Оцінка ефективності ультракороткохвильового радіозв’язку
Работа из раздела: «
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника»
https://
https://
Оцінка ефективності ультракороткохвильового радіозв'язку
ЗАДАЧА 1
Визначити очікувану імовірність УКХ радіозв'язку з необхідною якістю і гарантованою по місцю розташування імовірністю для траси заданої довжини.
А. Вихідні дані для розрахунку
1. Довжина траси - 60 км.
2. Місцевість середньо пересічна. Одна радіостанція розміщена в лісі з листяним покривом , друга на відкритій місцевості. Параметри ґрунту: діелектрична постійна , питома провідність .
3. Потужність передавача, що підводиться до фідера антени, .
4. Робоча частота (довжина хвиль зв'язку ).
5. Передавальна і приймальня антени - типу «АШ-3,4» (висота опори висота штиря ). Коефіцієнти підсилення антен . Коефіцієнти корисної дії фідерів антен: .
6. Вид сигналу - телефон ЧМ.
7. Мінімально припустима потужність сигналу на вході приймача:
- для відмінної якості зв'язку;
- для гарної якості зв'язку.
8. Гарантована по місцю розташування імовірність - .
Б. Необхідний ілюстративний матеріал
1. Залежність множника енергетичних утрат від довжини траси для (рис. 2).
2. Графіки імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань для (рис. 7).
3. Графіки імовірності по місцю розташування (рис. 5).
В. Результати розрахунку
Проміжні результати розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії по формулі:
і множника сумарного ослаблення радіохвиль на трасі по формулі:
з урахуванням вихідних даних і виразів:
, де ,
а також залежностей і для відмінної і гарної якості зв'язку представлені в табл. 1.
Таблиця 1.Результати розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
відмінна якість
|
гарна якість
|
|
|
12,3
|
-97,54
|
-46
|
-14,5
|
-9
|
-167,04
|
139,91
|
146,9
|
|
|
Розрахунок:
Аналізуючи результати, що приведені в табл. 1, відзначимо, що імовірність УКХ радіозв'язку як з відмінною якістю, так і з гарною якістю при гарантованій по місцю розташування імовірності дорівнює нулю, тому що в даному випадку не виконується умова достовірного прийому сигналів, тобто .
Висновок: в ЗАДАЧІ 1 я визначив очікувані граничні, дальності УКХ радіозв'язку при заданих величинах імовірності зв'язку необхідної якості і гарантованій по місцю розташування імовірності ;
ЗАДАЧА 2
Визначити очікувані граничні дальності УКХ радіозв'язку при заданих величинах імовірності зв'язку необхідної якості і гарантованій по місцю розташування імовірності.
А. Вихідні дані для розрахунку
1. Довжина траси - 60 км.
2. Місцевість середньо пересічна. Одна радіостанція розміщена в лісі з листяним покривом , друга на відкритій місцевості. Параметри ґрунту: діелектрична постійна , питома провідність .
3. Потужність передавача, що підводиться до фідера антени, .
4. Робоча частота (довжина хвиль зв'язку ).
5. Передавальна і приймальня антени - типу «АШ-4 ВПР» (висота опори висота штиря ). Коефіцієнти підсилення антен . Коефіцієнти корисної дії фідерів антен: .
6. Вид сигналу - телефон ЧМ.
7. Мінімально припустима потужність сигналу на вході приймача:
- для відмінної якості зв'язку;
- для гарної якості зв'язку.
8. Гарантована по місцю розташування імовірність - .
9. Припустима величина імовірності УКХ радіозв'язку необхідної якості .
Б. Необхідний ілюстративний матеріал.
1. Залежність множника енергетичних утрат від довжини траси для (рис. 2).
2. Графіки імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань для (рис. 7).
3. Графіки імовірності по місцю розташування (рис. 5).
В. Результати розрахунку
Для визначення очікуваних відстаней УКХ радіозв'язку при заданих вихідних даних повинні бути побудовані залежності - з використанням формул:
,
,
,
і графіків на рис. 3, 5, 7, а також визначене значення енергетичного потенціалу радіолінії по формулі:
.
Результати розрахунку проміжних параметрів, а також величини ослаблення на трасі для різних значень d = 15; 10; 20; 30; 40; 50; 60 км представлені в табл.2. Величини визначалися з графіка на рис.7 при заданої імовірності зв'язку .
Таблиця 2.Результати розрахунку проміжних параметрів та величини ослаблення на трасі для різних значень d = 15; 10; 20; 30; 40; 50; 60 км
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
-61,98
|
-10
|
-17
|
-9
|
0
|
-97,98
|
|
|
5
|
-75,96
|
-20
|
-17
|
-9
|
0
|
-121,96
|
|
|
10
|
-81,98
|
-26,5
|
-17
|
-9
|
0
|
-134,48
|
|
|
20
|
-88
|
-32
|
-17
|
-9
|
0
|
-146
|
|
|
30
|
-91,5
|
-37
|
-17
|
-9
|
0
|
-154,5
|
|
|
40
|
-94,02
|
-40
|
-17
|
-9
|
-1,2
|
-161,22
|
|
|
50
|
-95,95
|
-43
|
-17
|
-9
|
-2,6
|
-167,55
|
|
|
60
|
-97,54
|
-47
|
-17
|
-9
|
-4,5
|
-175,04
|
|
|
Як випливає енергетичний потенціал радіолінії складає:
- для відмінної якості;
- для гарної якості зв'язку.
