Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
При расчете радиоканала ПРС дальность связи определяется в направлении от стационарной радиостанции к радиостанции подвижного объекта, поскольку условия приема на подвижном объекте значительно хуже, чем на стационаре из-за более высокого уровня радиопомех[41,59].
На рисунке 20 приведены базовые кривые распространения радиоволн в диапазоне стандарта 160 МГц, представляющие собой графические зависимости медианного значения напряженности электромагнитного поля Е 2 от расстояния r между точкой приема и источником излучения.
Кривые приведены для следующих условий: h 1 h 2 = 100 м2 (кривые 1и 2) – произведение высот установки стационарной и возимой антенн над поверхностью земли; h 1 h 2 = 25 м2 (кривая 3) – произведение высот установки возимых антенн; Р 1 = 1 Вт – мощность передатчика; G 1 = 0 дБ – коэффициент усиления передающей антенны по отношению к полуволновому вибратору; затухание в фидере, соединяющем передатчик с антенной, равно нулю (a1 l 1= 0 дБ); индекс преломления воздуха соответствует стандартной атмосфере (D N = - 40). Расстояние r отсчитывается по прямой линии.
Рисунок 20 – Базовые кривые распространения радиоволн
в диапазоне стандарта 160 МГц
Кривая 1 соответствует случаю, когда направление распространения радиоволн совпадает с направлением трассы железной дороги. Кривая 2 соответствует случаю, когда направление связи не совпадает с трассой железной дороги. Кривая 3 используется при расчете дальности связи между локомотивами.
Уровень сигнала на входе приемника возимой радиостанции U 2 определяется величиной напряженности поля Е 2, найденной по соответствующей кривой на рисунке 20, с учетом поправочных и вероятностных коэффициентов.
Поправочные коэффициенты учитывают отличие параметров антенно-фидерных трактов, мощности передатчика и высот установки антенн от условий, для которых построены базовые кривые распространения.
Вероятностные коэффициенты учитывают пространственные и временные флюктуации напряженности электромагнитного поля[13].
Величину U 2, дБ, определяем по формуле
(27)
где Е 2 – напряженность тока, дБ;
В м – коэффициент мощности, дБ;
М – высотный коэффициент;
G 1, G 2 – соответственно, коэффициент усиления антенны стационарной и возимой радиостанции, дБ;
α 1, α 2, – соответственно, постоянная затухания антенного фидера стационарной и возимой радиостанции, дБ/м;
l 1, l 2 – соответственно, длина антенного фидера стационарной и возимой радиостанции, м;
К э – коэффициент экранирования антенны возимой радиостанции, дБ;
К кс – коэффициент ослабления напряженности поля контактной сетью, дБ;
g 2 – коэффициент, учитывающий преобразование напряженности поля высокочастотного сигнала в точке соединения возимой антенны с фидером, дБ;
К и, К в, К м – соответственно, вероятностные коэффициенты, учитывающие пространственные и временные флюктуации напряженности электромагнитного поля, вызванные интерференцией падающих и отраженных волн (К и); волнистостью земляной поверхности (К м) и изменениями (суточными и сезонными) электронной плотности и состояния атмосферы (К в), дБ.
Коэффициент мощности В м учитывает отличие мощности передатчика Р от мощности Р 1 =1 Вт.
Его величину можно рассчитать по формуле
B М = 10 lg (P/P1) (28)
или определить по графику, изображенному на рисунке 21.
Рисунок 21 – График для получения поправочного коэффициента В м
Высотный коэффициент М, дБ, определяется по формуле
(29)
и учитывает отличие произведения высот установки антенн от 100 м2.
При этом высота установки антенны возимой радиостанции h 2=5м.
Величину М можно определить по графику, изображенному на рисунке 22.
Рисунок 22 – График для определения поправочного коэффициента М
Направленные свойства передающей и приемной антенн должны учитываться при расчете их коэффициентами усиления, соответственно, G 1и G 2(по отношению к полуволновому вибратору).
