Расчет и выбор высот установки антенн стационарных радиостанций




Определение интенсивности входного потока вызовов в сети радиосвязи

 

Гистограмма распределения числа вызовов, поступающих в течение суток в радиосети гарнизона, представлена на рис. 1.3 (строится на основании статистических данных табл. 1.2).

 

 

 

 

Рис.1.3. Распределение числа вызовов по часам суток в сети радиосвязи

 

Интенсивность входного потока вызовов в течении суток определяется по формуле

 

где Nр - общее число поступивших вызовов по радиосети в течение суток.

 

Средняя интенсивность поступивших вызовов определяется следующим выражением

 

 

В данном гарнизоне пожарной охраны интенсивность входного потока вызовов в сети радиосвязи в течение суток составляет , а средняя интенсивность составляет .


 

 


Расчет оперативности и эффективности функционирования системы радиосвязи

 

Оперативность радиосвязи характеризуется вероятностью того, что информация от одного абонента к другому будет передана в течение времени, не более ранее заданного:

(2)

 

где TПр – время "чистого" переговора в радиосети; TН - непроизводительные затраты времени на набор номера абонента, посылку

вызова и т.п.; ТОП – заданная величина времени, определяющая оперативность связи (критерий оперативности).

В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, оперативность радиосвязи оценивается по формуле:

(3)

где P 0 - вероятность того, что радиоканал свободен;

 

P 1 - вероятность того, что радиоканал занят, но ожидающих нет. Вероятности состояний сети радиосвязи P 0 и P 1 рассчитываются по

формулам:

(4)

где N - число радиостанций в сети радиосвязи (число абонентов в радиосети); y0 - нагрузка в сети радиосвязи; k – последовательность чисел k = 0, 1, 2..., N.

Из формул (3), (4) следует

Эффективность функционирования является показателем качества

использования канала связи для выполнения заданных функций в

радиосети и определяется по формуле

(5)

где n – число возможных состояний системы связи; Pi – предельные

вероятности состояния системы; TПi – эффективное время передачи информации при i -ом вызове; ТНi – непроизводительные затраты времени

при i -ом вызове.

Эффективность функционирования радиосети может быть оценена средним состоянием сети радиосвязи в данный момент времени и определяться как математическим ожиданием случайной величины вероятности отношения чистого времени переговоров к общему времени доставки информации.

В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, эффективность функционирования радиосети оценивается по следующей формуле

где ТПр, ТН – время переговора и непроизводительные затраты времени в радиосети соответственно.

 

Пример расчета характеристик оперативности радиосвязи и эффективности функционирования радиосети.

Нагрузка в сети радиосвязи где ТП р - время переговоров в радиосети.

 

Оперативность радиосвязи при этом определяется как

.

 

Эффективность функционирования радиосети определяется по формуле

.

 


 

 


Расчет и выбор высот установки антенн стационарных радиостанций

При определений высот подъем антенн стационарных радиостанций ЦУКС и ПЧ, необходимых для обеспечения заданной радиосвязи с самой удаленной ПЧ, следует пользоваться графическими зависимостями напряженности поля( д Б) полезного сигнала от расстояния (d, км) между антеннами для различных значений произведения высот подъема антенн ().

Эти графические зависимости приведены на рис 1.4 и предоставляют собой медианные значения напряженности поля, превышает в 50% мест и 50% времени. Графики приведены для вертикальной поляризаций антенн и условии распространения радиоволн в полосе частот 140-174 МГц. Графики построены для мощности излучения передатчика 10 Вт. В случае отличие мощности излучения передатчика от 10 Вт необходимо пользоваться графиком, приведенный на рис 1.5. Этот график представляет собой значения поправочного коэффициента дБ, учитывающего изменение мощности передатчика , Вт, от 10 до 100 Вт, в зависимости от типа применяемых радиостанций.

Графики напряженности поля приведены для среднепересеченной местности. Среднепересеченная считается такая местность, на которой среднее колебания отметок не превышает 50 м.

В случае отличия рельефа местности от среднепересеченного необходимо ввести дополнительный коэффициент ослабления сигнала , значение которого для полосы частот 140-174 МГц приведены в таблице 1.6.

