Радиорелейная лінія Мангыстау — Жармыш на апаратурі NERA

Алматинский інститут енергетики, і связи.

Кафедра ТКС.

[pic].

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ.

ПО ДИСЦИПЛИНЕ.

«СИСТЕМИ РАДІОЗВ'ЯЗКУ І ТЕЛЕВЕЩАНИЯ».

Радиорелейная лінія Мангыстау — Жармыш.

на апаратурі NERA.

Виконав: студент ФЗО і ПС групи РРТу-01 шифр: 211 658.

__________ Поляхов В. В. [email protected].

Проверил:

__________ Бутузов Ю.А.

Алматы.

1. Технічне завдання 4.

2. Вибір траси РРЛ 5.

3. Частотний план 6.

4. Побудова профілів прольотів 7.

5. Вибір висоти підвісу антени 8.

6. Розрахунок запасу на завмирання 11.

7. Розрахунок часу погіршення якості зв’язку через дощів 12.

8. Розрахунок часу погіршення якості зв’язку, викликане субрефракцией.

радіохвиль 14.

9. Перевірка норм на неготовність 20.

10. Остаточний вибір підвісу антен 21.

11. Розрахунок часу погіршення якості зв’язку через многолучевого.

поширення радіохвиль 22.

12. Норма на дозволене час погіршення якості зв’язку из-за.

багатопроменевого поширення радіохвиль 23.

13. Структурні схеми апаратури 24.

Укладання 25.

Список літератури 26.

Приложение.

Однією з основних видів сучасних засобів зв’язку є радіорелейні лінії прямий видимості, що використовуються передачі сигналів багатоканальних телефонних повідомлень, радіомовлення, телебачення, телеграфії і фототелеграфии, газетних шпальт. Усі види повідомлень передаються по РРЛ великі відстані з великим якістю й великий надёжностью.

Під час проектування РРЛ необхідно вибрати собі оптимальний варіант траси, де висота підвісу антен оптимізовані і обрано така сукупність висот на яку витрати будуть мінімальними, а стійкість зв’язку й якісні показники, як і лучше.

1. Технічне задание.

Розрахувати трасу РРЛ в Мангистаусской області у напрямі захід — схід буде в діапазоні 8 ГГц на апаратурі NL245 OC/1-PPC-183.

Диапазон частот, ГГц 7,9 — 8,4.

Пороговое значення потужності корисного сигналу на вході приймача, у якому ймовірність помилок становить 10−3, дБ -110.

Диаметр антени, м 1,2.

Коэффициент посилення антени, дБ 39.

Вариант трафіку Е1.

Конфигурация системи одноствольная з холодним резервом (1+1).

Вид модуляції диференційна фазовая маніпуляція QPSK (4PSK).

[pic].

2. Вибір траси РРЛ.

При виборі траси РРЛ необхідні такі требования:

1. Зручність в експлуатації (наявність доріг, джерел електроживлення і т.д.).

2. Траса мусить бути зиґзаґоподібної захисту від внутрісистемних перешкод 3. Окупність капітальних вкладень рахунок економічну ефективність 4. Вимоги громадянської обороны.

Вибираємо трасу Мангыстау — Жармыш з відгалуженням в Беки.

Пролет 1 Мангыстау — Баянды ОРС-1 — ПРС-2 — 18 км Проліт 2 Баянды — Великий Емір ПРС-2 — ПРС-4 — 25 км Проліт 3 Великий Емір — Роз'їзд № 15 ПРС-3 — ПРС-4 — 25 км Проліт 4 Роз'їзд № 15 — Шетпе ПРС-4 — УРС-5 — 30 км Проліт 5 Шетпе — Жармыш УРС-5 — ОРС-6 — 28 км Проліт 6 Шетпе — Беки УРС-5 — ОРС-7 — 30 км Общая довжина траси — 156 км Максимальна довжина прольоту — 30 км Мінімальна довжина прольоту — 18 км Середня довжина прольоту — 26 км Усього станцій на трасі - 7 станцій: 3 ОРС; 3 ПРС; 1 УРС.

