Міністерствотранспорту і зв’язку України
Державнийекономіко-технологічний університет транспорту
Кафедра:“телекомунікаційних технологій іавтоматики”
Курсовий проект
із дисципліни «Радіотехнічнісистеми залізничного транспорту»
Виконав: студент
групи4-АТЗ
ЗаславськийМ.О.
Шифр:683
Перевірив: Пасічник Л.П.
Київ 2010
Змістпроекту
Вступ
1. Завдання№1: «Розрахунокпараметрів технологічної мережі станційного радіозв’язку»
1.1 Визначення висоту установкистанційної антени РС для заданої дальності зв'язку РС-РВ
1.2 Розрахунок дальність зв'язкуРС-РН
1.3 Розрахунок дальність зв'язкуРН-РС
1.4 Розрахунок дальність зв'язку РВ –РВ
1.5 Розрахунок дальність зв'язкуРН-РН
2.Завдання №2
3.Завдання № 3
4.Завдання № 4
5.Завдання № 5
Список використаноїлітератури
Вступ
Сучасний розвитокзасобів зв’язку робить все життя залежним від обміну інформацією між суб’єктамиі об’єктами управління і надання послуг. Значну роль в зв’язку відіграютьрадіотехнічні системи, що дозволяють забезпечити зв'язок з рухомими об’єктамиабо оперативно організувати зв'язок між стаціонарними абонентами. На початкуХХI відбувається прогрес в розвитку можливостей радіозв’язку і він отримуєнайбільше розповсюдження і впровадження в усіх областях людської діяльності.
На залізничномутранспорті неможливо собі уявити управління локомотивами і потягами безнадійного і оперативного радіозв’язку. Перспективи розвитку і застосуваннязасобів радіозв’язку теж величезні, особливо з врахуванням нових цифровихтехнологій і використання високочастотного ресурсу.
Постійнозростаючі по складності задачі по забезпеченню безпеки руху поїздів, вимогищодо організації каналу взаємодії з рухомими об'єктами для побудови системавтоматичного управління рухом, зокрема вимоги “Багаторівневої системиуправління і забезпечення безпеки руху поїздів”, визначають необхідністьвикористання на залізничному транспорті цифрових радіостанцій і системрадіозв'язку. Вибір напрямів розвитку технологічного радіозв'язку в цій областізалежить від багатьох чинників, у тому числі від наявних можливостей почастотному ресурсу, допустимих об'ємів фінансування за проектом і термінів йогоокупності, початкових експлуатаційно-технічних вимог систем управління зашвидкостями і об'ємом передаваємої інформації і ряду інших. Фахівцізалізничного транспорту вже давно усвідомили необхідність переходу до системцифрового радіозв'язку. На даний час найбільш поширеними стандартами цифровоготехнологічного радіозв'язку є TETRA, GSM-R, CDMA.
1. Завдання №1: «Розрахунок параметрів технологічної мережістанційного радіозв’язку»
1 Визначитивисоту установки станційної антени РС для заданої дальності зв'язку РС-РВ.
2 Розрахуватидальність зв'язку РС-РН.
3 Розрахуватидальність зв'язку РН-РС.
4 Розрахуватидальність зв'язку РВ -РВ.
5 Розрахуватидальність зв'язку РН-РН.
Вихідні дані:
Технологічна мережа — радіозв’язок пункту технічного огляду(ПТО);
Ділянка залізниці на станції - не електрифікована;
Надійність зв’язку- 60%;
Антенно-фідерний пристрій — кабель типу РК-50-4-13;
Загасаннякабелю — />;
Хвильовийопір фідера — />;
Висотаантени локомотивної станції РВ - h2 = 5 м;
Висотаантени переносної радіостанції РН - h2² = 1,5 м;
Довжинафідера стаціонарної антени – l1 (h1 ≤ l1≤ 2h1)
Довжинафідера локомотивної антени - l2¢ = 4 м;
Довжинафідера переносної радіостанції — l2² = 0 м;
Тип антени РС станційної радіостанції - АС-6/2;
Коефіцієнтпідсилення антени РС— />
Типантени локомотивної радіостанції РВ - АЛП/2,3 (G2 = 0 дБ);
Коефіцієнтпідсилення антени переносної радіостанції - G2 = -2 дБ;
Трасадля переносної радіостанції – траса відкрита;
Тип іпотужність радіостанцій РС, РВ, РН – РС - радіостанція типу ЖРУ -/> 8 Вт, />; потужність РВ – радіостанції,що возиться, «Транспорт» - /> 8 Вт, />; потужність РН – переносноїрадіостанції - /> 1 Вт, />;
Радіозв`язокПТО: РС = 1-2, РВ =?, РН = 4-12, дальність РС-РВ = 5 км.
