Главная страница
Навигация по странице:

  • Рек. МСЭ-R P.452-16 11

  • 4.2.2 Потери за счет дифракции над сферической Землей

  • 4.2.2.1 Часть потерь за счет дифракции над сферической Землей, определяемая первым членом остаточного ряда

  • Рек. МСЭ-R P.452-16 13

  • 4.2.3 Полная модель дифракционных потерь "дельта-Буллингтон"

  • 4.2.4 Дифракционные потери, не превышаемые для p % времени

  • Рек. МСЭ-R P.452-16 15

  • Рекомендация мсэr p. 45216 (072015) Процедура прогнозирования для оценки


    Скачать 1.75 Mb.
    НазваниеРекомендация мсэr p. 45216 (072015) Процедура прогнозирования для оценки
    Дата05.04.2022
    Размер1.75 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаR-REC-P.452-16-201507-S!!PDF-R.pdf
    ТипДокументы
    #443490
    страница2 из 8
    1   2   3   4   5   6   7   8
    Часть метода расчета дифракции, основанная на конструкции Буллингтона
    В представленных ниже уравнениях наклоны рассчитываются в м/км относительно основной линии, соединяющей уровень моря на стороне передатчика с уровнем моря на стороне приемника.
    Расстояние до i-й точки профиля и ее высота составляют соответственно d
    i
    километров и h
    i
    метров над средним уровнем моря, i принимает значения от 0 до n, где n + 1 – число точек профиля, а полная длина трассы равна d километрам. Для удобства терминалы в начале и конце профиля называют передатчиком и приемником с высотами h
    ts
    и h
    rs
    метров над уровнем моря соответственно.
    Эквивалентная кривизна Земли C
    e
    км
    –1
    задается формулой 1/a
    p
    , где a
    p
    – эквивалентный радиус Земли в километрах. Длина волны в метрах обозначается как

    Найдем промежуточную точку профиля с наибольшим наклоном линии от передатчика к точке:




    i
    ts
    i
    i
    e
    i
    d
    h
    d
    d
    d
    C
    h
    tim
    S




    500
    max м/км,
    (14) где индекс профиля i принимает значения от 1 до n – 1.
    Рассчитаем наклон линии от передатчика к приемнику, предполагая, что речь идет о трассе прямой видимости:

    Рек. МСЭ-R P.452-16
    11
    d
    h
    h
    tr
    ts
    rs
    S


    м/км.
    (15)
    Теперь необходимо рассмотреть два случая.
    Случай 1. Трасса прямой видимости
    Если S
    tim
    < S
    tr
    , то трасса является трассой прямой видимости.
    Найдем промежуточную точку профиля с наибольшим параметром дифракции

    :







     

    









    i
    i
    i
    rs
    i
    ts
    d
    d
    λd
    d
    d
    d
    h
    d
    d
    h
    i
    i
    e
    i
    d
    d
    d
    C
    h
    002
    ,
    0
    max
    500
    max
    (16) где индекс профиля i принимает значения от 1 до n – 1.
    В этом случае потери над одиночным клиновидным препятствием для точки Буллингтона определяются выражением:
     
    max


    J
    L
    uc
    дБ,
    (17) где функция J задается уравнением (13) для

    b
    больше –0,78, а в других случаях равна нулю.
    Случай 2. Загоризонтная трасса
    Если S
    tim

    S
    tr
    , то трасса является загоризонтной.
    Найдем промежуточную точку профиля с наибольшим наклоном линии от приемника к точке:













    i
    rs
    i
    i
    e
    i
    rim
    d
    d
    h
    d
    d
    d
    C
    h
    S
    500
    max м/км,
    (18) где индекс профиля i принимает значения от 1 до n – 1.
    Рассчитаем расстояние до точки Буллингтона от передатчика:
    rim
    tim
    rim
    ts
    rs
    S
    S
    d
    S
    h
    h
    bp
    d




    км.
    (19)
    Рассчитаем параметр дифракции,

    b
    , для точки Буллингтона:






    bp
    bp
    bp
    rs
    bp
    ts
    d
    d
    d
    d
    d
    d
    h
    d
    d
    h
    bp
    tim
    ts
    b
    d
    S
    h