3. Частотний план Дуплексный рознос Tx — Rx = 266 МГц Рознос між стовбурами Tx — Rx = 28 МГц.

|№ каналу |Нижня смуга |Верхня смуга | |1 |7926 |8192 | |2 |7954 |8220 | |3 |7982 |8248 | |4 |8010 |8276 | |5 |8038 |8304 | |6 |8066 |8332 | |7 |8094 |8360 | |8 |8122 |8388 |.

[pic].

[pic].

Мал.1 Розподіл частот на трасі РРЛ.

Застосовуємо четырёхчастотный план. Поляризацію виберемо після розрахунку погіршення зв’язку через дождя.

4. Побудова профілів пролетов.

Визначаємо радіус кривизни Земли:

[pic], где.

Ro — довжина прольоти; a = 6370 км — Радіус Землі; k — координата поточної точки.

k = Ri/Ro;

Ri = Ro/2; k = 0,5.

Проліт 1.

[pic].

Проліт 2, 3.

[pic].

Проліт 4,6.

[pic].

Проліт 5.

[pic].

5. Вибір висот підвісу антенн.

Параметри статичного розподілу вертикального градієнта діелектричним проникності тропосфери для Прикаспійських районів Середньої Азии.

g = -11?10−8 [pic]? = 11? 10−8 [pic] при Ro< 50 км.

?Ro = (10? 10−8 + g/3,1)([pic] - 1) + [pic], де y знаходимо по рис. П. 21 (Л.2).

Ro = 18 км.

?18 = (10? 10−8 — [pic].

?25 = (10? 10−8 — [pic].

?28 = (10? 10−8 — [pic].

?30 = (10? 10−8 — [pic].

З профілю знаходимо відносну координату перепони на шляху визначення радіуса мінімальної зони Фринеля.

K = [pic], де Ri — відстань до препятствия.

Розрахуємо прирощення просвітку з допомогою рефракції, що у перебігу 80% времени.

Розрахуємо радіус мінімальної зони Френеля.

[pic].

[pic], де ?- довга хвилі, м.

Розрахуємо просвіток на суцільному прольоті за відсутності рефракции:

Проліт 1 до = 0,5.

[pic].

[pic].

Ho = 7,48 — (-1,17) = 8,65 м.

Проліт 2 до = 15/25 = 0,6.

[pic].

[pic].

Ho = 8,66 — (-1,41) = 10,07 м.

Проліт 4 до = 12/30 = 0,4.

[pic].

[pic].

Ho = 9,48 — (-1,35) = 11,83 м.

Проліт 3 до = 0,5.

[pic].

[pic].

Ho = 8,83 — (-1,46) = 10,29 м.

Проліт 5 до = 19/28=0,67.

[pic].

[pic].

Ho = 8,79 — (-1,3) = 10,09 м.

Проліт 6 до = 26/30=0,86.

[pic].

[pic].

Ho = 6,7 — (-0,67) = 7,37 м Пролет 1. Відкладаємо три променя й одержуємо: h1 = 22,5 м; h2 = 30 м; h1 + h2 = 52,5 м h1 = 28 м; h2 = 28 м; h1 + h2 = 56 м h1 = 20 м; h2 = 30 м; h1 + h2 = 50 м h1 і h2 -висоти підвісу антен по відповідно передавальної і прийнятною станцією. Вибираємо варіант h1 = 20 м; h2 = 30 м. Проліт 2. h1 = 60 м; h2 = 35 м; h1 + h2 = 95 м h1 = 67,5 м; h2 = 28 м; h1 + h2 = 93,5 м h1 = 64 м; h2 = 25 м; h1 + h2 = 25 м Вибираємо варіант h1 = 64 м; h2 = 25 м. Проліт 3. h1 = 23 м; h2 = 10 м; h1 + h2 = 33 м h1 = 15 м; h2 = 15 м; h1 + h2 = 30 м h1 = 13 м; h2 = 22 м; h1 + h2 = 35 м Вибираємо варіант h1 = h2 = 15 м. Проліт 4. h1 = 112 м; h2 = 40 м; h1 + h2 = 152 м h1 = 119 м; h2 = 34 м; h1 + h2 = 153 м h1 = 127 м; h2 = 20 м; h1 + h2 = 147 м Вибираємо варіант h1 = 127 м; h2 = 20 м. Проліт 5. h1 = 34 м; h2 = 30 м; h1 + h2 = 64 м h1 = 42 м; h2 = 23 м; h1 + h2 = 65 м h1 = 49 м; h2 = 20 м; h1 + h2 = 69 м Вибираємо варіант h1 = 34 м; h2 = 30 м. Проліт 6. h1 = 30 м; h2 = 20 м; h1 + h2 = 50 м h1 = 45 м; h2 = 17 м; h1 + h2 = 62 м h1 = 60 м; h2 = 15 м; h1 + h2 = 75 м Вибираємо варіант h1 = 30 м; h2 = 20 м.

