Разработка структурной схемы оконечной станции
Структурная схема оконечной радиорелейной станции, с конфигурацией системы 1+1 и с учётом вида модуляции 2-ОФМ, представлена на рис.2.
Ист-к
Получатель
Рис.2 Структурная схема оконечной станции.
Определение оптимальных высот подвеса антенн на пролётах ЦРРЛ
Оптимальные высоты подвеса определяют, добиваясь наибольшей возможной в данных условиях устойчивой связи. Наличие оптимума связано с различным влиянием высот подвеса антенн на составляющие устойчивости связи.
Выполним построение профиля пролёта, предварительно рассчитав линию условного нулевого уровня:
;
где 
- длина пролёта;
- геометрический радиус Земли;
- текущая относительная координата заданной точки;
- расстояние до текущей точки.
Профиль пролёта можно получить, прибавляя к высоте условного нулевого уровня высотные отметки 
из табл.1: 
;
Произведём расчёт профиля интервала и результаты занесём в табл.4:
Табл.4.
| 0,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
 , м
| |||||||||||
 , м
| |||||||||||
 , м
|
Профиль пролёта представлен на рис.1:
|
Рис.1. Профиль пролёта.
Определим величину просвета 
:
;
где - величина просвета без учёта рефракции радиоволн, 
- критический просвет,
;
где 
- длина пролёта;
- рабочая длина волны,
- относительная координата наивысшей точки профиля пролёта, 
- приращение просвета, обусловленное явлением рефракции и определяемое как:
;
где 
- среднее значение вертикального градиента диэлектрической проницаемости тропосферы.
Подставим значения и произведём расчёты:
;
;
;
Высоты подвеса антенн h1 и h2 получают графическим методом, откладывая величину вверх от наивысшей точки профиля и соединяя антенны прямой линией. В данном случае высоты подвеса антенн будут различны, т.е.
h1= 
, а
h2= 
.
Зная высоты подвеса антенн, рассчитаем КПД антенно-фидерного тракта для каждой антенны по формуле:
;
где 
- общее затухание тракта, складывающееся из затухания сосредоточенных элементов (принять = 3дБ), и затухания волновода. Затухание волновода находят, зная длину волновода (принять =0,05 дБ/м).
Вычислим общее затухание для h1:
;
Вычислим общее затухание для h2:
;
Определим КПД антенно-фидерного тракта для высоты h1=67,5м.:
Определим КПД антенно-фидерного тракта для высоты h2=41,5м.:
Расчёт минимально-допустимого множителя ослабления 
. Для этого воспользуемся формулой:
;
где 
- пороговая мощность сигнала на входе приёмника;
- мощность сигнала на выходе передатчика;
- затухание сигнала в свободном пространстве;
;
- коэффициенты усиления передающей и приёмной антенн, дБ.
Величину G рассчитаем по формуле:
;
где S =3,4 мІ- площадь раскрыва антенны;
- длина волны;
- коэффициент использования поверхности раскрыва антенны.
Определим коэффициенты усиления передающей и приёмной антенн.
; 
Рассчитаем множитель ослабления:
Рассчитаем величину 
, характеризующую суммарную устойчивость связи на пролёте ЦРРЛ. В общем случае:
;
где 
- процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счёт экранирующего действия препятствий на пролёте РРЛ,
- процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счёт интерференции прямой волны и волн, отражённых от земной поверхности,
- процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счёт интерференции прямой волны и волны, отражённой от неоднородностей тропосферы,
- процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счёт деполяризационных явлений в тропосфере.
Расчёт составляющей 
:
Данная величина зависит от протяжённости интервала, длины волны, величины просвета, рельефа местности. определяется в зависимости от параметра
;
Параметр А рассчитаем как:
;
где 
- стандартное отклонение градиента диэлектрической проницаемости тропосферы;
- длина волны;
- относительная координата наивысшей точки профиля пролёта;
- длина пролёта;
;
- относительный просвет на пролёте при 
. Вычисляется по формуле:
;
- относительный просвет, при котором V=Vmin= - 59,58 дБ. Эта величина находится из графика, приведённого на рис.2 в зависимости от параметра 
, характеризующего препятствие на пролёте:
Рис.2. Зависимость множителя ослабления от относительного просвета.
;
;
Значение параметра 
определим графически из рис.1, отложив вниз от наивысшей точки профиля значение 
и проведя прямую линию до пересечения с профилем.
;
Тогда
;
;
Определим относительный просвет:
;
По рис.2 графическим методом определим значение множителя ослабления:
;
;
По графику, представленному на рис.3, определим :
;
Рис.3 График для определения Т0.
Расчёт величины 
будем производить по формуле:
;
где 
- двумерная функция, определяемая по графику, приведённому на рис.4.
Величину Ф - коэффициент отражения от земной поверхности, в расчётах принимаем равным единице.
;
Подставим значения:
;
Рис.4. график для определения двумерной функции.
Расчёт величины 
.
При 
:
;
где 
- параметр, учитывающий вероятность возникновения многолучевых замираний, обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы с перепадом диэлектрической проницаемости воздуха 
.
Значения представляются в%:
;
где Q=1 - климатический коэффициент;
R0=50 км. - длина пролёта;
F=2ГГц. - рабочая частота.
Подставим значения и произведём расчёт:
;
;
Расчёт величины 
.
Данную величину рассчитывают в том случае, если ЦРРЛ работает в диапазоне >8 ГГц. Потому, что длина волны становится сопоставима с размерами гидрометеоров и влияние последних на качество связи становится весьма ощутимым. Но т.к рассчитываемая ЦРРЛ работает в диапазоне 2 ГГц, то величину 
рассчитывать не будем.
Рассчитаем величину 
:
;
Ожидаемая величина процента времени, в течение которого не выполняется норма на устойчивость связи на всей ЦРРЛ, рассчитаем по формуле:
;
где n=5 - число пролётов на линии.
;
Сравним полученное значение 
с нормируемым значением:
Таким образом, норма на устойчивость связи для всей ЦРРЛ выполняется.