    002
    ,
    0
    (20)
    В этом случае дифракционные потери над одиночным клиновидным препятствием для точки
    Буллингтона определяются выражением:
     
    b
    uc
    J
    L


    дБ.
    (21)
    Для L
    uc
    , рассчитанного по формуле (17) или (21), дифракционные потери на трассе по Буллингтону определяются выражением:
    L
    bull
    = L
    uc
    + [1 – exp(–L
    uc
    /6)](10 + 0,02d) дБ.
    (22)
    4.2.2
    Потери за счет дифракции над сферической Землей
    Потери за счет дифракции над сферической Землей, не превышаемые в течение p% времени, для высот антенн h
    te
    и h
    re
    (м) вычисляются следующим образом.
    Рассчитаем граничное расстояние прямой видимости (LoS) для гладкой трассы:


    re
    te
    h
    h
    a
    d
    p
    los
    001
    ,
    0 001
    ,
    0 2



    км.
    (23)
    Если dd
    los
    , рассчитаем дифракционные потери, используя метод, описанный в п. 4.2.2.1, ниже, для
    a
    dft
    = a
    p
    , чтобы получить L
    dft
    , и установим L
    dsph
    равным L
    dft
    . Дальнейших расчетов дифракции над сферической Землей не требуется.
    В ином случае продолжим вычисления следующим образом.

    12
    Рек. МСЭ-R P.452-16
    Рассчитаем наименьшую высоту просвета между трассой над искривленной Землей и лучом между антеннами, h
    se
    , используя уравнение:
    d
    d
    a
    d
    h
    d
    a
    d
    h
    h
    se
    p
    se
    re
    se
    p
    se
    te
    se
    1 2
    2 2
    2 1
    500 500




















    м,
    (24) где:
    )
    1
    (
    2 1
    b
    d
    d
    se


    км;
    (25a)
    1 2
    se
    se
    d
    d
    d


    км;
    (25b)
    



    
















    3
    )
    1
    (
    3 2
    3
    arccos
    3 1
    3
    cos
    3 1
    2
    m
    m
    c
    m
    m
    b
    ,
    (25c) где функция arccos возвращает угол в радианах:
    re
    te
    re
    te
    h
    h
    h
    h
    c



    ;
    (25d)
    )
    (
    250 2
    re
    te
    p
    h
    h
    a
    d
    m


    (25e)
    Рассчитаем требуемый просвет для нулевых дифракционных потерь, h
    req
    , используя уравнение:
    d
    d
    d
    h
    se
    se
    req




    2 1
    456
    ,
    17
    м.
    (26)
    Если h
    se
    > h
    req
    , потери за счет дифракции над сферической Землей, L
    dsph
    , равны нулю. Дальнейших расчетов дифракции над сферической Землей не требуется.
    В ином случае продолжим вычисления следующим образом.
    Рассчитаем измененный эквивалентный радиус Земли, a
    em
    , который дает границу прямой видимости на расстоянии d, используя уравнение:
    2 500










    re
    te
    em
    h
    h
    d
    a
    км.
    (27)
    Используем метод, описанный в п. 4.2.2.1, для a
    dft
    = a
    em
    , чтобы получить L
    dft
    Если значение L
    dft
    является отрицательным, потери за счет дифракции над сферической Землей, L
    dsph
    , равны нулю, и дальнейших расчетов такой дифракции не требуется.
    В ином случае продолжим вычисления следующим образом.
    Рассчитаем потери за счет дифракции над сферической Землей методом интерполяции:


    dft
    req
    se
    dsph
    L
    h
    h
    L
    /
    1


    дБ.
    (28)
    4.2.2.1
    Часть потерь за счет дифракции над сферической Землей, определяемая первым
    членом остаточного ряда
    В данном пункте приводится метод расчета дифракции над сферической Землей с использованием только первого члена остаточного ряда. Этот метод является частью общего метода расчета дифракции, описанного в п. 4.2.2, выше, и предназначен для определения дифракционных потерь с учетом первого члена остаточного ряда, L
    dft
    , для данного значения эквивалентного радиуса Земли a
    dft
    Значение a
    dft
    , которое необходимо использовать, дано в п. 4.2.2.