Методом оптимізації вибираємо висоти підвісу антен. Остаточний вибір після розрахунку часу погіршення зв’язку через рефракції радиоволн.

6. Розрахунок запасу на замирание.

[pic], де SG — коефіцієнт системи; Gпер, Gпр — коефіцієнти посилення передавальної і приймальні антен відповідно; 2?? 5 дБ — ККД АФТ L0 — згасання радіохвиль у вільному просторі; [pic], де f (МГц), d (км) Проліт 1. [pic] [pic] Проліт 2,3 [pic] [pic] Проліт 4,6 [pic] [pic] Проліт 5 [pic] [pic].

7. Розрахунок часу погіршення зв’язку через дождя.

Казахстан належить до зони Є, на яку інтенсивність опадів R0,01=22 мм/час.

Коефіцієнт регресії з метою оцінки загасання для частоти 8 ГГц в залежність від поляризації волны:

?H = 1,327 Kн = 0,454.

?v = 1,31 Кv = 0,395 Опорне расстояние:

do = 35(exp (-0,015 R0,01) = 35 е-0,015?22 = 25,16 км Коэффициент уменьшения:

Эффективная довга траси dэ = r Ro.

Учитывая загасання в дощ залежно від поляризації хвилі: [pic] Згасання, яке перевищує для 0,01% часу: [pic] Час протягом якого дощ викликає згасання більше запасу на замирание.

[pic].

Проліт 1 Вертикальна поляризация.

[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Перевіряємо величину [pic], замінюємо [pic]на 0,155 щоб лише під коренем був мнимого числа, тоді получится:

[pic].

Перевіряємо горизонтальну поляризацію: [pic] [pic] За величиною A0,01 визначаємо, що [pic] тому T=10−6%.

Проліт 2,3 Вертикальна поляризация.

[pic] [pic].

A0,01=0,22?12,5=2,75дБ.

[pic].

[pic].

Проліт 4,6 Вертикальна поляризация.

[pic].

[pic].

A0,01=0,22?13,5=2,97дБ.

[pic].

[pic].

Проліт 5 Вертикальна поляризация.

[pic].

[pic].

A0,01=0,22?13,2=2,9дБ [pic] [pic] Т.к. незалежно від вигляді поляризації [pic], то вибираємо поляризацію наступним чином: Проліт 4 — вертикальна Проліт 2 — горизонтальна Проліт 1 — горизонтальна Проліт 3 — вертикальна Проліт 5 — горизонтальна Проліт 6 — вертикальная.

8. Розрахунок часу погіршення якості связи,.

викликане субрефракцией радиоволн.

Середнє значення просвітку на суцільному прольоті: [pic] Відносний просвіток: [pic].

Проводимо пряму АВ паралельно радиолучу з відривом [pic]от вершини перешкоди і знаходимо ширину перешкоди r.

[pic] - відносна довжина препятствия Параметр ?, що характеризує аппроксимирующую сферу:

[pic], де? = 0,5; 1. Візьмемо? рівним 1.

Значення відносного просвітку P (g0), у якому настає глибоке завмирання сигналу, викликане екранованої перешкодою мінімальної зони Френеля:

[pic], де Vo — множник ослаблення при H (0) = 0, визначається із малюнка 1.28 (Л.2) за значенням ?; Vmin — мінімальний припустимий множник ослабления.

Vmin2 = - Ft Vmin? Ft/2.

Параметр ?:

[pic], де [pic].

По графіку 1.29 (Л.2) визначаємо Те (Vmin) за значенням ?.

Пролет 1 [pic]м; r = 27 км.

[pic]; [pic].

[pic] Vo = -24 дБ; Nmin = -23,775 дБ [pic].

[pic].

[pic] Т = 1%.

