в качестве антенны пассивного ретранслятора системы мобильной радиосвязи выбраны конические спиральные излучатели по причине обеспечения хороших диапазонных свойств.
Согласно проведенным расчетам коническая спираль будет иметь следующие геометрические параметры:
- длина антенны l = 558 мм;
- шаг спирали S = 42 мм;
- количество витков спирали n = 10;
- расстояние от начала первого витка до экрана Sэ = 10 мм;
- минимальный радиус R = 12 мм;
- максимальный радиус R = 75 мм;
- угол подъёма спирали = 13о;
- диаметр провода Dпр = 3 мм.
Для улучшения характеристик системы приема и передачи сигнала будет использована антенная решетка, состоящая из двух излучателей имеющая следующие геометрические параметры:
- диаметр рефлектора Dреф = 585 мм;
- расстояние между излучателями Sy = 100 мм.
На частоте 1800 МГц рассчитанная антенна будет обладать следующими параметрами:
- сопротивление R = 40.7 Ом;
- коэффициент усиления 15.74 дБ.
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АНТЕННЫ ПАССИВНОГО РЕТРАНСЛЯТОРА
3.1 Особенности программной среды CST Studio Suite 2018
Компания CST (Computer Simulation Technology) предоставляет широкий набор программных решений для анализа электромагнитных полей, среди действующих клиентов компании CST ведущие представители самых разнообразных отраслей промышленности, занимающиеся разработкой телекоммуникационного, автомобильного, электронного, медицинского оборудования. Все это позиционирует компанию CST как общепризнанного лидера в области 3D EM моделирования.
Концепция «полного инструментария» (Complete Technology) позволяет продуктам CST дополнять друг друга, обеспечивая тем самым более высокую точность анализа, многогранность и практичность.
Для создания модели пассивного ретранслятора выбран пакет CST Studio Suite с модулем CST Microwave Studio.
CST Microwave Studio - инструмент для быстрого и точного численного моделирования высокочастотных устройств (антенн, фильтров, ответвителей мощности, планарных и многослойных структур), а также анализа проблем целостности сигналов и электромагнитной совместимости.
В процессе проектирования посредством CST Microwave Studio модель создается с помощью черчения простейших геометрических форм (примитивов) и выполнения логических (булевых) операций над ними. После того как конструкция начерчена, заданы граничные условия и определено местоположение источников возбуждения, выполняется разбиение всего пространства задачи на сетку, а затем рассчитывается поле в каждой точке пространства.
Высокий уровень технологий моделирования CST был достигнут путем постоянного совершенствования вычислительных модулей, обобщающих в себе опыт многолетних исследований в области точных и эффективных вычислительных методов. Высокая достоверность результатов работы пакета программ CST Studio Suite позволяет пользователям создавать виртуальные прототипы, моделирующие поведение реальных устройств, сохраняя тем самым время и средства на этапе разработки.
3.2 Описание вычислителей CST Microwave Studio
Вычислитель во временной области (Time domain solver) производит моделирование распространения электромагнитного поля во времени и в пространстве. С его помощью рассчитывается передача энергии между портами или другими источниками возбуждения и свободным пространством. Данный вычислитель может использоваться для моделирования большинства ВЧ задач: полосковых линий, волноводов, антенн. Используя срелства преобразования Фурье позволяет провести расчеты во всем частотном диапазоне за один вычислительный цикл.
В CST Microwave Studio доступно два временных вычислителя:
- Вычислитель переходных процессов Transient solver, основанный на технике конечного интегрирования Finite Integration Technique (FIT);
- TLM вычислитель Transmission Line Method (TLM), основанный на методе матриц линий передач.
Временной вычислитель основан на технике конечного интегрирования Finite Integration Technique (FIT). Моделирование ЭМ поля выполняется с использованием пошаговой схемы с перешагиванием. Доказано, что такой метод моделирования остается устойчивым в том случае, когда используемый шаг не превышает определенного предела. Величина указанного максимального временного шага напрямую связана с минимальным шагом сетки, используемой для дискретизации пространства. Поэтому, чем плотнее сеточное разбиение, тем меньше используемый временной шаг.
Для повышения эффективности вычислителя используются передовые методы аппроксимации модели: технология Perfect Boundary Approximation (PBA), применимая в случае дискретизации любых криволинейных поверхностей, а также Thin Sheet Technique (TST), используемая для моделирования тонких слоев, напылений. Указанные техники позволяют избежать высокой детализации сеточного разбиения и, следовательно, сокращению времени моделирования. Результатом становится эффективное использование памяти, а также устойчивое гексагональное сеточное разбиения крайне сложных геометрий.
