3.2 Проверка электромагнитной совместимости сетей радиосвязи

При организации радиосвязи различают радиосеть и радионаправление.

Радиосеть образуется в том случае, когда на одной волне работают три и более радиостанций. Стационарные и мобильные радиостанции осуществляют радиообмен с центральным пунктом радиосвязи. При этом создаётся возможность циркулярной передачи сообщений всем радиостанциям сети.

Радионаправление образуется при работе на одной волне только двух радиостанций. Достоинство этого способа – быстрота вхождения в связь, большая пропускная способность, устойчивость связи при радиообмене. Недостатки: потребность большого числа частот и радиостанций.

Основная задача планирования сетей радиосвязи в ограниченных территориальных районах заключается в такой расстановке радиостанций и распределении частот между ними, которая позволила бы полностью исключить или свести к минимуму возникновение взаимных помех. Главной причиной возникновения этих помех является одновремённое воздействие на вход приёмного устройства нескольких мешающих сигналов более высокого уровня, чем допустимо для нормальной его работы.

Для уменьшения вероятности возникновения мешающих сигналов необходимо снижать мощность передатчика и высоты установки их антенн, а также использовать направленные антенны. Кроме того, целесообразно проводить организационные мероприятия: сокращать время работы передатчика во всех сетях, вводить специальные коды, сокращающие время передачи сообщений, установление графика работы радиостанций и так далее.

Обеспечение одновременной и независимой работы радиосредств называется электромагнитной совместимостью (ЭМС).

Решением проблемы ЭМС радиосредств является определение оптимальных значений их параметров, при которых они нормально функционируют и их взаимные мешающие влияния минимальны. Под мешающим влиянием радиосредств понимается влияние передатчика одной радиостанции на приёмник другой, разнесённых между собой территориально и по частоте.

Необходимо отметить, что на вход приёмника помимо полезного сигнала могут воздействовать два и более мешающих сигналов от неосновных каналов, проявляющиеся в основном канале как мешающий сигнал. Такие помехи относятся к помехам взаимной модуляции (интермодуляции).

Для организации радиосвязи с подвижными объектами основной проблемой является определение пространственного и частотного разноса между радиостанциями. Для определения пространственного разноса используются графики рис. 3.3, 34..

Кривые на рис. 3.3 представлены для случая установки антенны на подвижном объекте (h = 2 м) и предназначены для вычисления напряженности поля стационарной радиостанции, мешающей подвижной и наоборот.

Кривые на рис. 3.4 служат для вычисления уровней помех между стационарными станциями и построены для случая одинаковой высоты антенн обеих станций.

Рис. 3.3. Значение напряженности поля помех мешающих

радиостанций в зависимости от расстояния (для подвижной

радиостанции)

Рис.3.4 Значение напряженности поля помех мешающих радиостанций в

зависимости от расстояния (для стационарных радиостанций)

При планировании сетей УКВ – радиосвязи с подвижными объектами установлены следующие нормы защитных отношений сигнал – помеха, которые необходимо обеспечить в точке приёма для радиосетей, работающих:

• в совмещённом канале (на одной и той же частоте), величина +8 дБ;

• в соседних (смежных) частотных каналах составляет -50 дБ (с учётом исключения помех интермодуляции).

Радиус зоны помех рассчитывается по формуле:

Е_п = Е_min - Р_э, (3.3)

где, Е_min – минимальное значение защищаемой напряжённости поля на границе зоны обслуживания, дБ (Е_min = 20 дБ); Р_э – защитное отношение сигнал – помеха, для совмещённого канала, дБ.

Допустимый уровень мешающего сигнала на входе приемника в зависимости от воздействия мешающего сигнала рассчитывается по формуле:

U_{доп. м} = 63 + U + , (3.4)

где, U_{доп. м} - допустимый уровень мешающего сигнала на входе приёмника, дБ, f – частота полезного сигнала, f_м – частота мешающего сигнала, U – уровень полезного сигнала, дБ, k = 1 дБ²/кГц

Задание

1. Для своего варианта рассчитать радиус зоны помех по совмещённому частотному каналу и по соседнему каналу для подвижных и стационарных радиостанций (табл. 3.4);

2. Построить график изменения допустимого уровня мешающего сигнала в зависимости от частотного разноса.

