Расчет потерь сигнала на трассе

На трассе распространения в атмосфере сигнал испытывает поглощение в парах воды и в кислороде атмосферы (рис. 4.1).

Существенное ослабления сигнала на трассе вызывают также осадки (дождь, снег) (рис. 4.2). Ослабление электромагнитной энергии происходит вследствие рассеяния (переизлучения) и поглощения (нагревания). Каждая отдельная капля дождя вносит ослабление сигнала. Величина сигнала зависит от частоты сигнала и размера капель. Особенно подвергаются влиянию от гидрометеоров сигналы с частотой более 10 ГГц .

Таким образом, общее послабление сигнала на пролете будет:

L = (ά1+ά2) R0 + ά3· КД R0, , (4.1)

где ά1,ά2,ά3 - затухание сигнала в парах воды, кислороде атмосферы (рис. 4.1) и вследствие осадков (рис. 4.2).

Рис. 4.1 - Затухание сигнала в парах воды и кислороде атмосферы.

Рис. 4.2 - Зависимость ослабления сигнала от интенсивности дождя и частоты.

Вычислим частоту сигнала как отношение скорости света к длине волны:

ГГц

Максимальную интенсивность осадков выберем равной I = 25 мм/ч.

Тогда из графиков 4.1 и 4.2 определим значения ά1,ά2,ά3:

ά1 ≈ 0,0009 дБ/км,

ά2 = 0,011 дБ/км,

ά3 = 0,3 дБ/км.

КД - коэффициент, учитывающий пространственную неравномерность дождя на трассе (КД < 1).- длина трассы,

КД · R0 - часть трассы.

Протяженность участка трассы с дождём полагаем равным 47,2 км и коэффициентом КД =0,5 тогда общее затухание сигнала на трассе вследствие метеоусловий составит по формуле (4.1) равно:= (0,0009 +0,011) ∙ 47,2 + 0,3 · 0,5 · 47,2 = 7,64 дБ.

Из-за изменения со временем условий распространения радиоволн и послабления сигнала уровень сигнала будет постоянно изменятся от минимального до максимального значения.

Атмосферные возбуждения имеют воздействие на условия передачи радиолиниями прямой видимости. Принятый сигнал изменяется во времени и характеристики системы определяются вероятностью того, уровень сигнала упадет ниже порогового уровня или спектр приёмного сигнала будет сильно искажен. Известно, что входной уровень сигнала снижается ниже порогового значения только в короткие промежутки времени. В эти интервалы времени наблюдается ухудшение характеристик системы и возможные нарушения связи. Появление замираний главным образом связано, как сказано выше, с двумя причинами: многолучевым распространением и осадками.

Чем больше запас на замирания, тем меньше вероятность того, что уровень сигнала упадет ниже порога. Таким образом, чем больше запас на замирания, тем лучше характеристики системы. Это достигается увеличением уровня входного сигнала, использованием больших антенн, снижением порогового уровня, уменьшением протяженности пролета и т.д.

Другие стьтьи в тему

Разработка рекомендаций по применению систем функционального дополнения спутниковой навигации
Традиционные средства навигации не достаточно точно обеспечивают требуемую надежность и точность, недостаточно автоматизированы и не могут устранить влияние человеческого фактора. Основным навигационным средством будущего станут глобальные спутниковые системы навигации (Global Naviga ...

Разработка радиовещательного приемника ЧМ-сигналов
Назначение радиоприёмного устройства (РПУ) - обеспечить воспроизведение передаваемого сообщения при воздействии на него радиоволн, поступающих от радиопередающего устройства. Сообщение пропорционально закону изменения (модуляции) одного из параметров. Для этого принятый сигнал высокой ...