Вычислитель с использованием матрицы линий передач (Transmission Line Matrix TLM) выполняет анализ во временной области, основанный на гексагональном сеточном разбиении. Доступные вычислителем специальные компактные модели щелей, зазоров, стыков, отверстий и т. д., а также технология сеточного построения на базе октодерева делают его незаменимым в случае решения задач электромагнитной совместимости, излучения и устойчивости. Также следует отметить, что TLM солвер поддерживает множество возможностей временного Transient вычислителя, и поэтому разделяет с ним ряд общих классов задач.
Вычислитель в частотной области (Frequency Domain solver) выполняет расчет трехмерной электродинамической задачи методом конечных элементов (FEM). Моделирование осуществляется на определенных частотных точках, а для получения полного спектра используется свипирование по частоте. В общем и целом вычислитель в частотной области универсален, т.е. применим для решения широкого класса задач. При этом необходимо отметить, что анализ электрически узкополосных задач будет выполняться частотным вычислителем с максимальной эффективностью.
Интегральный вычислительный модуль выполняет решение трехмерной электромагнитной задачи в частотной области методом моментов (MoM). Дискретизация модели осуществляется средствами поверхностного сеточного разбиения, по причине чего данный модуль рекомендован для анализа электрически крупных задач, моделирование которых методами с объемной дискретизацией расчетной области будет менее эффективно. Интегральный вычислитель применяется для расчета параметров антенн на носителе, вычислению развязки межу источниками и получению ЭПР. Модулем также поддерживается анализ характеристических мод антенн.
3.3 Разработка модели антенны пассивного ретранслятора
Моделирование в программе CST Microwave Studio начинается с выбора метода моделирования и единиц измерения.
Для разработки модели пассивного ретранслятора будет проведено моделирование решения методом интегральных уравнений.
Особенностями данного метода являются:
- расчет структур с потерями и без потерь;
- расчет S-параметров в широкой полосе частот, полученных по распределению поля;
- параметрическую оптимизацию, в которой выполняется изменение одного или нескольких параметров проекта, а также оптимизацию структуры для целевой функции, создаваемой в виде аналитических выражений;
- расчет характеристик полей в дальней зоне (напряженность поля, коэффициент усиления антенны, направленность антенны, радиолокационный коэффициент отражения RCS);
- расчет диаграммы направленности и характеристик антенной решетки;
- вывод вида полей в дальней зоне (поля, усиление, направленность, RCS) в трехмерном и двумерном виде;
- анимацию процесса распространения электромагнитного поля.
Установим единицы измерения для создаваемого проекта (рисунок 3.1):
Рисунок 3.1. Установка единиц измерения
После выбора метода моделирования и единиц измерения, загрузится главное окно программной среды CST Microwave Studio, где и будет производиться моделирование и исследование пассивного ретранслятора.
Рисунок 3.2. Главное окно CST Microwave studio
Первым шагом задаем необходимые параметры, которые облегчат дальнейший процесс моделирования (рисунок 3.3):
Рисунок 3.3. Параметры, используемые в процессе разработки
После задания необходимых параметров для создания модели конической спирали создадим сначала линейную спираль из меди (3D linear helical spiral). Внешний вид изображен на рисунке 3.4:
Рисунок 3.4 Линейная спираль
Для питания спирали подведем проводник, который в дальнейшем будет подсоединен к экрану. Зададим необходимые параметры (рисунок 3.5):
Рисунок 3.5 Параметры внутреннего проводника
Внешний вид представлен на рисунке 3.6:
Рисунок 3.6 Внешний вид внутреннего проводника
После создания внутреннего проводника создадим вокруг него цилиндр, задав вакуум как его материал. Этот цилиндр играет роль диэлектрика. Параметры отображены на рисунке 3.7:
Рисунок 3.7 Параметры диэлектрика
Внешний вид отображен на рисунке 3.8:
Рисунок 3.8 Диэлектрик
Последним шагом является создание снаружи проводящего экрана. В качестве материала установим идеальный проводник (рисунок 3.9):
Рисунок 3.9 Параметры проводящего экрана
После создания экран выглядит следующим образом (рис. 3.10):
Рисунок 3.10 Внешний проводящий экран
После того, как проводник полностью создан, остается смоделировать общий экран для спирали (GND). Для этого создадим дополнительный цилиндр с необходимыми характеристиками (рисунок 3.12), предварительно задав материалу PEC значения параметров основных физических свойств меди (рисунок 3.11). Экран создается для того, чтобы ограничить возникновение задних лепестков и, следовательно, излучение от антенны в ненужном направлении.