Провівши на рис.12 прямі з рівнями, обумовленими розрахованими значеннями енергетичного потенціалу радіолінії по точках перетинання цих прямих із залежністю - знаходимо очікувані значення граничних відстаней УКХ радіозв'язку. У даному випадку ці дальності складають:
- для відмінної якості;
- для гарної якості зв'язку.
Висновок: в ЗАДАЧІ 2 я визначив очікувані граничні, дальності УКХ радіозв'язку при заданих величинах імовірності зв'язку необхідної якості і гарантованій по місцю розташування імовірності ( - для відмінної якості; - для гарної якості зв'язку).
ЗАДАЧА 3
радіозв'язок ультракороткохвильовий імовірність
Побудувати залежність гарантованої імовірності по місцю розташування від дальності зв'язку, тобто для УКХ радіо на радіостанціях середньої потужності при заданій імовірності зв'язку з необхідною якістю.
А. Вихідні дані для розрахунку
1. Довжина траси - 60 км.
2. Місцевість середньо пересічна. Одна радіостанція розміщена в лісі з листяним покривом , друга на відкритій місцевості. Параметри ґрунту: діелектрична постійна , питома провідність .
3. Потужність передавача, що підводиться до фідера антени: .
4. Робоча частота ().
5. Передавальна і приймальна антени
- типу «АШ-3,4» (висота опори висота штиря ):
;
- типу «АШ-4 ВПР» (висота опори висота штиря ):
;
6. Вид сигналу - телефонний ЧМ.
7. Мінімально припустима потужність сигналу на вході приймача:
- для відмінної якості зв'язку;
- для гарної якості зв'язку.
8. Необхідна імовірність зв'язку з якістю не гірше заданої - 98,9%.
9. Імовірність по місцю розташування .
Б. Необхідний ілюстративний матеріал
1. Залежність множника енергетичних утрат від довжини траси для (рис. 2).
2. Графіки імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань для (рис. 7).
3. Графіки імовірності по місцю розташування (рис. 5).
В. Результати розрахунку
Результати розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії М[дБ] і втрат на трасі зв'язку при різних вихідних даних приведені в табл.3.
За отриманими результатами побудовані залежності - і , які представлені відповідно на рис. 12-14.
Таблиця 3. Результати розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії М[дБ] і втрат на трасі зв'язку при різних вихідних даних
|
Параметри
|
Тип антени
|
Довжина траси d, км
|
|
|
|
50
|
70
|
90
|
110
|
130
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
111 6
|
11 16
|
11 16
|
11 16
|
11 16
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
3,4 4
|
3,4 4
|
3,4 4
|
3,4 4
|
3,4 4
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
12,3 16,91
|
12,3 16,91
|
12,3 16,91
|
12,3 16,91
|
12,3 16,91
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-95,96
|
-98,88
|
-101,06
|
-102,8
|
-104,26
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-55 -43
|
-63 -50
|
-69 -58
|
-76 -64
|
-82 -71
|
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-16,4
|
-16,4
|
-16,4
|
-16,4
|
-16,4
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-9
|
-9
|
-9
|
-9
|
-9
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-1,4
|
-3,2
|
-5,5
|
-7,6
|
-9,5
|
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-161,36 -149,36
|
-174,08 -161,08
|
-184,56 -173,56
|
-195,4 -183,4
|
-204,76 -193,76
|
|
|
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-177,76 -162,86
|
-193,6 -174,78
|
-203 -186,18
|
-209,44 -195,44
|
-215,62 -204,62
|
|
|
Відмінна якість Гарна якість
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-123,01
|
-123,01
|
-123,01
|
-123,01
|
-123,01
|
|
|
Гарне якість
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
-130
|
-130
|
-130
|
-130
|
-130
|
|
|
Відмінна якість
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
139,91 143,91
|
139,91 143,91
|
139,91 143,91
|
139,91 143,91
|
139,91 143,91
|
|
|
Гарне якість
|
АШ-3,4 АШ-4ВПР
|
146,9 150,9
|
146,9 150,9
|
146,9 150,9
|
146,9 150,9
|
146,9 150,9
|
|
|
Рисунок 1 - Енергетичні втрати на УКХ радіолінії
Рисунок 2 - Енергетичні втрати на УКХ радіолінії
Рисунок 3 - Енергетичні втрати на УКХ радіолінії
Рисунок 4 - Енергетичні втрати на УКХ радіолінії
Рисунок 5 - Графік імовірності УКХ радіозв'язку по місцезнаходженню
Рисунок 6 - Графік імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань
Рисунок 7 - Графік імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань
Рисунок 8 - Графік імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань
Рисунок 9 - Графік імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань
Рисунок 10 - Графік імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань
Рисунок 11 - Залежність
Рисунок 12 - Залежність
Рисунок 13 - Залежність
Рисунок 14 - Залежність
Висновок
в ЗАДАЧІ 3 я побудував залежність гарантованої імовірності по місцю розташування від дальності зв'язку, тобто для УКХ радіо на радіостанціях середньої потужності при заданій імовірності зв'язку з необхідною якістю, також я переконався, що антена тииу «Штир» передає повідомлення з гарною якістю.