Значение коэффициента усиления стационарных антенн приведены в таблице 18, коэффициент усиления возимых антенн G 2= 0.
Затухание, вносимое фидером стационарной радиостанции, равно α 1 l 1, дБ, где α 1 – постоянная затухания фидера, дБ/м; l 1 – длина фидера, м.
Величина α 1 на частотах стандарта 160 МГц определяется по таблице 22.
Длина фидера стационарной радиостанции l 1 дана в исходных данных к задаче. Затухание, вносимое фидером возимой радиостанции, составляет α 2 l 2, дБ, где α 2 - постоянная затухания фидера, дБ/м (см. таблицу 22); l 2 – длина фидера, м. Длина антенного фидера возимой радиостанции l 2 = 5 м.
Таблица 22 – Постоянная затухания коаксиального кабеля
№ п/п | Типа кабеля | Величина α, дБ/м |
РК75-4-11 РК75-4-12 РК75-4-15 РК75-4-16 РК75-7-11 РК75-7-12 РК75-7-15 РК75-7-16 РК75-9-12 РК75-9-13 РК50-4-13 РК50-7-11 РК50-7-15 РК50-9-11 РК50-9-12 РК50-13-51 РК50-17-51 | 0,130 0,150 0,130 0,150 0,090 0,090 0,090 0,090 0,080 0,070 0,150 0,100 0,100 0,070 0,070 0,030 0,020 |
Коэффициент экранирования К э учитывает ослабление напряженности поля из-за влияния металлической крыши и наличия в месте расположения возимой антенны различного оборудования. Значение К э дискоконусной антенны АПЛ/2,3 приведены в таблице 23.
Таблица 23 – Коэффициенты экранирования АПЛ/2,3
№ п/п | Подвижный объект | Место расположения антенны на крыше объекта | Значение К э, дБ |
Электровозы: – переменного тока – постоянного тока Тепловозы Электро- и дизель – поезда Дрезины и автомотрисы Вагоны | Над прожектором в середине секции -//- -//- На крыше головного вагона На металлической крыше Вблизи экранирующих предметов На крыше вагона |
На электрифицированных участках железной дороги необходимо учитывать ослабление напряженности поля контактной сетью, т. е. коэффициент К кс.
Для однопутных участков железной дороги К кс = 1 дБ, для двухпутных участков – К кс = 2 дБ [37].
Преобразование напряженности поля высокочастотного сигнала в точке соединения возимой антенны с фидером учитывается коэффициентом g 2, значение которого приведено в таблице 24.
Таблица 24 – Коэффициент, учитывающий преобразование поля ВЧ сигнала
№ п/п | Волновое сопротивление коаксиального кабеля, Ом | Значение g 2, дБ |
Вероятностные коэффициенты, учитывающие флюктуации сигнала определяются по графикам, приведенным на рисунках 23 и 24.
Рисунок 23 – Зависимости коэффициента К М от типов трасс
и вероятностных уровней надежности радиоканала
(номера кривых соответствуют типу трассы)
Рисунок 24 – Зависимость коэффициентов К И, К В
от вероятностных уровней надежности радиоканала
(1 – электрифицированный участок железной дороги
2 – неэлектрифицированный участок железной дороги)
Для получения качества тракта технологической радиосвязи не хуже удовлетворительного необходимо, чтобы уровень высокочастотного сигнала на входе приемника возимой радиостанции был не менее минимально допустимого уровня сигнала(U 2 min, дБ) [49].
Значения U 2 min, дБ для различных условий эксплуатации радиосредств приведены в таблице 25.
Таблица 25 – Минимально допустимый уровень полезного сигнала на входе приемника возимой радиостанции.
№ п/п | Характеристика участка железной дороги | Значение U 2 min, дБ |
Неэлектрифицированный участок Электрифицированный участок: – по системе постоянного тока – по системе переменного тока |
По результатам произведенных в задаче расчетов следует сделать вывод о качестве тракта технологической радиосвязи.
Дата публикования: 2014-11-03; Прочитано: 609 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!