Рисунок 3.11. Параметры материала GND
Рисунок 3.12. Установка параметров GND
После задания параметров созданный экран будет иметь вид, изображенный на рисунке 3.13.
Рисунок 3.13. Внешний вид слоя GND
В итоге для создания цилиндрической спирали был выполнен ряд действий. Сначала заданы необходимые параметры и сформирован объемный внешний вид линейной спирали, затем сконструирован проводник, для чего с использованием трех цилиндром был создан внутренний проводник, покрывающий его диэлектрик и внешний проводящий экран. Этим самым получена модель для коаксиального кабеля. Следующим шагом являлось создание внешнего экрана для самой спирали в виде еще одного цилиндра. Таким образом, коаксиальный кабель, питающий спиральную антенну, проходит через разъем в слое GND. В результате все компоненты будут выглядеть следующим образом (рисунок 3.14):
Рисунок 3.14 Результат моделирования
Для преобразования созданной цилиндрической спирали в коническую зададим необходимые параметры преобразования (рисунок 3.15):
Рисунок 3.15 Параметры для преобразования в коническую спираль
Задав количество витков, угол подъема, высоту и изменение радиуса витков от максимального к минимальному, получим следующий вид спирали (рисунок 3.16):
Рисунок 3.16 Внешний вид конической спиральной антенны
3.4 Исследование модели антенны пассивного ретранслятора
После разработки модели антенны нам необходимо подвести к ней сигнал. В CST Microwave Studio процесс подведения сигнала к антенне заключается в создании так называемого порта (Port). В разработанной модели антенны порт расположим на созданном ранее разъеме (рисунок 3.17):
Рисунок 3.17 Добавление порта
Установим параметр Normalize S-parameter to 50 Ohm и запустим процесс моделирования.
Рисунок 3.18 Установка параметров моделирования
Полученный график зависимости сопротивления антенн, от частоты сигнала, свидетельствует о том, что для работы разработанного пассивного ретранслятора сотовой связи не требуются дополнительные согласующие устройства.
Рисунок 3.19 Зависимость комплексного сопротивления от частоты
Рисунок 3.20 Зависимость коэффициента стоячей волны от частоты сигнала
Исходя из графика (рис. 3.20) коэффициент стоячей волны лежит в пределах 5-7.
Диаграмма направленности разработанной антенны пассивного ретранслятора системы мобильной радиосвязи для частоты 1.8 ГГц (диапазон 3G) и для частоты 2.7 ГГц (4G) представлены на рисунках 3.21 и 3.22.
Рисунок 3.21 ДН антенны пассивного ретранслятора, работающего в 3G диапазоне
Рисунок 3.22 ДН антенны пассивного ретранслятора, работающего в 4G диапазоне
Рисунок 3.23 ДН антенны пассивного ретранслятора для частоты 900 МГц
Рисунок 3.24 ДН антенны пассивного ретранслятора для частоты 1.8 ГГц
Рисунок 3.25 ДН антенны пассивного ретранслятора для частоты 2.7 ГГц
Выводы по разделу
В данном разделе проведена разработка и исследование модели антенны пассивного ретранслятора в среде CST Microwave Studio. Сначала выполнены расчеты геометрических параметров эквивалентной цилиндрической спиральной антенны, от которых затем выполнен переход к конической спирали. Полученные в ходе исследования данные позволяют сделать следующие выводы о том, что разработанная антенна обладает хорошими широкополосными свойствами, для диапазона 3G ширина главного лепестка по уровню половинной мощности составила 67.6 градусов, в отличие от цилиндрической спиральной антенны, у которой в том же диапазоне ширина главного лепестка - 23 градуса. В диапазоне 4G ширина главного лепестка - 26 градусов.
Коэффициент усиления на частоте 2700 МГц составляет 9.97 дБ, что соответствуют проведенным математическим расчетам.
Единственным недостатком разработанной антенны пассивного ретранслятора является необходимость использования дополнительных согласующих устройств.
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ АНТЕННЫ ПАССИВНОГО РЕТРАНСЛЯТОРА СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ
Помимо проектирования и разработки антенны пассивного ретранслятора также важно рассчитать и оценить затраты на производство. Любой производитель заинтересован в получении дешевого по себестоимости продукта и при этом обладающего высоким качеством исполнения.
В данную главу будет включено следующее:
- определение общей интенсивности труда при разработке антенны пассивного ретранслятора;
- оценка З/П и отчислений на социальные нужды;
- оценка затрат на покупку необходимых материалов;
- оценка затрат на содержание ЭВМ при разработке антенной системы и величины амортизационных отчислений;
- определение общей величины затрат.
4.1 Определение продолжительности выполняемых работ
Определим затраты по времени на каждый из этапов работ ВКР. Для этого воспользуемся следующей формулой:
(4.1)
где ti - длительность i-той работы; tmin и tmax - наименьшая и наибольшая длительность по мнению исполнителя ВКР.
Используя формулу (4.1) проведем расчеты и сведем полученные данные в таблицу 4.1.
Таблица 4.1. Продолжительность выполняемых работ
|
№ |
Наименование работы |
Длительность работы, челчасов |
|||
|
tmin |
tmax |
ti |
|||
|
1 |
Обзор тематической литературы |
60 |
90 |
72 |
|
|
2 |
Расчет геометрических и электрических параметров антенн |
24 |
30 |
26,4 |
|
|
3 |
Разработка модели антенны пассивного ретранслятора |
70 |
100 |
82 |
|
|
4 |
Исследование модели антенны пассивного ретранслятора |
40 |
56 |
46,4 |
|
|
5 |
Подготовка и оформление документации |
24 |
32 |
27,2 |
|
|
ИТОГО |
218 |
308 |
254 |
Итоговая трудоемкость разработки составила Tобщ = 254 чел./часов.
4.2 Расчет расходов на заработную плату, а также отчислений на социальные нужды
Численность исполнителей, необходимая для выполнения работ определяется выражением:
(4.2)
где Ч - численность специалистов; Tобщ общая трудоемкость разработки проекта; Фпл - плановый фонд рабочего времени одного специалиста (218 часов/месяц).
Выполним расчет численности исполнителей, используя формулу (4.2):
Основная заработная плата ЗОСН определяется как произведение трудоемкости выполнения каждого этапа и величины месячного должностного оклада исполнителя:
(4.3)
где ЗСР.ДН - среднедневная зарплата персонала; ТОБ - общая трудоемкость проекта(ТОБ = 254/8 = 31.75).
При пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями полный рабочий день должен длиться 8 часов, соответственно общая трудоемкость проекта будет равна:
дней.
При условии минимального размера оплаты труда 12130 руб., среднедневная зарплата составит:
руб.
Воспользовавшись формулой (4.3) посчитаем размер основной заработной платы:
руб.
Дополнительная зарплата рассчитывается, как 10 % к основной заработной плате:
руб.
Фонд оплаты труда формируется как сумма основной и дополнительной заработной платы:
руб.
Отчисления на социальное, пенсионное и медицинское страхование определяются по формуле:
(4.4)
где r - норматив взносов (30 %).
Таким образом, отчисления составят:
руб.
4.3 Расчет затрат на содержание и обслуживание оборудования и амортизационные отчисления
В ходе ВКР используется ЭВМ, работа которой тоже требует затрат, таких как обслуживание и содержание.
Рассчитать эти затраты можно по формуле:
(4.5)
где Смч - расчетная себестоимость одного машино-часа работы ЭВМ (12руб.); TОБЩ - количество часов работы.
Таким образом затраты на обслуживание составят:
руб.
Амортизационные отчисления определяются по формуле:
(4.6)
где СЭВМ - стоимость компьютера(43000р).
Размер амортизационных отчислений составляет:
руб.
4.4 Расчет затрат на материалы и комплектующие изделия
Выполним расчет затрат на материалы по изготовлению всей антенной конструкции. Для этого используем формулу:
(4.7)
где G1 - расход требуемого материала на единицу продукции; Ц1 - стоимость приобретения единицы используемого материала; НТЗ - ставка транспортно заготовительных расходов (10 %).
Проведем расчеты по каждому из материалов и сведем данные в таблицу 4.2.
Таблица 4.2. Затраты на материалы и транспортно-заготовительные расходы
|
Материал, покупное изделие |
Норма расхода на изделие, ед. |
Цена за единицу, руб. |
Сумма на изделие, руб. |
Общие затраты, руб. |
|
|
Провод ПуВ 1х2,5 кв.мм, длина 1м. |
14 |
25 |
350 |
385 |
|
|
Фольгированный стеклотекстолит, FR4 400х500мм 18/18 (1.5мм, 18мкм) |
1 |
995 |
995 |
1095 |
|
|
Оргстекло Oktekoglas прозрачное, 5 мм |
0.02 |
1500 |
30 |
33 |
|
|
Разъем N-111/8D |
1 |
120 |
120 |
132 |
|
|
Бумага SvetoCopy |
1 |
194 |
194 |
213 |
|
|
ИТОГО |
1858 |
4.5 Итоговая смета затрат
Итоговая сумма затрат, которая пойдет в конечную смету, рассчитывается как сумма всех расходов при разработке антенны пассивного ретранслятора системы сотовой связи (таблица 4.3).
