Методики энергетического расчета канала дальней тропосферной радиосвязи

Рис. 8. Интегральные функции распределений амплитуд сигналов при логнормальном распределении

Полученные расчетные характеристики близки к экспериментальным. Потери от медленных замираний L_мз, определяются как отклонение сигнала от медианного значения, для заданной вероятности (заданного % времени безотказной работы). Поскольку отношение амплитуд сигналов и отношение мощностей сигналов, выраженные в децибелах, равны, то эти характеристики можно применять как для определения замираний амплитуды сигнала, так и для замираний мощности сигнала.

2.2.2.2      Потери L_з для телефонного канала.

Для того чтобы найти величину L_з, соответствующую определенной надежности связи при работе в телефонном режиме за продолжительный период (месяц), нужно найти функцию результирующего распределения уровня сигнала, учитывающую как быстрые, так и медленные замирания. Она будет зависеть от величины стандартного отклонения логарифмически нормального распределения σ для данной протяженности радиолинии и данного сезона года, а также от кратности разнесения.

Из рис.6 находим среднее значение величины стандартного отклонения σ (дБ) в зависимости от протяженности трассы. В зависимости от кратности разнесения по одному из рисунков 9 – 11 находим потери, обусловленные влиянием быстрых и медленных замираний в соответствии с заданной надежностью связи и найденным σ (дБ).

Рис. 9. Потери, обусловленные влиянием быстрых и медленных замираний, при одинарном приеме

Рис. 10. Потери, обусловленные влиянием быстрых и медленных замираний, при сдвоенном приеме

Рис. 11. Потери, обусловленные влиянием быстрых и медленных замираний, при счетверенном приеме

Линии на рисунках 9 – 11 можно аппроксимировать формулой

(2.26)

где х – надежность связи в %.

Коэффициенты аппроксимации a, b, c для целых значений σ, в зависимости от вида приема, приведены в таблице 2.

Таблица 2. Коэффициенты для формул аппроксимации

Получить обобщенные формулы аппроксимации в зависимости от σ не представляется возможным, так как не просматривается зависимость коэффициентов аппроксимации от σ. Поэтому для вычисления L_з(дБ) при дробных значениях σ придется делать линейную интерполяцию между значениями L_з(дБ), вычисленными для соседних целых значений σ. Для этой цели можно применять формулу:

L_з(дБ)=L_з(дБ,σ_цел)+(L_з(дБ,σ_цел+1)-L_з(дБ,σ_цел))×σ_др,      (2.27)

где σ_цел – целая часть значения σ;

σ_др – дробная часть значения σ;

L_з(дБ,σ_цел) – значение L_з(дБ), вычисленное для целой части значения σ;

L_з(дБ,σ_цел+1) – значение L_з(дБ), вычисленное для σ на 1 больше его целой части.

2.2.3      Потери L_p, обусловленные влиянием неровностей рельефа местности.

Эти потери рекомендуется определять по графику рис. 12.

Определяем значение Δ для трассы,

(2.28)

где θ_сум= θ_пер + θ_пр, – углы горизонта со стороны передатчика и приемника;

Δ и θ – в градусах;

h_а – высота подъема передающей и приемной антенн в метрах.

Рис. 12. Зависимость потерь, обусловленных влиянием неровностей рельефа, от суммарного угла закрытия

Кривые рис. 12 можно аппроксимировать формулой:

L_p(дБ)=a×e^bΔ+c×e^dΔ,                  (2.29)

где a, b, c, d – коэффициенты, зависящие от дальности связи R, приведены в таблице 3.

Таблица 3. Коэффициенты аппроксимации

Если дальность связи совпадает с табличными значениями, то значение L_p(дБ) вычисляется непосредственно по формуле (2.33) с использованием коэффициентов из таблицы 3. Если дальность связи не совпадает с табличным значением, то для промежуточных значений необходимо вычислить табличные значения L_p(дБ) для нижнего R_н и верхнего R_в табличных значений дальности связи относительно заданной дальности связи R, и провести линейную интерполяцию полученных значений. Значение L_p(дБ) для дальности связи R будет определяться по формуле:

(2.30)

2.2.4      Потери L_h, обусловленные влиянием земной поверхности при малых величинах отношения h/λ, рекомендуется находить по графику рис. 13.

Рис. 13. Зависимость потерь от отношения высоты антенны к длине волны для различных расстояний

Кривые, показанные на рис. 13 могут быть аппроксимированы формулой

(2.31)

где х=h/λ;

a1, b1, c1, a2, b2, c2 – коэффициенты, зависящие от дальности связи R, приведены в таблице 4.

Таблица 4. Коэффициенты аппроксимации

Если дальность связи совпадает с табличными значениями, то значение L_h(дБ) вычисляется непосредственно по формуле (2.34) с использованием коэффициентов из таблицы 4. Если дальность связи не совпадает с табличным значением, то для промежуточных значений необходимо вычислить табличные значения L_h(дБ) для нижнего R_н и верхнего R_в табличных значений дальности связи относительно заданной дальности связи R, и провести линейную интерполяцию полученных значений. Значение L_h(дБ) для дальности связи R будет определяться по формуле:

(2.32)

2.2.5      Потери усиления антенн L_а(дБ).