1.1 Визначення висотиустановки станційної антени РС для заданої дальності зв'язку РС-РВ
Визначимомінімально допустимий рівень сигналів на вході приймача, виходячи з умовелектрифікації ділянки залізниці:
- Ділянка не електрифікована />= 4 Дб/мкВ.
Награниці зони обслуговування (при максимальній дальності зв’язку) напруга навході приймача />. При цьому напруга на виходіпередатчика визначається:
/>
де a1, a2 –коефіцієнти загасання приймального кабелю у фідері;
/>– довжинапередавального и приймального фідера;
G1,G2 – коефіцієнти підсилення антен відповідно передавальної іприймальної;
Вк– коефіцієнт, що враховує додаткове ослаблення напруженості поля контактноюмережею на електрифікованих ділянках Вк = 8 дБ;
Вл– коефіцієнт, що враховує додаткове ослаблення напруженості поля через впливкузова (для зв’язку з РВ) Вл = 9 дБ;
Ві– коефіцієнт, що враховує інтерференційні завмирання (флуктуації) сигналів вканалах станційного радіозв’язку і залежний від прийнятої надійності каналу пополю, визначається по графіку функції розподілу рівнів напруженості поля: крива1 – для автономної тяги, крива 2 – для електрифікованих ділянок. радіозв’язок залізничний антена радіостанція
/>
Рисунок 1– Графіки залежності коефіцієнта Ві від надійності зв’язку.
Виходячи зграфіку Ві = -1дБ;
Вм– коефіцієнт, що враховує відмінність потужності приймального передавача в системі«Транспорт» від 12 Вт. Для РС ЖРУ і «Транспорт» Вм = 0, дляодноватних передавачів радіостанцій РН />= 11 дБ;
ВR –коефіцієнт, що враховує відмінність вхідного опору приймача – R2 від75 Ом, принятих за основу при розрахунках:
/>
Вr– коефіцієнт, що враховує неспівпадання значень вхідного опору передавачарадіостанції і хвильового опору фідера :
/>
Вh–коефіцієнт ослаблення поля, що враховує низьке розташування антен носимихрадіостанцій РН. Використовується тільки при h1h2 5м, то Вh= 0дБ;
/> – коефіцієнтослаблення поля, що враховує погіршення умов передачі інформації в каналах з переноснимирадіостанціями РН-РН,РН-РВ, РН-РС (закриття на трасах, глибини флуктуацій), визначається з таблиці.
Таблиця.
/>, дБ Ділянка Відкрита траса Закрита траса Не електрифікована
4 10 Електрифікована 2
Виходячиз того, що ділянка не електрифікована і траса відкрита,/>
Тодінапруга на виході передавача:
/>= 14+0,07(20+4)–3–0,5+8+9–(–7)+0–0–(–1,8)+0+2/>40 (дБ)
По наступнимграфікам визначаємо криву h1h2 на перетині дальностізв’язку r @ 6 км (шкала осі абсцис) і />= 40 дБ(шкала осі ординат).
/>
Рисунок 2 — Залежність дальності радіозв’язку від висоти установки антен.
Отже, вибираємо h1h2=150м2.Так як h2 = 5 м, то h1=/>
1.2 Розрахунокдальності зв'язку РС-РН
Дано: h1=15 м, h2 = 1,5 м,l1 = 20 м, l2 = 0 м, G1 = 3 дБ, G2 = –2дБ,Bк= 8 дБ, Ві = -7дБ, Вм = 0,BR = -1,8дБ,Br = 0 дБ,Bh = 0 дБ, /> = 2 дБ.
Тоді /> = 14+0,07(20+0)–3–(–2)+8–(–7)+0–(–1,8)–0+0+2= 33,2 (дБ).
h1h2= 22,5 м2. По графіках (рис.2) знаходимо дальність зв’язку Д @4 км.
1.3Розрахунок дальності зв'язку РН-РС
КоефіцієнтВм = 11 дБ, так як потужність передавача РН складає 1 Вт. Тоді />= 33,2+11= 44,2(дБ).h1h2 = 22,5 м2. По графіках (рис.2) знаходимодальність зв’язку Д @ 1,8 км.
1.4 Розрахунок дальностізв'язку РВ-РВ
Дано: h1= h2 = 5 м, l1 = l2 = 4 м, G1 = G2= 0,5 дБ, Вл = 9 + 9 = 18 дБ (так как экранируются и приемнаяи передающая антенны), Ві = –7 дБ, Вм = 0 дБ, BR= Br = –1,8 дБ.
/> = 14+0,07(4+4)–0,5–0,5+18–(–7)+0–2(–1,8)= 42,16(дБ).
h1h2= 25 м2, отже, дальність зв’язку Д @ 2 км.
1.5 Розрахунокдальності зв'язку РН-РН
Дано: h1= h2 = 1,5 м, l1 = l2 = 0 м, G1 = G2 = –2 дБ, Bк = 8 дБ, Вл = 0 дБ,
Ві= – 7 дБ, Вм = 11 дБ, BR = Br = 0 дБ, Вh=/>(дБ), BРН= 2 дБ.
/> = 14+0–(–2)–(–2)+8+0–(–7)+11–0–0+21+2= 67(дБ).
Пографиках (крива h1h2 = 25 м2) знаходимо дальність зв’язку Д @ 0,4 км.
Технологічні основи побудови радіомереж
Залізничнийтехнологічний радіозв'язок призначений для оперативного управлінняроботою залізничного транспорту, організації перевізного процесу, регулюваннявантажопотоків, підвищення ефективності використання рухомого складу,забезпечення взаємодії підрозділів і служб залізниць. Розрізняютьмагістральну мережу зв'язку, дорожню мережу зв'язку і мережу станційного зв'язку.
Станційнийрадіозв'язок(СРЗ) є комплексом пристроїв телефонного радіозв'язку, призначеного дляслужбових переговорів. Залежно від технологічної потреби організовуються мережіманеврового радіозв'язку, радіозв’язку пунктів технічного обслуговуваннявагонів і локомотивів, радіозв'язку пунктів комерційного огляду вагонів,контейнерних майданчиків, бригад по обслуговуванню і ремонту технічних засобівСЦБ, зв'язку, доріг, контактних мереж і ін.
Організаціярізних мереж станційного радіозв'язку залежить від призначення станції, їїсхеми і технічної оснащеності, видів технологічних процесів і прийнятогоспособу управління ними. Залежно від основного призначення і характеру роботизалізничної станції ділять на проміжні, дільничні, вантажні, сортувальні,пасажирські і технічні.
На рис.3приведена схема однобічної сортувальної станції з послідовним розташуваннямпарків прийому ПП, сортувального СП і відправлення ПВ. На схемі показаністанційні парки, гора Г, горловина формування поїздів ГФ і основніслужбово-технічні будівлі різних служб (об'єднана технічна контора – ОТК).Станційна робота включає наступні основні групи операцій: технічний ікомерційний огляди поїздових складів в парку прийому; маневрову роботу порозформуванню і формуванню поїздів; технічне обслуговування і ремонт вагонів іавтогальм в парку відправлення.
/>
Рис.4. Структурнасхема супергетеродинного приймача ЧМ сигналів.
На сортувальнихстанціях, як правило, базуються дистанції дороги (ПЧ), сигналізації і зв'язку(ШЧ), електропостачання і контактної мережі (ЕЧ), локомотивні (ТЧ) і вагонні(ВЧД) депо, відновні і пожежні поїзди, а також інші підприємства і формування,що забезпечують технічне обслуговування і ремонт пристроїв, аварійно-відновні іінші роботи. Ці підрозділи мають в своєму розпорядженні велику кількістьрухливих одиниць спеціального і загального призначення: дрезини, мотовози,підіймальні крани, путні машини, спеціальні автомобілі і інші транспортнізасоби.
Поїзнийрадіозв'язок призначений для службових переговорів поїзного ілокомотивного диспетчерів, чергових по станціях і інших працівників, пов'язанихз рухом поїздів, з машиністами локомотивів, а також машиністів зустрічнихлокомотивів між собою. Користуючись радіозв'язком, диспетчер може більшоперативно керувати рухом поїздів, передавати локомотивним бригадам вказівкипро зміну швидкості, уточнювати місце розташування поїзда на перегоні,з'ясовувати причини його затримки і проводити інші заходи щодо введення вграфік поїздів, що запізнюються. Чергові по станції можуть попереджувати машиністівпро прийом поїзда на боковий путь, час відправлення поїзда зі станції,виникнення аварійної обстановки, що вимагає екстреної зупинки поїзда, і передаватиінші повідомлення, сприяючи підвищенню оперативності роботи і безпеки рухупоїзда на станціях і прилеглих перегонах.
Вживання засобіврадіозв'язку є найбільш ефективним способом передачі інформації при управліннірухомими об'єктами в різних технологічних ланках.
Завдання№2
Зобразитита описати функціональну схему радіоприймального пристрою згідно даних таблиці.№ Вид модуляції Вид модуляції Частота настойки приймача мГц Діапазон звукових частот Гц Індекс модуляції Коефіцієнт модуляції 8 Супергетеродинний ЧМ 60 300÷6000 2 -
Упроцесі рішення задачі дати відповіді на наступні запитання :
- перевагита недоліки даної схеми;
- призначеннякожного функціонального елемента;
- накреслитиз додержанням масштабу по частоті спектральний склад
сигналу на входіта виході кожного функціонального вузла за умови, що із усього діапазону моделюючихчастот має місце тільки найвища частота.
Схема складається з таких основних частин:
· антена − пристрій якийперетворює енергію електромагнітного поля в енергію електричноговисокочастотного струму;
· вхіднеколо (Вх.Ц) −з’єднує антену з першим підсилювальним каскадом чи перетворювачем частоти.Основне призначення вхідного кола- виділення необхідної частоти та подавленнясигналів перешкод;
· підсилювачвисокої частоти (УВЧ) − підсилювач призначений для покращення відношення сигнал /шум за рахунок підвищення рівня сигналу та здійснення частотної селекції;
· перетворюваччастоти (ПЧ)здійснює перетворення високочастотного сигналу в сигнал з проміжної частоти.Перетворювач складається зі змішувача (СМ) і гетеродина (Г);
· змішувач (СМ) − на його вхідподається напруга з частотою сигналу /> тачастотою гетеродина (/>). Частота якавиникає в результаті називається проміжна частота (/>);
· гетеродин (Г) − це малопотужнийгенератор високої частоти який генерує допоміжну частоту гетеродина (/>);
· підсилювачпроміжної частоти (УПЧ) − це каскади гетеродинного приймача, які забезпечуютьосновне підсилення прийнятого сигналу до детектора і частотну вибірковість посусідньому каналу;
· частотнийдетектор (ЧД)− це каскад радіоприймача, в якому здійснюється перетворення вхідногомодульованого сигналу />в напругу низькоїчастоти;
· підсилювачзвукової частоти (УЗЧ) − забезпечує підсилення низько − частотного сигналу понапрузі та потужності;
· відтворюючийпристрій −перетворювач низькочастотного електричного сигналу в звукові коливання (гучномовець).
Супергетеродинний приймач складається з преселектора, щовключає вхідний ланцюг і підсилювач радіочастоти (УРЧ). Вхідний ланцюг повинензабезпечити деяку частотну вибірковість до входу першого каскаду УРЧ з метоюослаблення сильних перешкод. УРЧ повинен забезпечити частотну вибірковість іпосилення прийнятого сигналу, потужність якого на вході приймача на багатопорядків менше тієї, яка необхідна для нормальної роботи відтворюючого пристроюприймача. Перетворювач частоти складається зі змішувача і гетеродина (СМ і Г). Гетеродин— це малопотужний автогенератор. Змішувач — це резонансний каскад. На вхідзмішувача подається напруга з частотами сигналу fc і гетеродина fг. Врезультаті взаємодії двох напруг різних частот в спектрі вихідного струмузмішувача з'являється багато комбінаційних частот, у тому числі і частота рівнарізниці цих частот. Величина частоти цієї різниці має бути нижче або вище зачастоту радіо-сигналу, але обов'язково вище за частоту модуляції, тому її називаютьпроміжною — fпр. Проміжна частота може бути рівною:
fпр = fг — fс, при fг> fс
fпр = fс - fг, при fс> fг
Відмітною особливістю приймача супергетеродина являється те,що незалежно від частоти сигналу, що приймається, проміжна частота постійна івибирається так, щоб забезпечити найменші перешкоди від близько розташованих почастоті станцій і отримати необхідне посилення і вибірковість по сусідньомуканалу Sск.