Таблица 4.3. Итоговая сумма затрат
|
№ |
Вид затрат |
Сумма, руб |
|
|
1 |
На заработную плату |
13342 |
|
|
2 |
На социальны нужды |
4003 |
|
|
3 |
На содержание и обслуживание оборудования |
3048 |
|
|
4 |
На амортизационные отчисления |
4300 |
|
|
5 |
На материалы и комплектующие изделия |
1858 |
|
|
ИТОГО |
26551 |
Таким образом, с учетом всех расходов конечные затраты на разработку антенны пассивного ретранслятора системы мобильной радиосвязи составили 26551 руб. Подсчеты производились по актуальным на 2020 год расценкам. Из этого можно заключить, что цена является вполне приемлемой для проведения разработки такого характера.
5 ТРЕБОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
В данной дипломной работе, при разработке и исследовании антенны пассивного ретранслятора системы мобильной радиосвязи, необходимо использование ЭВМ. Поэтому в данной главе будет рассмотрена безопасность жизнедеятельности при работе на ЭВМ.
Персональные компьютеры (ПК) заняли прочное место в деятельности большого количества людей. В современных условиях уже невозможно представить полноценную трудовую деятельность на предприятиях, в частном бизнесе, да и в процессе обучения без ПК. Но все это не может не вызывать обеспокоенности в отношении их вредного влияния на общее состояние здоровья пользователей.
5.1 Общая характеристика вредных факторов
Персональные ЭВМ представляют собой сложную вычислительную технику и, как любой прибор, требуют при работе с ним соблюдения определенных методов безопасной работы и техники электробезопасности, незнание, или пренебрежение которыми может причинить немало неприятностей.
Работая с персональным компьютером, оператор может быть подвержен воздействию следующих психофизических факторов:
- монотонность труда;
- умственное перенапряжение;
- эмоциональные перегрузки;
- перенапряжение зрительных и слуховых анализаторов.
Также, работа с персональным компьютером связана с воздействием таких вредных и опасных факторов, как:
- повышенная температура внешней среды;
- повышенный уровень шума;
- электрический ток;
- недостаточная освещенность рабочей зоны;
- статическое электричество;
- электромагнитное излучение и др.
Влияние данных факторов может привести к утомлению и снижению работоспособности. Появление и развитие утомления приводит к изменениям в центральной нервной системе человека. Длительное нахождение человека в зоне комбинированного воздействия вредных факторов может стать следствием профессионального заболевания.
Основным фактором эргономических проблем, связанных с охраной здоровья людей, использующих в своей деятельности автоматизированные информационные системы на основе персональных компьютеров, являются дисплеи (мониторы), в особенности дисплеи с электронно-лучевыми трубками. Они являются источником наиболее вредных излучений, неблагоприятно сказывающихся на здоровье операторов.
Технические характеристики дисплеев (яркость, контрастность, разрешающая способность, частота кадровой развертки) могут крайне отрицательно сказаться на зрении том случае, если на них не обращать внимания при выборе устройства, либо неправильно производить его настройку.
Излишняя яркость, или недостаточная контрастность изображения, может привести к появлению усталости, ухудшению внимания, снижению работоспособности, а также оказать негативное влияние на зрение оператора.
5.2 Требования по электробезопасности
Рабочее место, оснащенное ЭВМ, имеет множество проводов. Таким образом, возникает возможность короткого замыкания. Провода могут иметь повреждения изоляции и человек, работающий на этом рабочем месте может соприкоснуться с оголенными проводами, либо попасть под разряд тока.
В некоторых случаях, когда действие тока на организм становится настолько сильным, что человек не в состоянии освободиться от контакта, возникает опасность длительного протекания тока через тело человека, что может привести к затруднению и нарушению дыхания.
Сила не отпускающего тока для переменного тока промышленной частоты находится в пределах 16 20 мА и более. Постоянный ток не вызывает не отпускающего эффекта, но при этом приводит к достаточно сильным болевым ощущениям, сила такого тока 15 80 мА и более.
При протекании тока от 100 мА возникают беспорядочные, не координированные сокращения волокон сердечной мышцы, что приводит нарушениям работы сердца и возникает опасность полной остановки.
Пороговые фибриляционные токи прежде всего зависят от массы организма, длительности протекания тока и его пути. В соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 установлены три уровня допустимых токов.
