5. Расчет устойчивости работы ррл и выбор оптимальных высот подвеса антенн.

Рассчитаем устойчивость связи в первом пролете.

Рассчитаем нулевой относительный уровень по формуле:

, где r_З = 6370км.

В таблице 2 приведен расчет НОУ.

Таблица 2.- Расчет профиля первого пролета.

Ki,км	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Rx,км	0,0	4,25	8,5	12,75	17	21,25	25,5	29,75	34	38,25	42,5
Yx, м	0,0	12,7	22,6	29,7	34	35,4	34	29,7	22,6	12,7	0,0
Y1,м	45	56	73	85	93	90	83	83	87	84	85

Профиль пролета приведен на рисунке 13.

Рисунок 13.- Профиль первого пролета.

Yx, м – условный нулевой уровень;

Y₁,м – профиль пролета с учетом условного нулевого уровня;

Наивысшей точки первый пролет достигает при R₁ = 17 км. Найдем величину просвета:

- длинна волны (0,05м),

K - относительный коэффициент препятствия:

Рассчитаем приращение за счет рефракции:

Тогда получим геометрический просвет без учета рефракции H(0):

Теперь можно найти высоты подвеса антенн. От наивысшей точки проема откладываем вверх Н(0). Получаем высоты подвеса: h₁ = 36 м, h₂ =39 м.

Определим значение затухания в антенно-волноводном тракте при использовании антенны РПА-2П:

Затухание в элементах АВТ.

-длинна вертикального и горизонтального волновода, соответственно.

-затухание в волноводном переходе.

-затухание в герметизирующей вставке.

-затухание в корректоре эллиптичности.

-затухание в фильтре высших типов волн.

-затухание в поляризационном селекторе.

Получаем:

Рассчитаем КПД:

Рассчитаем минимальный множитель ослабления для телефонии:

для этого определим коэффициент системы для случая неполной загрузки телефонного ствола:

, где:

Рп – мощность передатчика;

Кп – псофометрический коэффициент (Кп=0,75) для канала ТЧ;

k - постоянная Больцмана;

Т₀ - абсолютная температура принимаемая равной 290К;

- коэффициент, учитывающий изменение девиации частоты при введении предыскажений в зависимости от частоты канала (мы берем последний канал);

n_ш – коэффициент шума ;

=3100 кГц – ширина полосы канала ТЧ;

- эффективное значение девиации частоты;

F_К – средняя частота канала в групповом спектре.

Расчет будем производить для 900-го канала F_К = 4138 кГц.

- потери в тракте распространения радиоволн.

К_УС - коэффициент усиления используемых антенн.

Тогда минимальный множитель ослабления для телефонии:

Для телевидения расчет аналогичный:

Тогда:

Для дальнейших расчетов берем большее значение

Определение суммарного времени замирания:

,

где Т₀ – процент времени, в течении которого множитель ослабления меньше минимального за счет экранирующего действия препятствия, Т_n – процент времени, в течении которого множитель ослабления меньше минимального за счет интерференции прямой волны и волны, отраженной от поверхности земли, Т_тр - процент времени, в течении которого множитель ослабления меньше минимального за счет интерференции прямой волны и волны, отраженной от неоднородностей тропосферы.

Определим ;

Определим вспомогательный параметр А:

Получим: 0,69459

Для нахождения необходимо рассчитать параметр :

, где ;

;

r_b получаем путем построения прямой, параллельной линии, которая соединяет центры раскрыва приемной и передающей антенн, и отстоящую от вершины препятствия на величину ∆y=H₀=13,038 м.

Получаем:

Принимаем =1

Зная  = 1,526 и по рисунку 14 определяем :

Рисунок 14.- Зависимость множителя ослабления от относительного просвета.

;

Находим :

6,4

P(g)=

Так как , то по зависимости, приведенной на рисунке 15 определяем:

Рисунок 15.- График зависимости .

Так как ψ >5, то %; принимаем %

Определим по формуле:

Для определения необходимо выяснить есть ли отражение от поверхности земли или нет. Поверхность первого пролёта можно считать сферической, рассчитаем коэффициент расходимости радиоволн.

