2020-01-14
3994
Потери в антенно–фидерном тракте (АФТ) приемника и передатчика складываются из следующих величин:
− затухание в кабеле;
− затухание в разъемах.
Затухание в дополнительном антенно-фидерном оборудовании (разветвителях, согласующих устройствах и др.) и определяются по формуле:
, (1)
где WC – погонное затухание сигнала в кабеле на рабочей частоте, дБ/м;
L – длина кабеля, м;
WCC – потери в разъеме, дБ;
N – количество разъемов, шт.;
Wдоп – потери в дополнительном антенно-фидерном оборудовании, дБм.
Для расчета затухания в кабеле необходимо знать значение погонного затухания на рабочей частоте, которое зависит от марки кабеля. Значения погонного затухания в различных типах кабелей представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Значения погонного затухания в различных типах кабелей
| Марка кабеля | Затухание, дБ/м |
| RG 402 | 0,26 |
| Belden9913 | 0,3 |
| LMR 200 | 0,6 |
| LMR 400 | 0,3 |
| LMR 600 | 0,2 |
| S» LDF | 0,5 |
| SUPERFLEX | 0,6 |
При значительной длине кабеля для компенсации затухания ВЧ-сигнала могут применяться компенсационные приемопередающие усилители. В этом случае потери ВЧ-сигнала на участке АФТ от выхода СВЧ-модуля до модемного входа усилителя компенсируются и в расчетах принимаются равными 0. При этом должно выполняться условие:
КПРМ>WАФТ, (2)
где КПРМ – коэффициент усиления приемного тракта усилителя;
WАФТ – затухание сигнала в АФТ.
Потери в разъемах составляют от 0.5 до 2 дБ на каждый разъем и сильно зависят от качества заделки разъемов.
Расчет затухания в АФТ на РРС.
Данные для расчета затухания в АФТ представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Данные для расчета АФТ
| Обозначение | Наименование | Ед. изм. | Значение |
| WC | погонное затухание сигнала в кабеле | дБ/м | 0,26 |
| L | длина кабеля | м | 10 |
| WCC | потери в одном разъеме | дБ | 0,5 |
| N | количество разъемов | шт. | 4 |
По формуле (1) потери в АФТ составляют:
WАФТ = 0,26 ∙ 10 + 0,5 ∙ 4 + 0 = 4,6 дБ.
Данные для расчета затухания в АФТ на РРС №4–5 представлены в таблице 7.
Таблица 7 – Данные для расчета АФТ
| Обозначение | Наименование | Ед. изм. | Значение |
| WC | погонное затухание сигнала в кабеле | дБ/м | 0,26 |
| L | длина кабеля | м | 10 |
| WCC | потери в одном разъеме | дБ | 0,5 |
| N | количество разъемов | шт. | 2 |
| Wдоп | потери в разветвителе | дБ | 0,5 |
По формуле (1) потери в АФТ составляют:
WАФТ = 0,26 ∙ 10 + 0,5 ∙ 2 + 0,5 = 4,1 дБ.
Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности
Эффективная изотропная излучаемая мощность определяется по формуле:
EIRP = РПРД - WАФТпрд + GПРД, (2)
где РПРД – выходная мощность передатчика, дБм;
WАФТпрд – потери сигнала в АФТ передатчика, дБ;
GПРД – усиление антенны передатчика, дБи.
Данные для расчета эффективной изотропной излучаемой мощности на РРС №1 и 8 представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Параметры РРС №1 и 8
| Обозначение | Наименование | Ед. изм. | Значение |
| РПРД | выходная мощность СВЧ-модуля | дБм | 18 |
| GПРД | коэффициент усиления антенны | дБи | 24 |
| WАФТпрд | потери сигнала в АФТ передатчика | дБ | 4,6 |
По формуле (2) эффективная изотропная излучаемая мощность составляет:
EIRP = 18 – 4,6 + 24 = 37,4 дБм.
Данные для расчета эффективной изотропной излучаемой мощности на РРС №2 – 7 представлены в таблице 9.