Увеличиваем H (g) на 10 метров.

[pic].

[pic].

То (Vmin) = 0,5%.

Проліт 2 [pic]м.

[pic].

r = 8 км.

[pic].

[pic].

Vo = -8 дБ; Vmin = - 22,375 дБ.

[pic].

[pic].

[pic].

То (Vmin) = 0,15% Проліт 3.

K = 0,5 r = 18 км [pic].

[pic]м.

[pic].

[pic].

Vo = -12 дБ; Vmin = - 22,375 дБ.

[pic].

[pic].

[pic].

То (Vmin) = 0,05% > норми, збільшуємо H (g) на майже 7 метров.

[pic].

[pic] To (Vmin)=0,75%.

Проліт 4.

K = 0,4 r = 20 км [pic].

[pic]м.

[pic].

[pic].

Vo = -13 дБ; Vmin = - 21,5 дБ.

[pic].

[pic].

[pic].

То (Vmin) = 0,6% > норми, збільшуємо H (g) на 15 метров.

[pic].

[pic] To (Vmin)=0,002%.

Проліт 5.

K = 0,67 r = 17 км [pic].

[pic]м.

[pic].

[pic].

Vo = -10 дБ; Vmin = - 21,8 дБ.

[pic] [pic].

[pic].

То (Vmin) = 0,02%; збільшуємо H (g) п’ять метров.

[pic] [pic] To (Vmin)=0,75% Проліт 6.

K = 0,86 r = 24 км [pic].

[pic]м.

[pic].

[pic].

Vo = -13 дБ; Vmin = - 21,5 дБ.

[pic].

[pic].

[pic].

То (Vmin) = 0,02%; збільшуємо H (g) п’ять метров.

[pic].

[pic] To (Vmin)=0,0001%.

9. Перевірка норм на неготовность.

[pic] - норма на неготовность.

Проліт 1.

[pic]%.

Проліт 2.

[pic]%.

Проліт 3.

[pic]%.

Проліт 4.

[pic]%.

Проліт 5.

[pic]%.

Проліт 6.

[pic]%.

Норми на неготовність зв’язку выполняются.

10. Остаточний вибір висот підвісу антенн.

Задля більшої норм на неготовність, викликану субрефракцией радіохвиль, на прольотах збільшуємо просвіток. Цю ж величину збільшуємо висоти підвісу антенн.

Проліт 1 h1 = 20 + 10 = 30 м h2 = 30 + 10 = 40 м.

Проліт 2 h1= 64 м h2 = 25 м.

Проліт 3 h1= h2 = 15 + 7 = 22 м.

Проліт 4 h1= 127 + 15 = 142 м h2 = 20 + 15 = 35 м.

Проліт 5 h1= 34 + 5 = 39 м h2 = 30 + 5 = 35 м.

Проліт 6 h1= 30 + 5 = 35 м h2 = 20 + 5 = 25 м.

Висота опор на станціях вибираються, з максимальної висоти підвісу антен залежно від конструкції антени. Типові секції вибираються з умови економії металла.

Мангыстау — мачтовая опора з трубчастим стволом діаметром 1220 мм, завтовшки стінок 12 мм заввишки 32,5 м з п’яти секцій по 6,5 м.

Великий Емір — мачтовая опора заввишки 22 м з цих двох секцій по 11 м.

Роз'їзд № 15 — решётчатая щогла, виконана з уголкик перехідними майданчиками, розташованими через 4,5 м за висотою. Висота щогли 144 м;

32 перехідних площадки.

Шетпе — трубчаста опора заввишки 40,5 м з країн секцій по 4,5 м.

Беки — трубчаста опора заввишки 27 м з 6 секцій по 4,5 м.

11. Розрахунок часу погіршення якості зв’язку через багатопроменевого распространения.

[pic], где.

Kкp — коефіцієнт, враховує вплив клімату і рельєфу місцевості; Q — облік інших регіональних чинників; fчастота, ГГц; Ro — довжина просвітку, км;

[pic];

PL= 5%= 0,05 — відсоток часу з вертикальним градієнтом рефракции.

[pic]ед/км Коэффициенты для Казахстана:

CLon і CLAT = 0.

[pic].

[pic], де [pic]- кут нахилу радиолуча.