Первый уровень - неощутимый ток, который не вызывает нарушений деятельности организма и допускается для длительного (не более 10 минут в сутки) протекания через тело человека при обслуживании электрооборудования. Для переменного тока частотой 50 Гц он составляет 0.3 мА, для постоянного - 1 мА.
Второй уровень - отпускающий ток. Действие такого тока на человека допустимо, если длительность его протекания не превышает 30 с. Сила отпускающего тока: для переменного тока - 6 мА, для постоянного - 15 мА.
Третий уровень - фибриляциооный ток, действующий кратковременно до 1 с. Сила тока: для переменного тока - 50 мА, для постоянного - 200 мА.
Для предотвращения травм обусловленных коротким замыканием или другими причинами возникновения поражения электрическим током необходима правильная организация обслуживания действующих электроустановок, а также проведение ремонтных и профилактических работ.
5.3 Требования к освещению
При правильном проектировании освещения можно добиться повышения производительности труда, положительного психологического воздействия, а также высокой работоспособности. Основной объем информации (около 90 %) оператор получает по зрительному каналу, что говорит важности вопроса правильного освещения.
К системам освещения предъявляются следующие требования:
- соответствие уровня освещенности рабочих мест характеру выполняемой зрительной работы;
- достаточно равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях и в окружающем пространстве;
- отсутствие резких теней, прямой и отраженной блёскости;
- постоянство освещенности во времени;
- оптимальная направленность излучаемого осветительными приборами светового потока;
- долговечность, экономичность, удобство и простота эксплуатации.
Согласно действующим строительным нормам и правилам (СниП 23-05-95), для искусственного освещения регламентирована наименьшая освещенность рабочих мест, а для естественного и совмещенного - коэффициент естественной освещенности КЕО.
При работе с экраном дисплея, в сочетании с работой над документами, рекомендуемая освещенность составляет 300 - 500 лк. Рекомендуемые яркости в поле зрения операторов должны лежать в пределах 1:5 - 1:10.
В случае если экран дисплея расположен к окну, необходимы специальные экранирующие устройства (солнцезащитная пленка с металлизированным покрытием, регулируемые жалюзи, светорассеивающие шторы).
Для создания искусственного освещения в помещении лучше всего использовать люминесцентные лампы, так как они обладают высокой световой отдачей - до 75 лм/Вт и более, продолжительным сроком службы - до 10 тыс. часов, малой яркостью светящейся поверхности, а их спектральный состав излучаемого света близкий к естественному, что обеспечивает хорошую цветопередачу.
5.4 Пожарная безопасность
Помещение, в котором размещены ПЭВМ по категориям пожарной опасности относятся к категории «В». В таком помещении находится большое количество возможных источников возгорания, например кабельные линии, используемые для питания ПЭВМ от сети переменного тока напряжением 220/380 В, которые в целях снижения воспламеняемости покрываются огнезащитным покрытием и прокладываются в металлических трубах. Одними из источников возможного возгарания являются различные электронные устройства, которые при отказе систем охлаждения могут привести к короткому замыканию.
Для исключения возможности возникновения пожара необходимо предусмотреть меры пожарной профилактики, к которым относятся, соблюдение противопожарных требований при проектировании и эксплуатации систем вентиляции согласно СНиП 1.01.02-84, а также соблюдение условий пожарной безопасности электроустановок согласно ПУЭ.
В случае возгорания помещения действия персонала должны быть следующими:
- первый обнаруживший признаки пожара должен немедленно сообщить об этом, позвонив по телефону 01;
- после прибытия пожарной команды на место, встречающий (лицо, вызывающее пожарную команду) обязан проводить их к месту пожара ближайшим путем и одновременно проинформировать о том, что и где горит;
- до прибытия пожарной команды, сотрудникам необходимо организовать немедленное тушение пожара с момента его возгорания. Для тушения используются огнетушители и внутренние пожарные краны.
Процесс эвакуации, в первую очередь, начинается из помещения, где происходит пожар и создается наибольшая опасность. В первую очередь эвакуируются люди, документы, ценное имущество и оборудование. Имущество эвакуируется через те же выходы, что и эвакуация людей.
5.5 Выводы по разделу
В данном разделе была рассмотрена безопасность жизнедеятельности при работе на ЭВМ, основные вредные факторы, требования по электробезопасности и освещенности помещения, а также пожарная безопасность.
Для избежания влияния негативных факторов на здоровье человека необходимо грамотно организовать рабочий процесс и полностью соблюдать правила и требования безопасности.