На проміжну частоту налаштована резонансна система, включена увихідний ланцюг змішувача, що дозволяє при відповідній смузі пропусканнявиділити напругу сигналу проміжної частоти. Отже, призначення перетворювачазаключається в перетворенні частоти радіосигналу в іншу, проміжну частоту іззбереженням закону модуляції.
Підсилювачпроміжної частоти приймача ЧМ коливань на відміну від приймача АМ коливаньповинен забезпечувати посилення сигналів в порівняно широкій смузі пропусканняв межах 150—200 кГц і тому в ньому має бути більше число каскадів, чим взвичайному вузькополосному підсилювачі проміжної частоти.
Такимчином, в приймачі супергетеродина посилення здійснюється на трьох частотах: нарадіочастоті, проміжній частоті і частоті модуляції.
/>
Участотному детекторі сигнал, промодульований по частоті, перетвориться всигнал, промодульваний по амплітуді, який потім детектується за допомогоюзвичайного амплітудного детектора. У сучасних приймачах ЧМ сигналів длячастотного детектування широко застосовується так званий дробовий детектор.Основна перевага дробового детектора полягає в тому, що він не реагує наамплітудних зміни сигналу, а це дозволяє виключити з схеми приймача амплітуднийобмежувач. Дії частотного детектора додатково пояснюються характеристикою,приведеною на рис. 5.
Підсилювачзвукової частоти (УЗЧ) доводить звуковий сигнал до рівня необхідного длявідтворення.
Перевагиданої схеми:
1.Основною перевагою приймачів ЧМ коливань є їх висока завадостійкість.
2.Приймачі ЧМ коливань призначені для прийому сигналів в діапазоні ультракороткиххвиль і характеризуються широкою смугою пропускання високочастотного каналу.
3.Приймачі частотно-модульованих коливань в основному будуються за схемоюсупергетеродина, у складі якої на відміну від схем приймачівамплітудно-модульованих коливань є амплітудний обмежувач (коли потрібний) ічастотний детектор.
4.Головна перевага супергетеродинного приймача полягає в тому, що він дозволяє забезпечитистійкий прийом слабких сигналів в умовах інтенсивних перешкод.
5.Вища чутливість (Uвхmin=0,1-450мкВ) і велика вихідна потужністьсупергетеродинного приймача відрізняє його від інших приймачів.
Недоліки:
1.Впершу чергу головним недоліком цієї схеми є велика складність і проблема в забезпеченніпостійної проміжної частоти fпр.
/>
Рис.6.Вісь частот, використовувана в роботі супергетеродинного ЧМ приймача.
2.Наявністьпаразитного додаткового каналу прийому, званого дзеркальним або каналомсиметричної станції. Частота дзеркального каналу fзк відрізняється від частотисигналу fc, що приймається, на подвоєне значення проміжної частоти. Такимчином, супергетеродинний приймач одночасно прийматиме радіостанції, що працюютьна частотах fc і fзк симетрично розміщених відносно частоти гетеродина fг.
/>
Рис.7.Спектральнийсклад сигналу:
1-ийграфік – сигнал на вході преселектора;
2-ий– сигнал на виході перетворювача частоти (ПЧ);
3-ій –сигнал на виході УПЧ;
4-ий– сигнал на виході ЧД.
Завдання №3
Скластипринципову електричну схему двокаскадного аперіодичного ПВЧ на польовихтранзисторах. У процесі виконання завдання дати відповіді на наступнізапитання:
- призначенняпідсилювача та основних елементів схеми (/>) ;
- перевагиданої схеми в порівнянні з другими схемами ПВЧ того ж діапазону хвиль,порівняння зробити за основними параметрами(вибірковість, коефіцієнтпідсилення, вхідний опір, шуми).
/>
Рис.8.Принципова схема двокаскадного аперіодичного підсилювача ВЧ на польовихтранзисторах.
Аперіодичніпідсилювачі високої частоти (УВЧ) використовуються для збільшення чутливостіпростих радіоприймачів, що мають малий рівень шумів. Включаються такі підсилювачіна вході приймача або перед перетворюючим каскадом. УВЧ відрізняються простотоюсхеми і конструкції. Окрім збільшення чутливості всього приймального пристрою всупергетеродинних приймачах підвищується ефективність роботи перетворювачачастоти і зменшується паразитне випромінювання гетеродину в антену.