3. Сделать выводы

Таблица 3.4

Исходные данные для проверки электромагнитной совместимости сетей радиосвязи

№ п/п	Уровень полезного сигнала, дБ	Высота антенны h1, м	Высота антенны h2, м	Частоты полезного сигнала, f					Частота мешающего сигнала, fм
				1	2	3	4	5
1	5	10	40	50 кГц	100 кГц	200 кГц	300 кГц	500 кГц	230 кГц
2	10	20	30	500 кГц	600 кГц	700 кГц	800 кГц	900 кГц	440 кГц
3	15	30	20	1,0 МГц	1.1 МГц	1,3 МГц	1,4 МГц	1,5 МГц	1,2 МГц
4	20	40	150	1,12 МГц	1,25 МГц	1,35 МГц	1,45 МГц	1,55 МГц	1,48 МГц
5	25	50	100	1,60 МГц	1,70 МГц	1,80 МГц	1,90 МГц	2,00 МГц	1,75 МГц

Продолжение таблицы 3.4

№ п/п	Уровень полезного сигнала, дБ	Высота антенны h1, м	Высота антенны h2, м	Частоты полезного сигнала, f					Частота мешающего сигнала, fм
6	30	75	75	2,10 МГц	2,20 МГц	2,30 МГц	2,40 МГц	2,50 МГц	2.35 МГц
7	40	100	60	1,80 МГц	1,90 МГц	2,00 МГц	2,10 МГц	2,20 МГц	2,15 МГц
8	38	150	50	1,0 МГц	1.1 МГц	1,3 МГц	1,4 МГц	1,5 МГц	1,48 МГц
9	32	10	40	50 кГц	100 кГц	200 кГц	300 кГц	500 кГц	150 кГц
10	27	20	30	1,60 МГц	1,70 МГц	1,80 МГц	1,90 МГц	2,00 МГц	1,73 МГц
11	22	30	20	2,10 МГц	2,20 МГц	2,30 МГц	2,40 МГц	2,50 МГц	2,25 МГц
12	17	40	10	500 кГц	600 кГц	700 кГц	800 кГц	900 кГц	730 кГц
13	12	50	150	1,0 МГц	1.1 МГц	1,3 МГц	1,4 МГц	1,5 МГц	1,2 МГц
14	7	75	100	1,12 МГц	1,25 МГц	1,35 МГц	1,45 МГц	1,55 МГц	1,48 МГц
15	2	100	75	1,60 МГц	1,70 МГц	1,80 МГц	1,90 МГц	2,00 МГц	1,75 МГц
16	9	150	60	2,10 МГц	2,20 МГц	2,30 МГц	2,40 МГц	2,50 МГц	2.35 МГц
17	14	30	50	1,80 МГц	1,90 МГц	2,00 МГц	2,10 МГц	2,20 МГц	2,15 МГц
18	19	40	40	1,0 МГц	1.1 МГц	1,3 МГц	1,4 МГц	1,5 МГц	1,48 МГц
19	24	50	30	50 кГц	100 кГц	200 кГц	300 кГц	500 кГц	150 кГц
20	28	75	20	500 кГц	600 кГц	700 кГц	800 кГц	900 кГц	440 кГц
21	36	100	10	1,0 МГц	1.1 МГц	1,3 МГц	1,4 МГц	1,5 МГц	1,2 МГц
22	22	30	20	2,10 МГц	2,20 МГц	2,30 МГц	2,40 МГц	2,50 МГц	2,25 МГц
23	17	40	10	500 кГц	600 кГц	700 кГц	800 кГц	900 кГц	730 кГц
24	12	50	150	1,0 МГц	1.1 МГц	1,3 МГц	1,4 МГц	1,5 МГц	1,2 МГц
25	7	75	100	1,12 МГц	1,25 МГц	1,35 МГц	1,45 МГц	1,55 МГц	1,48 МГц
26	2	100	75	1,60 МГц	1,70 МГц	1,80 МГц	1,90 МГц	2,00 МГц	1,75 МГц

Продолжение таблицы 3.4

№ п/п	Уровень полезного сигнала, дБ	Высота антенны h1, м	Высота антенны h2, м	Частоты полезного сигнала, f					Частота мешающего сигнала, fм
27	30	75	75	2,10 МГц	2,20 МГц	2,30 МГц	2,40 МГц	2,50 МГц	2.35 МГц
28	40	100	60	1,80 МГц	1,90 МГц	2,00 МГц	2,10 МГц	2,20 МГц	2,15 МГц
29	38	150	50	1,0 МГц	1.1 МГц	1,3 МГц	1,4 МГц	1,5 МГц	1,48 МГц
30	32	10	40	50 кГц	100 кГц	200 кГц	300 кГц	500 кГц	150 кГц

4. ПРАКТИЧЕСКАЕ ЗАНЯТИЕ № 4. ОЦЕНКА ЁМКОСТИ СИСТЕМ СОТОВОЙ СВЯЗИ