Для исключения возможности возникновения пожара необходимо предусмотреть меры пожарной профилактики, к которым относятся, соблюдение противопожарных требований при проектировании и эксплуатации систем вентиляции согласно СНиП 1.01.02-84, а также соблюдение условий пожарной безопасности электроустановок согласно ПУЭ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения выпускной квалификационной работы была разработана антенна пассивного ретранслятора системы мобильной радиосвязи. В ходе исследования получены следующие результаты:
- разработанная антенна обладает хорошими широкополосными свойствами, ширина главного лепестка диаграммы направленности при таком же частотном диапазоне, как у цилиндрической антенны, составляет 66 градусов (в отличие от 23 у цилиндрической). Это позволяет использовать разработанную антенну в нескольких частотных диапазонах;
- имеет относительно небольшие конструктивные размеры (длина спирали составляет 558 мм);
- коэффициент усиления на частоте 1800 МГц составляет 6.7 дБ, а на частоте 2700 МГц - 9.97 дБ;
- благодаря использованию спиралей с разным направлением намотки антенна принимает линейно поляризованные волны без потерь в 3 дБ;
- для работы антенны не требуются дополнительные согласующие устройства;
Конечные затраты на разработку антенны составили 26551 руб.
На основе вышеизложенных фактов можно сделать вывод, что разработанная модель антенны пассивного ретранслятора системы мобильной радиосвязи соответствует необходимым требованиям и характеристикам, а также обладает рядом преимуществ по сравнению с другими реализациями. Коэффициент усиления на так велик, однако разработанная антенна способна работать в диапазоне от 900 до 2700 МГц.
Таким образом, выполнена задача ВКР, смоделированная коническая имеет возможности применения для обеспечения сигнала в труднодоступных местах.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Айзенберг Г. З. Пассивные ретрансляторы для радиорелейных линий / Г. З. Айзенберг, В. Г. Ямпольский. - Москва. : Изд-во Связь, 1973. - 208 с.
2. Ротхаммель К. Антенны. В 2 т. Т. 1. Антенны / К. Ротхаммель. - Москва. : Лайт ЛТД, 2011. - 408 с.
3. Артемова Т. К. Антенны. Учебное пособие / Т. К. Артемова, Н. И. Фомичев. - Ярославль. : ЯрГУ, 2007. - 128 с.
4. Юрцев О. А. Спиральные антенны / О. А. Юрцев, А. В. Рунов, А. Н. Казарин - Москва. : Изд-во Советское радио, 1974. - 224 с.
5. Трефилов Н. А. Применение пассивных ретрансляторов в системах сотовой связи на границах зон обслуживания / А. А. Пистолькорс // Антенны. - 2014. - № 9, вып. 9
6. Юрцев О. А. Антенны бегущей волны, антенные решетки, антенны коротких, средних и длинных волн : учеб. пособие / О. А. Юрцев. -Мн.: БГУИР. 2001. - 72 с
7. Kraus J. D. Antennas. Third Edition / J. D. Kraus. - McGraw-Hill, New Delhi, 2001. - 873 с
8. Антенны и устройства СВЧ. Расч?т и проектирование антенных реш?ток и их излучающих элементов : учеб. пособие / Д. И. Воскресенский [и др.]; под общ. ред. Д. И. Воскресенского. - Москва. : Изд-во Советское радио, 1972. - 320 с
9. ООО Евроинтех оборудование для производства электроники [Электронный ресурс]: CST Microwave Studio система моделирования СВЧ трехмерных структур. - М. : http://eurointech.ru/eda/microwave_design/cst/CST-MICROWAVE-STUDIO.phtml. - (ресурс удаленного доступа).
10. Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ: учебник для радиотехнических специальностей вузов. ? М. : высш. школа, 1988 - 432 с.
11. Марков Г. Т. Антенны / Г. Т. Марков, Д. М. Сазонов. - Москва. : Изд-во Энергия, 1975. - 528 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сотовая связь как вид мобильной радиосвязи. Составляющие сотовой сети. Стандарты систем мобильной связи третьего поколения. Проблема совмещения разных технологий мобильного доступа. Схема работы WAP. Mobile IP-перспективный протокол мобильной связи.
реферат [32,5 K], добавлен 22.10.2011Разработка системы усиления сотовой связи. Выбор усилителя сигнала мобильной связи. Основные технические характеристики усилителя связи GSM. Выбор качественных внешней и внутренней антенн, кабеля и разъемов для системы, делителей мощности сотовой сети.
