Министерство информационныхтехнологий и связи РФ
Федеральноеагентство связи
УрТИСИ ГОУ ВПО СибГУТИ
Курсовой проект
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТРАССЫ РРЛ
Альбом МЕ 72.07Студента 3 курса МЕ-72 группыПлишкина Михаила
Екатеринбург,2010
ЗАДАНИЕ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕТип аппаратуры: РАДАН МС-11
Длинна РРЛ: L = 100 км.
Длинна интервала: R0 = 30 км.
Вертикальный градиент: /> = – 8.0·10-8 1/м
Стандартное отклонение: σ = 7,5·10-8 1/м
Потери в сосредоточенных элементах: аэл = 3 дБ
Погонные потери ап = 0,05 дБ/м Вид модуляции: ЧМ Скорость передачи: В = 2,048 Мбит/с Мощность сигнала на выходе передатчика: 19 дБм Чувствительность приемника при пороговом уровне сигнала: -92 дБн Диаметр антенны: 1 м
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯЗАПИСКА СОДЕРЖИТ1. Введение 2. Выбор трассы, определение структуры проектируемой РРЛ 3. Расчет интервала РРЛ 4. Выводы по проделанной работе 5. Список литературы
2. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬПРОЕКТА СОДЕРЖИТ ДВА ЛИСТА ЧЕРТЕЖЕЙ А4
1. Профиль интервала.
2. Структурная схемаорганизации связи для проектируемой РРЛ.
Дата выдачи Срок окончания
Преподаватель –руководитель Вронская Е. В.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Выбор трассы. Определение структуры проектируемой РРЛ
1.1 Требования, предъявляемые при выборе трассы РРЛ
1.2 Определение типа РРЛ
1.3 Структура проектируемой РРЛ
1.4 Определение количества интервалов на участке РРЛ
1.5 Составим схему размещения станций на участке
2. Расчет интервала РРЛ
2.1. Построение профиля интервала
2.2. Определение высот подвеса антенн
2.3. Определение устойчивости связи
2.4 Определение процента времени, в течение которого V
2.5 Расчет величины Тд(Vmin).
2.6 Расчет уровней сигнала на входе
Выводы по проделанной работеСписоклитературы
ВВЕДЕНИЕ
Одним из основных видов средств связиявляются радиорелейные линии прямой видимости, которые используются дляпередачи сигналов многоканальных телефонных сообщений, радиовещания ителевидения, телеграфных и фототелеграфных сигналов, передача газетных полос.Все виды сообщений передаются по РРЛ на большие расстояния с высоким качествоми большой надежностью.
В начале 70-х годов намагистральных РРЛ были внедрены новые радиорелейные системы “Восход” и“Дружба”, рассчитанные уже на передачу 1920 ТФ каналов в одном стволе, а такжесигналов черно-белого или цветного телевидения совместно с сигналами четырехканалов звукового сопровождения.
1.ВЫБОР ТРАССЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПРОЕКТИРУЕМОЙ РРЛ
1.1 Требования, предъявляемые при выборе трассы РРЛ
Обеспечение связью населенных пунктов сучетом перспективы их развития.
Обеспечение высокого и стабильного поуровню и по времени принимаемого сигнала. Надежность и качество связи должнаудовлетворять нормам.
Релейные станции располагаютсязигзагообразно во избежание интерференционных замираний.
Необходимо обеспечить удобствоэлектроснабжения, подъездные пути, возможность реализации продукции связи.
Радиорелейные станции по возможностирасполагаются на естественных возвышенностях с целью снижения высоты подвесаантенн.
Радиорелейные станции по возможностирасполагаются вдали от аэродромов. Запрещается использование плодородныхпахотных земель.
1.2 Определение типа РРЛ
Тип РРЛ определяется исходя изпротяженности трассы, а так же исходя из скорости передачи цифровых сигналов.Протяженность проектируемой трассы составляет 100 км., а скорость передачи2,048 Мбит/с. Следовательно данная линия является линией местной связи.
1.3 Составим структуру проектируемой РРЛ
Определим количество участковпроектируемой РРЛ
Участком называется расстояние междудвумя узловыми станциями или между оконечной и ближайшей узловой, а в случаеесли участок один, то между оконечными.
