Выбор диапазона рабочих частот и параметров антенно-фидерного тракта.

Выбираем диапазоны рабочих частот, исходя из протяженности интервалов (R₀). В данном варианте это диапазоны 18 ГГц (17.7-19.7 ГГц) и 23 ГГц (21.2-23.6 ГГц).

Затем, задаемся параметрами гипотетической аппаратуры: Д уровнем мощности передатчика в пределах 20 дБм и пороговым значением приемника в пределах -74 дБм.

Задаемся размерами (диаметром) приемных и передающих параболических антенн, исходя из характеристик диапазонов: 0.3, 0.6, и 1.2 м. Рассчитываем их коэффициенты усиления по формуле

 

G = 20 Lg(D) + 20 Lg(f) +17.5

 

где D - диаметр антенны, м, f - рабочая частота, ГГц

Рассчитываем запасы на замирания (ф.1) для разных рабочих частот и диаметров антенн по следующим соотношениям:

 

Уровень сигнала на входе приемника (Pпр, дБм)

 

Рпр= Рпд + G1 + G2 - L0 - Lф1 - Lф2 - Lг - Lдуп - Lдоп

 

где Рпд - уровень мощности передатчика, дБм;

Lф1, Lф2 - ослабление сигнала в фидерных линиях, дБ. При больших диаметрах антенн соединение проводится коротким отрезком гибкого волновода, потери в котором Lф1 = Lф2 = 0.5 дБ.

Lдуп - потери в дуплексерах, определяется из параметров аппаратуры. При моноблочной конструкции, данные на уровень мощности передатчика и пороговые значения уровня сигнала на входе приемника, часто относятся к точкам, соответствующим уровням на антенном волноводном соединителе (другими словами, в значения уровней уже заложены потери в дуплексорах). В этих случаях величина потерь

Lдуп = 0.

Lдоп - дополнительные потери, складывающие из потерь в антенных обтекателях Lао и потерь от перепада высот приемной и передающей антенн Lпв. (Lдоп = 1 - 2 дБ).

В данной работе расчет ведется для одноствольной систем и, поэтому, потери в РОС не учитываются.

Потери сигнала в свободном пространстве определяются по формуле

 

L0 = 20 lg (4.189 104 R₀ f), дБ,

 

где R0 - протяженность интервала РРЛ, км,

f - рабочая частота, ГГц,

Lг рассчитывается по формуле:

Lг = (yo + yн) R₀, дБ.

где yo, yн - погонные затухания в водяных парах и атомах кислорода атмосферы (дБ/км), определяемые из графика (Рис. 5.2)

Рис. 5.2 Погонные потери радиосигнала в газах атмосферы

Результаты расчетов представлены в таблицах:

Для пролета 1-2 (R₀ = 9,6 км):

Таблица 5.1.

f, ГГц	L0, дБ	yо	yн	Lr, дБ	D, м	G, дБ	Lф1 = Lф2	Lдуп	Lдоп	Pпд, дБм	Рпp, дБм	Рпр пор(10^-3), дБм	М3, дБ
	137,1	0,01	0,05	0,576	0,3	32,1					-55,5	-74	18,5
0,6	38,2					-42,9	-74	31,1
1,2	44,2					-30,8	-74	43,2
	139,3	0,01	0,18	1,824	0,3	34,3					-54,6	-74	19,4
0,6	40,3					-40,7	-74	33,3
1,2	46,3					-28,7	-74	45,3

 

Для пролета 2-3 (R₀ = 8,2 км):

Таблица 5.2.

f, ГГц	L0, дБ	yо	yн	Lr, дБ	D, м	G, дБ	Lф1 = Lф2	Lдуп	Lдоп	Pпд, дБм	Рпp, дБм	Рпр пор(10^-3), дБм	М3, дБ
	135,8	0,01	0,05	0,492	0,3	32,1	0,5				-54	-74	19,9
0,6	38,2	0,5				-41,5	-74	32,5
1,2	44,2	0,5				-29,4	-74	44,56
	137,9	0,01	0,18	1,558	0,3	34,3	0,5				-52,9	-74
0,6	40,3	0,5				-39,4	-74	34,6
1,2	46,3	0,5				-27,3	-74	46,7

 

Учитывая результаты расчетов, выбираем диапазон рабочих частот 23 ГГц, т.к. при одинаковых диаметрах антенн имеет больший запас на замирания. Минимально возможный размер антенны 1,2 м.

 

Подбор оборудования для решения задачи.

Выбираем аппаратуру, подходящую по заданной скорости (табл. 1.1.) для диапазона частот (23 ГГц). Т.к. задана скорость32 х 2 Мбит/c, то выбрать можно оборудование Anterum 630 или Eclipse. (см. табл. 5.3. и 5.4.)

Таблица 5.3.

Таблица 5.4.

Выбор аппаратуры производится по таблице:

Таблица 5.5.

L0 = 139,35 дБ Lr = 0,984 дБ
Тип оборудования	Рпд, дБм	Рпр пор3, дБм	D, м	G, дБ	Рпр, дБм	М3, дБ
Антерум 630		-74	1,2	46,3	-25,3	48,7
0,6	40,3	-37,5	36,6
Eclipse		-79	1,2	46,3	-32,3	46,7
0,6	40,3	-44,3	34,6

Проведите расчеты показали, что наиболее подходящий вариант аппаратуры Eclipse с диаметром антенн 1.2 м. Это тип оборудования обеспечит запас на замирания при наименьшей мощности передатчика. Но в данной работе выберем оборудование Антерум 630 с диаметром антенн 1.2 м, т.к. это оборудование наиболее подходящее, исходя из дальнейших расчетов показателей неготовности и качества по ошибкам (см. Рис. 5.3 и 5.4).

 

 

Рис. 5.3

 

Рис. 5.4

 

 

Расчет норм на показатели не готовности и качество по ошибкам.

Устойчивая работа системы связи означает выполнение норм на заданный класс качества. Нормы, по рекомендации МСЭ-Т G. 821, состоят из двух основных компонент: показатели неготовности и показатели качества по ошибкам.

 

Показатели неготовности (ПНГ).

 

Неготовность аппаратуры - такое состояние участка системы связи, при котором в течение десяти секундных интервалов, следующих подряд, имеет место хотя бы одно из событий:

· пропадание сигнала (потеря синхронизации);

· коэффициент ошибок koш = Nош / N > 10^-3, где N - число переданных символов,

 

N ош - число ошибочно принятых символов.

 

Причины, приводящие к неготовности аппаратуры:

· экранирующее влияние препятствия на трассе при субрефракции;

· влияние гидрометеоров (учитывается при частотах выше 6 ГГц);

· влияние промышленных атмосферных метеоров (экологические факторы); данные для расчетов отсутствуют;

· ненадежность аппаратуры;

· ошибки обслуживающего персонала.

Для заданного варианта имеют место следующие показатели:

Таблица 6.1.