[pic], де h1 і h2 — висоти підвісу антенн.

d = Ro; B = 0,89; З = 3,6.

Проліт 1.

[pic] [pic]%.

Пролет 2.

[pic] [pic]% Проліт 3.

[pic] [pic]%.

Пролет 4.

[pic] [pic]%.

Пролет 5.

[pic] [pic]%.

Пролет 6.

[pic] [pic]%.

12. Перевірка норм на дозволене час погіршення якості связи.

Норма на дозволене час погіршення якості зв’язку через багатопроменевого поширення радиоволн:

[pic].

[pic].

Проліт 1.

[pic].

Проліт 2.

[pic].

Проліт 3.

[pic].

Проліт 4.

[pic].

Проліт 5.

[pic].

Проліт 6.

[pic].

При порівнянні норм з результатами видно, законодавчі норми выполнены.

13. Структурні схеми аппаратуры.

Цифрова радіорелейна станція і двох блоків — базового блоку (IDU) і від зовнішнього приймально-передавального модуля (ODU). Інформаційний цифровий потік, сформований в апаратурі ущільнення чи мультиплексным устаткуванням, надходить на вхід IDU, де відбувається модуляція на 70.

МГц, що є першої проміжної частотою. Зазвичай це з видів фазової маніпуляції. У приймальному тракті IDU відбувається демодуляция.

Крім цього, в тракті передачі ще здійснюється частотна модуляція аналоговим сигналом службової зв’язку. Сумарний сигнал надходить на вход.

ODU, де сигнал переноситься більш високу частоту сантиметрового діапазону, посилюється і переноситься на робочу частоту. У приймальному тракті відбувається зворотне преобразование.

Ця цифрова станція немає ODU. Багатоканальний цифровий сигнал надходить на МЦП, в базовому блоці цифровий потік об'єднується з сигналами контролю та сигналізації і надходить у приёмопередатчик, відбувається модуляція, посилення НВЧ сигналу і передачі в АФТ і антену. У приёмном тракті йде зворотний процесс.

[pic].

Рис. Схема ОРС.

[pic].

Рис. Схема ПРС.

Заключение

.

Цей курсової проект розглядає можливість побудови РРЛ в Мангыстаусской області у напрямі захід — схід Мангыстау — Жарныш з відгалуженням в Беки. РРЛ відповідає всі вимоги, що ставляться до проектування траси РРЛ. Проведене розрахунок підтвердив, що зв’язок буде стійкою при розрахованих висотах підвісу антен, вибір яких здійснювався шляхом оптимизации.

1. Міжнародний Союз Електрозв’язку «Довідник по цифровим радиорелейным системам" — Бюро радіозв'язку Женева, 1996 г.

2. Л. Г. Мордухович О.П. Степанов «Системи радіозв'язку «Курсове проектування» М.: Радіо і зв’язок, 1987 г.

3. Л. Г. Мордухович «Радіорелейні лінії зв’язку" — М.: Радіо і зв’язок, 1989 г.

4. «Довідник по радіорелейної зв’язку» Каменський М. М. та інших.; Під ред.

С.В. Бородича — М.: Радіо і зв’язок, 1981 г.

5. «Системи радіозв'язку» під ред. Н.І. КалашніковаМ.: Радіо і связь,.

1988 г.

[pic] [pic].

[pic].

[pic] ———————————;

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

[pic].

[pic].

Лист.

Дата.

Подпись.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Лист.

Дата.

Подпись.

Изм.

№ докум.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Лист.

Дата.

Подпись.

№ докум.

Лист.

Изм.

[pic].

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Лист.

Дата.

Подпись.

№ докум.

Лист.

Изм.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Лист.

Дата.

Подпись.

№ докум.

Лист.

Изм.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Лист.

Дата.

Подпись.

№ докум.

Лист.

Изм.

РРТу-01.

Листов.

Лит.

Радиорелейная линия.

Мангыстау — Жармаш на апаратурі NERA.

Утверд.

М. Контр.

Реценз.

Бутузов Ю.А.

Провер.

Поляхов В.В.

Разраб.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Лист.

Дата.

Подпись.

№ докум.

Лист.

Изм.

№ докум.

Лист.

Изм.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.

АИЭС 380 540 211 658 ПЗ.