/>(1)
где L1 – длинацифровой линии местной сети />
L-длинавсей линии,L=100
n-количествоучастков
/>.
Выбираем n=1
Определим длину участка проектируемойРРЛ
Длина участка проектируемой РРЛопределяется по формуле (2):
/>(2)
/>.
1.4 Определим количество интервалов на участке РРЛ
Интервал называется расстояние междудвумя соседними станциями.
Количество интервалов на участке РРЛопределяетсяпо формуле (3):
/> (3)
/>
1.5 Составим схему размещения станций на участке
ПРСОРС
/>
ОРСПРС
Рисунок 1. Схема размещения станций.
2.РАСЧЕТ ИНТЕРВАЛА РРЛ
2.1 Построение профиля интервала
Профилем интервала называетсявертикальный разрез местности с указанием на нем леса, высотных строений и т.д.
Высотные отметки профиля интервалов вметрах и относительная координата даны в таблице 1.
Таблица 1.
Ki 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
h, м 73 60 72 71 70 66 58 57 68 72 78
yi, м 6,3 11,2 14,7 16,8 17,5 16,8 14,7 11,2 6,3
(y+h),м 73 66,3 83,2 85,7 86,8 83,5 74,8 71,7 79,2 78,3 78
Расчет линии условного нулевого уровня(ЛУНУ).
Расчет произведем по формуле (4):
/>(4)
где а – диаметр земли (6370 км.);
yi –соответствующая координата ЛУНУ;
Ri –расстояние от начала отсчета до интересующей нас точки.
Для удобства расчетов преобразуемформулу (4) в формулу (5):
/>(5)
результаты расчета занесем в таблицу 1
По данным расчета строим профильинтервала.
Для этого выберем масштаб и строим ЛУНУ.
По горизонтали в 1 см=2 км.
По вертикали в 1 см=10м.
Расстояние h+yоткладываем в соответствии с теми же координатами Ki, а затем соединяемполученные точки ломаной линией.
Профиль интервала построен.
2.2 Определение высот подвеса антенн.
Определяем относительную координатунаивысшей точки профиля интервала по формуле (6):
/>,(6)
где />-расстояниедо наивысшей точки профиля
/>
Определим просвет интервала Н0,м. при распространении радиоволн в свободном пространстве, по формуле (7):
/>(7)
где λ = 2,73 см. – средняя длиннаволны
/> м.
Статистика показывает, что примерно 50%рабочего времени, работа происходит не в условиях свободного пространства, а вусловиях положительной рефракции, т.е. распространение радиоволн происходит с небольшимогибанием земной поверхности, поэтому реальный просвет становится больше чем всвободном пространстве, и такой интервал называют открытым, а увеличениепросвета характеризует приращение просвета ΔН(q).
Определим приращение просвета ΔН(q) при положительной рефракции характерной для 50% рабочеговремени, по формуле (8):
/>(8)
где,q-вертикальный градиент
/> м.
Слишком большой просвет быть не должент.к.
1) Возрастает опасностьинтерференционных замираний, когда в точку приема приходит основной сигнал иотражается от земли или тропосферы в противофазе с основным.
2) Недостатком большогопросвета является удорожание антенных опор и необходимости сигнальногоосвещения мачт и дополнительные потери в фидерах.
Рекомендуемый просвет Н, м.выбираем в пределах, по формуле (9):
/>(9)
/> м.
/>
Определим высоту подвеса антенны почертежу профиля интервала
От наивысшей точки профиля интервала вертикальновверх откладываем полученную величину Н. Через полученную точку проводим прямуюлинию так чтоб высоты подвеса антенн были примерно одинаковыми.
Определим относительный просветинтервала P(q), по формуле (10):
/>(10)
/>
2.3 Определение устойчивости связи
Для расчета устойчивости связи необходиморассчитать минимально допустимый множитель ослабления.
Множитель ослабления зависит отпараметров аппаратуры и от коэффициента ослабления антенно-волноводного тракта(АВТ).
Определим потери в АВТ по формуле (11):
/>(11)
где аЭЛ = 3 дБ –потери в сосредоточенных элементах
аn = 0,05 дБ/м – погонное затухание
LВЕР 0 – длинна вертикального фидера. LВЕР =0 так как приемное и передающее оборудование совмещено с антенной.
