Ведение
Расчет РРЛ производится при их проектировании, реконструкции и, иногда, в условиях эксплуатации. Общей задачей расчета является определение качественных показателей работы линии. В зависимости от исходных данных расчет может производиться двумя методами:
1. Если трасса линии известна (задана), известны профили интервалов и высоты антенных опор, то производится поверочный расчет качественных показателей.
При этом определяются:
а) средние уровни сигнала на интервалах РРЛ;
б) мощность шума в верхнем телефонном канале или отношение U ш /U св телевизионном канале на конце линии, превышаемые в течение 20% времени;
в) устойчивость работы линии.
Полученные результаты сравниваются с рекомендациями МККР, после чего принимаются те или иные решения.
2. Если при проектировании РРЛ заданы лишь конечные и не которые промежуточные пункты, то производятся:
а) выбор трассы РРЛ и построение профиля трассы;
б) определение высот антенных опор;
в) поверочный расчет мощности шума в верхнем телефонном канале или отношения U ш /U св телевизионном канале, превышаемые в течение 50% или 20% времени, или поверочный расчет устойчивости;
г) поверочный расчет средних уровней сигнала.
Особенности диапазона ультракоротких волн
Радиорелейные линии работают в диапазоне ультракоротких волн (укв), который условно подразделяется та три поддиапазона:
длина волны частота
метровый 10 – 1 м 30 – 300 Мгц
дециметровый 100 – 10 см 300 – 300 Мгц
сантиметровый 10 – 1 см 3000 – 30000 Мгц
Принципиального различия в распространении метровых, деци-метровых, и сантиметровых волн нет. Однако по мере перехода от метровых волн к дециметровым и сантиметровым волнам на рас-пространение радиоволн начинают в большей степени сказыватся рельеф местности, различного рода строения, а также метеорологи-ческие условия. Кроме того, в коротковолновой части сантиметро-вого диапазона волн происходит поглощение в гидрометеорах (дождь, туман, град, снег) и газах атмосферы (кислород, водяные пары). Волны длиннее 3-4 м могут при благоприятных условиях распространяться на большие расстояния за счет отражения от ионизированных слоев атмосферы. На распространение более коротких волн ионосфера влияния не оказывает.
Основные энергетические соотношения для свободного пространства
Распространением радиоволн в свободном пространстве назы-вают такой идеальный случай распространения, когда влияние земля и тропосферы отсутствует. Условия, близкие к свободному про-странству, наблюдаются при космических связях, вотдельные пе-риоды времени на интервалах PPЛ.
Энергетические соотношения, полученные в условиях свободного пространства, являются исходными для расчета линий во всех слу-чаях распространения укв.
Излучаемая передатчиком в пространство мощность
(8.2)
где Рпер – мощность передатчика, вт,
Gnep – коэффициент усиления (пo мощности) передающей антенны относительно ненаправленной антенны,
ηпер – коэффициент полезного действия передающего антенно – фидерного тракта.
Коэффициент усиления антенны связан с ее действующей площадью S соотношением:
, (8.4)
Мощность сигнала на входе приёмника
(8.5)
или
(8.6)
где Gпр – коэффициент усиления (по мощности) приемной антенны по отношению к ненаправленной антенне,
ηпр – коэффициент полезного действия приемного антенно-фидерного тракта,
λ – длина волны.
Ослабление при передаче энергии в свободном пространстве
(8.7)
где последние слагаемое определяет ослабление в свободном пространстве при ненаправленных антеннах.
Влияние поверхности земли и тропосферы учитывается так называемым множителем ослабления поля свободного пространства V (сокращенно множителем ослабления).
В общем случае формулы для расчета напряженности поля, на-пряжения и мощности сигнала на входе приемников имеют вид:
Епр = Е0 V, (8.8)
Uпр= U0 прV, (8.9)
Pпр = P0 прV2. (8.10)
Множитель ослабления V зависит от протяженности трассы, длины волны, высот антенн, рельефа местности, метеорологических параметров тропосферы. Из-за сложности и многообразия реальных природных условий практически невозможно создать строгие методы расчета V. С удовлетворительной для практики точностью пользуются приближенными методами, учитывающими влияние рефракции и рельефа местности.