 |
Расчет дальности ПРС в радиосетях диапазона метровых волн 160 МГц
|
|
|
|
Базовые кривые распространения радиоволн
Расчет выполняется по базовым кривым распространения (рис.2.1), представляющим собой зависимости медианного значения напряженности поля Е¢2 от расстояния r между точкой приема и источником излучения по прямой линии.
Рис.2.1 Базовые кривые распространения.
Кривая 1 соответствует случаю, когда направление распространения радиоволн совпадает с направлением трассы железной дороги, а кривая 2- когда не совпадает, кривая 3 используется для расчета связи с локомотивами.
2.1 Типы трасс радиосвязи
Трасса типа 3-легкая горная.
Коэффициентом аm учитывает отличие условий распространения радиоволн на конкретной трассе радиосвязи от условий, при которых снимались базовые кривые. am = -3,4.
Уровень сигнала, дБ, на входе приемника подвижного объекта:
U2 = Е¢2 +аm +Bm +G1 +G2 - a ф1l1- Кэ - aф2l2 -ааф1 Ккc-g2 - Ки - Кв – Км. (7)
где: Е¢2- уровень напряженности поля, отсчитываемый по соответствующей базовой кривой для заданного расстояния; (Е¢2=24 дБ.)
Вм - коэффициент, учитывающий отличие мощности передатчика от мощности 1 Вт;
Вм = l0∙lgP1
Вм = l0∙lg10=10 Вт.
G1 =3; G2 =0- коэффициенты усиления передающей и приемной антенн;
a ф1l1 = 4,2 и aф2l2 = 0,6 - погонные затухания и длины антенных фидеров соответственно передатчика и приемника, дБ;
Кэ - коэффициент экранирования, учитывает ослабление напряженности поля крышевым оборудованием подвижного объекта; Кэ. зависит от типа локомотива и места установки антенны на крыше; для электроподвижного состава Кэ = 2,0 дБ;
М - высотный коэффициент, который учитывает отличие произведения высот установки антенн от 100 м2,дБ: M=20∙lg(h1h2/100)
M=20∙lg(75/100) = -2,49 дБ.
|
|
|
Ккс - коэффициент ослабления напряженности поля контактной сетью, для однопутного участка Ккс = 1 дБ;
g2 -коэффициент, учитывающий трансформацию напряженности поля в пространстве к напряжению на разъеме приемной антенны, g2 = 0,12 дБ для антенно-фидерных систем с волновым сопротивлением 50 Ом;
Ки, Км и Кв-вероятностные коэффициенты, которые учитывают флуктуации полезного сигнала вследствие явлений интерференции (Kи), изменения рельефа местности (Км) и изменения рефракции в тропосфере (Кв). При этом Кв = 1,8 дБ; Ки = 5 дБ.
Коэффициент Км зависит от типа трассы. Км = 4 дБ.
U2 =24 - 3,4 +10 + 3 + 0 – 2,49 - 4,2 - 0,6 – 2 – 1 - 0,12 – 1,8 – 5 - 4 = 12,38 Дб.
Дальность связи рассчитывается исходя из условия U2³U2min (где U2min-минимально допустимый уровень полезного сигнала, который необходимо обеспечить на входе приемника радиостанции в конкретных условиях эксплуатации радиосредств, с тем чтобы получить требуемое качество связи).
Минимально допустимый уровень полезного сигнала
| Условия эксплуатации радиосредств | У1П1,2 |
| Участок, электрифицированный на постоянном токе при скорости движения до 120 км/ч: | 8 |
Поправочные коэффициенты
Коэффициент экранирования Кэ учитывает ослабление напряженности поля, вызванное влиянием металлической крыши и наличием в месте расположения возимой антенны различного оборудования. Значения Кэ для дискоконусных антенн АЛ/2,3, расположенных на крыше тепловоза составляет 2 Дб.
Поправочные коэффициенты учитывают отличие параметров антенно-фидерных трактов, мощности передатчика и рельефа местности от условий.
Коэффициент мощности, дБ:
ВM=10∙lg(P/P1), (8)
Учитывается отличие мощности передатчика P от мощности P1=1 Вт,
RM=10∙lg(10/1)=10
Высотный коэффициент М, дБ:
M=20lg(h1h2/100), (9)
Учитывает отличие произведения высот установки антенн от 100 м2 и используется при расчетах по кривым 1 и 2 (см. рис. 2.1).
|
|
|
M=20lg(75/100)=-2,49 дБ
Расчет дальности связи между стационарной и возимой радиостанциями
При расчете радиоканала ПРС дальность связи определяется в направлении от стационарной радиостанции к радиостанции подвижного объекта, поскольку условия приема сигналов на подвижном объекте значительно хуже, чем на стационаре из-за более высокого уровня помех.
Уровень сигнала, дБ, на входе приемника возимой радиостанции
u2= E2 + aт + ВМ +G1 + G2 + M - a1l1 - a2l2 – KЭ – KКС – g2 - KИ – KВ – KМ, (10)
Дальность связи «Стационар – локомотив» рассчитывается исходя из условия u2 > u2 мин в такой последовательности:
1) задается минимально допустимое напряжение полезного сигнала на входе приемника возимой радиостанции;
2) определяется значение напряженности поля E2, считая u2 = u2 мин:
E2= u2 - aт - ВМ - G1 - G2 - M + a1l1 + a2l2 + KЭ + KКС + g2 + KИ + KВ + KМ, (11)
E2=8 - 3,4 – 10 - 3 + 2,49 + 4,2 + 0,6 + 2 + 0,12 + 1 + 5 + 1,8 + 4 = 19,62 Дб.
3) по найденному значению E2 базовой кривой 1 (см. рис. 2.1) определяем дальность связи r.
Дальность связи между стационарной и возимой радиостанциями составляет около 23 км.
|
|
|
12 |
