Лабораторная работа Расчет профиля радиорелейной линии связи
 Скачать 122.32 Kb.
|
|
Лабораторная работа № 4. Расчет профиля радиорелейной линии связиНеобходимо построить профиль трассы РРЛ, и подобрать высоты мачт антенн, достаточные для того, чтобы трасса была открытой. Высоты рельефа необходимо сгенерировать случайно. Диапазон высот — от десятков до сотен метров. Высоты мачт должны быть минимально возможными. Рефракцию атмосферы считать стандартной.
Для генерации высот следует брать случайными не сами высоты, а их изменение (в каком-то диапазоне) на каждом шаге. Бонусный вариант — использование шума Перлина. Методические указания:Радиорелейные линии связи основываются на принципах многократной ретрансляции сигнала. Промежуток между ближайшими станциями называется интервалом РРЛ. Протяженность интервала зависит прежде всего от расстояния прямой видимости. РефракцияНеоднородность нижних слоев атмосферы приводит к тому, что ее диэлектрическая проницаемость, а значит, и показатель преломления, изменяются с высотой. Это приводит к искривлению траектории распространения радиоволн, или рефракции.  Основное влияние на рефракцию оказывают неоднородности, дающие вертикальный градиент  Для упрощения расчётов удобно свести криволинейное распространение волн к прямолинейному, введя эквивалентный радиус кривизны Земли. Строго говоря, это справедливо только для приземного слоя атмосферы, где можно считать градиент линейным.  ,В частности, стандартная рефракция  . Статистические значения градиента различны для разных климатических регионов и времён года.Зоны ФренеляПри распространении радиоволн в однородном свободном пространстве различные области этого пространства неодинаково влияют на процесс формирования поля в точке приема. Они определяются из принципов волновой оптики Гюйгенса-Френеля и называются зонами Френеля. Любая зона Френеля представляет собой эллипсоид вращения вокруг прямой АВ, соединяющей приемник и передатчик.  Радиус n-ной зоны Френеля на расстоянии x от точки A определяется формулой  где  — длина волны;L — расстояние между приёмником и передатчиком;  — относительная координатаЛюбое частичное перекрытие зон Френеля ослабляет сигнал. Обычно учитывают не более 8−12 зон Френеля, но важнейшее значение имеет первая — её вклад в напряжённость поля на приёмнике вдвое больше вклада всех остальных. Кроме того, внутри первой зоны выделяют минимальную зону с радиусом  Минимальная зона должна быть свободна от препятствий, любое её экранирование ухудшает сигнал. Рельеф поверхностиРаспространение радиоволн над земной поверхностью может привести к экранированию приёмника рельефом местности (а также строениями, лесом и т. п.). Экранирование приводит к дополнительному ослаблению сигнала. Поэтому рельеф местности учитывается при расчёте и проектировании РРЛ с помощью профилей трасс. Профиль отображает вертикальный разрез местности с высотными отметками и влияющими на распространение сигнала объектами. Для удобства профиль строят в прямоугольных координатах (расстояния по оси абсцисс, высоты по оси ординат). При этом влияние кривизны земной поверхности на нулевой уровень (например, уровень моря), от которого отсчитываются высоты, имеет вид параболы с уравнением  где L — длина интервала; RЗ — радиус Земли (геометрический или, при учёте рефракции, эквивалентный). Пример профиля:  Здесь h1 и h2 — высоты матч антенн, H — просвет, пунктирная линия между антеннами — линия прямой видимости. Если просвет не менее  , ширины минимальной зоны Френеля, то трасса является открытой. |