Таблица 9 – Параметры РРС
| Обозначение | Наименование | Ед. изм. | Значение |
| РПРД | выходная мощность СВЧ-модуля | дБм | 18 |
| GПРД | коэффициент усиления антенны | дБи | 24 |
| WАФТпрд | потери сигнала в АФТ передатчика | дБ | 4,1 |
По формуле (2) эффективная изотропная излучаемая мощность составляет:
EIRP = 18 – 4,1 + 24 = 37,9 дБм.
Расчет радиотрассы.
При подвесе антенн на высоте H1 и Н2 предельно возможная длина трассы распространения радиоволн по прямой видимости обуславливается кривизной земной поверхности и определяется по формуле:
, (3)
где LMAX – максимально возможная длина трассы распространения радиоволн, км;
H1, Н2 – высота подвеса антенны, м.
Данные для расчета максимальной длины трассы распространения радиоволн в таблице 10.
Таблица 10 – Высота подвеса антенны РРС
| Обозначение | Место установки | Направление | Значение, м |
| Н12 | Бузулук | Сухоречка | 60 |
| Н21 | Сухоречка | Бузулук | 65 |
| Н23 | Сухоречка | Малогосвицкое | 63 |
| Н32 | Малогосвицкое | Сухоречка | 62 |
| Н34 | Малогосвицкое | Подколки | 65 |
| Н43 | Подколки | Малогосвицкое | 60 |
| Н45 | Подколки | Семеновка | 62 |
| Н54 | Семеновка | Подколки | 67 |
| Н56 | Семеновка | Затоновский | 62 |
| Н65 | Затоновский | Семеновка | 63 |
| Н67 | Затоновский | Паникла | 60 |
| Н76 | Паникла | Затоновский | 64 |
| Н78 | Паникла | Бугуруслан | 63 |
| Н87 | Бугуруслан | Паникла | 60 |
По формуле (3) предельно возможная длина трассы распространения радиоволн в пределах прямой видимости составит:
– для направления Бузулук – Сухоречка
– для направления Сухоречка – Малогосвицкое:
– для направления Малогосвицкое – Подколки:
– для направления Подколки – Семеновка:
– для направления Семеновка-Затоновский:
– для направления Затоновский – Паникла:
– для направления Паникла – Бугуруслан:
Расчет потерь при распространении радиоволн.
Расчет потерь в радиоканале производится по формуле:
, (4)
где r – расстояние между антеннами приемника и передатчика, км.
Данные для расчета потерь при распространении радиоволн приведены в таблица 11.
Таблица 11 – Расстояние между РРС
| Обозначение | Расстояние между РРС | Значение, км | |
| Место установки №1 | Место установки №2 | ||
| r1 | Бузулук | Сухоречка | 11 |
| r2 | Сухоречка | Малогосвицкое | 16 |
| r3 | Малогосвицкое | Подколки | 10,9 |
| r4 | Подколки | Семеновка | 26 |
| r5 | Семеновка | Затоновский | 26 |
| r6 | Затоновский | Паникла | 14,5 |
| r7 | Паникла | Бугуруслан | 9,7 |
По формуле (4) потери при распространении радиоволн для радиотрассы составляют:
– для направления Бузулук – Сухоречка
– для направления Сухоречка – Малогосвицкое:
– для направления Малогосвицкое – Подколки:
– для направления Подколки – Семеновка:
– для направления Семеновка-Затоновский:
– для направления Затоновский – Паникла:
– для направления Паникла – Бугуруслан:
Заключение
В расчетно-графическом задании было выполнено проектирование аппаратных средств для построения территориальной сети передачи данных.
В исследовательской части рассмотрены принципы построения многоканальных систем передачи данных и их математические модели. Были подвергнуты расчету характеристики радиорелейные линий связи.
Рассмотрены каналы передачи данных, основные компоненты проводных сетей и анализ протоколов маршрутизации. Проведен сравнительный анализ технологий проводного доступа и беспроводного. Выполнена технологическая часть и расчетно-графическая часть с указанием опорных узлов на плане местности.