LГОР – длинна горизонтального фидера. Выбираем LГОР= 0,5 м для каждой станции.
/> дБ.
Определим минимально допустимый множительослабления />, дБ по формуле (12):
/>(12)
где /> = -92 дБн — чувствительность приемника при пороговомуровне сигнала (BER = 10-3).
/> = 19 дБм — мощность сигнала на выходе передатчика.
λ= 2,73 см – длинна волны.
/> - затухание в свободном пространстве определяется по формуле (13):
/>(13)
G –коэффициент усиления приемопередающей антенны определяется по формуле (14):
/>(14)
где D = 1 м – диаметрантенны.
/>
/>13229
/>
/>
/>
Определим параметры сферы для оценкивлияния экранирующего действия препятствия.
Для этого от наивысшей точки профиляинтервала вертикально вниз откладываем расстояние, равное просвету свободногопространства H. Через полученнуюточку проводим линию параллельную прямой соединяющей антенны до пересечения спрофилем интервала.
Определим ширину препятствия r, км.
r =11,5 км
Определим относительную величинупрепятствия L, км., по формуле (15):
/>(15)
/>
Определим параметр />, характеризующий радиускривизны препятствия, по формуле (16):
/>(16)
/>
Определяем относительный просветинтервала для Vminдоп.
P(q0) = -1.8
Определяем вспомогательный параметр A,необходимый для дальнейшего расчета устойчивости связи, по формуле (17):
/>(17)
/>
Определяем параметр ψ,необходимый для расчета процента времени в течение, которого множительослабления V
/>(18)
/>
Если ψ > 5.2, то.экранирующее действие препятствия не вызывает срыва связи на интервале T0(Vmin)= 0.
2.4 Определение процента времени, в течение которого V
Определим процент времени />, % в течение, которого V
Выбираем коэффициент отражения отподстилающей поверхности Ф = 0.6
/>(19)
/>
-47,55дБ = 20lgx
x =0,0042
Т.к. подкоренное выражение отрицательнои равно – 0.26, значит, срыва связи из-за интерференционных замираний не будет.
2.5 Расчет величины Tд(Vmin)
Величина Tд(Vmin) учитывается на ЦРРЛ работающих на частотах выше 8 ГГц.
По известному значению Vmin определяем максимально-допустимую интенсивность дождей дляданного пролета.
J = 200мм/год
По графику в зависимости от номераклиматического района определяем Tд от Vmin. Tд = 0,0001%, т.к.район Урала сухопутный район.
Расчет допустимого времени срывов связидля всей линии.
/>
Определим допустимое время срывов связидля одного интервала по формуле (20):
/>(20)
/>
Определение времени в течении которогокоэффициент ошибок 10-3 по формуле (21):
/>(21)
Определим параметр Ттр поформуле (22): Tтр – это процентвремени когда реальный множитель ослабления меньше Vmin допустимого из-за свойств тропосферы.
/>
где /> параметр учитывающий вероятность возникновения замираний сперепадом диэлектрической проницаемости воздуха /> рассчитываетсяпо формуле (23):
/>(23)
/>
300 МГц £ f £ 20 ГГц
/>
/>
Определим допустимую устойчивость связи Удоп,% по формуле (24):
Устойчивость связи – разность между 100%и временем срыва связи.
/>(24)
/>
Определим расчетную устойчивость связи Урасч,% по формуле (25):
/>(25)
/>
2.6 Расчет уровня сигнала на входе приемника
Расчет уровня сигнала на входе приемникаделается по основному уровню радиосвязи по формуле (26):
/>(26)
/>
/>
/>
/>
Определим минимальную мощность сигналана входе приемника по формуле (27):
/>(27)
/>
ВЫВОДЫ ПОПРОДЕЛАННОЙ РАБОТЕ
Расчетное время срывовсвязи равно 2,73*10-8% и значительно меньше, чем допустимое времясрывов связи, которое равно 0,01 %, следовательно, срывов связи не будет.
СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ
Макавеева М.М. Радиорелейные линии связи. – М.: Радио и связь, 1988. – 312 с.
Мордухович Л.Г. Радиорелейные линии связи. Курсовое проектирование: Учеб. Пособие длятехникумов. – М.: Радио и связь, 1989. – 160 с.