Значение коэффициента ослабления в зависимости от рельефа местности

При расчете условий обеспечения заданной дальности радиосвязи минимальное значение напряженности поля полезного сигнала , дБ, при котором обеспечивается высокое качество радиосвязи, принимается равным 20 дБ (10 мкВ/м).

При одновременной работе близко расположенных радиостанций, работающих в различных радиосетях (на различных несущих частотах), возникает проблема обеспечения их электромагнитной совместимости, т.е. проблема обеспечения совместной работы радиостанций без взаимных мешающих влияний.

Под мешающим влиянием, прежде всего, понимается влияние передатчика одной радиостанции на приемник другой радиостанции, разнесенных между собой территориально и по частоте. Мешающие влияния должны учитываться, в первую очередь, в части блокирования полезного сигнала с мешающим. Результаты экспериментальных исследований приемопередатчиков стационарных и возимых радиостанции показали, что для обеспечения заданного качества и надежности радиосвязи (заданного отношения сигнал /шум на выходе низкочастотного тракта приемника) в случае превышения допустимого уровня полезного сигнала на входе приемника. Таким образом, для обеспечения радиосвязи с заданном качестве и надежностью (при заданной в контрольной работе величине превышения допустимого уровня мешающего сигнала , (дБ) необходимо минимальную величину напряженности поля увеличить на величину (т.е. на то же число децибел).

Определение дальности радиосвязи необходимо проводить исходя из минимального значения напряженности поля с учетом влияния рельефа местности, выходной мощности передатчика, затухания антенно – фидерных трактов передатчика () и приемника (), коэффициентов усилия передающей () и приемной () антенн, величины превышения допустимого уровня мешающего сигнала ().

Таким образом, с учетом вышеизложенного, величина напряженности поля полезного сигнала определяется по формуле:

,

Где – коэффициент погонного затухания фидерного тракта передатчика и приемника соответственно, дБ/м (определяется в зависимости от типа заданного коаксиального кабеля рис 1.7); – длина фидерного тракта передатчика радиостанций ЦУКС и приемника радиостанции ПЧ соответственно, м; дБ – коэффициент усиления антенн передатчиков и приемников соответственно; – поправочный коэффициент, величина которого принимается равной 0 дБ (в соответствий с графиком рис 1.5) в случае использования радиостанций, имеющих мощность излучения передатчика

Расчет и выбор установки антенн стационарных радиостанций

В соответствий с заданием разрабатывается координатная сетка расположения пожарных частей заданного гарнизона пожарной охраны, на которой указываются высоты размещения ПЧ в зависимости от параметра рельефа местности и строится схема организаций радиосвязи с указанием радиосетей и радионаправлений.

Расстояние от ЦУКС до самой удаленной ПЧ -4 определяется из условия, что одна клетка координатной сетки равна 2 км,

Параметр рельефа местности определяется как

 

  A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
                                     
                                ПЧ-10    
    ПЧ-3               ПЧ-1 h=191               ПЧ-4  
                                     
                                     
                                     
                        ПЧ-2            
                              ПЧ-6      
          ПЧ-5                          
                                     
                                     

 

 

Рис 1.6 Схема организации радиосвязи в заданном гарнизоне ПО.

Предположим, что радиостанций в сети радиосвязи заданного гарнизона пожарной охраны работают в диапазоне частот 173-175 МГц.

Тогда из графических зависимостей рис 1.7 для типа коаксиального кабеля РК 75-2-13 коэффициент погонного затухания =0,27 дБ/м.

1.7. Кривые удельного затухания коаксиальных кабелей

 

Определяем величину напряженности поля полезного сигнала

дБ.

По полученной величине напряженности поля полезного сигнала на входе приемника = 33,6 дБ и заданному удалению ПЧ – 4 от ЦУКС (заданной дальности радиостанции) d= 17,2 км с помощью графиков (рис 1.4) определяется произведение высот антенн .Из полученного произведения высот выбираются необходимые высоты стационарных антенн ЦУКС - и удаленной ПЧ -4-

Пользуясь изложенных выше алгоритмом расчета, можно определить максимальную дальность радиосвязи между ЦУКС и пожарными автомобилями. В этом случае установки антенны на пожарном автомобиле принимается равной 2 м. Приведение данного расчета в заданного не входит.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: