/
Автор: Конторович Л.М.
Теги: электротехника телевидение радиотехника учебное пособие издательство радио и связь радиореле пособие для техникумов
ISBN: 5-256-00336
Год: 1989
Текст
40 к.
РАДИОРЕЛЕЙНЫЕ
ЛИНИИ СВЯЗИ
Курсовое
и дипломное
проектирование
Учебное
пособие
для
техникумов
«Радио и связь»
Л.Г. Мордухович
РАДИОРЕЛЕЙНЫЕ
ЛИНИИ СВЯЗИ
КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Допущено Министерством связи СССР
в качестве учебного пособия для уча-
щихся электротехникумов связи, специ-
альности 0706
Москва
IE) “Радио
1989
и связь»
ББК 32.94
М 79
УДК 621.396.4(075)
Рецензенты: Л. М. Коиторович (Московский политехникум связи),
Ю. А. Лапидус
Редакция литературы по радиотехнике
Мордухович Л. Г. Радиорелейные линии связи. Курсо-
3179 вое и дипломное проектирование: Учеб, пособие для технику-
мов.— М.: Радио и связь, 1989. — 160 с.: ил.
ISBN 5-256-00336 4
Излагаются основные принципы выбора трасс, проектирования станций и рас-
чета качественных показателей РРЛ прямой видимости. Приводятся методы па
стройки и измерений качественных показателей аппаратуры, а также рассмотрены
вопросы электромагнитной совместимости РРЛ прямой видимости с другими радио-
средствами
Для учащихся техникумов связи. Может использоваться студентами вузов при
курсовом и дипломном проектировании.
„ 2303040501-088
------------------Свид. план для сред. спец.
046(01)-89 учеб, заведений 15—89 ЬБК 32 94
Учебное издание
Мордухович Леонид Григорьевич
радиорелейные линии связи
КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Учебное пособие
Заведующий редакцией В Л. Стерлигов Редактор Л. И. Веигренюк
Обложка художника С. Ю Архангельского Художественный редактор
А. С. Широков. Технический редактор А. Н. Золотарева. Корректор Т. С В л а
с кина
И1» № 1651
Сдано в набор 14.11.88 Подписано в печать 17.02.89 Т 05047
Формат 60x90/16 Бумага типографская № I Гарнитура «Литературная» Печать высокая
Усл. печ. л. 10.0 Уел. кр.-отт. 10.25 Уч изд. л 11.1“
Изд. № 22070 Тираж 21600 экз. (Второй завод: 10001 — 21600 экз.) Зак № 1158 Цена 40 к.
Издательство «Радио н связь». 101000 Москва. Почтамт, а/я 693
Типография издательства «Радио и связь» 101000 Москва. Почтамт а/я 69
ISBN 5-256-00336-4
© Издательство «Радио и связь», 1989
ОГ.П ХВЛЕНИЕ
Введение 4
Глава!. ВЫБОР ТРАССЫ РРЛ . .......... ............... 5
Г л а в а 2. РАСЧЕТ ВЫСОТ ПОДВЕСА АНТЕНН И УСТОЙЧИВОСТИ СВЯЗИ
НА РРЛ .................................................
2.1. Определение мощности сигнала на входе приемника РРС .
2.2. Замирания сигнала на пролете РРЛ и качество связи ....
2.3. Минимально допустимый множитель ослабления ... 10
2.4. Критерий устойчивости связи на РРЛ . . . . . 12
2.5. Причины замираний сигнала на пролете РРЛ и расчет Г(Етп) 12
2.6. Расчет устойчивости связи на РРЛ................................26
Г л а в а 3. РАСЧЕТ И ИЗМЕРЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАНА-
ЛОВ ррл прямой видимости .................................. 28
3 1. Передача многоканальных телефонных сообщений по РРЛ 29
3.2. Шумы в ТФ каналах РРЛ . . . . . . 33
3.3. Измерения в телефонном стволе РРЛ...............................42
3.4. Передача программ телевидения по РРЛ . ... 49
3.5. И морения в стойках СВЧ и антенно-фидерном тракте...............59
Г л а в а 4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ РРЛ 61
4.1. Структура цифровой РРЛ .... 61
4.2. Расчет качественных показателей ЦРРЛ . . . .63
4.3. Измерение качественных показателей ЦРРЛ ... ... 66
Г л а в а 5. ВОПРОСЫ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ
РРЛ ПРЯМОЙ видимости................................ .... 69
5.1 Сущность электромагнитной совместимости . ... 9
5.2 .Методы обеспечения электромагнитной совместимости при проектиро-
вании РРЛ прямой видимости . ................ . .'0
5.3 . Определение возможности нахождения мешающей станции внутри
координационной зоны . ................................77
Глава 6 СТАНЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ 89
Приложение 1. Дополнительные сведения о проектировании РРЛ ... 94
Т. Выбор просвета для РРЛ, работающих в дециметровом и метровом
диапазонах воли ...................................... 94
11. Особенности расчета устойчивости связи па РРЛ, проходящих в гор
иой местности........................................................96
III. Расчет мощности шумов на выходе ТФ канала, вызванных помехами,
возникающими внутри РРЛ ................................97
Приложение 2. Среднее значение g и стандартное отклонение о вертикаль
иого градиента диэлектрической проницаемости тропосферы для различ
ных районов СССР (для летних месяцев)...............................101
Приложение 3. Расчетные формулы мощности шумов, вносимых антенно
фи*рным трактом аппаратуры КУРС.................................... 102
Приложение 4 Методика определения величины ДРобр для цифровых РРЛ 104
Приложение 5. Основные технические характеристики аппаратуры РРЛ 107
Приложение 6 Примеры заданий па курсовые проекты РРЛ прямой вн
димости . . .............................111
Приложение 7 Краткое техническое описание аппаратуры РРЛ 130
I . Система «Трал 400/24» . .......................... 130
II Комплекс связи ПКМ СВЧ «Радап-2» . 36
III Комплекс унифицированных радиорелейных систем связи КУРС-8-0.
КУРС-8-ОУ, К.УРС-8-ОТ, КУРС 8 02 . . . 141
IV Система ГТТ 70 . ... ............. 151
Список литературы ................... 160
3
ВВЕДЕНИЕ
Одним из основных видов современных средств связи являются ра-
диорелейные линии (РРЛ) прямой видимости, которые использу-
ют для передачи сигналов многоканальных те шфонных (ТФ) со-
ообщений, радиовещания и телевидения, телеграфных и фототеле-
графных сш налов, передачи газетных полос. Все виды сообщений
передаются по РРЛ на большие расстояния с высоким качеством
и большой надежностью.
История советских РРЛ начинается с 1944 г., когда было нача-
то строительство первой в стране радиорелейной линии Москва —
Владимир. В 1956 г была разработана первая советская радиоре-
лейная аппаратура «Стрела»: «Стрела-М» — на 24 ТФ канала и
«Стрела-Т» — для передачи программ телевидения. В 1957 г. была
сдана в промышленное производство первая советская магистраль-
ная радиорелейная аппаратура Р-60/120, рассчитанная на переда-
чу многоканальных телефонных сообщений и программ телевиде-
ния на расстояние до 1000 км, а в 1958 г. завершена разработка
магистральной радиорелейной аппаратуры большой емкости Р-600
для передачи программ телевидения и 600 ТФ каналов. Дальней-
шим этапом в развитии радиорелейной техники явилось создание
модификации системы: Р-600М, Р-6002М, Р-6002МВ и «Рассвет-2».
С помощью данных систем можно было организовать до восьми
широкополосных рабочих стволов при двух узкополосных стволах
служебной связи. В системе Р-6002МВ число передаваемых ТФ
каналов было увеличено до 1020.
В начале 70-х годов на магистральных РРЛ были внедрены но-
вые радиорелейные системы «Восход» и «Дружба» (советско-вен-
герского производства), рассчитанные уже па передачу 1920 ТФ
каналов в одном стволе, а также сигналов черно-белого или цвет-
ного телевидения совместно с сигналами четырех каналов звуко-
вого сопровождения.
С 1980 г. начато внедрение комплекса унифицированных радио-
релейных систем (КУРС), предназначенного для работы в диапа-
зонах 2, 4, 6 и 8 ГГц1.
Наиболее важные задачи, которые решают проектировщики и
строители РРЛ — это повышение эффективности капитальных вло-
жений, сокращение сроков сооружения объектов, ускорение осво-
ения проектных мощностей, повышение качества и снижение стои-
мости строительства, реконструкция и техническое перевооруже-
ние действующих РРЛ на базе использования новейших достиже-
ний науки и техники.
Молодые специалисты радиосвязи, приходящие на производ-
ство, призваны решать эти задачи, и эффективность решения во
многом зависит от того, насколько прочно они усвоили основы
проектирования РРЛ.
1 Диапазон частот 2, 4. 6 и 8 ГГц означает, что для работы используется
полоса частот в районе 2, 4, 6 и 8 ГГц.
Глава 1 ВЫБОР ТРАССЫ РРЛ
Стоимость строительства проектируемой РРЛ, а также ее после-
дующей эксплуатации в значительной степени зависит от правиль-
ного выбора трассы. Поэтому при выборе трассы проводят боль-
шую работу по экономическому обоснованию оптимального ее на-
правления. Прежде всего собирают материалы, характеризующие
экономику и природно-географические условия районов прохожде-
ния проектируемой РРЛ, пути сообщения п основные местные
строительные ресурсы, перспективы обеспечения электроэнергией
радиорелейных станций (РРС) и пр. Затем предварительно выби-
рают трассу по топографическим картам масштаба 1:1000 000
или 1:500 000, намечая ее общее направление. После этого пред-
варительного выбора направления трассы ее более подробно на-
мечают уже по мелкомасштабным картам (1 : 100 000 или
1:50 000), отмечая места предполагаемого размещения площадок
РРЛ. Далее строят продольные профили пролетов — вертикальные
разрезы местности по линии, соединяющей две соседние РРС с
учетом леса, существующих строений и других местных предме-
тов, могущих служить препятствием для прохождения радиолуча
от одной станции к другой.
В общем случае рассматривают несколько вариантов трассы
проектируемой РРЛ, для каждого из которых строят продольные
профили пролетов и проводят основные расчеты. Из нескольких
вариантов трассы выбирают оптимальный, т. е. наиболее дешевый
и удобный с точки зрения эксплуатации, с меньшим числом стан-
ций, наибольшей средней длиной пролета, наименьшими высотами
антенных опор и наибольшим числом РРС, расположенных вблизи
крупных населенных пунктов. Выбранный вариант трассы согла-
совывают с заинтересованными ведомствами и заказчиком, а так-
же с эксплуатационным предприятием и строительной организа-
цией (подрядчиком).
Одним из важных условий, которое необходимо соблюдать при
выборе трассы РРЛ, является условие «зигзагообразпости» При
выполнении ею четыре станции нельзя размещать на одной пря-
мой. Их размещают зигзагообразно (рис. 1.1). Это позволяет ис-
ключить помехи от станций, расположенных через три — пять
5
Рис 1.1 Схема построения РРЛ прямой видимости
пролетов, поскольку при существующих планах распределения ра-
диочастот на каждой четвертой станции возможен прием сигналов
не только от соседней РРС, но и от первой, гак как nacioia пере-
дачи первой станции совпадает с частотой приема четвертой стан-
ции, Ослабление метающего сигнала при зигзагообразном распо-
ложении РРС достигается за счет направленного действия антенн.
При этом угол между направлением па соседнюю станцию и на-
правлением на станцию, отстоящую па три пролета от данной, ста-
новится больше ширины диаграммы направленности антенны1.
На рис. 1.1 условно показаны две проекции трассы РРЛ: вид
спереди (рис. 1.1,а) и вид сверху (рис. 1.1,6). Расстояние между
двумя соседними РРС называют пролетом РРЛ, расстояние между
оконечной РРС (ОРС) и узловой РРС (УРС) или между двумя
УРС участком РРЛ.
Выполняя условие «зигзагообразное™», необходимо также
следить за тем, чтобы площадки РРС были размещены на домини-
рующих высотах, а также были максимально приближены к насе-
ленным пунктам, трассам автомобильных и железных дорог. Мак-
симальные расстояния между РРС определяются задачами орга-
низации связи, а также рельефом местности, типом используемой
аппаратуры и допустимыми высотами подвеса антенн. Там, где
требование к зигзагообразное™ не выполнено (из-за особенно-
1 Условие зигзагообразное™ важно соблюдать на тех РРЛ, которые в перс-
пективе будут расширены дополнительными рабочими стволами, поэтому для
внутризоновых и технологических РРЛ, где расширение маловероятно, это усло-
вие можно не соблюдать.
6
стей ре.тьефа местности или для обеспечения требований органи-
зации связи), применяют частотные планы, исключающие совпа-
дение частот передатчика первой РРС и приемника треть-
ей РРС.
Глава 2 РАСЧЕТ ВЫСОТ ПОДВЕСА АНТЕНН
И УСТОЙЧИВОСТИ СВЯЗИ НА РРЛ
2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ СИГНАЛА
НА ВХОДЕ ПРИЕМНИКА РРС
Структурная схема пролета РРЛ приведена на рис. 2.1. Мощ-
ность сигнала на входе приемника РРС (на выходе приемного
фидера; точка Б па рис. 2.1) может быть опредечена с помощью
выражения (называемого основным уравнением передачи)
Pnp = PuU (2 1
где Рп — мощность пере щтчика на входе передающего фидера
(точка А на рис 2.1); Z.s—суммарные потери мощности сигнала
при его прохождении от выхода передатчика ко входу приемника.
Эти суммарные потери мощности сигнала состоят из двух ча-
стей: постоянных потерь Д,Ост, не меняющихся во времени и зави-
сящих только от длины пролета и параметров аппаратуры, и до-
полнительных потерь Ьдоп, зависящих от условий распространения
радиоволн па пролете и меняющихся во времени по случайному
закону:
Аг = Л„ое./-до... <2.2)
Постоянные потери мощности сигнала на пролете РРЛ опреде-
ляются потерями в тракте распространения Lo (потерями в сво-
бодном пространстве) и потерями в антенно-фидерном трак-
те 1 афт. Причем
Л0 = (л4^0)2, (2.3)
где а — длина волны передаваемых колебаний; Ro — длина про-
лета;
/. афт = Гф|С/п/.ф2Опр,
где £фь Ьф2 — потери в фидерах; Gn, Gnp — усиление антенн (по-
ложительные потери).
Рис. 2.1. Упрощенная структурная
схема одного пролета РРЛ
7
Обычно на пролете применяют одинаковые антенны на переда-
чу и прием, т. е. Gn = Gnp=G, тогда
£афт = Ll]tlL^G2. (2.4)
Таким образом,
/-пост = (>./4^0)2£фС2, (2.5)
где
/-ф — /-Ф1/-Ф2’ /*Ф 1 2 == /- /- »
L' — потери в элементах фидера (герметизирующих вставках, вол-
новодных переходах н пр., рис. 2.2); L" — потерн в волноводе.
В свою очередь L"=LTLn, где £r, LB — потери в горизонтальном
и вертикальном участках волновода.
Обычно потери рассчитывают в децибе iax:
10Ig£.r = arZr; 101g£B = a„„/B,
где аг, /г, «в, ZB — погонное
ослабление мощности сигнала
(в децибелах на метр) и дли-
на (в метрах) соответственно
горизонтального и вертикаль-
ного участков волновода.
Данные о потерях мощно-
сти chi на та в элементах фиде-
ра и погонных затуханиях вол-
новодов приведены в парамет-
рах антенно-фидерных трактов.
Для системы КУРС потери
в элементах фидера следую-
щие: КУРС-2М 10lg/?=
= —2,5 дБ; КУРС-4 101g£'=
—1,2 дБ (в случае примене-
ния в качестве фидера волно-
вода типа ЭВГ); 101g L'=
— 1,6 дБ; КУРС-6 10lg£'-
= — 1,2 дБ (для волновода
ЭВГ); 101gZ/=—1,6 дБ;
КУРС-8-О 10 lg L'=—0,8 дБ;
КУРС-8-ОУ 10 lg L'- 2,3 дБ.
Рис. 2.2. Схема антенно фидерного
тракта:
I — аитеииа; 2 — переход от квадрат-
ного сечения к круглому сечению вол-
новода; 3 — герметизирующая вставка;
4 — вертикальный волновод; 5 — коррек-
тор поляризации; 6 — поляризационный
селектор, 7 — волноводная нагрузка; 8 —
горизонтальный волновод; 9 — феррито-
вый вентиль
8
Таким образом, постоянные потерн на пролете можно рассчи-
тать по формуле (в децибелах)
101g /_пост = 201g (Х/4к/?0) + + 20. (2.6)
Дополнительные потери определяются множителем ослабления
поля свободного пространства V:
LaOa=V2, (2.7)
где
V= EfIEn; (2.8)
£р и Есв — напряженность поля на входе приемной ангеппы в слу-
чае распространения радиоволн соответственно в реальных усло-
виях и в свободном пространстве (т. е. без учета влияния атмо-
сферы и рельефа местности).
Условия распространения радиоволн на пролете РРЛ обычно
таковы, что множитель ослабления (и, следовательно, дополни-
тельные потери) меняется во времени по случайному закону. Сле-
довательно, в соответствии с (2.2) и (2.1) будет также меняться
во времени по случайному закону и мощность сигнала на входе
приемника, поэтому ее можно опретелить только статистически
(для определенного процента времени):
Рс(Д) = Рп7пости2(Д), (2.9)
где А — процент времени (любого месяца), в течение которого
данный множитель ослабления (н соответственно мощность сигна-
ла на входе приемника) существует на пролете
2.2. ЗАМИРАНИЯ СИГНАЛА НА ПРОЛЕТЕ РРЛ
II КАЧЕСТВО СВЯЗИ
Непрерывные колебания мощности сигнала на входе приемни-
ка вызывают соответствующие колебания мощности сигнала на
выходе каналов. Резкое падение мощности сигнала на входе при-
емника (этот случай называется глубоким замиранием сигнала)
приводит к резкому падению мощности сигнала на выходе канала.
При этом также резко возрастает мешающее действие шума в ка-
нале и качество связи ухудшается. Очень глубокие замирания мо-
гут привести к недопустимому снижению качества связи и даже
к ее срыву.
Радиорелейная линия должна быть спроектирована так, чтобы
качество связи при наличии глубоких замираний не было хуже до-
пустимого. Допустимое качество связи на РРЛ определяется ми-
нимально допустимым отношением мощностей сигна за и шума на
выходе канала. На рис. 2.3 приведена структурная схема прием-
ной части ОРС радиорелейной линии, содержащей два ствола:
телефонный (ТФ) и телевизионный (ТВ). Сигналы несущих этих
стволов с частотами соответственно fI и /2 после разделительного
(фильтра (РФ) проходят к соответствующим приемникам и далее-
9
Рис. 2 3 Упрощенная структурная слома приемной части ОРС на
два ствола
к приемной части аппаратуры уплотнения (АУпр). Качество связи
на РРЛ будет недопустимым если на выходе капала окажется
(Pc ^)<(/Jc//<,)rain ИЛИ (4/рс/г/ш)2<(Цс/^ш)2,п.
В соответствии с нормами ЕАСС
для ТФ ствола 10Ig(Pc/P,lI)mi!1 = 44 дБ,
для ТВ ствола 10Ig(L7pc/L/tu)2iIn = 49 дБ. |
Для эта юнной РРЛ длиной 2500 км качество связи будет по-
мина ьным, если в течение 99.9% времени любого месяца окажут-
ся выполненными неравенства
для ТФ ствола 101g(Pc/A>lll) > 44 дБ, |
для ТВ ствола 10 Ig (Т./рг/(711,)- >49 дБ. J
И только в течение 0,1% времени (50 мин за месяц) эти неравен-
ства могут нарушаться (т. е. качество связи будет ухудшено).
Для РРЛ произвольной протяженности /ррл допустим процент
времени 7’поп, в течение которого может быть ухудшено качество
связи, определяемый как
Лея = 0,1 % /ррл/2500. (2.12)
2.3. МИНИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ
МНОЖИТЕЛЬ ОСЛАБЛЕНИЯ
Как было показано выше, качество связи на проектируемой
РРЛ будет ухудшено из-за глубоких замираний сигнала. При этом
на выходе канала окажется, что
(PJPU1)вых <'*- (^с/Дщ)вых mln-
Этому неравенству на входе приемника будет соответствовать
неравенство
Рс.ъх Р с mln*
10
Тогда с учетом (2 9) можно записать:
Таким образом, минимально допустимому отношению сигнал-
шум на выходе канала соответствует минимально допустимое зна-
чение множителя ослаб тения.
Расчет I min может быть проведен с помощью коэффициента
системы, для определения которого следует записать систему из
двух уравнений передачи
Pl ВХ — PtlLz,
(Рс/Р^вм
(PjPn)nx
(2.13)
где d — выигрыш в отношении енгнал-шум, обусловленный приме-
нением частотной модуляции; этот выигрыш при известных пара-
метрах ппаратуры также можно считать известным.
Если значение Рс.вх из первого
рое, то получим
Р Р
• 1 С,ВЫХ“ ill. ВХ
РIU
уравнения подставить во вто-
(2.14)
Умножив правую и левую части
ние Рп/Рш.»х, получаем два равных
системы
выражения (2.14) па отноше-
отношепия для коэффициента
(2-15)
С помошыо первого соотношения по известным параметрам ап-
паратуры Рп, Рш.вх, d может быть рассчитан коэффициент системы
в децибе iax:
для ТФ ствола
= 175,41 + 10lgР„ - 101gn„ - 201g(Fe/A/K); (2.16)
для ТВ ствола
Ки = 158,4+ 101g Рц - 101gпш, (2.17)
где 101g Рп — в децибеловаттах: пш— коэффициент шума прием-
ника; верхняя частота группового спектра многоканального
телефонного сообщения; А/к — девиация частоты на канал
Тогда с учетом (2.2) выражение (2 15) можно переписать в
виде
1
[ V2
Г-пос v mill
(2.18)
где величина (Рс/Рш)вых min определяется выражением (2.10).
Тогда минимально допустимый множитель ослабления для те-
лефонного (УтштФ) и телевизионного (Утытв стволов будет опре-
деляться (в децибелах) по формулам
Н
Vmin тф — 44 — КТф — LltC(T, (2.19)
l^mln ТВ == 49 - /Ств-—/-пост- (2.20)
Расчет проводят по обоим выражениям (2.19) п (2.20) и
сравнивают Ут,п между собой Дальнейшие расчеты проводят для
худшего случая, т. е. для большей величины VmIn (меньшей в дБ
по абсолютной величине).
2 4. КРИТ! РИЙ УСТОЙЧИВОСТИ
СВЯЗИ НА РРЛ
Связь на РРЛ считается устойчивой, если выполняется нера-
венство
rs(Vmln)^ Гяоп. (2.21)
где Тдоп—допустимый процент времени (любого месяца года)
ухудшения качества связи на РРЛ, определяемый выражением
(2 12); Ti:(Vmin) — суммарный расчетный процент времени ухуд-
шения качества связи на РРЛ из-за глубоких замираний сигнала.
Ухудшение качества связи происходит в конечном счете из-за
того, что множитель ослабления (дополнительные потери) окажет-
ся меньше минимально допустимого. Иными словами, процент вре-
мени ухудшения качества связи — это процент времени, в течение
которого V<Vmin, обозначаемый 7’(V<Vmin), или сокращенно
T(Vmin).
В расчетах исходят из предположения о пеодновремепности
глубоких замирании на пролетах РРЛ, т. е. если в данный момент
времени на одном из пролетов возникли глубокие замирания сиг-
нала, то па остальных (п—1) пролетах (где п — число пролетов
на РРЛ) глубоких замираний сигнала в данный момент не будет.
При этом расчет устойчивости связи проводят следующим обра-
зом: поочередно рассматривают каждый пролет проектируемой
РРЛ, предполагая на нем глубокие замирания сигнала и опреде-
ляя процент времени ухудшения качества связи из за замираний
на этом пролете Суммарный процент времени ухудшения качест-
ва связи на всей РРЛ определяют как сумму процентов времени,
вносимых каждым из пролетов,
Л (lZroln)=V л (!/„,,„).
/-1
2.5. ПРИЧИНЫ ЗАМИРАНИЙ СИГНАЛА
НА ПРОЛЕТЕ РРЛ И РАСЧЕТ T(Vmtn)
Для пояснения методики расчета величины T'(Vmin) необходи
мо рассмотреть особенности распространения радиоволн на про-
лете РРЛ.
ОБЛАСТЬ ПРОСТРАНСТВА. СУЩЕСТВЕННО
УЧАСТВУЮЩАЯ В РАСПРОСТРАНЕНИИ РАДИОВОЛН.
ЗОНЫ ФРЕНЕЛЯ
Для выделения из всего окружающего пространства той об-
ласти, которая существенна для распространения радиоволн от
передающей к приемной антенне на пролете РРЛ, необходимо
воспользоваться принципом Гюйгенса — Френеля. Этот принцип
впервые был сформулирован в 1690 г. нидерландским физиком
Христианом Гюйгенсом (1629— 1695) и в 1818 г. доказан француз-
ским физиком Огюстом Жаном Френелем (1788—1827) В соот-
ветствии с этим принципом распространение электромагнитной
энергии на пролете РРЛ от передающей антенны (А) к прием-
ной (В) (рис. 2.4) может быть представлено следующим образом-
электромагнитная энергия переносится из точки А к точке В с по-
мощью фронта волны, представляющего собой бесконечную пло-
скость, проведенную перпендикулярно линии, соединяющей цент-
ры передающей и приемной антенн (точки А и В). Этот фронт
волны движется со скоростью С — 3-108 м/с. Каждая точка этого
фронта волны представляет собой элементарный вторичный источ-
ник излучения, т. е в каждый момент времени сосредоточенный
источник энергии из передающей антенны как бы переносится на
фронт волны и «размазывается» по этому фронту. Таким образом,
в каждый момент времени в точке приема сигнал образуется гео-
метрическим суммированием бесконечно большого числа сигналов,
приходящих от отдельных вторичных источников, находящихся на
фронте волны. Векторная диаграмма напряженности полей от вто-
ричных источников будет иметь вид, показанный на рис. 2.5. Если
суммирование производить с определенным шагом вдоль фронта
волны симметрично относительно линии АВ, то получится ломаная
линия (рис 2.5,а); если же суммировать поля от каждого вторич-
ного источника, то ломаная линия векторной диаграммы превра-
тится в плавную кривую, а результирующий вектор напряженно-
сти поля Ej будет замыкать концы этой кривой (рис. 2.5,6). Если
Рис. 2 4. К определению напряженно-
сти ноля по принципу Гюйгенса Фре
иеля
Рис. 2.5. Векторная диаграмма поля
в первой зоне Френеля прн скачко-
образном (а) п прн плавном (б) из
менеинп ее диаметра
13
12
Рис 2 6. Эллипсы, соответствующие зонам Френеля на плоскости
просуммировать поля от всех вторичных источников фронта вол-
ны, то можно обнаружить следующую закономерность: по мере
удаления в обе стороны от центра фронта волны (точки О на
рис 2.6) наступает такой момент, когда поля от вторичных источ-
ников окажутся в противофазе (сдвиг фазы на л) с полем в цент-
ре фронта волны. Это будет соответствовать разности хода
ADB -АВ-=)./2. Суммарная напряженность поля от вторичных
источников области DOD' будет определяться вектором Е|
(рис. 2.7). Эта область называется первой зоной Френеля. Переме-
щая фронт волны по длине пролета (линии АВ), можно отметить
другие граничные точки первой зоны Френеля. Эта зона представ-
ляет собой эллипсоид вращения с фокусами в центрах передаю-
щей и приемной антенн (точки Лий).
К
При дальнейшем увеличении расстояния от точки О напряжен-
ность поля в точке приема (точка В) будет уменьшаться встедст
вне тою, что поля от вторичных источников будут складываться в
этом случае в противофазе с полями первой зоны Френеля При
разности хода лучей АМВ—АМ=> суммарная напряженность по-
; я в точке В вновь изменит фазу (вектор Е2 на рис. 2.7). Это обо-
значает границу второй зоны Френеля, которая представляет собой
также эллипсоид вращения, конфокальный с эллипсоидом первой
зоны Френеля Если продолжить суммирование полей от вторич-
ных источников, все более удаляясь от центра О, то картина бу-
дет периодически повторяться.
Таким образом, все пространство, окружающее точки передачи
и приема, разделено зонами Френеля Векторная диаграмма по-
лей от отдельных зон будет изображаться закручивающейся спи-
ралью (рис. 2.7).
На рис. 2.8,а приведена векторная диаграмма результирующих
полей от каждой зоны Френеля, а па рис. 2.8,6 показаны два век-
тора: вектор напряженности поля от первой зоны Френеля и всех
остальных зон.
Для связистов, проектирующих РРЛ прямой видимости, основ-
ные выводы из сказанного выше могут быть следующими:
1. Любое частичное экранирование пространства неровностями
рельефа местности ослабляет излучение, исходящее из некоторых
зоп Френеля, что влияет на мощность сигнала на входе прием-
ника.
2. Напряженность поля в точке приема от первой зоны Френе-
ля в 2 раза превышает напряженность поля, определяемую всеми
остальными зонами. Таким образом, основная доля энергии пере-
дается внутри первой зоны Френеля. Если просвет на пролете И
(расстояние межту линией, соединяющей центры антенн, и наи-
высшей точкой рельефа местности, рис 2.9) гаков, что неровности
рельефа местности не попадают в пределы первой зоны Френеля,
то мощность сигнала на входе приемника максимальна (если не
учитывать других факторов, влияющих на распространение радио-
волн).
Рис. 2.9. Профиль пролета РРЛ с
Минимальной зоной Френеля
Рис 2.10 Кривая изменения напряжен-
ности поля в точке приема в зависимо-
сти от И
15
3. Зависимость напряженности поля в точке приема от просве-
та Н показана на рис. 2.10. Эта зависимость имеет характер коле-
бании. Амплитуда этих колебаний убывает с увеличением просве-
та, что соответствует векторной диаграмме, приведенной на
рис 2.8. При болыпом просвете (когда открыто 8—12 зон Френе-
ля) эти колебания практически затухают, и напряженность поля
в точке приема соответствует напряженности поля свободного
пространства Есъ. Из рис. 2.10 следует, что внутри первой зоны
Френеля может быть выделена минимальная зона Френеля, гра-
ница которой определяется разностью хода лучей АРВ—АВ = Х/6
(рис. 2.6), от которой напряженность поля в точке приема также
равна £св. Минимальная зона Френеля должна быть свободна от
препятствий. Любая экранировка этой зоны приводит к ухудше
нпю качества связи. Напряженность потя в точке приема, создан-
ная всеми вторичными излучателями, расположенными внутри ми-
нимальной зоны Френеля, численно равна напряженности поля
свободного пространства. Это обстоятельство положено в основу
расчета просвета (выбора высот подвеса антенн).
Радиус минимальной зоны Френеля в любой точке пролета
Яог=|/Л-1/?оХк(1-к), (2 22)
еде
/> =/?,/?0 (2.23)
относительная координата точки определения радиуса зоны
(рис. 2.9).
3 УМИРАНИЯ СИГНАЛА ВЫЗВАННЫЕ
СУБРЕФРАКНИЕП РАДИОВОЛН
Неоднородность нижних слоев атмосферы (тропосферы) приво-
дит к тому, что ее диэлектрическая проницаемость меняется с вы-
сотой. Это изменение, характеризуемое параметром g (вертикаль-
ный градиент диэлектрической проницаемости), приводит к искри-
влению траекторий радиоволн на пролете РРЛ. Это явление назы-
вается рефракцией. Различают положительную (g<0) и отрииа-
Рнс 2.11. Виды рефракции радиоволн
в атмосфере
Рис. 2.12. К пояснению механизма
возникновения замираний сигнала,
вызванных субрефракцисн радио-
волн
16
тельную (^>0) рефракцию (рис. 2.11) В случае отсутствия ре-
фракции g — 0.
К замираниям сигнала приводит отрицательная рефракция, на-
зываемая субрефракцией Механизм возникновения такого рода
замираний следующий: постоянное изменение микроклимата тро-
посферы приводит к тому, что диэлектрическая проницаемость (и
соответственно g) начинает меняться во времени по случайному
закону, что в свою очередь приводит к постоянному случайному
изменению степени рефракции траекторий радиоволн. При этом
могут возникнуть такие обстоятельства, когда степень рефракции
окажется значительной настолько, что неровности рельефа мест-
ности существенно заэкранируют минимальную зону Френеля
(рис. 2.12), что приведет к резкому уменьшению мощности сигна-
ла на входе приемника. Это и будет моментом глубоких замира-
ний сигнала. Процент времени ухудшения качества связи, вызван-
ного указанной причиной, обозначается ТДУт,,,).
Такого рода замирания характерны для сухопутных трасс, осо-
бенно в летнее время и весной. Они имеют большую продолжи-
тельность (от нескольких десятков минут до нескольких часов),
так как обусловлены инерционными метеорологическими процесса-
ми (например, приземными туманами).
ВЫБОР ВЫСОТЫ ПОДВЕСА АНТЕНН
И РАСЧЕТ ВЕЛИЧИНЫ Го( Vmlp)
Основным методом борьбы с субрефракционными замираниями
является правильный выбор просвета на прочете (расстояния
между линией, соединяющей центры антенн, и наивысшей точкой
пролета; рис. 2 13) По характеру рельефа местности пролеты мо-
гут быть разделены на пересеченные и слабопересеченные.
На пересеченном про ieie высота неровное!ей земной поверхно-
сти соответствует условию
ДЛе>2Я0. (2.24)
К слабопересеченпым пролетам относятся морские пролеты,
сухопутные пролеты с неровностями земной поверхности, неудов-
летворяющими условию (2.24), а также пролеты с гладким рель-
ефом, для которых коэффициент расходимости £)п>0,8 (методика
расчета Dn приведена ниже).
Независимо от типа пролета производят следующие предвари-
тельные операции.
I Строят профиль пролета, из которого определяют наивыс-
шую точку рельефа (критическую точку) и определяют ее коор-
динат) (см. рис. 2.13).
2. Рассчитывают относительную координату критической точки
по формуле (2.23).
3. Для климатического района прохождения трассы проектиру-
емой РРЛ выписывают среднее значение вертикального градиен-
2—П58 17
та g и стандартное отклонение о (значения g и гт приведены в При-
ложении 2).
На пересеченном пролете просвет, существующий в течение
80% времени (//(80) -=H(g+a), рис. 2.13), должен быть равен
радиусу минимальной зоны Френеля Но.
При этом просвет с учетом рефракции
/7(i + a) = //(0) + A^(i4-3),
где //(0)—просвет в отсутствие рефракции (при g—0);
Sll(g+o)—приращение просвета за счет рефракции.
Тогда просвет без учета рефракции (а именно для этого слу-
чая построены профили пролетов)
H(0) = Ho-bH(g с). (2.25)
где Но рассчитывают по выражению (2 22), а
_ 02
ДА/(j/4-з) —----д—(£+=)'<(1 - к)- (2.26)
Т'
На слабоперессченном пролете задают последовательно не-
сколько значений просвета (например, //(О)=//о, а затем //(0) =
- Но±2 м; /70±4 м и т. д.) и для каждого значения просвета про-
водят соответствующие расчеты, на основании которых выбирают
оптимальный просвет по минимуму суммарного процента вре-
мени Тг.
При заданном значении просвета определяют высоты подвеса
антенн /i| и /г2 (рис. 2.13), а затем по методике, изложенной выше,
рассчитывают минимально допустимый множитель ослабления
(при этом длины вертикальных участков волноводов принимают
раВНЫМИ /ы=/1ь /в2 = Й2).
Расчет величины r0(Vmin) проводят по следующей методике:
1. Определяют среднее значение просвета на пролете
//(g)=//(O)--|-A//(i), (2-27)
где _ _
Д 77(g) = (flg/4) gK (1 - *). (2.28)
2. Определяют относительный просвет
p(g) = H(g)/H0. (2.29)
Рис. 2.13. К пояснению вы-
бора высот подвеса антенн
и определения параметра
препятствия ц
18
Рис. 2.14. Профиль пролета РРЛ с дву-
мя препятствиями
Рис 2.15 Зависимости Уо
от параметра препятствия
3 Для унификации расчетов принято аппроксимировать пре-
пятствие любой формы сферой. Параметр у, характеризующий
аппроксимирующую сферу, определяют следующим образом: про-
водят прямую АВ параллельно радиолучу на расстоянии \у=Н0
от вершины препятствия (рис 2.13) и из профиля находят шири-
ну препятствия г
Тогда
Р = к2 (\—к)2/Р у/64'7.73, (2.30)
еде Z = r/R0; х — Ьу!Нь.
(2.31)
Если рельеф местности таков, что прямая АВ отсекает два
препятствия (рис. 2.14), то необходимо проверить, можно ли дан-
ные препятствия аппроксимировать одной сферой. Для этого сле-
дует рассчитать коэффициент связи
Л = 1,661g 2/
1
1 ----- arcsin
RM RJ
RAR<i RA
(2 32)
Если /R<0,67, to препятствия можно аппроксимировать одной
сферой, а если />>0,67, то необходимо учитывать каждое препят-
ствие отдельно.
4 Рассчитывают значения относительного просвета p(g0), при
котором наступает глубокое замирание сигнала, вызванное экра-
нировкой препятствием минимальной зоны Френеля
Р (go) = (Vo - Vinin)/ IZO, (2.33)
где Vo — множитель ослабления при Д(0)= 0, определяемый из
рис. 2.15 по известному значению параметра и.
Если на пролете имеются два удаленных препятствия, которые
надо учитывать отдельно, то значение р (go) определяют по
формуле
р -j Е f R Vq2 П (Е I
Vm + Voa V/c2(l— «2)//<i(l -л;,)
(2 34)
2’ 19
Рис. 2.16 График для опре-
деления Чг
где lzmin, V01, lz02 в де-
цибелах; Voi(Vo2)—мно-
житель ослабления (Уо)
при наличии только пер-
вого (или второго) пре-
пятствия; К| и к2— отно-
сительные координаты
первого и второго препят-
ствия соответственно.
5. Рассчитывают пара-
метр
4=2,31 А
(2.35)
(2.36)
6 Значения ^(Утш) определяют из рис. 2 16.
Глубина субрефракционных замираний существенным образом
зависит от ширины препятствия, экранирующего минимальную зо-
ну Френеля. Худшим случаем является трасса с плоским релье-
фом (ц->0), когда при незначительных прогибах траекторий ра-
диолуча значительная часть минимальной зоны Френеля экрани-
руется препятствием
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ ЗАМИРАНИЯ
Электромагнитная энергия может попасть в точку приема не
только непосредственно от передающей антенны, по и отразившись
от поверхности Земли. Отраженная волна наиболее интенсивна на
сухопутных плоских трассах, проходящих в слабопересеченной,
лишенной лесного покрова местности, а также трассах, проходя-
щих над большими водными пространствами. На пересеченных
пролетах и пролетах с лесным покровом отражениями от поверх-
ности Земли можно пренебречь.
20
В точку приема попадают также волны, отраженные от слои-
стых неоднородностей тропосферы (типа облаков, метеорологиче-
ских фронтов и пр.). При этом в точке приема происходит интер-
ференция (геометрическое сложение) прямой волны и отраженных
волн. На рис. 2.17 показан профиль пролета РРЛ с отражением
от поверхности Земли (луч АВС) и от слоя в тропосфере
(луч ADC). Здесь учтено также то обстоятельство, что поле в
точке приема формируется в пределах эллипсоида минимальной
зоны Френеля. Эта зона показана как для прямого, так и для от-
раженных лучен.
Прямая и отраженные волны сложатся в противофазе (это и
есть случай глубокого замирания сигнала), если разность хода
окажется кратной половине длины волны, т. е. если будет выпол-
няться условие:
| АВС - | АС
i ADC | - | AC ! = m — ,
2
(2.37)
где n, m= 1, 2, 3,...
Явление рефракции радиоволн в тропосфере (на рис. 2.17 для
упрощения показана рефракция только прямой волны) приводит
Рис. 2.17. К пояснению механизма
возникновения интерференционных
замираний сигнала
Рис. 2.18. К расчету Тинт
а — на слабопересечепных сухопутных
пролетах РРЛ; б—на слабопересечепных
приморских и морских пролетах РРЛ
21
к тому, что разность хода постоянно меняется во времени по слу-
чайному закону, поэтому вероятно наступление такого момента,
когда окажутся выполненными условия (2.37). Процент времени
ухудшения качества связи за счет интерференционных замираний
обозначается как ТИнт(Ут!п). Продолжительность замираний та-
кого рода составляет доли секунды — десятки секунд.
Расчет величины ТикНУин») проводится по следующей ме-
тодике:
1. На пересеченном (или слабопсресечениом лесистом пролете)
интерференционные замирания определяются только отражениями
от слоистых неоднородностей тропосферы.
При этом
(2.38)
где Vmin — в относительных единицах;
7-(Де) = 4,1-1О-^/?о2)/Д (2.39)
— выраженная в процентах вероятность интерференционных зами-
раний, обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неод-
нородностей тропосферы со скачком диэлектрической проницаемо-
сти, равным Де; Ro в километрах; f0— в гигогсрцах; 1 для
сухопутных трасс; g — 5 для районов с повышенной влажностью
(реки, озера и т. п.).
2. Для слабопсрссечеппых пролетов учитывают также отра-
жение радиоволн от поверхности Земли (если коэффициент рас-
ходимости D;I>0,8):
D __ 1Z-| / 1 + 13,1/f2(1 ~Л2-| Dn~ l2Vnma] Ij Z2[P(0) — 1 6/zniJX|| [ 4к(1 к) L (2.40)
где k и I определяются выражениями (2.23) и (2.31);
^(О) = Н(О)/Но; (2.41)
/?.тах—максимально возможный номер интерференционного мини-
мума на данном пролете при изменении g в пределах +30-10~8<
<£<Дкр, где £кр = — 31,4-10~8 1/м;
«тах^Р2(^кр)/6, (2.42)
>P(gKp)= H(gKp) Яо- (2-43)
3. В этом случае
7;.,r(l/mln) = Q^IJ(Ae), (2-44)
где Т(Де)-- определяют по выражению (2.39), a Vmin подставля-
ют в относительных единицах.
Величину Q определяют по рис. 2.18 по известному значению
функции f[p(g), 71], которая при известном параметре Л (выраже-
ние (2.36)) может быть определена по рис. 2.19.
22
ЗАМИРАНИЯ. ВЫЗВАННЫЕ РАССЕЯНИЕМ
электромагнитной энергии в дождях
Этот вид замираний существенно проявляется в тех случаях,
когда длина волны передаваемых колебании оказывается соизме-
римой с размерами дождевой капли. Можно показать, что такие
замирания имеют место на частотах ГГц. При этом выпаде-
ние ливневых дождей может привести к замираниям столь глубо-
ким, что связь во время ливня прерывается. Процент времени
ухудшения качества связи, вызванного замираниями этого вида,
обозначается ^(ГглиО-
Расчет величины ^(Vniin) проводится по следующей методике.
1 По рис. 2.20 по известной величине Уты определяют пре-
дельно допустимую интенсивность дождя J для данного пролета.
23
Рис. 2.20- Зависимости V’ от У:
а — при вертикальной поляриза-
ции (в диапазоне 8 ГГц): б —
при горизонтальной поляризации
в диапазоне 8 ГГц; в — при вер
тикадьной поляризации (в диа-
пазоне 11 ГГц)
Датее по рис. 2 21 по найденной интенсивности дождя определяют
7\(Vmin). Кривые рис. 2.21 построены для следующих районов:
1 — Карельская АССР, Кольский полуостров,
2 — Прибалтика, Белоруссия,
За — средняя полоса Европейской территории СССР,
36 — Среднее Поволжье,
4 — степные районы Центра Европейской территории СССР,
Украины, Дона, Крыма, Краснодарского и Ставропольского кра-
ев, Молдавии, Западной Украины,
5 — район Прикаспийской низменности,
6 —Южный Урал,
7 — Средний Урал,
8а, 86-—Каспийское побережье Кавказа (а — июнь, август;
б — май, сентябрь, октябрь),
9 — горный Кавказ,
10а, 106 — район Поти—Батуми (а — июнь, август; б—май,
сентябрь, октябрь),
24
Рис. 2.21. Статистическое распределение среднемн путных значений интенсивно-
сти дождей: а — на Европейской территории СССР, б — на Азиатской террито-
рии СССР; в — иа Кавказе 25-
11 — Сухуми,
12 — Сочи — Туапсе,
13 — Западно-Сибирская низменность,
14 — степная полоса Южной Сибири и Казахстана,
15 — пустыни и полупустыни Средней Азии,
16 — предгорья Средней Азии, Приморский край, Хабаровский
кран. Амурская об iacn>,
17 — Саяны и Алтайский край,
18 — Прибайкалье,
19 — Забайкалье,
20 — Якутия, средняя полоса Средне-сибирского плоскогорья,
21 —Северо-Восток азиатской территории СССР,
22 — Салехард, Турухапск.
2.6 РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СВЯЗИ НА РРЛ
После расчета для каждого пролета РРЛ величии Т0(Уты),
7’ИНт(Ут1п) и ТДТ'тш) рассчитывают суммарный процент времени
ухудшения качества связи для всей РРЛ по формуле
Tz (- V rui (Vmin) + V 7И11Т(Ига1п) + V T3i +
1=1 z —I I—I
z-i
где /z —число пролетов на проектируемой РРЛ; Л,,,(Emin)—про-
цент времени ухудшения качества связи на РРЛ из-за мешающего
действия передатчиков радиоэлектронных средств, работающих в
той же полосе частот, что и приемники проектируемой РРЛ.
.Методика расчета величины 7’BH(l/mii’.) приведена в гл. 5.
Для борьбы с быстрыми интерференционными замираниями на
РРЛ применяют разнесенный прием, при котором существенно
уменьшается величина 7’инг( Vmfn).
Как показано выше, условие возникновения интерференцион-
ных замираний определяется как
I D [ 2, (2.45)
где |О| — разность хода прямой и отраженной волн
Борьба с такими замираниями состоит в том, чтобы равенст-
во (2.45) превратить в неравенство. Это можно сделать тремя
способами: изменить в (2.45) или правую часть, или левую часть,
или обе части одновременно
Сущность изменения правой части (2.45) состоит в переходе
в момент наступления замираний на другую длину волны (дру-
гую частоту). При этом вероятность того, что и для новой часто-
ты также будет выполняться равенство (2 45), оказывается су-
щественно меньше, чем для исходной частоты Такой метод назы-
вается частотно-разнесенным приемом. Организуется он па участ-
ке резервирования.
26
Изменить левую часть в
(2.15) можно, применив еще
одну антенну и сдвоенный при-
емник с блоком автовыбора
для приема колебаний от со-
седней станции. Обычно вто-
рая антенна отстоит от основ-
ной по вертикали на рассто-
янии А/г^150л. Для второй
антенны будет другая раз-
ность хода прямой и отражен-
ной волн (рис. 2.22), а веро-
Рпс. 2.22. К пояснению принципа прост-
ранственно разнесенного приема
ятность того, что и для второй антенны будет выполняться равен-
ство (2.45), существенно меньше, чем для первой антенны. Такой
метод называется пространственно-разнесенным приемом. Он ор-
ганизуется на каждой станции. В особо сложных случаях приме-
няют одновременно разнесенные как по частоте, так и в прост-
ранстве.
Частотно-разнесенный прием реализуется использованием ре-
зервного ствола РРЛ (для работы которого выделена отдельная
несущая частота). Суммарный процент времени ухудшения качест-
ва связи па РРЛ для этого случая определится по формуле
Ts (lZraIn) = Г (1/П1|п) +
П П п
1 (V'min) — 7Oz G min) + 2^ Т^д,- ( V mln) <7 umi ( mjn) (2.47)
i=l i=l Z=I
(2-46)
z — помер участка резервирования; р — число участков резерви-
рования; m — число пролетов на участке резервирования; q — учи-
тывает часть времени, в течение которого ствол горячего резерва
не используется для резервирования при замираниях (ремонт ап
паратуры, профилактические измерения без перерыва связи и пр.);
на пересеченных пролетах с/ = 0,08; на слабопсречисленных проле-
тах <7 = 0,15; А'- число рабочих стволов; Q— эмпирический коэф-
фициент; s — число резервных стволов.
Величина Cf может быть определена по формуле;
Cf~ (Cbf + tn — 1).'от,
где приближенно для пересеченных пролетов
580 для диапазона 2 ГГц,
1100 —4 ГГц,
1700 --- 6 ГГц,
2500 —8 ГГц;
27
для слабопересеченных пролетов
100 для диапазона 2 ГГц,
<"д/ = 200 4 ГГц,
400 — 6 ГГц,
500 —“ — 8 ГГц.
Для пространственно-разнесенного приема
И
т t ( l^mln) = 1 пр/ ( l^min)»
1=1
(2.48)
где Tnp(Vmin)—процент времени ухудшения качества связи для
одного пролета,
7 пр ( lAnln) = Tq (I/m)n) + Гд ( Irinin) —
+ G Tnm (l/inIn)„ тнит (• 10 A (2.49)
(индексы «и» и «в» — для нижней и верхней антенны соответст-
венно); Сп — эмпирический коэффициент, определяемый как
при
при
при
Knin < — 32 дБ,
V mln "С — 30 дБ,
Vra,n < — 28 дБ.
Для борьбы с замираниями, вызванными дождями, па РРЛ,
работающих в диапазоне выше 10 ГГц, применяют разнесение в
пространстве рабочих и резервных стволов на несколько километ-
ров При этом учитывается пространственная неравномерность
выпадения дождей.
Глава 3 РАСЧЕТ И ИЗМЕРЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАНАЛОВ РРЛ
ПРЯМОЙ ВИДИМОСТИ
С помощью РРЛ прямой видимости передают: сигналы многока-
нальных телефонных сообщений в аналоговой и цифровой форме
(МТС) и телевизионные (ТВ) сигналы совместно с сигналами
звукового сопровождения (ЗС).
Радиорелейная аппаратура состоит из трех основных частей
(рис. 3.1); аппаратуры уплотнения (АУ), в передающей части ко-
торой сигналы отдельных каналов объединяются в общий группо-
вой сигнал (сигнал МТС), а в приемной части происходит выде-
ление из группового сигнала отдельных каналов (в большинстве
случаев при передаче МТС АУ не входит в комплект РРЛ аппара-
туры); оконечной аппаратуры (ОА), в передающей части которой
осуществляется частотная модуляция несущей промежуточной ча-
стоты (ПЧ) групповым сигналом и последующее усиление сигна-
ла ПЧ, а в приемной части осуществляется демодуляция сигнала
28
Рис. 3 I. Упрощенная структурная схема миогопролетиой РРЛ
Т1Ч; высокочастотной аппаратуры (ВЧ), состоящей из передатчи-
ка (П) и приемника (ПР); в передатчике осуществляется преоб-
разование сигнала ПЧ в СВЧ сигнал соответствующего диапазо-
на н усиление СВЧ сигнала, в приемнике — обратное преобразо
ванне сигнала СВЧ в сигнал ПЧ и его усиление.
Па пути от передатчика одной оконечной станции к приемнику
другой оконечной станции сигнал претерпевает изменения, основ-
ная причина которых в неидеальности характеристик аппаратуры.
Эти изменения приводят к искажениям сигнала на выходе канала,
которые принципиально неустранимы, но могут быть сделаны до-
статочно малыми, а следовательно, неощутимыми для абонента.
Для каждого вида сообщений существуют нормы на допусти-
мые искажения в канале. Система связи считается правильно
спроектированной, если искажения в канале не превышают допу-
стимых значении. Эти допустимые значения определяют по ре-
зультатам исследований и эксплуатации РРЛ как в СССР, так и
за рубежом. При этом учитываются последние достижения в тех-
нике радиорелейной связи.
Для внутренних линий СССР допустимые искажения в каналах
РРЛ определяют по нормам ЕАСС, на международных линиях —
рекомендациями Международного Консультативного Комитета по
Радио (МККР), созданного в 1927 г. и являющегося одним из
важнейших органов Международного союза электросвязи [14].
Нормы ЕАСС и рекомендации МККР на допустимые искажения
сигналов в каналах РРЛ прямой видимости в основном совпа-
дают.
3.1. ПЕРЕДАЧА МНОГОКАНАЛЬНЫХ
ТЕЛЕФОННЫХ СООБЩЕНИЙ ПО РРЛ
СРЕДНЯЯ и ПИКОВАЯ мощности
МНОГОКАНАЛЬНОГО ТЕЛЕФОННОГО СООБЩЕНИЯ
Многоканальное телефонное сообщение (групповой сигнал),
являющееся суммой случайных транспонированных ио частоте
сигналов отдельных ТФ канатов, представляет собой также слу-
чайный электрический сигнал, параметры которого могут быть
оценены только статистически, т. е. путем усреднения за опреде-
ленный промежуток времени.
Основные параметры, характеризующие МТС, — средняя и пи-
ковая мощности. Средняя мощность МТС определяется как сумма
средних мощностей отдельных ТФ каналов. При этом полагают
29
сигналы отдельных ТФ каналов независимыми, а их средние мощ-
ности одинаковыми:
^ср = Я.чЛ. (3.1)
где Л'— число ТФ каналов в групповом сигнале; PKxp=PlkX—
средняя мощность одного ТФ канала в час наибольшей загрузки;
Р\—собственно средняя мощность одного ТФ капала; k — коэф-
фициент активности канала, показывающий, какая часть каналов
в групповом сигнале является в данный момент активной; при
Лг>600, k~ 0,25... 0,3; X коэффициент, показывающий увс ’име-
ние средней мощности одного капала за счет неполного подавле-
ния поднесущих колебаний в ЛУ, а также передачи по линии свя-
зи сигналов вызова.
Указанные величины определяют экспериментально на основа-
нии большого числа измерений.
Для .¥>240 по рекомендациям МККР /->к.ср=31,4 мкВт, а ио
нормам ЕАСС Рк.ср— 50 мкВт.
Повышение значения /Jh.Cp в ЕАСС объясняется тем, что в
СССР по ТФ каналам передают также сигналы телеграфа, фото-
телеграфа, вещания. Используют также вторичное уплотнение ТФ
каналов.
Обычно оценивают не среднюю мощность МТС, а его средний
уровень в децибелах по отношению к 1 мВт:
/ЛР = 10 1g Ptp = ркср + 101g ,V, (3.2)
где
— 15 дБм по рекомендациям МККР,
— 13 дБм по нормам ЕАСС.
Для малоканальных РРЛ с числом ТФ каналов от 12 до
240 средний уровень МТС определяют по эмпирической формуле
Ap = -l+41gV. (3.3)
Рк ср — Ю 1g Рк.(р
В табл. 3.1 приведены средние мощности МТС и их уровни
для различного числа ТФ каналов.
Таблица 3.1
Число ТФ ка- налов N ₽к.ср= ——15 дБм ——13 дБм Число ТФ клналов N Рк.ср,— = — 15 дБм Рк.ср, —13 дБм
^ср, мВт ₽ср, дЬм "ср, мВт "ср, дБм "cP. мВт Рср, дБм р ср, мВт Рср» дБм
12 24 60 120 300 600 720 2,14 2,82 4,07 5,35 9,6 19,2 23,0 3,3 4,5 6,1 7,3 9,8 12,8 13,6 3,0 8,0 10 15,0 30,0 36,0 4,8 9,0 10 11,8 14,8 15,6 960 1020 1260 1320 1800 1920 Для К- 1920 2700 30,7 32,6 40.3 42,2 57,6 61,4 86,4 14,8 15,1 16,0 16,2 17,5 17,8 19,3 48,0 51,0 63,0 66,0 90,0 96,0 76,8 16,8 17,1 18,0 18,2 19,5 19,8 18,5
Многоканальное телефонное сообщение нельзя достаточно пол-
но характеризовать только с помощью средней мощности (и соот-
30
Рис. 3.2 Осциллограмма
напряжения многоканально-
го ТФ сообщения
встственно среднего
уровня). В короткие
промежутки времени
могут появляться зна-
чительные выбросы на-
пряжения (и соответ-
ственно мощности)
МТС. Оконечная аппа-
ратура РРЛ должна
без искажений пропу-
скать эти пиковые зна-
чения
Пиковая мощность, соответствующая пиковому значению на-
пряжения МТС, связана с его средней мощностью соотношением
^ИИКе% = (3.4)
где — пикфактор МТС, определяемый экспериментально.
Величина х.% зависит от числа ТФ каналов и от процента вре-
мени (е%) наблюдений Т, в течение которого действительная пи-
ковая мощность может превышать рассчитанную по (3.4). Уровень
пиковой мощности МТС определяется (в дБм) по формуле
РпИК.% — 1 0 “l" Pep- (3,5)
Для большого числа ТФ каналов 10 Igy,io/O =8,3 дБ: lOIgxoi»/,^
= 10,2 дБ; 101gxn% =13 дБ.
На рис. 3.2 показано изменение напряжения МТС, а также его
среднее и пиковые значения.
ДЕВИАЦИЯ ЧАСТОТЫ ИЛ ВЫХОДЕ МОДУЛЯТОРА
Поскольку при передаче МТС модулирующее напряжение яв-
ляется случайным процессом, то случайным процессом оказывает-
ся также и изменение частоты несущей па выходе модулятора.
Поэтому оценку величины девиации частоты на выходе частотного
модулятора оконечной аппаратуры РРЛ производят по усреднен-
ным статистическим параметрам.
Важным параметром в технике РРЛ является девиация часто-
ты «на канал» АД. Это девиация частоты устанавливается на вы-
ходе частотного модулятора при подаче па вход ТФ канала изме-
рительного сигнала (синусоидального напряжения частоты FK=
-800 Гц и мощностью Рк=1 мВт). Девиация частоты задастся
рекомендациями МККР, так как это дает возможность соединять
РРЛ различных стран по промежуточной частоте. Настройку РРЛ
производят таким образом (рис. 3.3), чтобы при подаче на вход
одного из каналов (на вход его дифсистемы) измерительного сиг-
нала на выходе частотного модулятора (ЧМ) была установлена
девиация частоты АД. При этом па выходе этого канала на дру-
31
Рис 3.3 К пояснению методики установки вели-
чины Aflt
Рис 3.4. К определению
величины Д/э
гом копие РРЛ мощность сигнала также должна быть равна
Рк 1 мВт. При этом остальные каналы должны быть нагружены
на R = 150 Ом.
Такой выход ТФ канала называется точкой относительного ну-
левого уровня (ТОНУ), поскольку уровень сигнала в этой точке по
отношению к 1 мВт равен рк = 10 1g Рк = 0 дБ. Аналогичным обра-
зом настраивают и все остальные каналы.
Если известна величина Д/ь, то может быть определена эффек-
тивная (средняя) девиация частоты А/э. Эта девиация частоты
устанавливается при подаче на вход частотного модулятора (точ-
ка А на рис. 3.3) синусоидального сигнала частоты 800 Гц и мощ-
ности, равной средней мощности МТС РсР. Поскольку для работы
используют линейный участок модуляционной характеристики
(рис. 3.4), то может быть записана следующая пропорция:
Д/»/Д/к = «ср/«к, ОТСЮДа Д/э = А/к«ср/«к-
Возводя в квадрат и одновременно извлекая квадратный ко-
рень из обеих частей записанного соотношения, имеем
V . = а/. |/
К
При этом можно заметить, что поскольку иср и ик измеряют на
одном и том же сопротивлении R, то
«=//? = Ргр; ^//? = Р,.= ! мВ г.
Тогда Д/э = Д/кУВср/1 мВт или окончательно
А/э = Д/к/Яр. мВт. (3.6)
Пиковая девиация частоты на выходе частотного модулятора с
учетом (3.4) будет определяться как
Д/пике% = AfK УРпик-% = А/» • (3-7)
Значения девиации частоты Д/к и Д/э для радиорелейных си-
стем различной емкости приведены в табл. 3.2.
32
Таблица 32
Число ТФ
каналов
12 21 60
120 300 600 720 960:1020 1260 1320 1800 1920 2700
Эффектив-
ная девиа-
ция частоты
«ни капал»
АЛ, кГц
35 50
100
200
Эффектив-
ная девиа-
ция асготы
Дн, кГц, по
рекоменда-
циям МККР
{Рк ср==
— 31,6 мкВт)
ио нормам
ЕАСС
(Рср —
- 50 мкВт)
620 876 960 11'18 1142 889
910 1063 1097 1300
775 1095 1200 13S6 1428
1111
1137 1328 1372
3.2. ШУМЫ В ТФ КАНАЛАХ РРЛ
Различают два вида шумов в ТФ каналах РРЛ: шумы, вы-
званные тепловым движением электронов в резисторах и усили-
тельных элементах схем (тепловые шумы), и шумы, вызванные не-
линейностью характеристик трактов РРЛ (нелинейные переход-
ные шумы). На выходе ТФ канала мощность шумов Рш.вых всегда
оценивают в ТОНУ, где мощность сигнала Рс = 1 мВт.
Одна из основных задач при проектировании РРЛ — расчет
суммарной мощности шума в канате РШ'_ и сравнение ее с допу-
стимой величиной Рш.доп, задаваемой нормами ЕАСС (или реко-
мендациями МККР). Линия считается спроектированной правиль-
но, если выполняется неравенство
Рщ- ^шдоп* (3.5)
РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ШУМОВ НА ВЫХОДЕ ТФ
КАНАЛА В ТОНУ
Тепловые шумы. В ТФ канале они опредс 1яются шумами,
вносимыми входными каскадами приемника (рис. 3 5) Рт.пр, а
также шумами, вносимыми гетеродинами передатчика и приемни-
ка Рт.гет и модемами Р|.мод:
А*г — пр Н- ^т.гет “Ь ^т.чод-
Шумы гетеродинов и модемов постоянны во времени и задают-
ся в технических данных аппаратуры РРЛ
Р Р = Р
1 т.гет I 1 т.мод * т.пост*
3 1158 33
Рис. 3.5. К пояснению возникновения тепловых шумов в ап-
паратуре РРЛ
Шумы, вносимые входными каскадами приемника, зависят от
мощности’сигнала на его входе. В момент замираний мощность
сигнала на входе приемника Рс уменьшается, и для того чтобы
обеспечить постоянство мощности сигнала па выходе ТФ капала в
"ТОНУ (/%=1 мВт), система АРУ приемника увеличивает коэффи-
циент усиления УПЧ, и тем самым увеличивается мощность теп-
ловых шумов, вносимых УПЧ, и соответственно мощность тепло-
вых шумов па выходе ТФ капала. Поскольку на входе приемника
всегда имеют место случайные изменения мощности сигнала, сле-
довательно, на выходе ТФ канала в ТОНУ всегда будут иметь ме-
сто соответствующие изменения мощности теплового шума.
В соответствии с нормами ЕАСС (Рекомендациями МККР)
оценивают среднестатистическую мощность теплового шума, су-
ществующую в ТФ канале в течение 80% времени любого меся-
ца, т. с.
Рт Рт(80) + Рт.пост. (3.9)
Можно указать несколько расчетных формул мощности тепло-
вого шума Рт(80) Самая общая формула имеет вид [1] (в пВтО):
п ЬТ AF F \2
рт(80) = ю«-^у/; А- Ут(о), (З.Ю)
Рс.1ж(80) \ Д/к /
где 109—коэффициент, позволяющий получить размерность мощ-
ности шумов в пВтО, поскольку 1 мВт=109 пВт (0 — означает, что
мощность шумов определяют в ТОНУ); kn — псофометрический
коэффициент (/г^=0,56), учитывающий особенности восприятия
человеческим ухом различных звуковых частот; иш коэффици-
ент шума приемника (задается в технических данных аппарату-
ры); k — постоянная Больцмана; То — абсолютная температура
среды, 70=300 К, kT0==4-Ю-21 Вт/Гц; ДАК = 3,1 кГц — ширина по-
лосы пропускания одного ТФ кана а; Рс.вх(80)—мощность сиг-
нала на входе приемника, существующая в течение 80% времени,
методика определения которой приведена в § 2; FK — средняя ча-
стота ТФ капала, в котором определяют тепловой шум, AfK— де-
виация частоты «на канал»; t/T(cr)—коэффициент, учитывающий
введение предыскажений МТС и зависящий от относительной
частоты ТФ канала о= (Ек—Еи)/(/?в—Еч) (А,, и FB— соотвстст-
ственно нижняя и верхняя частоты в групповом спектре)
34
Постоянные величины, зависящие только от параметров пере-
даваемых сообщений и коэффициента шума приемника, могут
быть объединены в коэффициент В», рассчитываемый по формуле
(обычно для верхнего ТФ канала)
Вм = 2,875- (ЛЖ)2. (3.11)
Тогда
Я(80) = _ л-2ут(з), (3.12)
* С-ВХ
где
= FK./FB.
(3.13)
Если вместо коэффициента шума приемника задана эквива-
лентная шумовая температура приемника Т3, то
Д1 = 2,4-10--^(Л11/Д/к)2. (3 .14)
Величина Рт(80) может быть найдена через коэффициент си-
стемы. Из (2.14) при Рс=1 мВт=109 пВт следует
/ т \ Х-'КД I “• f 1 7
/СтфАП0СТ1/2 (80)
где коэффициент системы для любого ТФ канала может быть
определен по выражению
0,144- 10,sPn (Вт) /Д/к\2
Лтф (с) =-------------—--------- —— . (3.1b)
«шУт(з) \ FK }
В случае, если коэффициент системы определен для верхнего
ТФ канала, Л'тф (1), выражение (3.16) может быть переписано
в виде
0 4
• (3-17)
Ут -Ук
Величина ЕПост определяется по выражению (2.5); Е(80) —
множитель ослабления на пролете РРЛ, существующий в течение
80% времени любого месяца; значения этого множителя ослаб-
ления в зависимости от длины пролета и средней длины волны
передаваемых колебаний определяются из табл. 3.3.
Переходные шумы, вызванные нелинейностью амплитудной ха-
рактеристики группового тракта. К групповому тракту РРЛ отно-
сятся (рис 3.6) модемы (ЧМ, ЧД) и групповые усилители (ГУ).
Рис. 3 6 Структурная схема группового тракта РРЛ
3*
35
Рис. 3.7. Амплитудная характеристи-
ка группового тракта РРЛ
Для неискаженной работы необходимо, чтобы иВых(О изменя-
лось пропорционально »ЙЛ(/), т. е. чтобы амплитудная характери-
стика группового тракта (рис. 3.7) была линейна. Однако на прак-
тике абсолютной линейности амплитудной характеристики полу-
чить нс у дастся. Нелинейность этой характеристики приводит к
появлению гармоник МТС, которые, попадая в полосы пропуска-
ния отдельных ТФ каналов, воспринимаются абонентами как по-
мехи (нелинейный переходный шум). Очевидно, что чем больше
число передаваемых ТФ каналов (чем ботыпе РСр), тем выше бу-
дет мощность этого шума.
Таблица 33
Средняя
длина вол-
ны. см
Значения 10 Ig V1 (80). дБ.
при длине пролета не бо
лес, км
ЗП I 40 I «0 I 60
16
8.2 5,1
3,8. 2,7
Таблица 3.4
3 У2ир^ >'зпр1^ УТО)
0 3,3 1,18 2,5
0,25 1,63 1,01 2.05
0,5 0,61 0,74 1,3
0,75 0 27 0,48 0,72
1.0 0,13 0,25 0.4
Степень нелинейности амплитудной характеристики оценивают
с помощью коэффициентов гармоник (отдельно для каждой гар-
моники). Обычно нелинейность амплитудной характеристики
группового тракта невелика, поэтому ограничиваются учетом толь-
ко коэффициентов второй и третьей гармоник. Если задан коэф-
фициент гармоник, то должно быть задано также напряжение
входного сигнала, при котором этот коэффициент определен.
Коэффициенты гармоник определяют при входном измерите i >-
ном сигнале (Р„=1 мВт), к2л й «зк, и при синусоидальном сигна-
ле мощностью, равной средней мощности МТС, Рср, к23, Кз3 При
этом коэффициенты гармоник связаны соотношениями
К'гэ — ^2к /Лр •
^Зэ ~ ^Зк^ср»
(3.18)
где Рср в милливаттах.
36
Энергия гармоник МТС (мощность нелинейного переходного
шума) распределена по групповому спектру неравномерно, по
сложному закону, который учитывается введением коэффициентов
1/2пр(о) и г/зпр(о) соответственно для 2-й и 3-й гармоники. При
этом учитывают также введение предыскажении МТС. Значения
коэффициентов i/2np(n) и {/зпр(ст), а также t/r(o) для различных о,
приведены в табл. 3.4.
Мощность нелинейных переходных шумов на выходе ТФ кана-
ла в ТОНУ (в нВтО), вызванных нелинейностью амплитудной ха-
рактеристики группового тракта [1],
ЯР = 10° Л-2 [4P^Kyznp (=) + 24РЗр4(Уз(3) 1, (3.19)
где ЛГ — ширина полосы группового спектра частот.
Для числа каналов .¥>240 расчетная формула (в пВтО) мо
жег быть записана в виде:
Ргр = 53 10« |«2эУ,пр (=) + бд-2эуЗП|) (3)[. (3.20)
Для расчетов по (3.19) и (3.20) должны быть известны резуль-
таты измерений коэффициентов гармоник. Если коэффициенты
гармоник не известны, то для их определения можно использовать
результаты измерения мощности нелинейных переходных шумов
(см. разд. «Измерение мощности шумов в каналах») При этом
измеряют мощность шума в нижнем и верхнем ТФ канале
Лт(п = 0) — Ргр(0) и Prp(i) и составляют систему уравнений с
двумя неизвестными
|ЯР (0) = 53- 10е |/с’эу2пр (0) + бл-^узпр m
(Я (I) = S3 • 10е [<y2lI|) (1) + 6ф3пр (1) ].
Отсюда можно найти к2э и /<зэ и рассчитать мощность шума па
выходе оста льных ТФ каналов.
Нелинейные переходные шумы, вызванные нелинейностью фа-
зовой характеристики ВЧ тракта. К ВЧ тракту относят усилители
промежуточной частоты, преобразователи частоты и усилители
СВЧ колебаний передатчиков и приемников аппаратуры РРЛ. Ча
стотно-модулированнып сигнал, передаваемый по этому тракту,
имеет с южный частотный спектр (состоит из большого чис ia си-
нусоидальных компонентов, имеющих различную амплитуду и фа-
зу). Д. я неискаженной передачи компоненты спектра ЧМ сигнала
должны задерживаться в ВЧ тракте на одно и то же время. Это
время называется групповым временем запаздывания (ГВЗ). Если
же время задержки в ВЧ тракте у отдельных спектральных ком-
понентов будет различным, то форма спектра ЧМ сигнала на вы-
ходе ВЧ тракта окажется отличной от формы спектра на его вхо-
де. Но именно в форме спектра ЧМ сигнала закодирована инфор-
мация о форме напряжения МТС. Таким образом, окажется иска-
женной форма напряжения МТС, т. е возникнут гармоники, кото-
рые, попадая в полосы пропускания ТФ каналов, создадут там по-
мехи (нелинейный переходный шум).
37
Фазовая характеристика ВЧ тракта указывает на изменение
фазового сдвига, который претерпевает каждый компонент спект-
ра ЧМ сигнала при прохождении по этому тракту. Очевидно, что
для неискаженной передачи должно выполняться условие: фазо-
вый сдвиг Ф(ю) должен быть пропорционален частоте спектраль-
ной компоненты
Ф (<о) = —(3.21)
В этом случае ГВЗ каждого компонента (т) будет одинако-
вым во всей полосе спектра ЧМ сигнала Пчм
</Ф (to) do> = — т. (3.22)
Выражение (3.21) называется фазовой характеристикой, а вы-
ражение (3.22) характеристикой группового времени запазды-
вания (ХГВЗ) ВЧ тракта. Идеальные характеристики показаны на
рис. 3.8.
Обычно па практике искажения, вносимые ВЧ трактом, оцени-
вают по неравномерности экспериментально полученной ХГВЗ.
Зта неравномерность можст_ быть рассчитана при расстройке по
оси частот, равной 2Д/К| Л2 (здесь Д/к I 2 Д/’кт— девиация ча-
стоты, создаваемая амплитудой измерительного сигнала), а также
при расстройке 2Л)э..., = 2Л/Э |z 2 (рис. 3.9).
Из ХГВЗ находят отклонения характеристики от равномерной
на краях полосы частот (т- и тт) и рассчитывают величины
Л"2 -= ("+ — '-)/2, | № 23
Дт3=(т+ + т_)/2, |
где Дтг — характеризует степень асимметрии ХГВЗ исследуемого
ВЧ тракта (при расстройке по оси частот на 2 обознача-
ется как Лт2к; при расстройке на ±Д/Э1 2 обозначается как
Дт2э); Атз — характеризует среднее отклонение ГВЗ от значения
Рис. 3.9. К определению нелинейных искажений много-
канального ТФ сообщения вносимых ВЧ трактом РРЛ
Рис. 3.8. Идеальные
фазовая характери-
стика и характери-
стика ГВЗ ВЧ трак-
та РРЛ
При этом величины Дтгк, Дтзк и Дт2э, Дтзэ связаны соотноше-
ниями
^2» = Л-2к^- = ^2К1
, Ь V (3.24)
^зэ = ^3к -7- =А^ЛР.
\ Д/к / '
где Pep в милливаттах.
Мощность шума па выходе ТФ канала в ТОНУ (в пВтО), вы-
званного нелинейностью фазовой характеристики (неравномер-
ностью ХГВЗ) ВЧ тракта аппаратуры РРЛ, можно рассчитать по
формуле [1]
А/7
Рвч = Ю« (2~FK)2 [0,5Дт|кР2ру2пр (3) 4-
+ 0,67Д</*Узпр(з)]. (325)
Для Д'>240
Рв । = 53 (Л>к)2 |2,5Дт2эу211р (-) 1,65Дт2зу3пр (з)|. (3.2G)
Нелинейные переходные шумы, вызванные отражениями в ан-
тенно-фидерном тракте. При монтаже АФТ не удается добиться
идеального согласования стыков секций волновода, а также вхо-
дов и выходов фидеров с аппаратурой и антеннами. В результа-
те в аппаратуре РРЛ всегда имеют место отражения электромаг-
нитной энергии от концов фидера и ог стыков волноводных сек-
ций Обычно степень отражений от стыков много меньше, чем от
концов фидера, и поэтому отражения от стыков не учитывают, а
учитывают лишь дважды отраженную от концов фидера волну
(рис. 3.10).
Таким образом (для простоты рассматривая отражения только в
передающем фидере), па входе приемной антепны соседней РРС
всегда будут геометрически складываться два сигнала: прямой ппр и
дважды отраженный иОтР, запаздывающий относительно прямого
па время 2тф (тф— время распространения ВЧ сигнала в фидере):
‘Ф (</^Ф> (3.2/)
где /ф — длина фидера; «ф-—групповая скорость распространения
ВЧ сигнала в фидере.
Точки отражения
Рис. 3.11 Векторная диаграмма сиг-
налов иа входе приемника
Рис 3 10. К пояснению механизма воз-
никновения отраженных волн в антенно
фи черном тракте РРЛ
39
Для волновода с критической длиной волны 7.кр
Уф = £| !- кАкр, (3.28)
где с = 3-108 м/с— скорость распространения электромагнитной
энергии в пустоте.
Векторная диаграмма сигналов на входе приемной антенны
приведена на рис. 3.11
Фаза суммарного колебания (фотр) на выходе фидера будет
определяться амплитудами сигналов Дпр и t/OTP, временем п\ рас-
пространения и фазами коэффициентов отражения от концов фи-
дера, и следовательно она будет нелинейно зависеть от частоты и
фазовая характеристика антеиио-фидерпого тракта оказывается
нелинейной.
Выше было показано, что нелинейность фазовой характеристи
ки тракта приводит к появлению нелинейных переходных шумов
на выходе ТФ каналов. Мощность этих шумов па выходе ТФ ка-
нала в ТОНУ (в иВтО) может быть определена по формуле
Рафт - 53• 106р2 х2ут (=), (3.29)
где
р— ^отР I / I ^пр =L_ (3.30)
— отношение модулей напряжений отраженного и прямого сигна-
лов; Гт и г2 коэффициенты отражения от концов фидера; Лф—
потери мощности сигнала в фидере (методика расчета приведена
в разд. 2); т3—эффективный индекс частотной модуляции много-
канальным телефонным сообщением со средней мощностью Рср;
тэ — (3.31)
G — функция, определяемая из рис. 3 12.
В случае коротких фидеров (малых запаздываний) расчетная
формула (в пВтО) имеет вид
РАФТ = 53 • 10^ (тфР„)2 (2тфдД)2 л'2у,пр (=). (3.32)
При этом должны выполняться неравенства
2-фРв<0,1, ) (333j
2тфД/э < 0,04.1
При 2тфРв<0,02 можно считать Р\фт~0.
Если известиг! допустимая мощность шума на выходе ТФ кана-
ла проектируемой РРЛ, Рш.ДОп(80), можно определить допустимую
мощность шума, вызванную отражением в одном фидере
Рюп.афт = 0,25РДОП.Ш (80) 2п, (3.34)
где п — число станций проектируемой РРЛ.
40
Рис. 3.12. График функции G
Далее, по агам коэффици-
енты отражения радиоволн
от концов фидера одинаковы-
ми (Г] — г2 = г), можно опреде-
лить допустимый коэффициент
стоячей волны (К.СФ) в фи-
дере.
С учетом (3.29)
Лопафт = 53-106р2 ут(\
2зг Чя 6Х 8л Юл 12л 1“л 1ЬЛ 20яГф
тогда
— Чщ 10-3 - -1ППА 1
10П ~ 3 г 53 О’ут(1) •
Далее с учетом (3.30) находим
^”воп ^Рдоп/^-ф
II
KCBJO р ( 1 + Г „)/( 1 — гдоп).
(3.35)>
РАСЧЕТ мощнее ГН ШУМОВ НА ВЫХОДЕ
ТФ КАНАЛА ПРН РЕАЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
При реальном проектировании РР.Л рассчитывают только ве-
личину Рт(80) для верхнего ТФ канала. Уровень этой мощности
(в дБпВт) определяют по формуле
101g Рт (80) = 90 - А’тф - 7П0СТ - V2 (80). (3.36>
Мощности Рт.мод, Рт.геРвч задаются (для верхнего ТФ ка-
нала) в технических данных аппаратуры.
Мощность шума из-за отражений в АФТ определяют по
формуле
Рафт : Р\фт i-}-Раф ге.
где Р \фт1—мощность шума, обусловленная внутренним волново-
дом, задается в технических данных аппаратуры; Раф —мощ-
ность шума, обусловленная внешним волноводом, не зависит от
длины этого волновода и может быть принята равной 5 пВт на
один фидер.
Данные для расчета Рафт аппаратуры КУРС приведены в
Приложении 3.
Суммарная мощность шума на выходе верхнего ТФ канала
(в ТОНУ) в конце проектируемой РРЛ
п п 2п гп
P1US = V рт (80); -}- V РВЧ1. + V РЛФТ7 + у р +
i -1 /=1 i— I
+ VPMi(80), (3.37).
£-1
41
Рис. 3.13. Графики распределения
мощности шумов па выходе ТФ ка-
нала по спектру многоканального
ТФ сообщения
где п число промежуточных
станций на проектируемой
РРЛ; т— число узловых стан-
ций; / — чисто станций, испы
тывающих мешающее дейст-
вие: Р.,(80) мощность шумов, создаваемых помехами внутри
РРЛ, методика расчета которых приведена в Приложении 1.
Суммарная мощность шума, рассчитанная по (3.37), должна
быть сравнена с допустимой, определяемой рекомендациями
МККР (тибо нормами ЕАСС), которые приведены в табл. 3 5.
Таблица 35
.Допустимая мощность шума на выходе ТФ канала, су- ществующая в течение 80% времени Рекомендации МККР (нормы ЕАСС} при длине РРЛ, рав ной L, км Нормы ЕАСС для зоновых РРЛ при длине L, км
о S V V о О V V о S и05й>7>0'91 о о оэ V V О со V V о V V §
^ш.доп (80), пВт 36+200 36+400 36 + 600 36 + 200 36+400
На рис. 3.13 приведены кривые изменения по спектру МТС
мощности шумов в ТФ канале в ТОНУ (составляющие и суммар-
ная мощность).
3.3. ИЗМЕРЕНИЯ В ТЕЛЕФОННОМ
СТВОЛЕ РРЛ
Основными видами измерений в ТФ стволе являются: измере-
ние нелинейности модемов оконечной аппаратуры, неравномерно-
сти ХГВЗ ВЧ тракта, а также измерение мощности тепловых и не-
линейных переходных шумов в ТФ канале В соответствии с Пра-
вилами технической эксплуатации РРЛ эти измерения должны
проводиться па РРС ежемесячно
Измерение коэффициентов нелинейности амплитудной характе-
ристики группового тракта. Измерения проводят с помощью уст-
ройства для настройки радиорелейной аппаратуры (УНР-I) и ос-
циллографа.
Поскольку коэффициенты нелинейных искажений амплитудной
характеристики (АХ) группового тракта очень малы (0,05... 0,3%),
то измерить их непосредственно по амплитудной характеристике
без больших погрешностей очень трудно. Измерения проводят по
42
так называемой дифференциальной характеристике (ДХ) группо-
вого тракта, являющейся производной АХ группового тракта.
Как известно, производная линейной функции (У=кХ) являет-
ся постоянной величиной (У'=к.), поэтому ДХ группового тракта,
имеющего абсолютно линейную АХ, равномерная (рис. 3.14 . Та-
ким образом, о степени нелинейности АХ группового тракта мож-
но судить по степени неравномерности его ДХ (т. е. по степени ее
отклонения от постоянного значения), что значительно упрощает
методику измерений.
Пусть АХ группового тракта имеет вид, показанный па
рис. 3.15а. Если на вход тракта подать достаточно малое перемен-
ное напряжение пробною сигнала ипр, то напряжение на выходе
тракта Ивых = Sanp будет зависеть от положения рабочей точки на
характеристике, так как при нелинейности АХ в разных рабочих
точках будет разная крутизна характеристики S. Рабочую точку
на характеристике можно менять, подав напряжение смеще-
ния исм. При этом напряжение на выходе тракта будет зависеть
от закона изменения крутизны АХ. Если на выходе группового
тракта
43
тракта с помощью фильтра выделить напряжение пробного сигна-
ла и подать его на вход вертикального отклонения луча осцилло-
графа, а на вход горизонтального отклонения — напряжение сме-
щения, то на экране получим пробный сигнал (рис. 3.15,6), оги-
бающая которого (рис. 3 15, в) пропорциональна крутизне АХ.
Напряжение смещения должно быть выбрано таким, чтобы девиа-
ция частоты на выходе частотного модулятора изменялась в пре-
делах 2=A/:k(Ucm = Mk).
Любая ордината (Уг) огибающей крутизны АХ группового
тракта на экране осциллографа (рис. 3.15, в) будет связана с
пробным сигналом следующим соотношением:
1, =
Для определения относительного изменения крутизны необхо-
димо измерить на экране осциллографа А, и ?\о. Получим выраже-
ния, связывающие коэффициенты нелинейных искажений АХ груп-
пового тракта К2к и Кзк с измеренными величинами Ai и Аг-
Как показано в [1], при малых нелинейностях амплитудную
характеристику группового тракта можно аппроксимировать поли-
номом 3-й степени
«,-ых = «1«вх +
При подаче па вход группового тракта синусоидального испы-
тательного сигнала нИСп = Щ cos wt выражение (3.38) примет вид:
«вых = «!«,. cos «>/ 4- а-2и~ cos2 •»/ 4- cos3 и>/ —
= atuK cos o>Z 4- zz2/z3 cos 2ю£ -f- - a2/z2 -j-
(3.38)
3
4~ — cos iot -|- asu3 cos Зт/.
Отсюда следует, что амплитуды первой, второй и третьей гар-
моник соответственно равны:
иг1 — dlllK, //.2 = °2 “о- ИгЗ--й3 •
Таким образом, коэффициенты нелинейных искажений АХ
группового тракта по 2-й и 3-й гармоникам соответственно
Zv2k
a2uK
,v*3k
«Г1
М.з
«3«3
(3 39)
’ J
В случае измерения ДХ группового тракта на его вход пода-
ют сумму смещающего и пробного сигналов
«вх = «к cos -|- мпр cos u>K
где
44
ZZrt
(3.40>
Подставив (3.40) в (3.38) и произведя тригонометрические пре-
образования (исключив при этом составляющие частоты £2 и ее
гармоник, так как эти составляющие пе будут пропущены фильт-
ром, установленным па выходе группового тракта), получим
(3 \
+ 2g.2zzk cos £>t + — а3и* • (3,2) аяи% cos 2Q/ zzlip cos
(3.41)
Выражение в скобках описывает огибающую пробного сигна-
ла на выходе группового тракта (рис. 3.15, в). Полагая
(3i2)a3uf^a{, находим из выражения (3.41) ординаты Yo, У] и У2
при соответственно £2/ = 0, л/2 и л:
},o = a,zzllp,
У, = (а1 ]- 2а2ик + 3a3z^) z/np,
У2 = (а, — 2a,zzK + 3a3«j?) zznp.
Средняя неравномерность ДХ группового тракта
(^1 + }'2) И) = + 6а3г/2) «1 = 2 + Ga3u[/ax.
С учетом (3.39) аъи^1ах =4/с3к, т. е. (У,4 У2)/Уо=2+24к3к, от-
куда к3к — — f * 2 — 2 |.
24 Мо )
Аналогично, определяя асимметрию ДХ группового тракта
(г1— >/9)/>Z0 = 4zz3zzKto1,
получим
Из измерений нам известны
Д^Уо-Гр Д2=го-У2. (3.42)
Подставив (3.42) в выражения /<2к и л'3к. получим
_ Д2 —А! 1
Л Ol- - ----- --- •
8 У
_ д2+д, 1 <343>
24 Уо '
Здесь множитель 1/У0 определяет масштаб па экране осцилло-
графа и зависит от усиления в тракте и установленного усиления
осциллографа по вертикали. Для исключения этого множителя пе-
ред измерением Д1 и Л2 проводят калибровку осциллографа. При
этом пробный сигнал модулируется по амплитуде прямоугольны-
ми импульсами с частотой £2 и заранее выбранной глубиной мо-
дуляции (например, ги=1%, т е 1% от Уо).
Этот сигнал вызовет отклонение луча осциллографа по верти-
кали па До (рис. 3.16). Поэтому если Д| и Д2 измерять в санти-
метрах, то Уо= 1ООАо с.м.
45
Рис. 3.16. Осциллограмма калибровочного сигнала
Подставив (3.44) в (3.43), получим (в %)
А 2к —
Ь-Зк =
— А1
8
та —- 1 %
1ООДо
Д2 — Д, 1
8 Ао
Аа4~ А|
24
(3.44)
Если при калибровке установить Ао= 1 см, то коэффициенты
нелинейных искажений (в %) можно определить по следующим
простым формулам:
Аг —
8
ДгЧ- Al
24
(3.45)
где Д| и Л? измеряют в сантиметрах.
Далее значения №к и Кзк могут быть использованы для расче-
тов мощности нелинейных переходных шумов по формуле (3.19).
Структурная схема измерений приведена на рис. 3.17 (для ва-
рианта работы оконечной стойки в режиме «на себя»). Для изме-
Оконечная ТФ стоила
Рис 3 17 Структурная схема измерения нелинейности амплитудной характери-
стики группового тракта (при работе оконечной стойки в режиме «на себя»)
46
Рис ЗД8. Структурная схема измерения неравномерности ХГВЗ про
рения ДХ используют генератор пробного сигнала и генератор
смещающего сигнала, содержащиеся в передающей части УНР1.
Суммарный сигнал по кабельной перемычке подают от гнезд
Вых П УНР1 ко входу группового сигнала (Вх ГС) оконечной ТФ
стойки, передающая часть которой содержит следующие элемен-
ты: групповой усилитель (ГУ), частотный модулятор (ЧМ) и уси-
литель промежуточной частоты (УПЧ). При работе оконечной ТФ
стойки в режиме «на себя» гнездо Вых ПЧ ее передающей части
соединено с гнездом Вх ПЧ приемной части, содержащей ограни-
читель амплитуды (ОГР), частотный детектор (ЧД) и групповой
усилите.ib (ГУ). Далее с выхода гнезда Вых ГС оконечной ТФ
стойки сигнал подают на полосовой фильтр (ПФ), амплитудный
детектор (АД) и усилитель, содержащиеся в приемной части при-
бора УНР1
Измерение неравномерности ХГВЗ Для измерения неравномер-
ности ХГВЗ используют один из следующих приборов: измеритель
ГВЗ типа ФЧ-15, анализатор СВЧ радиолиний, прибор УНР1.
Методика измерений аналогична приведенной дтя ДХ группо-
вого тракта. При прохождении пробного и смещающего сигналов
через ВЧ тракт с нелинейной фазовой характеристикой фаза проб-
ного сигнала будет изменяться по закону изменения крутизны фа-
зовой характеристики. Приемная часть измерителя ГВЗ содержит
ограничитель амплитуды и фазовый детектор, который выделяет
напряжение, пропорциональное огибающей изменения фазы проб-
ного сигнала па выходе усилителя вертикального отклонения луча
осциллографа, и позволяет наблюдать па экране осциллографа
характеристику ГВЗ ВЧ тракта и проводить измерения величин т+
и т- (рис. 3.9). Калибровку вертикальной оси осциллографа
(в процентах или наносекундах) осуществляют аналогично слу-
чаю измерения ДХ группового тракта.
Структурная схема измерения неравномерности ХГВЗ пролета
РРЛ с помощью прибора УНР1 приведена на рис. 3.18.
Измерение мощности шумов на выходе ТФ каналов РРЛ. Ука-
занные измерения проводят на РРС ежемесячно с помощью при-
47
Рис. 3.19 Структурная схема измерения мощности нелинейных переходных шу-
мов на выходе ТФ канала РРЛ с помощью прибора ИПП 2
бора УНР1 и измерителя переходных помех ИПП2. Обычно изме
ряют псофометрическую мощность шума одного или нескольких
пролетов РРЛ При этом оценивают тепловые шумы приемопере-
дающей аппаратуры, а также нелинейные переходные шумы, вы-
званные неравномерностью ХГВЗ ВЧ тракта и отражениями сиг-
налов в АФТ. Структурная схема измерений приведена па
рис 3.19.
До начала измерений должны быть измерены собственные шу-
мы модема и усилителей прибора УНР1
В передающей части прибора ИПП2 формирхется сигнал «бе-
лого шума», ограниченный по полосе и имитирующий многока-
нальное телефонное сообщение с полной загрузкой. В спектре это-
го сигнала с помощью режекторных фильтров вырезаются узкие
полосы частот (шириной AFK~3,1 кГц), соответствующие ТФ ка-
налам, в которых проводят измерения. В зависимости от числа
передаваемых ТФ каналов число вырезанных полос колеблется от
3 до 5. Спектр сигнала на выходе передающего устройства 1П1П2
(в точке А) приведен на рис. 3.20.
Далее сигнал через предыскажающий контур (ПСК ТФ) по-
дается на вход передающей части прибора УНР1, где осуществля
ется частотная модуляция сигнала промежуточной частоты и его
усиление, после чего ЧМ сигнал подается на вход ВЧ передатчика
радиорелейной станции. Принятый сигнал с ВЧ стойки радиоре-
лейной станции, находящейся на другом конце пролета, полается
на приемную часть прибора УНР1, где осуществляется частотная
демодуляция передаваемого сигнала, который далее через восста-
навливающий контур (ВСК.-ТФ) поступает на вход приемного
Рис. 3 20. Спектр сигнала па выходе передающего устройства
ИПП 2
48
Cfr(F'
каналах
Рис 3 21. Спектр сигнала па выходе приемного
ИПП-2
F
устройства
устройства прибора ИПП2. Здесь с помощью специальных уст-
ройств осуществляется измерение отношения (в децибелах) мощ-
ности передаваемого сигнала при выключенных режекторных
фильтрах к мощности шумов, появляющихся в измерительных ка
налах при включенных режекторных фильтрах. Затем это отноше
ние пересчитывают к мощности шумов в пВтО Спектр сигнала на
входе приемного устройства прибора ИПП2 (в точке Б) приве-
ден на рис. 3.21.
В данном случае была измерена суммарная мощность шумов
на выходе ТФ канала Ps = Рт + Pnepex-
В отсутствие загрузки линии многоканальным ТФ сообщением
(при выключенном передающем устройстве ИПП2) приемное
устройство ИПП2 измерит уровень тепловых шумов в измери-
тельных каналах. Спектр сигнала в точке Б в этом случае будет
иметь вид, показанный на рис. 3.22. Таким образом, имеется воз-
можность отдельного измерения тепловых и нелинейных переход-
ных шумов на выходе ТФ канала
Рис. 3.22 Спектр теплового шума в измерите тыплх каналах
прибора ИПП 2
3.4. ПЕРЕДАЧА ПРОГРАММ
ТЕЛЕВИДЕНИЯ ПО РРЛ
РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ШУМОВ НА ВЫХОДЕ
КАНАЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ
При передаче программ телевидения аппаратура уплотнения
(АУ) входит в состав оконечной (ОА) (см рис 3 1) На вход AJ
поступают сигналы двух каналов- капала изображения и канала
4—1138 49
СВыхАЧ(1Г)
Рис 3.23. Спектр сигнала па входе группового частотного модулятора окопеч
ион телевизионной стойки
звукового сопровождения (30. Спектр группового сигнала на
выходе АУ приведен па рис. 3.23
На выходе канала изображения в конце РРЛ оценивают теп-
ловые шумы по отношению квадрата напряжения шума к квадра-
ту размаха напряжения сигнала изображения («ш/Ир.^.
При измерении напряжения шума используют визометрический
(взвешивающий) фильтр, учитывающий неодинаковую чувстви-
тельность глаза к шумам различной частоты.
Отношение шум-сшнал на выходе капала изображения, опре-
деляемое входными каскадами приемника, можно рассчитать по
следующей формуле:
/ и \ 2 1/7 /1"7' F I F \ 2
__ о* шах / л max | ^.2 /о igy
\ «р.с /80% 6 Рс.вх(80) К Д/рТВ / В
где Fmax — верхняя частота спектра сигнала изображения, равная
6 МГц; AfpTB— размах девиации частоты, создаваемый потным ТВ
сигналом (Д/ртв — 8 МГц); кв— визометрический коэффициент
(«2=0,02; 101gK2 =_i78 дБ)
Остальные величины, входящие в (3.46), имеют то же значе-
ние что и в (3.10).
Проводя рассуждения, аналогичные сделанным прн рассмот-
рении тепловых шумов в ТФ канале, можно записать следующее
выражение:
^р.с 80% Сс.|1Х (80)
(3.47)
где коэффициент Вт, зависящий от параметров аппаратуры, опре-
деляется, как
2?т = 5,9-10-,э 7’э = 5,9-10-|В (/гш — 1)Т0. (3.48)
Если известен коэффициент системы для ТВ ствола, /Ств, то
формула принимает вид
zz,„ \2 1
—— =------------------ (3.49}
\ wp.c /80% /хтвАпостИ2 (80)
где
^TD --
2,1Рп(Вт)У2гв
(3.50)
50
Значения величин, входящих в (3.49), аналогичны (3.15).
Суммарное отношение шум-сигнал на выходе кана ла изобра-
жения в конце РРЛ определяется также тепловыми шумами моде-
мов и гетеродинов
/ и \- п / U V / I! \2 / [J \2
VI I '111 I \ / С/ш \
I ~п I — 2. I -n I । п I -г,— I Ч- ш I -у-— I ’
\ С-'р.с /89%l \ о/р.с /80%/ \ б/р.с /гет \ Up.c /мод
(3 51)
2
где
U,
— отношения
шум-сигнал в канале
р.с 'мод
изображения, определяемые тепловыми шумами гетеродинов и
модемов (эти величины задаются в технических данных аппара-
туры); п — число НРС па РРЛ; гп— число переприемов по видео-
частоте на РРЛ (для РРЛ протяженность 2500 км т — 3)
Обычно для РРЛ нормируется обратная величина— (Ц>.с/С\и)2,
однако расчеты удобнее проводить с величиной (t/m/t/p.c)2, по-
скольку в этом случае можно суммировать различные отношения
шум-сигнал, просто складывая числители, поскольку знаменатели
у всех этих дробей одинаковы и равны П2с, где Uvx— номиналь-
ное значение сигнала изображения на выходе канала.
Линия считается спроектированной правильно, если выполняет-
ся условие в (децибелах)
61 -|- 10 1g —— для Lррл > 830 км
7-РРЛ
.66 дБ для £ррл < 830 км.
(3.52)
Здесь учтено, что в соответствии с рекомендациями МККР для
гипотетической РРЛ протяженностью 2500 км должно выполнять-
ся условие
2Olg(t7p.c/Vul)80%i>61 дБ.
ИЗМЕРЕНИЯ В ТЕЛЕВИЗИОННОМ СТВОЛЕ РРП
Измерение уровня шумов в канале изображения Структурная
схема измерений приведена па рис 3.24. Измерение шума прово-
дится вольтметром ВЗ-40 с визометрический фильтром иа его вхо-
де. При этом измеряют Мш.ц3м (в микровольтах). В качестве источ-
ника сигнала используют не.модулировапную ПЧ несущую частоты
70 МГц, формируемую генератором прибора УНР1 (может быть
использован также контрольный генератор, имеющийся в стойке
передатчиков ВЧ аппаратуры РРЛ). На приемном конце сигнал
с выхода ПЧ стойки приемников ВЧ аппаратуры подают па демо-
дулятор ПЧ прибора УНР1, па выходе которого включен восста-
навливающий контур (ВСКТВ).
ч*
51
Рис 3.24. Структурная схема измерений уровня шумов в кацапе изображения
Напряжение визометрического шума (в мкВ) рассчитывают
по формуле
11Ш — у^^ш.нзм HIU.TM’
(3.53)
где «ш.ям — напряжение визометрического шума, вносимого демо-
дулятором ПЧ прибора УНР-1, измеренное при предварительной
подготовке измерительной аппаратуры.
Визометрическое отношение сигпал-шум для одного или не-
скольких пролетов РРЛ рассчитывают, как 201д(мс/нш), где иш —
рассчитанное по (3.53), а /'t— напряжение (в микровольтах), со-
ответствующее номинальному значению напряжения сигнала изо-
бражения па выходе демодулятора ПЧ.
Измерение отношения максимального напряжения сигнала к
псофометрическому напряжению шума на выходе канала звуко-
вого сопровождения. Структурная схема измерения приведена па
рис. 3 25. На передающей стороне линии к гнезду Вх Зв.1 оконеч-
ной телевизионной стойки подключают сопротивление 600 Ом. На
вход канала изображения (гнездо Вх ТВ1) подключают генератор
цветных полос (ГЦП). На приемной стороне линии к выходу ка-
нала изображения (Вых ТВ) подключают сопротивление 75 Ом,
а выход канала звукового сопровождения (Вых ЗВ1) соединяют с
псофометром П-323Т1Ш, установив его входное сопротивление
600 Ом. По шкале стрелочного приборе! псофометра определяют
показание ЬП1К в децибелах Определяют также показание пере-
ключателя пределов измерения прибора й,1ер в децибелах.
Рис. 3.25. Структурная схема измерения уровня шумов в канале звукового со-
провождения
52
Отношение напряжений сигнала и псофометрическог о шума
определяют, как
20 1g (ис/иш) = — 15 + Ьшк + 6пср.
Измерение качества телевизионных каналов с помощью сигна-
лов испытательных строк. Для контроля качества работы ТВ ка-
налов во время передачи в сигнал изображения замешиваются
специальные контрольные сигналы, которые передаются по РРЛ
одновременно с ТВ сигналами. Контрольные сигналы вводят в
строки с 17-й (330) по 22-ю (335) кадрового гасящего импульса,
которые расположены на экране кинескопа выше изображения Эти
строки называют испытательными. Используют две испытательные
строки: первая (рис. 3.26) содержит четыре контрольных сигнала:
прямоугольный импульс «белого» 2, сниусквадратичный импульс
27 3, испытательный импульс 207 4 и ступенчатый сигнал 5 с на-
ложенной на него синусоидальной насадкой (4,43 МГц иди
1,2 МГц), начало синхросигнала обозначено па рис 3.26 цифрой 1;
вторая (рис. 3 27) содержит испытательный сигнал, состоящий из
шести пакетов синусоидальных колебаний с частотами 0,5... 5,8 МГц
и контрольного прямоугольного импульса, размах которого и0 ра-
вен размаху пакетов частот.
Сигналы испытательных строк формируются в генераторе теле-
визионных испытательных сигналов Г6-8 и выделяются па У PC и
ОРС с помощью специальных устройств выделения контрольной
строки. Для пабтюденпя этих строк используют осциллограф С9-1.
Рис. 3 26. График напря-
жения первой испыта
тельной строки
Рис. 3 27. График напря-
жения второй испыта-
тельной строки
53
Рпс. 3.28. Шаблон при
проверке ЛЧХ канала
изображения
С помощью сигналов испытательных строк можно постоянно
контролировать диаграмму уровней ТВ сигнала, амплитудно-ча-
стотную характеристику (ЛЧХ), переходную и амплитудную ха-
рактеристики тракта, а также оценивать различие усиления и рас-
хождение во времени сигналов яркости и цветности.
Контроль диаграммы уровней осуществляют по размаху пря-
моугольного импульса «белого» первой испытательной строки
(рис. 3.26), вершина которого должна соответствовать уровню «бе-
лого» 0,7 В в точке, где размах полного ТВ сигнала составля-
ет 1 В.
Контроль АЧХ тракта осуществляют по контрольным пакетам
частот, расположенным во второй испытательной строке
(рис. 3.27). Пакеты представляют собой синусоидальные колоба
пня одинаковой амплитуды с частотами: /1 = 0,5 МГц; /2=1,5 МГц;
/з = 2,8 МГц; /4 = 4,43 МГц; /б = 5 МГц; /6 = 5,8 МГц. Искажения
ЛЧХ оценивают по изменению размаха пакетов частот (щ... и6),
по сравнению с размахом и0 прямоугольного импульса, приня-
того за 100%. АЧХ ТВ канала должна укладываться в шаблон,
приведенный па рпс. 3.28.
Постоянство коэффициента передачи ТВ тракта для всех ча-
стот видеоспектра является важным условием. При выполнении
его на приемном конце РРЛ будет наблюдаться на экране видео-
контрольного устройства (ВКУ) четкое изображение всех мелких
деталей по горизонтали. При передаче сигналов цветного телеви-
0,6'0,5 0,4-0,3 0,2 0,1 0 0,1 0,2 0 3 0,4 0,5 Ъ,мкс
Рис. 3 29. Шаблон при про-
верке переходной характери-
стики канала изображения
54
депия предъявляют повышенные требования к неравномерности
ЛЧХ в области высоких частот, особенно в полосе 4... 5 МГц, где
расположена поднесущая цветности (4,25; 4,4 МГц) При боль-
шой неравномерности АЧХ ТВ тракта па этих частотах возникают
искажения цветопередачи.
Контроль переходной характеристики тракта осуществляют по
синусквадратпчному импульсу 27 (длительностью 160 нс) первой
испытательной строки (рис. 3.26). Спектр такого сигнала сосредо-
точен в полосе 0 ... бЛАГц, что соответствует полосе пропускания ТВ
капала. В отсутствие частотных и фазовых искажений в ТВ ка-
нале этот импульс передается по линии без искажения формы.
Прямоугольный импульс «белого» (П-импульс), передаваемый в
начале первой испытательной строки, служит эталоном при изме-
рении амплитуды импульса 27 и выбросов в его нижней части.
На выходе ТВ тракта синусквадратичный импульс должен
укладываться в шаблон, приведенный па рис. 3.29. Сели амплиту-
да спнусквадратичного импульса окажется меньше амплитуды
П-импульса более, чем на 20%, на экране ВКУ будет наблюдаться
пониженная против нормы четкость. При сверхнормативных вы
бросах в нижней части синусквадратичпого импульса па изобра-
жении будут наблюдаться светлые окантовки па границе между
черным и светло-серым тонами.
Контроль амплитудной характеристики тракта проводят по сту-
пенчатому сигналу первой испытательной строки При наличии не-
линейности амплитудной характеристики высота ступенек этого
сигнала будет различной. Для более точного измерения нелиней-
ности амплитудной характеристики на ступенчатый сигнал накла-
дываются синусоидальные колебания небольшой амплитуды. На
приемном конце с помощью фильтра отделяют синусоидальное на-
пряжение от остальной части ступенчатого сигнала и, наблюдая
изменение его уровня на экране осциллографа, судят о нелиней-
ности амплитудной характеристики видеотракта.
Нелинейные искажения амплитудной характеристики видео-
тракта проявляются в виде нарушений правильности передачи гра-
даций яркости на экране ВКУ. Коэффициент нелинейных искаже-
ний для эталонной цепи не должен превышать 20%.
Оценку различия усиления и расхождения во времени сигна-
лов яркости и цветности производят по испытательному импульсу
20Г (длительностью 1600 нс) первой испытательной строки. Раз-
личие усиления и расхождение во времени сигналов яркости и
цветности вызываются линейными искажениями видестракта н
связапы соответственно с искажениями его амплитудно-частотной
и фазо-частотпой (или ХГВЗ) характеристик. Под влиянием этих
искажений нарушается цветопередача изображения. При этом
уменьшение усиления сигнала цветности относи гельпо сигнала яр-
кости вызывает повышение уровня шума па цветном изображении,
а увеличение усиления сигнала цветности относительно сигнала
яркости может привести к возрастанию уровня шумов в каналах
ЗС РРЛ и к появлению более заметной ВЧ помехи в виде мелкой
Рис 3.30. К пояснению методики
оценки различия усиления и расхож-
дения во времени сигналов яркости
и цветности
Рис 3 31 К пояснению искажения
импульса 20Г
сетки на экране ВКУ черно-белого изображения. Расхождение во
времени сигналов яркости и цветности приводит к появлению за-
метных цветных окантовок контуров изображения.
С помощью испытательного импульса 207 имитируются сигна-
лы яркости и цветности. Этот испытательный импульс (рис. 3.30,а)
состоит из двух сигналов: синусквадратичного длительностью 20Г
(рис. 3.30,6) -этот импульс имитирует сигнал яркости (его ча-
стотный спектр показан на рис. 3.30, а) и поднесущей цветности,
моду тированной по амплитуде импульсом 2QT (рис. 3.30, в).
Спектр этого сигнала показан на рис. 3.30,а.
При наличии одновременных искажений ЛЧХ и ХГВЗ испыта-
тельный импульс 207 приобретает специфические искажения осно-
вания (рис. 3.31), Огибающая основания испытательного сигнала
имеет волнообразный характер с двумя экстремумами (и{ и иг)
или одним. Эти экстремумы (если их два) всегда имеют разные
знаки, а определяются они различием в усилении Лк н расхожде-
нием во времени \т сигналов яркости и цветности. Одни экстре-
мум (положительный или отрицательный) имеет место в том слу-
чае, когда расхождение во времени Дт=0. На рис. 3.32 приведе-
ны АЧХ (а) и ХГВЗ (б) видеотракта.
56
Рис 3 32 ЛЧХ и ХГВЗ тракта канала
искажений
изображения при различном характере
Обычно экстремумы щ и м2 испытательного импульса оцени-
вают в процентах относительно уровня П-импульса и обозначают
соответственно Л( и Л2. По ним можно определить различие в уси-
лении Д/с (%) и расхождение во времени Ат (пс) сигналов ярко-
сти и цветности. Величины Д/с и Ат определяют с помощью
рпс. 3.33,а, б, в, г. При уменьшении усиления сигнала цветности
относительно сигнала яркости Д/с отрицательно, и наоборот.
Различие в усилении сигналов яркости и цветности Д/с не
должно превышать 10... 20% в зависимости от длины РРЛ.
Расхождение во времени этих сигналов Дт не должно превышать
100... 200 нс.
Пример 1. Измерены значения амплитуды П-импульса: Е<,=0,7 В, «1=0,14 6,
0,14 ' 0,07
/о —0,07 В. Рассчитаны Д|= 100%=20%, Д2= ---100%=—10
О,/ 0,/
По рис. 3.33,6 (обозначено *) находим
Д/с — 20%; Дт = 400 пс.
Пример 2. Измерены значения ЕО”0,7 В; «| =—0,03 В, «2=0,01 В. Рассчи-
-0,03 0,01
таны Д,= 100% =-4,3%; Д2- 100% = 1,4%.
По рпс 3 33,6 (в точке пересечения стрелок) находим
Д/с = 5%; Дт — 60 пс.
57
Рис. 3.33. Графики для определения Дк и Лт в случае, когда сигнал яркости
опережает сигнал цветности (а — для малых и б — для больших значений Дк
и Лт) и в случае, когда сигнал цветности опережает сигнал яркости (в — для
малых и г — для больших значений Дк и Дт)
-58
Рис. 3.33. (Продолжение)
3.5. ИЗМЕРЕНИЯ В СТОЙКАХ СВЧ
И АНТЕННО-ФИДЕРНОМ ТРАКТЕ
Измерение рабочей мощности передатчика осуществляют изме-
рителем поглощаемой мощности ИМС-6В/6 как при наличии сиг-
нала ПЧ на входе передатчика, так и без него. В последнем слу-
чае на вход ПЧ передатчика подают сигнал частотой 70 МГц от
генератора Г4-107 (или контрольного генератора, входящего в
комплект передающей аппаратуры). Прибор ИМС-6В/6 подклю-
чают к выходу передатчика через коаксиально-вотноводный пе-
реход и аттенюатор.
Измерение коэффициента шума приемника осуществляют изме-
рителем коэффициента шума Х5-11, в комплект которого входит
генератор шума ЯВХ-265. Принцип измерения основан на сравне-
нии мощности собственных шумов приемника с известной мощ-
ностью калиброванного генератора шума На вход приемника под-
ключают генератор шума, а на его выход измеритель Х5-11 При
59
Чг> "Zo
Рис 3 33 (Продолжение)
выключенном генераторе шума па выходе приемника измеряют
напряжение собственных шумов, затем включают генератор шума
и с помощью аттенюатора добиваются в 2 раза больших показа-
ний измерителя Х5-П. Коэффициент шума вычисляют по формуле
/гш = 2Д,.Л,
где А— спектральная плотность мощности шума, указанная в
паспорте генератора шума; К — коэффициент ослаб енпя (по мощ-
ности) аттенюатора измерителя Х5-11.
Измерение коэффициента стоячей волны (КСВ) на входе и вы-
ходе антенно-фидерного тракта, а также затухания электромагнит-
ной энергии в АФТ производят с помощью автоматического изме-
рителя КСВ типа Р2-41А, подключаемого ко входу (и выходу)
горизонтальной части АФТ.
60
Рис 3.33 (Окончание)
Глава 4
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЦИФРОВЫХ РРЛ
4.1. СТРУКТУРА ЦИФРОВОЙ РРЛ
Быстрый рост удельного веса ЦРРЛ при создании сетей связи
определяется высоким качеством передачи сигналов и высокой
помехозащищенностью цифровых систем, их значительной эконо-
мической эффективностью. Передача сигналов в цифровой форме
имеет ряд преимуществ, а именно: возможность передачи всех сиг-
61
налов связи (как аналоговых, так и дискретных) в единой цифро-
вой форме по универсальному линейному тракту; снижение экс-
плуатационных расходов (примерно па 25%); значительное сни-
жение требований к линейности характеристик трактов передачи
сигналов (группового тракта, ВЧ тракта); практически исключе-
ние (вследствие применения регенераторов) накопления искаже-
ний при ретрансляции; упрощение и удешевление каналообразу-
ющей аппаратуры; лучшее обеспечение скрытности связи; резкое
повышение качества связи при наличии замираний сигналов на
пролетах РРЛ.
При передаче аналоговых сигналов цифровым методом можно
выделить три основных процесса обработки сигнала:
преобразование аналогового сигнала в цифровую форму;
модуляция (манипуляция) цифровым сигналом синусоидаль-
ной несущей промежуточной частоты;
преобразование манипулированного сигнала ПЧ в сигнал СВЧ
и усиление этого сигнала.
При приеме очевидно производят последовательные обратные
операции.
Структурная схема оконечной станции цифровой РРЛ приведе-
на на рис. 4.1. Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) пере-
дающей части включает в себя: дискретизатор (ДИС), где осу-
ществляется дискретизация во времени и квантование по уровню
непрерывных сигналов абонентов ТФ каналов и образование мно-
гоканальной импульсной последовательности; кодер (К), па выхо-
де которого напряжение соответствующего уровня квантования
преобразуется в двоичный кодовый импульсный сигнал; далее в
преобразователе кода (ПК) эти двоичные сигналы преобразуются
в линейно-цифровой сигнал (ЛЦС), т. е. в форму, удобную для
передачи по каналу связи. На приемной стороне в АЦП принятый
ЛЦС сначала преобразуется в последовательность дискретных сиг-
налов в ПК и декодере (ДК), а затем в непрерывное сообщение в
приемной части дискретизатора (ДИСпр), включающей в себя
обычно фильтр нижних частот. От АЦП на модулятор (хЧ) (и от
демодулятора (Д) на АЦП) линейно-цифровой сигнал подается
по кабельной соединительной линии (СЛ), которая может быть до-
статочно протяженной (до нескольких километров). Для восста-
новления формы, длительности и амплитуды каждого из символов
ЛЦС служит регенератор (Р).
Рис 4.1. Структурная схема оконечной станнин ЦРРЛ
62
4.2. РАСЧЕТ КАЧЕСТВЕННЫХ
ПОКАЗАТЕЛЕН ЦРРЛ
Качество тракта ЦРРЛ характеризуется следующими парамет-
рами: вероятностью ошибок (коэффициентом ошибок), проскаль-
зыванием, фазовым дрожанием и задержкой. Вероятность оши-
бок (рош) определяется как вероятность неправильного приема
символа (1 вместо 0 и паборот).
Рош = ^ош/Ао = Аош/В/д, (4. |
где Лгош — число ошибок, возникающих за промежуток времени /0;
Л'о общее число бит-информации, переданной за промежуток
времени /0; В — скорость передачи информации (бит/с).
Важными показателями являются также проскальзывание —
уменьшение или увеличение числа тактовых интервалов цифрового
сигнала, приводящее к потере информации из-за выпадений или
вследствие вставок символов, и дрожание — отклонение значащих
моментов цифрового сигнала от их идеального положения во
времени.
В качестве эталона для определения качественных показателен
ЦРРЛ используют рекомендованный МККР гипотетический эта-
лонный цифровой тракт (ГЭЦТ). Такой тракт рекомендован
МККР только для цифровых систем с пропускной способностью
выше 8,448 Мбит/с. Протяженность эталонного тракта 2500 км, он
имеет по 9 пунктов установки аппаратуры временного объедине-
ния цифровых сигналов и оконечного радиорелейного оборудова-
ния для каждого направления передачи. Коэффициент готовности
такого тракта составляет 0,997. Тракт считается находящимся в
состоянии неготовности, если в течение, по крайней мере, послед-
них 10 с наблюдается либо пропадание сигнала, либо вероятность
ошибок превышает величину рош=10_3.
Вероятность ошибок существенно зависит от отношения сигнал-
шум на входе приемника. В соответствии с рекомендациями МККР
устанавливаются две допустимые ошибок: для случая наличия глубоких замираний сигнала величии! д вероятности Таблица 4.1
на пролете РРЛ (усреднение за малый промежуток времени) и их отсутствия (усреднение за большой промежуток вре- мени). Для случая глубоких Сеть связи Протя- женность, км Процент времени, в течение которого Рош ,,с Должна пре- вышать указанное значение
10“6 10-3
замирании сигнала допусти- мая вероятность ошибок, усредненная за 1 с, составляет Рош.доп= 10-3. Опа может быть превышена в течение 0,054% времени любого месяца. Пре- вышение ошибки 10~3 соот- ветствует срыву связи на ЦРРЛ. Магист- ральная 2500 0,4 0.054
Внутри- зоновая 1400 600 250 3,5 1,5 1,5 0,0735 0,0315 0,0315
Местная 50 1,5 0.75 0,0315 0,016
63
Для случая отсутствия глубоких замираний сигнала вероят-
ность ошибки, усредненная за 1 мин и превышаемая в течение
0,4% времени любого месяца, составляет рОщ.дол= 10~6.
Допустимые проценты времени ухудшения качества связи на
всех видах цифровых РРЛ приведены в табл. 4.1
Для реальных цифровых радиорелейных трактов длиной /, от-
личающихся от гипотетических эталонных цифровых трактов дли-
ной L, процент времени, указанный в табл 4.1, следует умножить
на следующие коэффициенты:
Л = 600 км>/>200 км,
к. = l/L для L= 250 км>/> 125 км,
£ = 200 км>/>100 км
к= 1/3 для /<200 км, £ = 600 км,
к=1/2 для /<125 км, £ = 250 км,
/<100 км, £ = 200 км,
к=1 для /< 50 км, £= 50 км.
Особенность ЦРРЛ — резко выраженная пороговая зависи-
мость вероятности ошибок на выходе липни от уровня сигнала на
входе приемника, а также от амплитудных и фазовых искажений
сигналов на пролетах РРЛ из-за избирательности интерференци-
онных замираний, вызванных многолучевым распространением ра-
диоволн.
Процент времени T(Vmm), в течение которого вероятность оши-
бок на выходе ЦРРЛ, состоящей нз п пролетов, превышает вели-
чину РОш max = 10-3, определяется по формуле
П ЯВ1|
7’s (Vr,nin) = VT. (l/mln) 4- V TVKj (Vmi„), (4.2)
i=i /=i
где первое слагаемое определяется замираниями полезных сигна-
лов и имеет смысл, аналогичный приведенному при расчете анало-
говых РРЛ; второе слагаемое определяется влиянием мешающих
сигналов от внешних источников.
Связь на ЦРРЛ считается устойчивой при выполнении нера-
венств
7\(Цт1п) 1>1Рдоп> если Рви (l^niiii) *Л (4 3)
Ts(Vmin) <Тдоп> если Тви (1Лп1п)=0.
Значения £доп приведены в табл. 4.1.
Расчет величины Ps(Vrr.in) проводят по методике, изложенной
для аналоговых РРЛ. Минимально допустимый множитель ослаб-
ления в этом случае
^mln ~ Рсп/Рс.пор,
где Рсо — мощность сигнала на входе приемника при распростра
нении радиоволн в свободном пространстве, рассчитываемая по
формуле (2.9) при Р2(Л) = 1; Рс.поР — пороговая мощность сигнала
64
на входе приемника, при которой вероятность ошибок не превы-
шает допустимую (Рош= 10~3).
Величины lOlgPcnop (в дБВт) приводятся в технических дан-
ных аппаратуры ЦРРЛ (Приложение 5).
Величина Рс.пор может быть также рассчитана по формуле
^с.пор == Qbx mln • РUH 0-5)
где
Ри ' (4.6)
— мощность теплового шума, приведенного ко входу приемника.
пи1—коэффициент шума приемника; kT0 = 4- 10-21 Вт/Гц; А/ш—
шумовая полоса приемника, Гц; Qnxmin- минимально допустимое
отношение сигнал-шум на входе приемника, определяемое для
различных способов модуляции по выражениям:
дтя ИКМ-АМ
Qbx min — — 2,3 (4 lg/?om mm ~ 1»2); (4-7)
д я ИКМ-ЧМ
Qbx mln — 2,3 (2 lg pou, ml.i “Г 0,6) ; (4-8)
для ИКМ ОФМ. из выражения
p umln = — [1 — Ф2 ( V2Qbx nun )], (4.9)
где Ф (J/2QBx min)—интеграл вероятности.
Минимально допустимый множитель ослабления (в дБ) можно
также записать в виде
l01gV2ln0=lOlgPc.nop-10lgPnr-10|gL0- 2(7 -£ф, (4.10)
где Рп — мощность передатчика в Вт; Lo и Ьф— потери мощности
сигнала в свободном пространстве и в АФТ; G — коэффициент
усиления антенны.
Для аппаратуры «Радан-2»
101g^mln0=101g/?J-59,9, (4.11)
где Р,) — длина пролета ЦРРЛ, км.
Из-за мешающих сигналов, вызванных обратным излучением,
происходит дополнительное увеличение вероятности ошибок по
сравнению с теми значениями, которые обусловлены всплесками
теплового шума и учитываются величиной Рс.по₽ в (4.10).
Для учета влияния указанных мешающих сигналов в выраже-
ние (4.10) вводят дополнительное слагаемое АГОбР:
17 mln '== 17 min 0 4-А17пбР. (4.12)
.Методика расчета величины АУобр приведена в Приложении 4.
Для повышения устойчивости связи на ЦРРЛ помимо разне-
сенного приема применяют адаптивные корректоры (эвалайзеры),
компенсирующие искажения АЧХ тракта распространения радио-
волн из-за избирательности интерференционных замираний сигнала.
При применении этих устройств процент времени, в течение ко-
5—1158 65
торого превышается рош=10-3, может быть в среднем снижен в
2... 3 раза.
Наибольший эффект дает одновременное применение простран-
ственно-разнесенного приема и эквалайзера.
4.3. ИЗМЕРЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦРРЛ
Для измерения качественных показателей ЦРРЛ используют
специальный прибор — измеритель качества цифровых трактов
(ИКЦТ), состоящий из имитатора цифровых сигналов, выделите-
ля ошибок, выделителя тактовой частоты, преобразователей кода,
счетчика ошибок В имитаторе цифровых сигналов формируется
псевдослучайная последовательность импульсов, которая макси-
мально приближается по своим свойствам к случайному цифрово-
му сигналу, но в то же время позволяет по определенному закону
выделять ошибки, возникающие при передаче по тракту сигнала
этой псевдослучайной последовательности.
Структурная схема измерения помехоустойчивости регенерато-
ра приведена на рис. 4.2. В этом случае на вход исследуемого ре-
генератора (Р) подают сигнал с выхода ИКЦТ и шум с выхода
генератора шума (ГШ). Сигнал с выхода регенератора подают на
ИКЦТ, где измеряют вероятность ошибок на выходе в зависи-
мости от отношения амплитуды напряжения сигнала к эффектив-
ному значению напряжения шума на его входе.
Одним из важных преимуществ цифрового способа передачи
яв чяется возможность восстановления переданной импульсной по-
следовательности после се прохождения по тракту. В процессе
прохождения по тракту импульсный сигнал подвергается различ-
ного рода искажениям, которые приводят к изменению временных
интервалов в импульсной последовательности и в конечном счете
обусловливают возможность ошибочного приема символа. Восста-
новление искажений временных интервалов произвол!! гея в реге-
нераторе
Г лаз-диаграмма представляет собой графический метод, позво-
ляющий наглядно оценить искажения импульсной последователь-
ности, возникающие при прохождении ее от регенератора к реге-
Соединительная линия
Рис 4,2. Структурная
схема определения поме-
хоустойчивости регене-
ратора
6G
Рис. 4.3. Структурная схема наблюдения глаз-
диаграммы
диаграммы на вход вертикального отклонения луча осциллографа
(рис. 4 3) подают линейно-цифровой сигнал (ЛЦС) с выхода де-
модулятора (Д). Синхронизация осциллографа осуществляется
сигналом с выхода выделителя тактовой частоты регенератора (Р).
Луч осциллографа прочертит на экране вдоль одной и тон же
строки все возможные сочетания передаваемой импульсной по-
следовательности. Эти осциллограммы, будучи наложенными одна
на другую, н составят глаз-диаграмму.
Па рис 4 4, а приведена осциллограмма двоичного сигнала на
входе тракта; на рис. 4.4,6 приведена осциллограмма этого же
сигнала на выходе демодулятора (рис. 4.3). Луч осциллографа по-
следовательно изображает осциллограммы, показанные на
рис. 4.4, в—з. Указанные осциллограммы при наложении друг на
друга образуют изображение, показанное на рис 4.4, и. Как сле-
дует из этого рисунка, на экране осциллографа получается перио-
дическая последовательность, поэтому глаз-диаграмму обычно на-
блюдают при развертке на два тактовых интервала (рис. 4.5)
Следует отметить, что на рис. 4.4 и 4.5 показаны осциллограм-
мы в отсутствие мсжсимвсльных искажений (т. е. при оптималь-
ной фильтрации в тракте). Заштрихованная область на рис. 4.5
называется «глазом». Раскрыв «глаза» Дн0 показывает, на сколь-
ко могут различаться в наихудшем случае уровни ЛЦС, соответ-
ствующие символам «О» и «1». Из рис. 4.5 следует, что в отсутст-
вие межсимвольных искажений раскрыв «глаза» в середине симво-
ла ((/ = /0) максимален и равен амплитуде ЛЦС. Очевидно, что
если точка пересечения перпендику 1яров, проведенных к оси абс-
цисс в точке 10 (в этот момент осуществляется стробирование
ЛЦС в регенераторе) и к оси ординат в точке порогового напря-
жения регенератора (wn), будет находиться посредине (крестик на
рис. 4.5), то в регенераторе всегда будут приниматься правиль-
ные решения
5*
67
Мсжсимвольиые искажения ЛЦС приводят к уменьшению рас-
крыва «глаза». Сущность возникновения межсимвольных искаже-
ний может быть проиллюстрирована осциллограммами, приведен-
ными на рис. 4.6, где показана трансформация импульса по мере
сужения полосы пропускания тракта. Когда полоса пропускания
бесконечна (Af—>~oo, рис. 4.6,о), форма импульса идеально прямо-
угольная. Конечная полоса пропускания (Af=a, рис. 4.6,6) обус-
лавтивает увеличение длительности импульса. Сужение полосы
пропускания (рис. 4.6, в — Af—b<a\ г — Af=c<b) приводит к
растягиванию импульса и уменьшению его амплитуды Начиная с
некоторого значения ширины полосы пропускания (А/ = b), ампли
туда импульса за время т не успевает нарасти до номинального
значения У импульса с большей длительностью (штриховая линия
на рис. 4 6) это нарастание амплитуды эффективнее. Таким обра-
зом, амплитуда импульса зависит от того, какие символы пред-
шествуют данному в ЛЦС. Так, в комбинации 0001 амплитуда
окажется малой, а в комбинации 1111 амплитуда нарастет до но-
минального значения. В линейно-цифровом сигнале всегда будут
присутствовать символы, амплитуды которых не успели нарасти
до номинального значения (рис. 4.7), поэтому суммарный раскрыв
«глаза» Аи уменьшается даже при t=t0, так как напряжение ЛЦС
при t=ta будет определяться не только символом данной тактовой
позиции, по и соседними (предыдущим и последующим). Напри-
мер, при сочетании символов 0-«—1—*-0 (это означает, что па дан-
ном тактовом интервале передается символ «1», а предыдущий и
последующий символы — «0») напряжение ЛЦС на протяжении
всего тактовою интервала не успевает достичь величины иы, а
при сочетании символов 1-«-0*1—достичь нуля. Эти наихудшие
(для данного случая) сочетания символов определяют уменьшение
раскрыва «глаза».
Рис. 4.6. Осциллограммы, поясняю-
щие сущность возникновения меж-
символьных искажений
68
Рис. 4.7. Глаз-диаграмма при меж-
символьных искажениях
Уменьшение раскрыва «глаза» указывает на уменьшение амп-
литуды ЛЦС на входе регенератора. При этом можно считать, что
если в результате межсимвольных искажений и погрешности в
установке стробирования раскрыв «глаза» уменьшился и до
\ио, то для того, чтобы сохранилось значение вероятности оши-
бок, рассчитанное для случая отсутствия межсимвольиых искаже-
ний и погрешности, следует в иы/Ли0 раз увеличить отношение
сигнал-шум на входе регенератора.
Глава 5 ВОПРОСЫ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
СОВМЕСТИМОСТИ РРЛ ПРЯМОЙ
ВИДИМОСТИ
5.1. СУЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
СОВМЕСТИМОСТИ
Современное развитие радиоэлектронных средств таково, что
практически всегда любая система связи работает в окружении
других систем связи. При этом передатчики данной системы связи
могут создавать помехи приемникам других систем и наоборот.
Таким образом, при проектировании систем связи необходимо
проверить возможность электромагнитной совместимости (ЭМС)
проектируемой системы с другими радиоэлектронными средствами.
Задача обеспечения ЭМС радиоэлектронных средств состоит в
том, чтобы при выполнении соответствующих условий взаимные
помехи не мешали нормальному функционированию радиоэлек-
тронных средств.
Вопросы, связанные с изучением возможности работы радио
электронных средств без недопустимых помех, возникли давно,
однако в последние годы вследствие бурного развития и роста
числа радиоэлектронных средств, проблема обеспечения их ЭМС
приобрела первостепенное значение. Особенно важными оказались
вопросы ЭМС радиорелейных линий прямой видимости и тех
спутниковых систем связи, которые работают в общих с РРЛ по-
лосах радиочастот.
В соответствии с рекомендациями МККР псофометрическая
мощность помехи от мешающего передатчика спутниковой систе-
мы связи на выходе ТФ канала РРЛ не должна превышать
1000 пВтО в течение не более, чем 20% времени любого месяца,
или 50 000 пВт в течение нс более, чем 0,01% времени любого ме-
сяца. ^Мощность помех в канале изображения РРЛ, превышаемая
в течение 1% времени любого месяца, не должна быть больше
0,1 части от допустимого значения шумов. Помимо этого МККР
рекомендует ограничивать мощности направленного излучения пе-
редатчиков спутниковых систем связи и РРЛ прямой видимости
Как правило, излучаемые мощности нормируются в полосе 4 кГц.
69
5.2. МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЭЛЕКТРО 1АГНИТНОИ СОВМЕСТИМОСТИ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РРЛ
прямой видимости
Оценка электромагнитной обстановки в предполагаемом рай-
оне расположения радиорелейных станций. При этом в распоря-
жении у проектировщиков должен быть подробный план разме-
щения всех радиоэлектронных средств в данном районе с указа-
нием частот, направления излучений, мощностей передатчиков, а
также параметров приемников, антенн и передаваемых сигналов.
Исключение интенсивных дискретных составляющих в спектрах
передаваемых сигналов. Если спектр передаваемого сигнала со-
держит достаточно мощную дискретную составляющую (например,
спектр ЧМ сигнала при модуляции многоканальным ТФ сообще-
нием с малым индексом, рис. 5.1,а), то в полосе 4 кГц она может
служить источником сильных помех. Для уменьшения этих помех
используют специальный сигнал, называемый сигналом дисперсии
(рассеяния), с помощью которого осуществляется рассеяние мощ-
ности дискретных соста1 ляющих по спектру передаваемого ЧМ
сигнала (рис. 5.1,6). На приемном конце сигнал дисперсии уда-
ляется и восстанавливается исходная форма спектра передаваемо-
го сигнала.
Сигналы дисперсии вводят также в телевизионные ЧМ сигна-
лы, содержащие мощные дискретные составляющие, соответству-
ющие синхронизирующим и гасящим импульсам (рис. 5.2). При
передаче аналоговых сигналов применяют сигналы дисперсии пи-
лообразной формы и в виде ограниченного по полосе «белого»
шума.
При передаче сигналов по ЦРРЛ в цифровом сигнале присутст-
вуют регулярно повторяющиеся символы и группы символов. Это
приводит к появлению в спектре радиосигнала на выходе СВЧ пе-
редатчика интенсивных дискретных составляющих, которые могут
создавать мешающее действие другим радиоэлектронным средст-
вам. Для рассеяния этих дискретных составляющих по частотному
Рис. 5.2. Спектр телевизионно-
го ЧМ сигнала
Рис. 5.1. Спектр ЧМ сигнала:
а — при модуляции миогока
нальным ТФ сообщением с
малым индексом; б—при вве-
дении сигнала дисперсии
70
спектру также вводят сигналы дисперсии. Такая операция в
ЦРРЛ называется скремблированием. На входе модулятора
ЦРРЛ устанавливают скремблер, а на выходе демодулятора —
дескремблер. С помощью скремблера цифровому потоку придают
более случайный характер. При этом к исходному цифровому
сигналу подмешивается псевдослучайная последовательность им-
пульсов с большим периодом повторения. На приемном конце с
помощью дескремблера производят обратную операцию, восста-
навливая первоначальный вид сигнала.
Компенсация мешающего сигнала в приемном устройстве с по-
мощью специальных компенсаторов помех.
Пространственный разнос станций РРЛ и земных станций
спутниковых систем связи. В общем случае радиорелейная стан-
ция должна быть расположена не ближе координационного рас-
стояния от земной станции спутниковой системы связи. Координа-
ционное расстояние (КР) измеряют от земной станции (ЗС) в
данном азимутальном направлении, в пределах которого радиоре-
лейная станция, работающая в той же полосе частот, может созда-
вать помехи или подвергаться воздействию помех, уровень кото-
рых превышает допустимые. Линия, соединяющая точки, располо-
женные па всех азимутах от ЗС и удаленные от этой станции на
расстояние, равное соответствующему КР в каждом азимутальном
направлении, называется координационным контуром (КК). Тер-
ритория вокруг ЗС, ограниченная КК, называется координацион-
ной зоной (КЗ)
Координационное расстояние может быть определено для
двух случаев:
земная станция спутниковой системы связи является передаю-
щей и поэтому может создавать помехи радиорелейным станциям;
земная станция является приемной и может подвергаться воз-
действию мешающих радиосигналов от РРС.
Рассмотрим методику расчета КР и построения КЗ. Расчет КР
состоит из двух этапов: на первом этапе определяют минимально
необходимое ослабление сигнала между мешающей передающей и
приемной станцией, па втором этапе по этому ослаблению опре-
деляют КР. Таким образом, на первом этапе учитывают парамет-
ры аппаратуры и характеристики мешающего сигнала, а на вто-
ром этапе — особенности распространения радиоволн.
Первый этап: определение минимально необходимого ослабле-
ния мешающего сигнала.
Рис. 5.3. К определе-
нию минимально не-
обходимого ослабле-
ния мешающего сиг-
нала
Минимально необходимое ослабление мешающего сигнала L„
определяют между выходом антенны мешающей передающей стан-
ции (например, ЗС, рис. 5.3) и выходом антенны приемной РРС
(входом приемника), работающей в общем диапазоне частот. При
этом помехи, создаваемые мешающим радиосигналом, будут пре-
восходить допустимое значение в течение не более чем р % вре-
мени:
^-м (Р) — ^n^iXAip/^np (Р) • (5.1 )
где Рп — максимальная мощность мешающего передатчика;
Рпр(р) —допустимое значение мешающего сигнала па входе при-
емника (выходе приемной антенны), превышаемое в течение не
более, чем р % времени; G„ и G';ip— коэффициенты усиления (в от-
носительных единицах) соответственно передающей и приемной
антенн, измеряемые в горизонтальной плоскости.
Для случая, когда мешающая станция — земная, выраже-
ние (5.1) может быть записано в виде (в дБ)
10 1g Лн (р) = Дп + Gn (?) 4- Gnp П1ах - Рпр (р), (5.2)
где Рп и Рпр(р) выражены в дБВт; ф— угол между направлением
оси главного лепестка диаграммы направленности антенны и на-
правлением в горизонтальной плоскости на приемную радиорелей-
ную станцию; GIipmax — максимально допустимое значение коэф-
фициента усиления антенны РРС.
Таблица 5.1
Диапазон частот, ГГц 1.5 о 4
Вид сигнала, передаваемого по РРЛ: А — аналоговый, Ц — цифровой Л ц Л Ц А и
Процент времени, р % 0,005 0 001 0,005 0,001 0,005 0 001
^пр шах» дБ 25 37 42
Рор(р), дБВт —131 — 105 — 131 — 105 -131 — 105
Диапазон частот, ГГц 6 8 10—15 5—40
Вид сигнала, передаваемого по РРЛ: А — аналоговый, II — цифровой А Ц А Ц А ц ц
Процент времени, р % 0,005| 0,001 0,005 0,001 0,005 0,003 0,003
Gnp щах» дБ 45 47 50
Рпр(р), дБВт -131 105—131 — 105 — 128 —107 — 104
72
Значения Gnpmax и Рпр(р) приведены в табл. 5.1.
Для определения угла <р должны быть известны следующие
величины (в градусах): а — азимутальный угол, для которого рас-
считывают КР; g — широта земной станции; 6 — разность в долго-
те спутника и земной станции; е — угол места антенны ЗС между
горизонтальной птоскостыо и ближайшим препятствием для дан-
ного азимута.
Определяют VF= arccos (cos g cos б), а далее азимут спутника
относительно земной станции:
если спутник находится западнее ЗС
as = arccos (tg ;-ctg’F)-J-180° (5.3)
Если спутник находится восточнее ЗС
= 180° — arcco (tg ; • etg 4"). (5.4)
Угол места, под которым спутник наблюдается с ЗС,
/6,62 —cos Ч \
= arctg ------——----- - ’I . (5.о
\ sin Ч’ /
Угол ф определяют по формуле:
9 — arccos [cos е- cos st- cos (a — as) J- sin г-sins,]. (5.6)
Величина G(q) (в дБ) зависит or отношения диаметра антен-
ны D к длине во шы передаваемых (принимаемых) колебаний
Если известна величина (в дБ), то
20!g(D/X) = Gm,x-7,7
Тогда, если (£)//.)> 100,
Gmax — 2,5-10_,[(D/X) с]2 при 0< 9 < 9м,
2 —|— 15 1g (£? /.) при ?м< ^9<^9Л,
32 —251g 9 при 9Г \<48°,
- 10 при 48’ <9<180°
(5-8)
где ф выражен в градусах;
20а
9м = l^Omax— 2—101g (£)/>.),
<?r = 15,85 (ОД-0-6.
Если £)//.< 100,
(5.9)
(5.10)
t
\2
^шах 2 5 10 3 —9 при 0< ф <с 9м,
... D 151g / / при 9м < о < " 100— ,
52- Л 10 lg — А — 25 lg» при 100 А ~D D <9 < 48°,
10- 101g — при 48° < < <? с 180°.
(5.Н)
73
Для случая, когда мешающая станция — радиорелейная, мож-
но записать (в дБ)
101gAM(/>) = Pnmax + Gnp(?)- Pnp(A (5.12)
где Рптах — максимальное значение мощности передатчика РРС
в направлении земной станции:
для диапазона частот 1 ... 10 ГГц РПтах=-13 дБВт,
10... 15 ГГц Рптах=10 дБВт,
15 .40 ГГц Pnmax= —Ю дБВт;
6Пр(<₽)—коэффициент усиления антенны ЗС под углом <р (опреде-
ляется по методике, приведенной выше).
Величина Рп₽(р) (в дБВт) может быть определена по формуле:
^111 +4,5 для случая передачи сигналов в анало-
говой форме;
(р) =
Рш — 3,5 для случая передачи сигналов в цифро-
вой форме, (5.13)
где
Дш = 101g А 7’8Д/ш (5.14)
— мощность собственных шумов приемника ЗС; k — постоянная
Бо шцмана, Тэ — эквивалентная шумовая температура приемника;
Л/ш=1 МГц — шумовая полоса приемника.
Для станций «Орбита-2» р = 0,03% РпР(р) =—143 дБВт.
Для станций «Москва» р— 1% Рп₽(р) =—148 дБВт.
Второй этап: определение координационного расстояния без
учета влияния атмосферных осадков.
В этом случае величину КР определяют по формуле (в кило-
метрах)
J0 = [Z,41(p) — Au — ЛЛ]/р, (5.15)
где величину LM(р) определяют по (5.2) или (5.12), а остальные
величины определяют по формулам:
До = 120 - 201g/; (5.16)
f — частота передаваемых колебаний, ГГц;
201g(l+4,5S/7) + eJ 7 при
8s при
4 при
е>0°,
— 0,5°<г<0=,
(5-17)
Ah =
е < — 0,5°;
е — угол места антенны ЗС в градусах между горизонтальной пло-
скостью и ближайшим препятствием для данного азимута.
Величина р зависит от процента времени р и учитывает зату-
хание радиоволн в водяных парах (р0, дБ/км), в кислороде
(ро, дБ/км) и других атмосферных газах (рг, дБ/км):
₽ = + (5.18)
74
где
Зо = 3,5-10-4
-----------'------------+
(1— 22,3.'/)2 + 9//2
1
(1 4- 22,3//)2
4-3-1 о-6 А
(5.19)
(для/< 15 ГГц ₽v = 0);
30 = 68-10-4/2 [1/(60 — /)24- 1/(60+/)2+ 1/(0,36 4-У2)]; (5.20)
рг = 0,154(1 +3,051g/)0’4 (0.9028 + 0,04861g/О2- (5.21)
Значения координационного расстояния, рассчитанные по выра-
жению (5.15), следует сравнить с максимальными значениями, ко-
торые равны:
для р=0,001% domax = 375 км,
ДЛЯр^0,01% domax — 350 КМ,
ДЛЯр = 0,1% г/отах —300 КМ,
для р = 1 % dn тЕХ=200 км.
Если в расчете получено значение ri0<100 км, то максимальное
значение d0 следует брать равным 100 км.
Третий этап: определение координационного расстояния с уче-
том отражении от атмосферных осадков dj.
Данный расчет учитывает то обстоятельство, что мешающий
радиосигнал может попасть на вход приемника в результате от-
ражения и рассеивания радиоволн атмосферными осадками (пре-
имущественно дождями). В этом случае мешающий сигнал может
достигать значитетьных уровней.
Ослабление мешающею сигнала (в дБ) определяют по фор-
муле
L (0, 01) = Рп + Д(7 - Р„р (р) - + (р, /), (5.22)
где величины Рп и Рп₽(р) определяют по методике, изложенной
выше:
Ай’ = О11]ах-42. (5.23)
— разность между максимальным коэффициентом усиления антен-
ны РРС и значением этого коэффициента, равным 42 дБ.
Для случая мешающей земной станции AG = 0 (в диапазоне
1 ... 10 ГГц) и AG = 3 дБ (в диапазоне 10...40 ГГц). Функция
F(p, [), определяющая переход от р % к 0,01% времени, может
быть найдена по кривым, приведенным на рис. 5.4.
Г0р,Г),д5
±10
Рис. 5.4. График функ -Ю
ции F(p, f)
о
f, ГГц
20
2
10
75
Рис 5.5. Графики для определения величины d0 для территории СССР нахо-
дящейся севернее 50° северной широты
Координационное расстояние сГ0 зависит от интенсивности осад-
ков в том или ином регионе земного шара Величин}' d*0 можно
определить из рис. 5 5 для территории СССР, находящейся север-
нее примерно 50° северной широты, и рис. 5.6 для территории
СССР, находящейся южнее 50° северной широты.
Полученные значения следует сравнить с максимальными,
приведенными в табл. 5.2, и, если расчетные окажутся больше
максимальных, то следует брать максимальные. Если же расчет-
ные значения окажутся меньше 100 км, то следует брать d*0 =
= 100 км.
Рис. 5.6. Графики для определения величины d0 для территории СССР, нахо-
дящейся южнее 50° северной широты
76
Таблица 5.2
Процент времени 0.001<р< <0.01 O.Olcpc <0.1 р=0.1
4 max Д-ЧЯ к'рн вых рис. 5.5 470 390 330
4 шах Для кри- вых рис 5.6 390 330 270
D
Рис 5.7. К пояснению по
строения координационного
контура
Четвертый этап: построение координационного контура
Построение координационного контура проводят по географи-
ческой карте в соответствующем масштабе по следующей методи-
ке (рис. 5.7):
1 Определяют центр координационной зоны при учете атмо-
сферных осадков — который отстоит от места расположения
земной станции Л на расстояние (в километрах)
= 5,«8 • 10-ь (</* - 40)-’ etg cv, (5.24)
где f.s определяется выражением (5.5).
2 . Проводят окружность радиуса d'Q с центром в точке Д
(штриховая линия на рис. 5.7).
3 Для каждого азимутального направления (АВ, АС и т. д.)
-откладывают рассчитанные для этих направлений d0 (на рис. 5.7
обоз н а ч ев ы к ристи к а м и)
4 . Наибольшие значения координационного расстояния, опреде-
ляемые тибо величиной d0, либо величиной d*0, соединяют между
собой плавной сплошной линией, которая и образует координаци-
онный контур.
5.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
НАХОЖДЕНИЯ МЕШАЮЩЕЙ СТАНЦИИ
ВНУТРИ КООРДИНАЦИОННОЙ ЗОНЫ
Координационные расстояния рассчитывают для предельных
значений параметров, поэтому в тех случаях, когда радиорелей-
ные станции оказываются внутри КЗ, целесообразно уточнить
возможность их размещения в этих точках. Эта возможность оце-
нивается по выполнению неравенства
^м.вх ^м.доп> (о.25)
где Рмвх и Рм.доп — расчетное и допустимое значения мешающего
сигнала на входе приемника, превышаемое в течение не более,
чем р % времени.
77
Для случая мешающей радиорелейной станции величины
Рмлоп приведены па рис. 5.8 и рис. 5.9.
Расчет реальной мощности мешающего сигнала па входе при-
емника (Ai.bx) может быть проведен для двух случаев-
1) земная и радиорелейная станции находятся на расстоянии
прямой видимости;
2) земная и радиорелейная станции находятся за пределами
прямой видимости и мешающий сигнал попадает на вход прием
ника за счет дальнего тропосферного распространения радиоволн.
Для каждого из случаев величина
Дм.их (р) --
РM.II £<ф.М. ф.Пр^м (?) б/пр ) /-0
РцОЛ
V2(p),
(5.26)
где Рм.п — мощность мешающего передатчика, Вт; 6м(ф) и
Gnp(4r)— коэффициенты усиления передающей и приемной ан-
тенн (в относительных единицах); угол <р определяется по выра-
жению (5.6), угол Чг (рис. 5.10) — ио топографической карте;
Рис 5.9. Графики Ры доп для системы «Москва»
78
/-Ф.м.п и £фпр — потери в антенно-фидерных трактах со-
ответственно мешающего передатчика и приемника; Lo—по-
тери мощности сигнала в свободном пространстве, опре-
деляемые по выражению (2.3); Впол — потери поляризации
(£пол=1, если поляризации полезного и мешающего сигналов
совпадают, ВПол = 0,5, если одна из них круговая, а другая — ли-
нейная).
Таким образом, для определения Рм.вх по выражению (5.26)
необходимо определить множитель ослабления, превышаемый в
течение р % времени— 1/2(р)
РАСЧЕТ ДЛЯ УСЛОВИЙ прямой видимости
I. Строят профиль пролета между земной и радиорелейными
станциями с учетом строений, леса и пр.
На профите наносят высоты подвеса антенн земной и радиоре-
лейной станций. Пример такого профиля приведен на рис. 5.11.
2. Определяют радиус минимальной зоны Френеля //0 по вы-
ражению (2.22)
3 Определяют Со по выражению (2.3)
4. Определяют величину У2(р):
V2(p)= 1/2(50)Д1/2(р), (5.27)
где V(50)—множитель ослабления, превышаемый в течение 50%
времени (медианное значение); Alz(p)—множитель ослабления,
превышающий медианное значение в течение р % времени
5. Определяют величину V(50).
В случае, когда /7>/70 и трасса проходит по среднепересечен
кой местности
V’(50)=l; 101g I/2(50) = 0 дБ.
Если »о трасса проходит в горах или предгорных рай-
онах, то
10 lg I/2 (50) = — 5,8p/?Mk 1 exp [- (0,8 — 6)2], (5.28)
где p — угол (в градусах) между линией, соединяющей центры ан-
тенн земной и радиорелейной станций, и горизонтальной плоско-
стью (рис. 5.11).
79
Рис. 5.12. График для определения величины X
Если /7</7э> то
101g V2 (50)= А',
(5 29)
где X (в дБ) определяется по рпс. 5.12 в зависимости от величин
p(g) и р, определяемых соответственно по выражениям (2 29)
и (2.30).
6. Определяют величину ЛЕ(р).
В случае открытой трассы, проходящей по среднейересечеиной
местности (протяженность трассы составляет 33...63 км), когда
Н^Н0, величина I01gAl/2(p) для диапазона частот 1,2... 12 ГГц
определяется по рпс. 5.13, а.
Рис. 5 13. Графики для определения величины 101gAV2(p):
а — на приземных трассах; б — в горных и предгорных районах
80
В случае на трассах, проходящих в горных и предгор-
ных районах, величина I01gAVz(p) определяется по графикам
рпс. 5.13,6, где о = 2,2- 10-3/?м в децибелах.
В случае Н<Нп величину 101g \!/2(р) определяют по рис. 5.13.6
для значения (в децибелах)
с — G [1 - - exp (— 0,036/?,,)].
РАСЧЕТ ДЛЯ УСЛОВИИ ДАЛЬНЕГО ТРОПОСФЕРНОГО
РАСПРОСТРУНЕНИЯ РАДИОВОЛН
1 Выражение (5.26) следует умножить на величину Дб(р), ха-
рактеризующую потери усиления антенн, обусловленные искаже
ние.м пространственной структуры амплитуды и фазы волны при
ее переизлучении неоднородностями тропосферы. Эта величина мо-
жет быть определена по формуле
— 51g
н-
101g АО’ (/д) =1—51g
0„р'(<1’)Ц(1-О,/’)-
(5.30)
Здесь aoi и а02 — ширина диаграммы направленности (в граду-
сах) антенн земной и радиорелейной станций в вертикальной пло-
скости по точкам половинной мощности.
2 Зависимость уровня мешающего сигнала от расположения
земной и ра диорелейной станций учитывают введением вместо гео-
графической протяженности пролета /?„ эквивалентной величи-
ны /?м л
Ям-э=] /?2э0ф-8«эЛ/7, (5.31)
где
/?х,.,о = /?м «8(Д14-Д2)> (5-32)
а,=8500 км — значение эквивалентного радиуса Земли при стан-
дартных условиях рефракции в тропосфере, Д| и Д2 -углы воз-
вышения (в радианах) антенн земной и радиорелейной станций
(рис. 5.14).
Углы возвышения Ai и Д2 отсчитывают между горизонтальной
плоскостью и направлением на вершины препятствий. Они поло-
жительны, когда вершины препятствий находятся выше горизон-
тальной плоскости, н отрицательны, когда вершины препятствий
лежат ниже этой плоскости
Значения Ai и Д2 (в радианах) могут быть рассчитаны по
формулам
= (/znpi — Ai)//?npi - #npi,'2аэ. (5-33)
Д2 = (Лпр2 — fl-,)/Rnp2 — R»p2 У-О-Э' (5.34)
где йпр1 и йпр2 — высоты препятствий над условным уровнем отсче-
та: /ii и h.2 — высоты подвеса антенн земной и радиоре юйной стаи-
6—1158 81
Рис. 5.14 Профиль пролета между мешающими станциями при дальнем тропо
сферном распространении радиоволн
ций; /?ПР| и А?ПР2 — координаты препятствий!, отсчитанные от кон-
цов пролета (рис. 5.14).
Если перед антеннами земная поверхность близка к гладкой
сферической (море, степь), то значения А] и До могут быть опре-
делены по формуле
Л 1,2 = |<2А, аэ . (5.35)
АЛ/ — увеличение высоты переизлучающего объема тропосферы за
счет поднятости источника помех и точки приема над уровнем мо- ,
ря. Эта величина может быть определена как расстояние между
точками С и С' (см. рис. 5.14). Точка С обозначает точку пересе-
чения касательных АС и ВС, проведенных из точек расположения
земной и радиорелейной станций и земной поверхностью. При
этом С' — точка пересечения линий А'С' и В'С', проведенных па-
раллельно линиям АС и ВС при расположении земной и радиоре-
лейной станций па уровне отсчета. Для морских трасс уровень от-
счета — это уровень моря; для сухопутных и приморских трасс
уровень отсчета — высота 200 м над уровнем моря.
Величину ЛА/ можно определить либо непосредственно из про-
филя пролета, построенного для аэ=8500 км, либо по формуле:
Д//=А + 2«А) №-Л,)
R.v яэ(Д| "Т а2) 2
(^2 —^1> /д _д /Z2 — h \
(5.36)
Здесь а3, RM, ft, и h2 подставляют в километрах, a Ai и Л2—
в радианах.
На территории СССР различают три зоны: сухопутную, мор-
скую и приморскую.
Трасса проходит в сухопутной (над сушей) или морской (над
морем) зонах соответственно Приморские трассы проходят в при-
морской зоне — полосе суши, отстоящей от берега не далее
100 км.
82
В свою очередь каждую из зон подразделяют па три подзоны,
находящиеся в различных климатических районах.
Для сухопутных трасс умеренного, субполярного и полярного
климата величина 10 lg V2(p) (в дБ) может быть определена по
формуле
101gl/2(p) = 101g{I-thI5c(/?4.3,/;)]p (5.37)
;с (/?м.э, р) = 1,037 4- 7,604 • 10-*/?м.э
- 1,118-10-^2э4-3,18о. 10 42000 flM.,)lgP, (5.38)
/'(/) = —181g/. (5.39)
Рис 5.15. Графики для определения величины 10 Ig V2(p) иа сухопутных трас-
сах, проходящих в зонах.
а — умеренного, субполярного и полярного климата- б — в пустынях полупустынях и
сухнх степях
83
Величину /?м.э определяют по выражению (5.31), величину под-
ставляют в гигагерцах, ар — в процентах.
Для значения f=l ГГц (при F(/)=0 дБ) величину 101g V2(p)
для различных р можно определить из рис. 5.15, о.
Для сухопутных трасс, проходящих в зоне пустынь, полупу-
стынь и сухих степей (районы Казахстана, Средней Азии, Север-
ного Кавказа, Нижнего Поволжья и Южной Украины), величина
101g V2(p) (в дБ) может быть определена также по форму-
ле (5 37), где
5с(/?м.э.р)= 1,8 + 6-10 0.2-10-‘7?* э+
— ^м.э
+ 0,17 • 10-31п /2 (1900 - /?„.,) - 0,0118/?м.э• 2“^. (5.40)
На рис. 5.15,6 приведены графики 101g К2(р) для f=! ГГц.
Для морских грасс умеренных широт (в дБ)
101g 1/2(р) = 10 Ig{l -th[5c(/?M.c, р)]} + 6, (5.41)
где
>с(Ям.э, р) = 3,92-10 1,37- 10-с/?2 э —
- 0,27 + Igp + 4-10~4 (1 +2,12- 10-=7?м.э)р2. (5.42)
На рис. 5.16 приведена зависимость 101g V2(р) ст 7?м.э Для
различных р При этом величина 101g V2(p) не зависит от ча-
стоты.
Для зоны теплых морей (Черное, Азовское, Каспийское и
Аральское моря)
(Ям Э. Р) = - 1,53 + 3,92 - Г0-3Ям.э - 1,37- 10-с/?2 э +
+ lgp + 3,7-10-5(1 +2,12- 10-3Км.э)/22. (5.43)
Рис. 5.16 График для определения величины 101g V2(p) на морских трассах
умеренных широт
84
Рис. 5 17 График для определения величины lOlgV’fp) на трассах в зоне
теплых морей
Зависимость 10 1g V2(p) от /?м_, приведена на рис. 5.17.
Дтя приморской зоны умеренного пояса
Ес(/?«.э. Р) 2,134-10-* (26,45— + l 10+2161g/,)— 0,4
(5.44)
Зависимость 10 lg V2(p) от Дм.э приведена на рис. 5.18.
Для приморских трасс теплых морей
Сс(Ям.э, р) = 0,1 +4,25-10-3/Д,э+0,47-10-сА>2э+0,3151п/?. (5.45)
Рис 5.18. График для определения величины 10 1g 1Л(р) па трассах в примор-
ской зоне умеренного пояса
85
Рис. 5.19. График для определения величины 101g 1/2(р) для приморских трасс
теплых морей
Зависимость 10 lg V2(p) Rx,3 приведена па рис 5.19
Если трасса между источником помехи и точкой приема сме-
шанная, т. е. имеет участки, проходящие в различных зонах, то
значения 101g V2(p) могут быть определены по формуле (в дБ)
10 lg V2 (р)= -10 lg 1/f (р) + А1 о lg V2 (р) +
4-^lOlgl/K/;), (5.46)
Rm
где Rlt R2, R3 — протяженности участков трассы, проходящих в
зонах 1, 2 и 3; lOlgV^(p), 101g V22(p), 101g V?(p)— множители
ослабления . чя соответствующих зон; R,.,— географическая протя-
женность трассы.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТА ВРЕМЕНИ УХУДШЕНИЯ
КАЧЕСТВА СВЯЗИ Тон (Kni.,) ЗА СЧЕТ МЕШАЮЩЕГО
ДЕЙСТВИЯ ПЕРЕДАТЧИКОВ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ
СРЕДСТВ, РАБОТАЮЩИХ В ТОМ ЖЕ ДИАПАЗОНЕ
ЧАСТОТ, ЧТО И ПРИЕМНИКИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ РРЛ
Отношение мощности сигнала к мощности помехи на выходе
канала можно определить по формуле
(Л/Л,)„ь,х = >(Ре/Л.)вх. (5.47)
где (Рс/Рм)вх — отношение мощностей сигнала и помехи на входе
приемника; х—коэффициент ослабления помехи (КОП), значе-
ние которого для случая передачи программ телевидения
хтв = 5-10-;1(-23 дБ).