Аперіодичнийпідсилювач може бути виконаний як на лампах, так і на транзисторах. Він повинензабезпечити посилення сигналу не менше чим в 3 — 4 рази у всьому робочомудіапазоні частот приймача. Навантаженням УВЧ
служатьрезистори або котушки індуктивності (високочастотні дроселі). Використанняавтоматичного регулювання підсилення (АРУ) дозволяє уникнути перевантаженьприймача при прийомі сигналів місцевих або близько розташованих потужнихрадіостанцій.
Якщона вході УВЧ включений коливальний контур і подібний контур є на вході приймачасупергетеродина то збільшується не лише чутливість всього приймальногопристрою, але і вибірковість по дзеркальному каналу. Крім того, покращуєтьсяспіввідношення сигнал/шум.
Принциповасхема двокаскадного аперіодичного підсилювача УВЧ приведена на рис. 8. Підсилювачзібраний на польових транзисторах Т1 і Т2 з р — nпереходом і каналом n типа. Польові транзистори відрізняються високим вхіднимопором і малим рівнем шумів, що дозволяє значно поліпшити характеристики всьогоприймального пристрою, в склад якого входить подібний УВЧ.
Всхемі присутні розподільчі конденсатори Ср і резистори R призначенідля подачі напруги зміщення на затвор, а також елементи ланцюга живлення CsRsта CfRf. Необхідний режим роботи транзисторів Т1, Т2забезпечується включенням в ланцюг витоку резисторів Rs. Останні позмінній складовій напруги заблокований конденсаторами Сs.
Перевагиданої схеми:
1.Основна заслуга УВЧ — у величезному придушенні паразитних каналів прийому — більше 100 дБ.
2. Використовуючивеликий вхідний опір ПТ, можна збільшити коефіцієнт передачі і істотно понизитикоефіцієнт шуму в УВЧ.
3. Перевагоювживання польових транзисторів в підсилювачах є також їх стійкість в разівідключення антени або навантаження.
Завдання№ 4
Визначитидальність поїзного диспетчерського радіозв’язку в гектометровому діапазоні привикористанні стаціонарних антен на дільниці з електричною тягою змінного струму.
Зв'язокорганізовано за допомогою Г-подібної антени висотою h. Окрім антени дорадіостанції підключена направляюча лінія. У каналі зв’язку використовуютьсярадіостанції 43РТС-А2-ЧМ та 42РТМ-А-ЧМ.
Дані:
h =30 м,
Pn=8 Вт.
Параметриґрунту:
- діелектричнапроникність – 4;
- провідність– 10-3 1/Ом.м.
Розв'язок
Длярозрахунку дальності зв’язку r при використанні стаціонарних антен визначаютьсямінімально допустима напруженість поля сигналу Едоп, яку необхідномати в місці прийому, і напруженість поля Еа, що створюється антеноюв залежності від відстані між антеною і місцем прийому:
Едоп=Ки.Кдоп.Еп.
Виходячиз того, що на ділянці використовується електрична тяга змінного струму, маємо:Ки= Кдоп= 2; Еп= 80 мкВ(38 дБ);
Отже,Едоп= 1520 мкВ/м.
Еа= />,
де Ра– потужність, що підводиться до антени;
/>– ккд антени, для стаціонарних антенвизначається з графіків,/>;
D –коефіцієнт направленої дії антени відносно ізотропного випромінювача, D = 1.5;
W – множник ослаблення.
Значенняr визначається з формулі для Еа, оскільки Едоп = Еа.Проте з достатньою для практики точністю r можна визначити по графікам взалежності від параметрів ґрунту і значення Едоп.
Такяк графіки побудовані для значень />, то необхідно визначити значення /> згідно даних умов.
Значення/>,
де Р– вихідна потужність, рівна 8 Вт для радіостанцій 43РТС-А2-ЧМ та 42РТМ-А-ЧМ;
аф — загасання фідера;
lф — довжина фідера;
асу-загасання, що вноситься пристроєм, що погоджує, рівне 1,5 дБ.
/>.
Отже,/>.
Дальністьзв’язку при використанні стаціонарних антен складе 3.8 км.