    Рек. МСЭ-R P.452-16
    13
    Установим типичные электрические свойства земной поверхности для суши с относительной диэлектрической проницаемостью ε
    r
    = 22,0 и проводимостью σ = 0,003 См/м и вычислим L
    dft
    при помощи уравнений (30)–(37), чтобы получить L
    dftland
    Установим типичные электрические свойства земной поверхности для моря с относительной диэлектрической проницаемостью ε
    r
    = 80,0 и проводимостью σ = 5,0 См/м и вычислим L
    dft
    при помощи уравнений (30)–(37), чтобы получить L
    dftsea
    Потери за счет дифракции над сферической Землей, определяемые только первым членом, рассчитываются по формуле:
    (1
    )
    dft
    dftsea
    dftland
    L
    L
    L
     
      
    дБ,
    (29) где

    – часть трассы, проходящая над морем.
    Начнем вычисления, которые должны быть выполнены дважды, как описано выше.
    Нормализованный коэффициент полной проводимости поверхности для горизонтальной и вертикальной поляризации:




    4
    /
    1

    2 2
    3
    /
    1

    )
    /
    18
    (
    )
    1

    (
    036
    ,
    0
    f
    f
    a
    K
    r
    H
    dft




    (горизонтальная поляризация) (30a) и


    2
    /
    1 2
    2
    )
    /
    18
    (
    f
    K
    K
    r
    H
    V




    (вертикальная поляризация).
    (30b)
    Если вектор поляризации содержит как горизонтальный, так и вертикальный компонент, например круговую или наклонную поляризацию, разложим его на горизонтальный и вертикальный компоненты, вычислим каждый по отдельности, начиная с уравнений (30a) и (30b), после чего объединим результаты в виде суммы векторов амплитуды поля. На практике в таком разложении обычно нет необходимости, поскольку на частотах выше 300 МГц для β
    dft
    в уравнении (31) можно использовать значение 1.
    Вычислим параметр, учитывающий тип земной поверхности/поляризации:
    4 2
    4 2
    53
    ,
    1 5
    ,
    4 1
    67
    ,
    0 6
    ,
    1 1
    K
    K
    K
    K
    dft






    ,
    (31) где K – это K
    H
    или K
    V
    в зависимости от типа поляризации.
    Нормализованное расстояние:
    β
    88
    ,
    21 3
    /
    1 2
    d
    a
    f
    X
    dft
    dft









    (32)
    Нормализованные высоты передатчика и приемника:
    ;
    β
    9575
    ,
    0 3
    /
    1 2
    te
    dft
    dft
    t
    h
    a
    f
    Y









    (33a)
    β
    9575
    ,
    0 3
    /
    1 2
    re
    dft
    dft
    r
    h
    a
    f
    Y









    (33b)
    Рассчитаем член, определяющий расстояние, используя уравнение:










    6
    ,
    1
    для
    5,6488
    )
    log(
    20 6
    ,
    1
    для
    6
    ,
    17
    )
    log(
    10 11 425
    ,
    1
    X
    X
    X
    X
    X
    X
    F
    X
    (34)

    14
    Рек. МСЭ-R P.452-16
    Определим функцию нормализованной высоты, используя уравнение:









    случае ином в
    )
    1
    ,
    0
    log(
    20 2
    >
    для
    8
    )
    1
    ,
    1
    log(
    5
    )
    1
    ,
    1
    (
    6
    ,
    17
    )
    (
    3
    /
    /
    /
    5
    ,
    0
    /
    /
    r
    t
    r
    t
    t/r
    r
    t
    r
    t
    r
    t
    B
    B
    B
    B
    B
    Y
    G
    ,
    (35) где:
    t
    dft
    t
    Y
    B
    β