86
Для случая передачи многоканальных телефонных сообщений
при числе ТФ каналов . 120 300 600,720 960, 1020, 1260
1320. 1800,' 1920
2700
У-ТФ...................2-10-э 510-з 7-Ю-з 10_2
( 27 дБ) (- 23 дБ) (-21,5 дБ) (-20 дБ)
Как показано в разд. 2, минимально допустимое отношение
сигнал-помеха на выходе капала составляет:
10 lg (Р /Ры), 11п тф= 44 дБ для случая передачи МТС,
1 nTD = 49 для случая передачи программ ТВ.
Минимально допустимый множитель ослаб чения в данном
случае показывает, насколько должна возрасти мощность помехи
на входе приемника Рм.вх, чтобы на выходе капала величина
(Р Р )вых оказалась меньше минимально допустимой
Таким образом, для случая передачи МТС (в дБ)
l/min ТФ = 44 - 10lg(P р,,)вых-, (5.48)
для случая передачи телевидения
гви„ = 4& l0lg(Pc/PMW
(5.49)
Для дальнейших расчетов составляют больший КпНпвн-
В общем случае помеха может попасть па вход приемника как
за счет дифракции радиоволн, так и за счет явления дальнего
тропосферного распространения радиоволн (ДТР) (рис. 5.20).
При дифракции радиово ш порядок расчета с тедуюший:
1 Из профиля пролета (рис. 5.21) определяют величину /7(0).
2. В соответствии с (2.29) определяют величину относитель-
ного просвета
где А1Ц§) и Но определяют соответственно по формулам (2.28)
и (2 22).
Рис. 5.20. К пояснению механизма
возникновения помех па входе при-
емника РРЛ
К расчету величины
Рис. 5.21.
7 Bio ( Pmln)
87
3. По выражению (2.30) рассчитывают параметр препятст-
вия р.
4 По известным величинам p(g) и р с помощью кривых
рис. 5.12 определяют медианный множитель ослабления Р'^сд.
5 Величину Ры.пх определяют по выражению (5.26) прн
172= I/2
мед
6. По методике, изложенной в разд. 2, определяют мощность
сигнала на входе приемника Рс.их-
7. По формулам (5.48) и (5.49) определяют минимально допу-
стимый множитель ослабления.
Очевидно, наихудшим случаем будет случай, когда за счет ре-
фракции радиоволн трасса окажется полностью «открытой» (штри-
ховая линия па рис. 5.21).
8. Находят относительный просвет, соответствующий £кр,
//(0)4- ДНСя-р)
Р Смр) — LJ
1 '0
9. По рис. 5.12 находят (по известным величинам p(gKP) п р)
величину V2p.
10. Величину приращения множителя ослабления за счет «от-
крытия» трассы определяют как
А1/2= 1/2 _ [/2 . (5.50)
мед кр
Далее возможны два варианта.
а. При полном «открытии» трассы (т. е. при g<gxp) оказыва-
ется, что AIZ>Vmin.
В этом случае помеха не создает в канале недопустимо боль-
шого всплеска шумов, т. е. в данном случае не будет глубокого
квазизамирания сигнала за счет помехи:
(ига111)-о.
6. При полном «открытии» трассы оказывается, что Al/<V'min-
Для этого случая по рис. 5.12 находят относительный про-
свет p(go), соответствующий минимально допустимому множите-
лю ослабления V'min (при данном р).
И далее определяют
_ 41// (0) — HnP(gn)\ (551)
g°~ /?>'(!-л)
и параметр
^' = (£о — 15-52>
где g и ст для данного климатического района определяют из При-
ложения 2.
Процент времени ухудшения качества связи T’eni(lmin) опре-
деляют ПО рис. 2.16 (ГД Emin) = 7’вн| (Vmln) )
При дальнем тропосферном распространении радиоволн поря-
док расчета следующий.
88
1 Рассчитывают величину /?м.э по выражению (5.31).
2 По графику для данного климатического района
(рис. 5.15,6 — 5 19) для /? = 50% и определяют величину 1'мсд.
3 . Определяют величину Ру,.вх по (5.26) при У=УМед.
4 . Определяют величину V’mir по (5.48) и (5.49).
5 По рис. 5.15.6 5.19 по известным величинам V'min и 7?м.э
определяют величину р = ТВ:Л(V'min).
Величины Pbhi (Vmin) и 7’bi,2( Vmir.) сравнивают между собой и
оставляют большее значение.
Глава 6 СТАНЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
РАДИОРЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ
На каждой радиорелейной станции сооружают антенные опоры
для размещения па них (с учетом перспективы развития) радио-
релейных антенн, антенн радиотелевизионных релрансляторов и
других радпосредств.
В качестве антенных опор, как правило, применяют металли-
ческие опоры мачтового типа из унифицированных конструкций.
Мачта (рис. 6.1) удерживается в вертикальном положении с по-
мощью оттяжек. Площадь, занимаемая радиорелейной станцией,
определяется отнесенном анкерных фундаментов от центрального
фундамента1.
Применение антенных опор башенного типа (рис 6.2) из ме-
таллоконструкций или монолитного железобетона допускается при
недостаточных размерах площадки (например, на вершине холма,
среди городской застройки, на пахотных землях).
Для установки антенн на опорах должны быть предусмотрены
площадки, обеспечивающие возможность доступа к антеннам.
Ограждение площадки не должно попадать в раскрыв антенны.
Фидерные тракты крепят по всей длине, при этом для вер
тикального участка волновода устанавливают:
верхнее жесткое крепление, обеспечивающее возможность
подъема н спуска волновода в пределах ±10 см (это необходимо
для проведения профилактических работ у антенны);
наружный подвес через 15... 20 м для обеспечения перемеще-
ния волновода при изменении температуры и спуска и подъема
волновода при настройке антенн и ремонте тракта;
антивибрационный подвес волновода через 2,5... 5 м для устра-
нения поперечных колебаний волновода.
Для горизонтального участка волновода устанавливают держа-
тели с шагом 1 ... 2 м.
1 Анкерный фундамент —- фундамент, на котором крепится оттяжка; на
центральном фундаменте крепится опора
89
Рис. 6.1 Металлическая опора мач-
тового типа
Рис. 6.2. Аптечная опора башенного
типа
60
ПЛАН
6000
30520
6000
255! 6000 6000
I „____________________
Рис. 6.3. Техническое здание УРС:
1 —аппаратная, 2 — вентиляционная
камера; 3 — помещение аккумуля-
торных шкафов; 4 — щитовая; 5 —
кроссопая; 6 — ЛАЦ; 7 — склад; 8—
служебное помещение; 9 — комната
отдыха; 10 — кладовая инвентаря
11—комната приема пищи; 12 — ма-
стерская
Рис. 6.4. Техническое задание Г1РС:
1 — аппаратная; 2 — вентиляционная
камера; 3 — служебное помещение;
4 — дизельная; 5 — щитовая; 6 — ак-
кумуляторная
91
?Ч85
Рис 6 5 Чертеж кои гейиера П PC
92
Условные обозначения;
Пооектируемь!е сооружения
.хххх Проезды и площадки
---->м---- Проектируемая ЛЭП Высокого напряжения
----------Гоанииа эоны падения гололеда
—Трубопровод дизельного топлива
Рис. 6.6. План площадки IIPC с размещением оборудования в контейнерах'
1—мачта~ 11 = 118 м; 2 — контейнер аппаратной; 3 — контейнер аккумуляторной;
4 — контейнер дизельной; 5 — хранилище дизельного топлива; 6 — КТП-63/610;
7 — ограждение
93
При применении перископических антенных систем (ПАС) при
двухчастотном плане работы РРЛ плоские отражатели устанавли-
вают только на трубчатых опорах, а прн четырехчастотном пла-
не— па опорах любого типа.
Мачты и башни должны быть обеспечены маркировкой и све-
тоограждением.
На площадках узловых и оконечных РРС предусматривают
следующие здания и сооружения, предназначенные для размеще-
ния радиорелейного оборудования, электроустановок и вспомога-
тельных служб: техническое здание, антенная опора, дизельная
электростанция, трансформаторная подстанция, склады дизельно-
го топлива, смазочных материалов, котельная, гараж и др
Дизельные электростанции размещают или в одном здании с
аппаратурой, или в отдельном здании. Здания аппаратных и ди-
зельных, как правило, одноэтажные с деревянными оконными и
дверными блоками. На рис. 6.3 и 6.4 приведены чертежи техниче-
ских зданий УРС и ПРС.
Аппаратуру автоматизированных ПРС часто равмешают в спе-
циальных контейнерах, доставляемых на площадку в собранном
виде. Монтаж оборудования в контейнерах, как правило, осу-
ществляют на заводе или на комплектовочной базе строительства.
На самом объекте элементы и блоки оборудования, демонтируе-
мые на время транспортировки, только устанавливают на свои
места.
На рис. 6 5 приведен чертеж контейнера ПРС, а на рис 6.6 по-
казан план площадки ПРС с размещением оборудования в кон-
тейнерах.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ
О ПРОЕКТИРОВАНИИ РРЛ
I. ВЫБОР ПРОСВЕТА ДЛЯ РРЛ,
РАБОТАЮЩИХ В ДЕЦИМЕТРОВОМ
И МЕТРОВОМ ДИАПАЗОНАХ ВОЛН
В данном случае основным критерием ухудшения качества связи
является превышение на выходе канала допустимой мощности шу-
ма Рщ.доп(80) и допустимого отношения шум сигнал соответст-
венно.
Методика расчета следующая:
1. По заданному Рш(80) на каждом пролете определяют вели-
чину Рт.доп(80).
2. Определяют минимально допустимый множитель ослабле-
ния (в дБ)
94
10 ’g l/^n <8°) = 90 - Рт.доп (80) -ХТФ4-£ПОст,
(П.1.1)
где Л’тф — коэффицент системы для ТФ ствола; Li10Ct —постоям
ные потери на пролете, определяемые по выражению (2.5).
3. По выражению (2.30) (при сс = 0,5... 0,1) рассчитывают па-
раметр препятствия р.
4. Минимально допустимый относительный просвет определяют
по формуле
Рлоп (g80%) = 1 — l'/mln(83)/ К,. (П. 1 .2)
где I min(80) подставляют в дБ, а величину Vo (в дБ) определяют
по рис. 2 14 или по формуле
—6(1 4-l,45,'u1S8); g89% = g + с. (П.1.3)
5. Необходимую величину просвета при g — О определяют из
условия
^(0)=Лоп(5:8',%)//0-^(gso%) (П.1.4)
при Рдоп(^80% )>0 ИДИ ИЗ условия
/./ /Пх _ Рлоп (£sn%)7/f, , LJ,
11 (°) = - ‘----rr - (gw.) (11.1.5)
И (gfiO%)|
Пр» Рлоп (£80%) < 0,
где Д[Л(£8С%)1------—------- n^l + A (£до%) — 1];
Л (gs %)
Р «»-*>&<> ;
рЗ[1 — t/A/Hg80%)]
(П.1.6)
(П.1.7)
4к (1 — к)
Величина I определяется выражением (2.31), р(0)— выраже-
нием (2.41)
Ар (£83%) = ДА7 (£8з%)/Я0, (П. 1.8)
Но— радиус минимальной зоны Френеля, определяемый выраже-
нием (2.22).
6. Проводят расчет процента времени ухудшения качества
связи. При этом для большинства сухопутных районов
Wmm)~TJl/mIn(80)]. (П.1.9)
Для морских и приморских районов
i (^inln) = ^0t [ l^mln (80)] 4* Tnl [ I/niin (80)], (П. 1.10)
где
Л [Vein (80)] ==0,69^(80)4 (П.1 11)
— процент времени ухудшения качества связи из-за появления
тропосферных волноводов; tu — вероятность появления тропосфер-
ных волноводов. В большинстве случаев /в~ (30 50) %; Гтш(80)
подставляют в относительных единицах.
95
Для всей линии
7’(К„.„) = Vr,(^„ • (П-1.12)
<=1
Основным в данном диапазоне является расчет величины
Рш(80).
II ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ
СВЯЗИ НА РРЛ, ПРОХОДЯЩИХ
В ГОРНОЙ МЕСТНОСТИ
Характерной особенностью горных трасс является сильная из-
резапность рельефа, большой перепад высот расположения площа-
док РРС, а также возможность прямой видимости между прием-
ными и передающими антеннами на расстоянии до 200 км.
На таких пролетах наблюдаются специфические замирания,
вызванные прохождением сигнала через неоднородную тропо-
сферу.
На основании результатов экспериментов сделан вывод о том,
что величина /'(Emm) существенно зависит от средней высоты про-
лета над уровнем моря, /г:
Л = (А,+/гг).'2, (П.1.13)
где /11 и /12 — высоты, на_которых расположены площадки РРС.
Если оказывается, что /к800 м, то расчет устойчивости связи
следует проводить как для обычной трассы (разд. 2); если h>
>1200 м, то трасса высокогорная, а если оказывается, что
800 м</1< 1200 м, то трасса горная.
Мощность сигнала па входе приемника Рс(80) рассчитывают,
используя выражение (2.1). При этом для высокогорных проле-
тов (в дБ)
1/вг(80) = V'(50) — 0,843so, (11.1.14)
где
’ (0,96 4-0,15а4) (53 4- 0,0131/52)
— среднее значение множителя ослабления, дБ; Ro — протяжен-
ность пролета, км; f — частота передаваемых колебаний, ГГц; а —
угол наклона трассы, в градусах, определяемый в зависимости от
параметра а() (в градусах)
70 = 57,3 (А, - /12)//?(, (П.1.16)
/г( и /is — высоты площадок РРЛ над уровнем моря, причем /1,—
большая высота.
Если а0>3.37• 10-3, то (в градусах) а = «о,
если а0<3,37• 10-3, то
(h _ л \ з
-1----М , (II.1.17)
/?о /
96
Рис. П[ 1. График для опре- Оз5>дБ
деления величины о3,5
где величины /?0, h] и hz подставляют в километрах Величина о0—
стандартное отклонение (в дБ) в области 7’(Kmln)> 1 %
= 1.8-/Я7 - 3,3 (II 1 18)
(величина /?с подставляется в километрах)
Для горных пролетов (в дБ)
к (80) = Ип (80) * ' (80)~К’(80) (Л- 800). (П.1.19)
400
где h подставляют в метрах; Квг (80) —множитель ослабления
(в дБ), рассчитанный для высокогорного профиля по (П1.14);
Vn(80)—множитель ослабления (в дБ) для приземного пролета.
Для горных и высокогорных пролетов То(Vmin) =0.
Величину 7\(Vmin) рассчитывают в соответствии с методикой,
изложенной в разд. 2.
Величину 7’|1НТ(lzmIri) определяют из рис. 2.15 при
1.41 [ - 1.645 , (П.1.20)
где
/ f \2
’1 = 1 (П.1.21)
I \л,О I
Оз.5-—величина о для f —3,5 ГГц, определяемая по рис. П1.1;
величины по, сгь сг3,5, Vmin и V(50) поставляют в децибелах; f—
в гигагерцах.
III. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ШУМОВ
НА ВЫХОДЕ ТФ КАНАЛА, ВЫЗВАННЫХ
ПОМЕХАМИ, ВОЗНИКАЮЩИМИ ВНУТРИ РРЛ
Средиемииутиая мощность шумов, создаваемых помехами, возникающими
внутри РРЛ, может быть определена по формуле (в пВтО)
Рм (80) = Робр (80) + Pi-4 (80) + Рузл (80) + Рм.,с (80), (11.1.22)
7—1158 97
где Робр(80)—мощность шумов, вызванных мешающими сигналами обратного
направления; Pi_4(80)—мощность шумов, вызванных мешающими радиосигна-
лами с первой на четвертую РРС (а также с первой на шестую РРС);
Р>зл(80)—мощность шумов, вызванных мешающими радиосигналами, возника-
ющими при пересечениях и ответвлениях РРЛ: Рмс(80)—мощность шумов, вы-
званных мешающими радиосигналами соседних радиостволов при параллельной
работе соседних стволов одного диапазона.
Расчет величины РОбр(80) (в пВтО) проводят по формуле:
м
Робр (80) = v Ро6р1( (80) + V Ро6р2,.(80), (П.1.23)
<='
где Pogpi(80) и РобР2(80)—мощность шумов, обусловленных прохождением ме-
шающего радиосигнала соответственно путем 1 н 2 (рис. П1.2); Rg—расстояние
между антеннами;
у„ =2, если участок РРЛ начинается с ОРС,
ум=1, если участок РРЛ начинается с УРС;
<тм 1, если участок РРЛ заканчивается ОРС;
я,, 0, если участок РРЛ заканчивается УРС.
Уровень мощности шумов (в дБпВт) рассчитывают по формуле
Робр1.2 (80) = 90z„6pi.2 (80) /-огф, (П.1.24)
где
Zo6Pi,2(80)=101g^(80) (П.1.25)
‘ пр
— отношение (в дБ) мощности мешающего сигнала обратного направления к
мощности полезного сигнала на входе приемника; х0ТФ—коэффициент ослабле-
ния помехи в ТФ канале при воздействии мешающего ЧМ сигнала обратного на-
правления
При числе каналов 300 1020 н Д),, = 200 кГц
х0ТФ=22 дБ прн рк ср=—15 дБм,
х0ТФ -21 дБ при рк Ср=—13 дБм.
При числе каналов 1320- 1920 и \f,; = 140 кГц:
к0ТФ=21 дБ при рк.ср=—15 дБм
и.отф = 19 ДБ при Рк.ср=—13 дБм.
Отношение мощностей (в дБ) мешающего и полезного сигналов на входе
приемника рассчитывают по формуле
гобР, (80)=Л(а)-К(80) + 1/м(80) + Д^+Дб11-лААФТ, (П.1.26)
где Г(а)<0- изменение уровня (в дБ) мешающего сигнала за счет диаграммы
(аправлснности приемной антенны (определяете! по техническим данным аппа-
ратуры), Ус (80) и Ум (80)—значения множителей ослабления (в дБ) полезного
и мешающего сигналов (определяются по методике, изложенной в разд. 2) ; Др—
разница в уровнях мощности (в дБВт) передатчиков мешающего и полезного
сигналов; Д6П - разница в коэффициентах усиления (в дБ) передающих антенн
мешающего и полезного сигналов. ДЬЛФТ разница потерь (в дБ) в передаю-
щих АФГ мешающего и полезного сигналов
При равной высоте подвеса антенн на РРС2 (рис. П.1.2)
К, (80)- К (80) = 0 дБ;
zo6p 2 (80) = F (а) - 201g -В— - К (80) + 1/м (50) + Ар + Дбп -
— Л/-афт> (П.1.27)
98
Рис П1.2. К определению величины РОбр
где Рм(50)—среднее значение множителя ослабления мешающего сигнала
(при g=g}.
Расчет величины Pt_.t (80) провс пят, если не выполняется условие
| Z1_4 (80) | > 70 дБ, ' (П.1.28)
где Zi_4(80)—модуль отношения мощности (в дБ) мешающего сигнала, прини-
маемого па 4-й станции к мощности полезного сигнала па входе приемника
п1-4
Р,_4 (80) = V А-1,- (80), (П.1 29)
i=i
где zzt-^ — число станций, принимающих помеху прямого прохождения
При этом (в дБВт)
Л (80) = 90 + Zl_4 (80) — хотф; (П.1.30)
(80) = Дп (я,) 4- Fnp (я,) - 20 lg (RM ,7?0) -
- l/c (80) + l/M (80) + дА1 + л<7п-ДАлфт, (II. 1.31)
где Fn(a])-c0 — изменение уровня (в дБ) мешающего сигнала за счет диаграм-
мы направленности антенны мешающей станции; Fnp (сц) — изменение уров-
ня (в дБ) мешающего сигнала за счет диаграммы направленности приемной
антенны.
Величины FnfaO н Гцр(а2) определяют по техни 1еским данным аппарату-
ры; углы <zt н а2 показаны на рис. 1.1,6
Величина Дм— пролет между первой и четвертой станциями (прямое про-
хождение сигнала); 1/с(80)—множитель ослабления (в дБ) на трассе полезно-
го сигнала (между РРС1 н РРС4 на рпс. 1.1,6); (80)—множитель ослабле-
ния (в Б) на трассе мешающего сигнала.
Значение И,., (80) зависят от рельефа местности, величины /?м, f и прочих
факторов н могут быть обусловлены либо дальним тропосферным распростра-
нением радиоволн, либо дифракцией радиоволн. Методика определения V для
этих случаев изложена в разд. 5.
В морских районах опр дсляюшим является ЛТР; в сухопутных районах —
дифракция радиоволн. В сомнительных случаях считают оба варианта и выби-
рают большее значение Рм(80).
Расчет величины Рузл (80) проводят по формуле в (дБпВт)-
Л-3.Л80) = 90+гузл(80)--,.узл. ' (II. 1.32)
где 2у3л (80)—отношение (в дБ) мощностей помехи, возникающей при узло-
образовании, к мощности полезного сигнала (рассчитывается исходя из кон-
кретной ситуации узлообразования); хузл — коэффициент ослабления помехи,
возникающей при узлообразованин, определяемый из табл П.1.1.
Приведенные в табл. П1.1 значения хузл рассчитаны для ТФ канатов, на-
ходящихся в верхней части спектра полезного многокана ьного сообщения. Од-
нако в тех случаях, когда мешающий сигнал модулирован многоканальным ТФ
сообщением меньшей емкости, чем полезный сигнал, уровень помех оказывается
наибольшим в каналах, частоты которых соответствуют верхним частотам ме-
шающего модулирующего сигнала. Для опенки мощности помех в этих каналах
7* 99
следует использовать значения хуал, приведенные в табл. П1 2.
Расчет величины Рм с проводят по формуле (в дБпВт):
/\.с (80) 94 - хсТф - Du (-50) - Ьа (80),
(П.1.33)
где хсТФ—коэффициент ослабления помех, создаваемых излучением передатчи-
ков соседних стволов, дБ;
Dn (50) = 10 IgРс/Рм (50)
— медианное значение коэффициента поляризационной зашиты (дБ) между
сигналами соседних радиостволов (определяется техническими данными аппара-
т>ры и зависит в основном от параметров АФТ); Dn(80)—значение коэффици-
ента поляризационной защиты между сигналами соседних радностволов, сущест-
вующее в течение 80% времени.
Таблица П1.1
Число ТФ ка- налов в ме- шающей си- стеме *узл’ для системы с числом ТФ ка- налов
720 1020 13L.0 | 1920
300 36 37
720 24
1020 24 20 24
1320 21 19 20
1920 21 19
Таблица П1.2
Число ТФ каналов мешающе- го сигнала Частота ТФ кана- ла. кГц. где мощ- ность по- мех мак- симальна xv3i* АЛЯ системы с числом ТФ каналов
720 1020 1320 1920
300 1300 20 16 15
720 3400 21 18 16 14
1020 4600 21 16 14
1320 5900 21 19 17
Таблица П1.3
Число ТФ каналов полезного сигнала ХС ТФ* при ши- рине полосы про- пускания прием- ника. МГц
40 44
1920 33 32 31
1320 40 36 35
100
На основании результатов экспериментов получено (в диапазоне 4/6 ГГц)
3 дБ при /?о = 4О км,
Z?n(50)-D„ (80)
4 дБ при /?о = 50 км,
5 дБ при /?с 60 км.
Величина хсТФ может быть определена из табл. П.13 (для Ркср =
=—13 дБм).
Для телевизионного ствола отношение шум-сигнал (в относительных едини-
цах), определяемое мешающими сигналами, возникающими внутри РРЛ, опре-
деляется по формуле (для одного пролета).
101g -zTB- Zo0pI,2 (80);
\ 1>р.с 'обр 1,2 80%
/ и \ 2
101g —М =хтв_ г, 4(80);
\ ‘ р.с /I—183%
/ и \2
io,g ЬтЧ z- -z-(80):
\ ‘-'р.с / узл 80%
(П.1.35)
(II 1.36)
(П.1.37)
Ztb=23 дБ—для визометрнческого фильтра с постоянной времени т=0,33 мкс;
хтв=22 дБ — для визометрнческого фильтра с постоянной премсни т= 0,245 мкс.
Остальные величины имеют те же значения, что и для ФТ ствола.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ g И СТАНДАРТНОЕ
ОТКЛОНЕНИЕ о ВЕРТИКАЛЬНОЮ
ГРАДИЕНТА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ
ПРОНИЦА! МОСТИ ТРОПОСФЕРЫ
ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РАЙОНОВ СССР
(ДЛЯ ЛЕТНИХ МЕСЯЦЕВ)
1. Северо-запад Европейской территории
СССР (ЕТС) (Кольский полуостров, Карелия.
Прибалтика, Белоруссия) —9
Северо восток ЕТС (Архангельская обл..