, где n-номер интерференционного минимума, который равен 1.

;

Так как D<0.8, то для первого пролета коэффициент отражения 0, то есть влияние отражений от поверхности земли не играет существенной роли.

Тогда %

Определим по формуле: , где

-для сухопутных районов, R_пр – длина пролета в километрах, f₀ – средняя частота аппаратуры «КУРС-6» в гигагерцах, V_М – минимальный множитель ослабления для первого пролета в разах.

V²_М=(10^-0,05*44,58)²=3,48*10^-5

Теперь определим процент суммарного времени замирания по формуле:

=0+0+0,00037=0,00037%

По рекомендациям МККР T_i(V_М)<T_max= = %

Из полученных расчетов видно, что требование выполняется.

Рассчитаем устойчивость связи во втором пролете.

Рассчитаем нулевой относительный уровень по формуле:

, где r_З = 6370км.

В таблице 3 приведен расчет второго профиля.

Таблица 3.- Расчет профиля второго пролета.

Ki,км	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Rx,км	0,0	4,2	8,4	12,6	16,8	21	25,2	29,4	33,6	37,8	42
Yx, м	0,0	12,46	22,15	29,08	33,2	34,61	33,2	29,08	22,15	12,46	0,0
Y2,м	52	63	80	108	95	105	112	94	104	106	111

Профиль пролета представлен на рисунке 16.

Рисунок 16.- Профиль второго пролета.

Наивысшей точки первый пролет достигает при R₂= 25,2 км. Найдем величину просвета:

- длинна волны (0,05м),

K - относительный коэффициент препятствия:

Рассчитаем приращение за счет рефракции:

Тогда получим геометрический просвет без учета рефракции H(0):

Теперь можно найти высоты подвеса антенн. От наивысшей точки проема откладываем вверх Н(0). Получаем высоты подвеса: h₁ = 55 м, h₂ =10 м.

Рассчитаем КПД:

Рассчитаем минимальный множитель ослабления для телефонии:

- потери в тракте распространения радиоволн.

Тогда минимальный множитель для телефонии:

Для телевидения расчет аналогичный:

Тогда:

Для дальнейших расчетов берем большее значение

Определение суммарного времени замирания:

,

где Т₀ – процент времени, в течении которого множитель ослабления меньше минимального за счет экранирующего действия препятствия, Т_n – процент времени, в течении которого множитель ослабления меньше минимального за счет интерференции прямой волны и волны, отраженной от поверхности земли, Т_тр - процент времени, в течении которого множитель ослабления меньше минимального за счет интерференции прямой волны и волны, отраженной от неоднородностей тропосферы.

Определим вспомогательный параметр А:

Получим: 0,707

Для нахождения необходимо рассчитать параметр :

, где ;

;

r_b получаем путем построения прямой, параллельной линии, которая соединяет центры раскрыва приемной и передающей антенн, и отстоящую от вершины препятствия на величину ∆y=H₀=16.5 м.

Получаем:

принимаем =1,0

Зная  = 1,17 и по рисунку 14 определяем :

;

Находим :

5,226

P(g)=

Так как ψ >5, то принимаем %.

Т.к. второй профиль пролета имеет несколько пиков и впадин, то для определения воспользуемся критерием пересеченности

Если неравенство не выполняется, то пролет можно считать пересеченным и принять =0%

Проверим справедливость этого неравенства

неравенство не выполняется.

Принимаем =0%

Определим по формуле: , где

-для сухопутных районов, R_пр – длина пролета в километрах, f₀ – средняя частота аппаратуры «КУРС-6» в гигагерцах, V_М – минимальный множитель ослабления для первого пролета в разах.

V²_М= -43,8 дб=(10^-0,05*43,8)²=4,17*10^-5

Теперь определим процент суммарного времени замирания по формуле:

=0+0+0,000434=0,000434%

По рекомендациям МККР T_i(V_М)<T_max= = %

Из полученных расчетов видно, что требование выполняется.