реферат [442,0 K], добавлен 30.05.2016Изучение схемы развертывания сети. Проработка точки, поиск позиции. Физическое устройство сети GSM. Функциональная схема системы мобильной радиосвязи. Центр коммутации мобильной связи. Опорный регистр местоположения. Визитный регистр. Центр аутентификации
отчет по практике [166,4 K], добавлен 07.08.2013Общественные сети передачи данных: общее понятие, виды и краткая характеристика. Радио и телевизионные сети, их особенности. Разновидности виртуальных частных сетей. Назначение и структура сотовой радиосвязи, принципы действия мобильной коммуникации.
презентация [1,7 M], добавлен 10.05.2013Проблемы покрытия сотовой сети на пассажирском судне, архитектура мобильной связи на пароме, анализ необходимого трафика. Выбор орбиты, частотного диапазона, технологии передачи. Энергетический расчет спутниковой линии восходящего и нисходящего участков.
курсовая работа [471,9 K], добавлен 21.11.2010Структура стандарта GSM-800: организация покрытия современной мобильной станции, способ модуляции, организация приема и передачи информации. Выбор, создание и расчет структурных схем РПУ и РПрУ мобильной станции. Принцип работы микросхем ИС-синтезаторов.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 06.02.2012Создание первого мобильного телефона. Основные составляющие сотовой сети. Здоровье и мобильный телефон. Гигиеническое нормирование электромагнитного поля, создаваемого элементами системы сотовой радиосвязи в РФ. Советы пользователям сотовых телефонов.
презентация [392,3 K], добавлен 19.06.2015Технология IP-телефонии и Wi-Fi. Необходимость внедрения мобильной офисной сети IP-телефонии, план ее проектирования. Настройка сервера Yeastar MyPBX 400 для подключения к оператору Зебра телеком. Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 19.02.2013Радиосвязь — связь, в которой носителем сигнала используются радиоволны в пространстве; диапазоны частотной сетки односторонней и двухсторонней радиосвязи. Профессиональные радиостанции; отраслевая специфика и классификация решений мобильной радиосвязи.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 24.06.2012Обзор способов передачи и приема сообщений. Разработка стационарной системы радиосвязи; выбор и обоснование структурной схемы, расчёт основных технических характеристик: излучаемые частоты, параметры радиосигнала, помех, типа антенн; мощность передатчика.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 12.04.2012Проблемы "неуверенного приема" мобильной загородной связи и способы решения данной задачи с помощью внешних направленных или ненаправленных антенн. Особенности стандарта GSM, выбор антенны кабеля и переходников. Ретранслятор (репитер) стандарта GSM900.
контрольная работа [828,4 K], добавлен 17.07.2010Расчет основных электрических характеристик схемы питания и направленных свойств антенн, входящих в состав спутниковых систем радиосвязи, телевидения и радиорелейных линий связи. Определение коэффициента полезного действия фидера бортовой антенны.
курсовая работа [38,9 K], добавлен 12.02.2012Анализ оснащенности участка проектирования системами связи. Требования к стандартам радиосвязи. Преимущества GSM-R, принципы построения, организация каналов доступа, особенности базовой структуры. Энергетический расчет проектируемой системы радиосвязи.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 24.06.2011Цифровые технологии передачи информации. Зона покрытия мобильной связью и предоставления Интернета в Забайкальском крае. Выбор телекоммуникационного оборудования: коммутатор доступа Tellabs. Технология SDH и ее особенности. Топологии построения сетей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 30.05.2013Назначение и принцип действия ретранслятора инфракрасных сигналов для домашней сети. Обеспечение эксплуатационных требований, технологичности, ремонтопригодности. Обоснование выбора конструкции. Расчет надежности и коэффициента заполнения платы.
курсовая работа [55,3 K], добавлен 19.09.2014Изучение структурной схемы подвижной станции. Основные принципы формирования сигнала мобильной станции системы с кодовым разделением каналов. Проведение анализа оценки энергетического выигрыша при автоматическом регулировании мощности передатчиков.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 02.05.2012Анализ оснащенности участка проектирования системами поездной радиосвязи, требования к их стандартам. Принципы построения, организация каналов доступа и особенности базовой структуры сети GSM-R. Выбор и описание оборудования, энергетический расчет.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 24.06.2011Рассмотрение систем мобильной связи второго, третьего и четвертого поколений. Физический уровень, частотный диапазон и способы кодировки сетей мобильной связи. Подсистема базовых станций, ее составляющие. Требования к BTS: прочность, портативность.
курсовая работа [718,6 K], добавлен 17.06.2017Общее понятие про сотовую связь, принцип действия. Входные и выходные данные программы расчета электрической составляющей электромагнитного поля, создаваемой каждой из антенн базовой станции. Графическая оболочка программы, руководство пользователя.
отчет по практике [1,5 M], добавлен 15.03.2012Организационная 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 11.12.2014