Завдання № 5
Пояснітьособливості розповсюдження гектометрових хвиль. Наведіть схему Г-подібноїантени, покажіть розповсюдження струму і напруги. Визначте діючу висоту антени /> та настроєного вібратора, довжинаякого дорівнює зниженню Г-подібної антени, що характеризується:
- />довжина вертикальної частини антени, />
- />довжина горизонтальної частиниантени, />
Особливістірозповсюдження гектометрових хвиль
Для встановленнястійкого радіозв'язку треба правильно вибрати діапазон використовуваних частот.Відстань, на якій можливе здійснення радіозв'язку, залежить від вибраноїчастоти, потужності передавача, типа і розміщення антенної системи, чутливостіприймача, умов поширення радіохвиль. Основним чинником, що визначає дальністьзв'язку, є вибрана частота (довжина хвилі).
Гектометровіхвилі отримали широко використовуються в радіомовленні. До них відносятьсярадіохвилі довжиною від 100 до 1000 м і діапазоном радіочастот 300-3000 кГц.Здібність поверхневої хвилі до дифракції виражена слабше, ніж на кілометровиххвилях. У цьому діапазоні в денний час в основному зв'язок здійснюєтьсяповерхневими хвилями. Ці хвилі значно поглинаються Землею, і зв'язокобмежується до декілька сотень кілометрів. Просторові хвилі майже повністюпоглинаються іоносферою. У нічний час, коли іонізація газу в іоносфері різкопадає, інтенсивність просторового променя зростає, що сприяє ефективномупоширенню гектометрових хвиль геть на відстань до декількох тисяч і навітьдесятків тисяч кілометрів.
Гектометровіхвилі поширюються з помітним поглинанням енергії землею і іоносферою (шар D).Тому дальність дії хвиль гектометрів значно залежить від часу доби і пори року.У нічний час радіохвилі відбиваються від шару F, тому сигнали приймаються як зарахунок поверхневих, так і за рахунок просторових хвиль. На умови поширення СВвпливає також пора року. Це пояснюється тим, що, по-перше, поглинання СВ привіддзеркаленні від іоносфери в зимовий час зменшується, оскільки зменшуєтьсяіонізація нижніх шарів іоносфери, і, по-друге, в літні місяці значно зростаєвплив атмосферних перешкод.
/>
Рис.9. Іонізовані шари атмосфери.
Урадіусі 50—200 км від передавальної антени поверхневі і просторові променісередніх хвиль мають приблизно рівну інтенсивність. У цій області радіозв'язоквиявляється особливо нестійким із-за ближнього завмирання (федингу). Сутьфединга полягає в тому, що в пункті прийому поверхневі і просторові хвиліінтерферують із змінним зрушенням по фазі />,обумовленим різницею ходу (пройденого шляху) />вказаних хвиль, що змінюється. Ця різниця міняється з властивостямиіоносфери безперервно і безладно за рахунок довжини дороги пройденоїпросторовою хвилею. Кут />= />, і досить змінитисядовжині просторового променя на /> , щобсинфазні поверхнева і просторова хвилі стали противофазними />. Очевидно, чим меншедовжина хвилі, тим більше кут /> притому ж значенні />. Найбільшвідчутними ближні фединги в короткохвильовій частині середньохвильовогодіапазону.
Назалізниці діапазон гектометрових хвиль найчастіше застосовується в лінійних ізонових радіомережах для радіозв'язку з локомотивами, які не обладнанірадіостанціями дециметрового діапазону хвиль.
/>
Рис.10. СхемаГ-подібної антени.
Розрахунок:
Діюча висотаантени обчислюється:
/>
Висотанастроєного вібратора обчислюється за формулою:
/>
СПИСОКВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства, – М.: /Связь/,1975. – 108с.
2. Радиосвязь на железнодорожном транспорте. – Под ред. П.Н.Рамлау. – М.: Транспорт, 1983. – 132 с.
3. Радиотехнические цепи и сигналы /Под ред. А.П.Гоноровского. – М.: Советское радио, 1977. – 150 с.
4. Основы радиотехники и антенны. Ч. I,II / Под ред. Г.Б.Белеоцерковского. – М.: Советское радио, 1978. – 95 с.
5. Правила организации и расчёта сетей поездной радиосвязи. –М.: Транспорт, 1991. – 176 с.
6. Радиопередающие устройства / Под ред. М. В.Благовещенского, Г.М. Уткина. – М.: Радио и связь, 1982. – 96 с.
7. Радиотехнические системы железнодорожного транспорта. – М.:Транспорт, 1991. – 109 с.