    ;
    (36a)
    r
    dft
    r
    Y
    B
    β

    (36b)
    Если значение G(Y) меньше 2 + 20 logK, необходимо ограничить G(Y) так, чтобы G(Y) = 2 + 20 logK.
    Потери за счет дифракции над сферической Землей, определяемые первым членом остаточного ряда, теперь задаются уравнением:
       
    r
    t
    X
    dft
    Y
    G
    Y
    G
    F
    L




    дБ.
    (37)
    4.2.3
    Полная модель дифракционных потерь "дельта-Буллингтон"
    Используем метод, описанный в п. 4.2.1, для расчета фактического профиля местности и высот антенн. Установим результирующие дифракционные потери по модели Буллингтона для реальной трассы L
    bulla
    = L
    bull
    , как это задано уравнением (22).
    Используем метод, описанный в п. 4.2.1, еще раз для всех высот профиля, h
    i
    , установленных в нуль, и измененных высот антенн, определяемых выражениями:
    std
    ts
    ts
    h
    h
    h


    '
    м над уровнем моря;
    (38a)
    srd
    rs
    rs
    h
    h
    h


    '
    м над уровнем моря,
    (38b) где высоты гладкой земной поверхности в месте размещения передатчика и приемника, h
    std
    и h
    srd
    , указаны в п. 5.1.6.3 Прилагаемого документа 2. Установим результирующие дифракционные потери по модели Буллингтона для этой гладкой трассы, L
    bulls
    = L
    bull
    , как это задано уравнением (22).
    Используем метод, описанный в п. 4.2.2, для расчета потерь за счет дифракции над сферической
    Землей L
    dsph
    для реальной трассы длиной d (км) при:
    '
    ts
    te
    h
    h

    м;
    (39a)
    '
    rs
    re
    h
    h

    м.
    (39b)
    Дифракционные потери для общей трассы теперь определяются как:
    }
    0
    ,
    max{
    bulls
    dsph
    bulla
    d
    L
    L
    L
    L



    дБ.
    (40)
    4.2.4
    Дифракционные потери, не превышаемые для p% времени
    Используем метод, описанный в п. 4.2.3, для расчета дифракционных потерь L
    d
    для эквивалентного радиуса Земли a
    p
    = a
    e
    , который определяется уравнением (6a). Установим медианные дифракционные потери L
    d50
    = L
    d
    Если p = 50%, то дифракционные потери, не превышаемые для p% времени, L
    dp
    , определяются как
    L
    d50
    , и расчет дифракции на этом заканчивается.
    Если p < 50%, продолжим вычисления следующим образом.
    Используем метод, описанный в п. 4.2.3, для расчета дифференциальных потерь L
    d
    для эквивалентного радиуса Земли a
    p
    = a

    , который определяется уравнением (6b). Установим дифракционные потери, не превышаемые для β
    0
    % времени, L
    dβ
    = L
    d

    Рек. МСЭ-R P.452-16
    15
    Применение двух возможных значений коэффициента эквивалентного радиуса Земли контролируется коэффициентом интерполяции, F
    i
    , основанном на нормальном распределении дифракционных потерь в диапазоне β
    0
    % ≤ p < 50% и определяемом как:
    F
    i
    =





     






    100 100 0
    I
    p
    I
    для 50% > p > β
    0
    %;
    (41a)
    = 1 для β
    0
    % p,
    (41b) где I(x) – обратная дополнительная кумулятивная функция нормального распределения.
    Аппроксимация для I(x), которую можно использовать с доверительным интервалом для x < 0,5, приведена в Прилагаемом документе 3 к Приложению 1.
    Дифракционные потери, L
    dp
    , не превышаемые для p% времени, теперь определяются как:
    L
    dp
    = L
    d50
    + F
    i
    ( L
    d

    L
    d50
    ) дБ,
    (42) где L
    d50
    и L
    d

    определены выше, а F
    i
    задается уравнениями (41a) и (41b) в зависимости от значений p и

    0
    Медианные основные потери передачи, связанные с дифракцией, L
    bd50
    , определяются как:
    L
    bd50
    = L
    bfsg
    + L
    d50
    , дБ,
    (43) где L
    bfsg
    задается уравнением (8).
    Основные потери передачи, связанные с дифракцией, не превышаемые для p% времени, определяются как
    L
    bd
    = L
    b0p
    + L
    dp
    дБ,
    (44) где L
    b0p
    задается уравнением (11).
    1   2   3   4   5   6   7   8


    написать администратору сайта