Коми АССР)
2. Центральные районы ЕТС —10
3. Юго-запад ЕТС (Курская обл., Воронеж-
ская обл., Украина, Молдавия за исключением
приморских районов) —9
4. Степные районы Поволжья, Дона, Крас-
нодарского н Ставропольского краев, степные
районы Крыма —8
о 10 ®, 1/м
7
8
7,5
8,5
101
5. Оренбургская область и прилегающие
районы юго-востока ЕТС —6 /
6. Районы прикаспийской низменности 7. Прикаспийские районы Средней Азии н —13 10
Апшеронский полуостров — 11 11
8. Пустынные районы Южного Казахстана 9. Степная полоса Южной Сибири и Казах- —6 10
стана 10 Средняя полоса Западно-Сибирской низ- —7 9
менности 11. Восточная Сибирь (Якутия, Красноярский —10 9
край) 12. Забайкалье: —7 9
а) прибрежные районы —8 7,8
б) континентальные районы — (6... 10) 10
13. Приамурье, Приморье, Сахалин —11 8,5
14. Субарктический пояс Сибири 15. Приморские районы. —7 7
а) Украина -(10. 11) (9- 10)
б) Черноморское побережье Кавказа — 10 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ МОЩНОСТИ ШУМОВ,
ВНОСИМЫХ АН I FHHO-ФИДЕРНЫМ
ТРАКТОМ АППАРАТУРЫ КУРС
1. КУРС 4,6 с антеннами РИА 2П 2, РПА-2П при рк.сР —13 дБм;
а) вертикальный волновод—круглый биметаллический 070 мм; горизон-
тальный волновод — ЭВГ-2 (или ЭВГ-4) длиной /г:
РАФТ = (5 + 0’02^ при /г<3° м’ (11.3.1)
(2э пВг при /,>30 м;
б) вертикальный волновод — круглый медный 070 мм; горизонтальный вол-
новод— ЭВГ 2 д шной 1Т (только для аппаратуры КУРС-4)
5 4-0,02/2 -|- 0,01 /2 пВг при /Г1В^30 м,
15 0,02/j; nRr ПрИ /и>30 м, /г^30м,
25-1-0,01/2 пВг при /г>30 м, /в < 30 м,
(П.3.2)
Р фт —
35 пВг при /г,в>30 м;
в) вертикальный волновод — круглый биметаллический; горизонтальный вол-
новод— полугибкин ПГ-40 (или ИГ 58) длиной I
(4 - 0,01 I1 пВт при I 30 м, /п q
/.\ФТ — ( „ (11.0.0)
(15 пВт при />30 м;
волноводы ЭВГ 2 (или ЭВГ-4) длиной I
г) вертикальный и горизонтальный
_(О,О2/2 пВг При /'<30 м,
А1 (20 пВг при />30 м;
(П.3.4)
102
д) вертикальный и горизонтальный волноводы ПГ-40 (или ПГ 58) длиной I
d — |°’°1 I-2 пВт при I < 30 м, ,, „ _
Р“Г-(10пВг при Z >30 м. (11-3о>
2. КУРС-4,6 с антеннами АДЭ и АДУ прн ркср=—13 дБм:
а) вертикальный волновод — круглый биметаллический, горизонтальный вол
повод — ЭВГ-2 (или ЭВГ 4) длиной /г
р (10 0,02/2 пВг при /,<30 М, /пос
^АФТ — ( „ г (П.3.6)
(30 пВт при /г > 30 м;
б) вертикальный волновод — круглый биметаллический; горизонтальный вол-
новод — полугибкнн ПГ-40 (ПГ-58) длиной (г
р f Ю-4—0,01 I2 пВт при /,. < 30 м,
120 пВг при /, > 30 м;
(П.3.7)
в) вертикальный и горизонтальный волноводы ЭВГ 2 (ЭВГ-4) длиной /
„ (0,025/2 при /<30 м,
"\фт — !
(2? пВт при />30 м;
г) вертикальный и горизонтальный волноводы ПГ-40 (ПГ-58) длиной /
/^АФТ —
(П.3.8)
0,15/2 пЗт прн I ^30 м,
.15 пВт при />30 м.
(П.3.9)
(П.3.11)
длиной I
(П.3.12)
\ФТ при
горизои-
(П.З 13)
При использовании волноводов типа ЭВГ 2 или ЭВГ-4 приведенные форму-
лы справедливы, если волноводы сделаны из одного куска Если волновод вы-
полнен из двух или трех кусков, то Рдфд следует удвоить или утроить
3. КУРС-4,6 с антенными РПЛ 2П 2 при рк ср=—13 дБм с модернизирован
нымп ЛФТ (ТВ-4, ТВ-6)-
а) вертикальный волновод - биметаллический 070 мм; горизонтальный
волновод — ПГ-40 (ПГ-58) длиной /г
Р„.т = Р + 0.005/; „Вт пр,. /, < 30 м, (П 3 |0)
18 пВт при /, > 30 м
б) вертикальный волновод — биметаллический 070 мм; горизонтальный вол
довод—ЭВГ 2 (ЭВГ 4) длиной /г
3 0,015/3 пВт при /, < 30 и,
18 пВт при /, > 39 м;
в) вертикальный и горизонтальный волноводы — ПГ 40 (ПГ-58)
„ [0,005/2 пВт при / < 30 м,
г" АФТ = {
|5 пВт при / > 30 м.
4 КУРС-4,6 с антеннами типа АДЭ, АДУ с модернизированными
Р. сР -13 дБм
я) вертикальный волновод—круглый биметаллический 070 мм;
тальный волновод—ПГ-40 (ПГ-58) длиной/г
6-[-0,005/3 пВт при /г < 30 м,
И пВт при /,.>30 м;
^ЛФТ =
б) вертикальный волновод — круглый биметаллический 70 мм; горизонталь
ный волновод ЭВГ 2 (ЭВГ 4) длиной /г
[6 0,01/- пВт при /,. <30 м,
/<афт
[21 nBi при / >30 м;
(П.З 14)
103
в) вертикальный и горизонтальный волноводы — ПГ-40 (ПГ-58) длиной 1г
[0,008I2 пВт при /га Л\фт — < (8 пВт при ' ^30 М’ (П.3.15) > 30 м;
(ЭВГ-4) длиной /
(П.3.16)
г) вертикальный и горизонтальный волноводы — ЭВ Г-2
[0,02/2 пВг при 7^30 м,
А'афт ~ {
(20 пВт при />30 м.
5. КУРС 8 при рк ср=—13 дБм:
а) эллиптический волновод ЭВГ 6 с антеннами АМД и АДУ длиной
[0,0212 пВт при / < 50 м,
РАФТ=( 1 (113.1/
150 пВт при I > 50 м;
б) полугнбкин волновод ПГ 84
[0,005I2 пВт при
г- АФТ — < „ _ _
(.12,0 пВг при
с антеннами АМД и АДУ длиной /
I50 м,
Z >50 и.
(II 3.18)
6. КУРС 2 при рк.ср=—13 дБм:
кабель РК-75-24-32 с антеннами АДЭ и ПАС при длине до 8 и;
Рафт =10 пВт, 8 м</< 15 м, РЛФГ = 20 пВг (П.3.19)
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ВЕЛИЧИНЫ А Кобр ДЛЯ ЦИФРОВЫХ РРЛ
Вслнипа М’овр может быть определена из рпс. П4.1 для случаев двух
уровневой относительной фазовой модуляции (2 ОФМ), четырехуровневой ОФМ
(4 ОФМ) и шестнадцатнуровиевой квадратурной амплитудной модуляции
(16 КАМ) в зависимости от величины отношения мощности мешающего сигна-
ла, возникающего нз-за приема с обратного направления при распространении
Рпс. П.4.1. График для опреде-
ления величины ДЕоор
104
Рис П.4 2 Графики для определения Vmina^ в ЦРРЛ с 8 ОФМ (а) и с
16 КАМ (6):
------140 мбит/с,-------68 мбит/с.---------34 мбит/с
105
радиоволн в свободном пространстве, к пороговой мощности полезного сигна
ла (Znop в дБ)
2пор = F (7.) + 201g (Дч 7?0) - VmIn0 + + Л(7 - ДЛлФт, (П.4.1)
где F(a)—уменьшение уровня мешающего сигнала (дБ) из-за диаграммы на-
правленности приемной антенны (определяется по техническим данным аппара-
туры); 1Лп1п)- определяется по формуле (4.10).
Остальные величины имеют значения, аналогичные приведенным в форму-
ле (II. 1.27).
Из за увеличения вероятности ошибок, вызванных селективностью интерфе-
ренционных замираний при многолучевом распространении радиоволн, реальный
энергетический запас аппаратуры ЦРРЛ оказывается меньшим, чем определяе-
мый выражением (4.12). Для учета указанного эффекта вводят эффективное
значение минимально допустимого множителя ослабления Цип эф-
На рис. П.4.2, а приведены зависимости Vmin эф от 1'иц для ЦРРЛ с
8 ОФМ при различной скорости передачи для пролетов различной протяженно-
сти Ro, расположенных в сухопутных районах для диапазона 4... 11 ГГц, на
рис. П.4.2, б приведены аналогичные зависимости для 16 КАМ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТУРЫ РРЛ
__________Г15 1 ОСНОВНЫЕ 1ЕХНИЧГ.СКИЕ ПАРАМЕТРЫ АППАРАТУРЫ МЛГНСТРЛЛИНЫХ РРЛ
I Коэффициент систе- мы, дЬ ТВ ствола 151,-1 158,4 О 153,9 158,4 162,6 160,4 149,2 со со LO ю 135,5 140,3 153,9 158,7
ТФ ствола I H4,l О СО 139,1 143,8 143 _ 144,2 142 140,3 со со~ О со I 132,5 138,5 141,5 Cj> оо оГ Ю Ю СО
(iggtf) 10U ‘Edoxvd -энэл олэтпснеТпэтчее ВИНЭЬОНГМЯ янэяойд 25 ( 106) 1 (801—)9I I 1 25 (—106)
tTJM «1ТЕНЕМ ЕН» 141O13l?h КИПВИЯЭ’С' О см о 200 140 200 ° S — сч 140
YlJM ‘Ed -ХЯЭ1Ю oJoeouuAclJ V1O13EI1 KKllXdO0 с 8524 5932 3340 4636 5632 8524 8524 4028 8524 4636 3524
ЭГОЯ1Э я ЯОГЕНЕЯ ФХ OlfOHJi 1 от 1920 1320 720 1020 1320 1920 1920 960 О о о о 1920
ttJW ‘ВМНИИЭ -Hdu KHHExaAuodu 1ЧЭО1ГО11 ЕНИЙНЩ 00 со Р о о
(gv) £E(I ‘EMHIIKOMdll еиЛш хпэийнффсох] ю см 10(10) 8(9) 2.6 (4.5) 10(10) 5,6 (7,5) 6,3(8) 5(7) 1-0 30 сч
(xggr) xg ‘вянь -lEtfaclaii siooHinoyv 5(7) | 10(10) 0,5 (-3) 1(0) 7,5 (8,7) 15(11,7) 10(10) 0,6 (-2,2) 3(4,8) КО) со 10^2^. о см 1(0) 3(4,8)
BHIIEHOdllfl -dagad ВКЭ1ЭИЭ 1 1+£ По- стан- цион- ное 3+1 6 + 2 —’ см — 4-4*4- со со г- — см 4-4- СО CD — см — 4- 4" + СО CD Г'- + 4-4- со CD г- 3+1 о к + isl
МЭ ‘1Ч111ГОЯ BHHL'V КЬНЪ'ЭЙЭ СЧ 5,07 см 00 5,07 СО 5,07 •ээ 5,07
tIJJ *1013Bh HOCEUEHJT 3,4 ...3,9 5,67. 6,17 3,4 ...3,9 5,67..6,17 7,9 . 8,4 5,67 ...6,17 3,4 ...3,9 5,67 ...6,17
EdXlEdEUUV «Рассвет-2» | «Восход-М» КУРС-4 КУРС 4М КУРС-6 ГТТ-70- 4000/1920 ГТТ-70- 6000/1920 ГТТ-70- 8000/960 «Электрони-1 ка-связь-6 1» А СЗ U (X ¥ «Радуга 6»
107
П.5.2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ АППАРАТУРЫ ВНУТРИЗОНОВЫХ РРЛ
СО Аппаратура Диапазон ча- стот, ГГц Средняя длина вол- ны. см Система резер- вирования Мощность передат- чика. Вт (дБВт) Коэффициент шу- ма приемника, раз. (дБ) 1 Ширина полосы пропускания прием 1 ника, МГц Число ТФ каналов в системе Верхняя частота группового спект ра, кГц Девиация частоты «на канал», кГц Уровень включения замещающего гене- ратора, пВт (дБВт) Коэффициент системы, дБ
ТФ ствола ТВ ствола
КУРС 2М 1,7 ...2,1 15,8 2+1 3 1-1 1,6(2) 5(7) 32 300 600 1300 2596 200 16(—108) 154,3 148,3 153,4
КУРС-2М-2 1,6(2) 0,4 ( 4) 4,5(6,5) 300 720 1300 3340 5(—113) 154,8 148,8 146,6 153,9 147,9
КУРС -8-0 («Область») 7Л .. 8,4 3,7 без ре- зерва 0,4 (-4) 7,4 (8.7) 15 40 300 1300 200 2,5(—116) 146,6
КУРС-8-0У 3+1 6+2 7+1 Ю(-НО) 145,7
КУРС 8 ОТ без ре- зерва — — — — 145,7
КУРС-8-02 без ре- зерва 0,5(—3) 7,1 (8,5) 15 300 1300 200 2,5(— 116) 147,8 "147,5“ 144,5 139,7
«Ракита-8» 3+1 6-1-2 7+1 1 + 1 0,6(—2.2) 0,3 (-5,2) 0,1 (-10) 7,4 (8,7) 40 300 720 1300 4340 Ю(-ПО) 148,4 145,4 140,6 141,2
ТРАЛ 400/24 0,39 ... 0,47 70 2.5(4) 6(7,7) 5(7) 1,6 24 108 50 0.25 (-126) 166 169,7
«Радуга-4» «Радуга-6» «Электроника связь-6-1» ГТТ 70-8000/960 ГТТ-70-6000/1920 ГТТ 70-4000/1920 КУРС 6 КУРС-4М КУРС-4 «Восход М» «Рассвет 2» Аппаратура П.5 3 МОЩ АППАРАТУ!
сл О 1 О ьэ ся GO О Мощность тепло- вых шумов, вноси мых гетеродина- ми, пВтО
СО ся о 1 СЛ о Со С-1 ьо о от о Мощность шумов из-за нелинейности фазовой характери- стики ВЧ тракта. пВтО В телефон) НОСТЬ ШУМОВ, 1 РЫ МАГИСТРАЛЬ!
о 1 о 100 си О 120 Мощность тепловых и ноя инейных шу- мов. вносимых модемами, пВтО юм канале
00 о 1 100 Мощность шумов, вносимых аппара- турой резервиро- вания, пВтО зносимы: 1ЫХ РРЛ
(X Отношение сигнал- шум. определяемое тепловыми шумами модемов, дБ X О ЕЕ К ЭЛЕА
109 оо СИ 00 1 00 оо 00 00 00 00 о 00 Отношение сигнал- шум, определяемое тепловыми шумами гетеродинов. дБ 0 х я 1ЕНТАМИ
П.5 4. МОЩНОСТЬ ШУМОВ. ВНОСИМЫХ ЭЛЕМЕНТАМИ
АППАРАТУРЫ ВНУТРИЗОНОВЫХ РРЛ
Аппаратура В телефонном канале В канале изображения
Мощность тепловых шумов. ВНОСИМЫХ гетеродинами, пНт() Мощность шумов из-за нелинейности фазовой характери- стики ВЧ тракта, пВгО Мощность тепловых и нелинейных шу- мов. вносимых модемами, nBiO Мощность шумов, вносимых аппарату рой резервирова- ния. пВтО Отношение сигиал- шум, определяемое тепловыми шума- ми, дБ 'дивов модемов
КУРС 2М КУРС-2-М 2 10 30 70 30 74 80
КУРС-8-0 («Область») — —
КУРС-8-ОУ 74 80
КУРС 8 ОТ — — — — 74 80
КУРС-8-02 10 — 70 30 — —
«Ракита-2» — 74 80
П.5.5. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
АППАРАТУРЫ ЦИФРОВЫХ РРЛ
ется вероятность
ошибок 10“ дБ Вт
«Радап-2» 10,7 ... 11,7 0,1 (—10) 10(10) 15+ 15 15 ЧМ 1,024 8,448 —108
КУРС 8 02 7,9... 8,4 0,5 (-3) 7,1 (8,5) 120
«Ракита-8» 0.05(—13) 0.3 (-5,2) 0,5 (-2,2) 480 40 4ОФЧ 34,378
«Пихта-2» 1,7... 2,1 0,4 (—4) 3,5 (5,5) 30 4 2 ОФМ 2,048 — 124 .—
ПО
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ НА КУРСОВЫЕ
ПРОЕКТЫ РРЛ ПРЯМОЙ ВИДИМОСТИ
ЗАДАНИЕ 1. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ АППАРАТУРЫ
Исходные данные. Участок РРЛ между двумя УРС (или меж-
ду ОРС и УРС). Может быть задано Ly4 и число пролетов с оди-
наковой протяженностью /?0 или задано £уч и длины пролетов ROi,
R02 и т. д.
Вариант А. Типы антенн и коэффициент шума приемника
Вариант Б Типы антенн и мощность передатчика.
Вариант В Мощность передатчика и коэффициент шума при-
емника.
Для всех вариантов: средняя частота передатчика (средняя
длина волны), длины фидеров (вертикального и горизонтально-
го), число телефонных каналов, передаваемых в одном стволе, ко
эффициент 5, определяющий долю мощности тепловых шумов в
суммарной мощности шумов.
Расчету подлежит-
! 1. Допустимая мощность тепловых шумов, вносимых прием-
ником одного пролета.
Д я этого распределяют допустимое значение мощности шумов
на участок Рш.уЧ.Доп(80) =ЗЕуч пВт между отдельными составляю-
щими (ддя верхнего телефонного канала).
Допустимое значение шумов, опредетяемых помехами, возни-
кающими внутри РРЛ, и от мешающих передатчиков, рассчиты-
вают как
Р ОН.ДОП-•0,4/.уЧ. (П.6.1)
Па шумы, вносимые антенно-фидерным трактом, может быть
отведено 20... 40 пВт па пролет, т. е.
Дафтдои == (20. 40) п, (П.6 2)
либо Рафт следует рассчитать по методике, изложенной в разд. 2
и Приложении 3
При этом получаем
ру..,доп (8°) = ^уЧ.д011 (80) (а.г.дог, + Рафтдо'п), (П.6.3)
где
^уч.доп (80) = (Рт Лр + Рвч)до 180%. (П.6.4)
Доля тепловых шумов в этой сумме
Рт.ДО11(80) = ^чдоп(80), ' (П.6.5)
(Р.р + Рвч)Доп = (1 0 Р;Ч.1О11 (80) - Рт.доп (80). (П.6.6)
111
Можно задаться Дг.доп = 20... 70 пВт (меньшее значение соответ-
ствует меньшему числу ТФ каналов), тогда
Рвчло» = (1 - 0 P;4Jon (80) - Р1рлоп- Я.до11(80). (П.6.7)
Допустимое значение мощности нелинейных переходных шу-
мов, возникающих из-за нелинейности фазовой характеристики ВЧ
тракта одного приемопередатчика, определяют как
ДвЧдоп! = Рвчдоп П- (П.6.8)
Далее распределяют допустимое значение мощности тепловых
шумов на участке между отдельными составляющими
Л доп (80) - ^-^пр ДОП1 (80) -)— ЦДгет.доп ^мод.доп!’ (П.6.9)
где РПр.доп1(80) — допустимое значение мощности тепловых шумов,
вносимых в верхний ТФ канал одним приемником; Ргет.дот до-
пустимое значение мощности тепловых шумов, вносимых гетеро-
динным трактом одного приемопередатчика; /Дод.дош— допусти-
мое значение мощности тепловых шумов, вносимых одним мо-
демом.
При расчетах можно задаться Ргет.дог.1 = 3... 10 пВт, РМод.доп1 =
= 15... 30 пВт и из (П.6.9) определить Дпр.дощ (80).
1.2. Основные энергетические параметры аппаратуры.
Критерием правильности выбора основных энергетических па-
раметров аппаратуры является выполнение неравенства
(8Ю) < Рт,яоп. (80), (11.6.10)
где PTi(80) — среднемииутпое значение псофометрической мощно
сти тепловых шумов, вносимых одним приемником в верхний ТФ
канал в ТОПУ, существующее в течение 80% времени любого
месяца.
Исходные формулы для расчета (3 10) — (3.14). Мощность
сигнала на входе приемника может быть определена по форму-
ле (2.1) с учетом (2.2)— (2.7). Величина 1/2(80) может быть при-
нята равной 0,25.
Для варианта А следует рассчитать То но формуле (2.3) и
Тдфт по (2.4). Далее рассчитать величину по формуле (3 11).
Затем найти допустимое значение мощности сигнала (в ваттах)
на входе приемника, превышаемое в течение 80% времени по
формуле (3.12)
Рспх.лоп(80) = Вмх2Ут(<з) Ртдоп1- (П-6.1 1)
Из формулы (2.1) определить требуемое наименьшее значение
мощности передатчика и рассчитать по формуле (3.10) мощность
тепловых шумов Рт1(80) и проверить выполнение неравенст-
ва (П.6.10)/
Для варианта Б рассчитать Lo по формуле (2.3) и Тафт по
формуле (2.4), мощность сигнала на входе приемника ₽с.вх(80)
по формуле (2 1) с учетом (2.2) — (2.7).
Найти наименьшее допустимое значение коэффициента Вм доп
(в пВт-Вт)
5м.лОп = ^.дот-Рс.м(80). (П.6.12)
112
Из формулы (3.11) найти допустимое значение коэффициента
шума приемника
= 3,478-1(УВМДОИ . (П.6.13)
Затем по формуле (3.10) рассчитать РТ1 (80) и проверить вы-
полнение неравенства (П.6.10).
Для варианта В рассчитать Lo и La.pt по формулам (2.3) и
(2 4) и задаться значением коэффициента шума приемника (в пре-
делах 9... 16 дБ).
1.3. Коэффициент системы ТФ ствола по формуле (2.10).
1 4. Минимально допустимый множитель ослабления по фор-
муле (2.19).
1.5. Диаграмма уровней на пролете для трех значений множи-
теля ослабления К(50)=0 дБ, К(80)——6 дБ и Vmm.
1.6. Мощность шума, приведенная ко входу приемника. Шумо-
вая полоса приемника. Пороговый уровень сигнала на входе при-
емника
Шумовая полоса приемника РРЛ обычно определяется шири-
ной спектра тепловых шумов, попадающих па вход частотного
демодулятора, и практически совпадает с шириной полосы ВЧ
тракта приемника. Расчет шумовой полосы проводят по следую-
щей методике:
определяют уровень средней мощности многоканального ТФ
сообщения по формулам (3.2) и (3.3);
определяют эффективную девиацию частоты АД по форму-
ле (3.6) и пиковую девиацию частоты Д/пик по формуле (3.7);
при этом может быть также использована упрощенная формула
А/пик = 3,16Д/Э;
рассчитывают приближенную ширину спектра ЧМ сигнала
Пчм = 2(Д/,шк + Кв). ' (П.6.14)
Следует иметь в виду, что теоретически спектр ЧМ сигнала яв-
ляется бесконечно широким и любое ограничение его ширины при-
водит к появлению нелинейных переходных шумов Это явление
имеет место даже при идеальных амплитудно-частотной и фазо-
частотной характеристиках ВЧ тракта приемника. Необходимую
ширину полосы ВЧ тракта рассчитывают так, чтобы мощность
этих переходных шумов была пренебрежимо мала. При этом
Пвч = лПчм. (11.6.15)
Коэффициент а определяют пз рис П.6.1, где кривая 1 соот-
ветствует мощности переходных шумов, возникающих из-за огра
ничения полосы, равной 1 пВт; кривая 2— соответствует мощно-
сти этих переходных шумов равной 10 пВт; m3 = ^f3!FB— эффек-
тивный индекс частотной модуляции.
Мощность теплового шума, приведенного ко входу приемника,
может быть определена по формуле (в ваттах)
7’ш.„х = 4,14.10 2Ч„Пи.. ' (П.6.16)
8-1158
113
Рис. П.6.1. Графики для определения
параметра а
а уровень мощности этого
теплового шума (в децибел-
ваттах)
Рш.вх 101g ^ш-ьх-
Уровень пороговой мощно-
сти сигнала на входе прием
пика обычно па 10.12 дБ
превышает уровень тепловых
шумов, приведенных ко входу
приемника, т. е. в децибел-
ваттах
(II 6.17)
изображения
2
,(11.6.18)
мо.1
Рс.ПОр - (10 ... 12) + Рш.вх-
1.7. Отношение шум-сигнал на выходе канала
где слагаемые имеют те же значения, что и в (3.51). При этом
отношение шум-сигнал, определяемое тепловыми шумами одного
приемника, может быть рассчитано по (3.46) или (3.49) с уче-
том (2.17).
Можно испо шзовать также формулу
2 =1,45-10 10 -П,а . (П.6.19)
\ (Jp.c /80% Рс.вх(80)мкВт
В формулу (П.6.19) подставляют Pc.t>x, рассчитанную ранее.
При расчете остальных слагаемых можно принять
101g =—(80 ..85) дБ,
\ Рр.с гет
/ I] V
101g —М =-(70...74) дБ.
\ О'р с / мод
Рассчитанная величина (Uш/иp.c)iso% должна быть сравнена
с допустимой, определяемой по формуле (3.52).
1.8. Коэффициенты нелинейности амплитудной характеристики
группового тракта.
Следует определить, при каких значениях к/э и к3з мощность
нелинейных переходных шумов в верхнем ТФ канале, вызванных
нелинейностью амплитудной характеристики группового тракта,
будет равна допустимому значению, рассчитанному в п. 1.1.
Используя выражение (3.20), можно записать Ргр=Ргр2+Ргрз1
где РГР2 и Ргрз — мощности нелинейных переходных шумов, опре-
деляемых второй и третьей гармониками группового сигнала.
При этом дтя верхнего ТФ капала
/З.р2 = 5>3- 107/<-^у2„р (1). 1 (Г1 6 20)
Р,р3 = 3,18- КГ^узир (1) I
114
или
^гр2 —
Р грЗ = ^'Зэ^зэ,
(П.6.21)
(П.6.22)
где
с29 = 5,3-107у2пр (1);
с39 = 3,18-10-y3np (1).
Здесь у2пр( 1) и узпр(1) определяют по табл. 3.4.
Вначале следует предпотожить, что амптитудиая характери-
стика группового тракта имеет нелинейность только 2-го порядка.
В этом случае, приравняв выражения (П.6.21) и (П.6.22), нахо-
дим наибольшее допустимое значение коэффициента 2-й гармони-
ки Л'2э max При К3э = 0.
Затем полагаем, что амплитудная характеристика группового
тракта имеет нелинейность только 3-го порядка (к2э=0) и нахо-
дим величину «зэтлх. После этого следует задаться тремя-че-
тырьмя значениями к2э (в пределах 0<к2э<к2Этах) и вычислить
мощность нелинейных переходных шумов 2-го порядка по форму-
ле (П.6.21).
Для каждого значения к2э следует определить допустимую
мощность нелинейных переходных шумов 3-го порядка
^грЗ ^гр.аоп Д-р 2
и из выражения (П.6.22) определить допустимое значение Кзэ, а
затем построить зависимость Кзэ=/(к2э).
При выборе рабочих значений к2э и /сзэ следует учитывать то
обстоятельство, что при FK-FB должно выполняться условие
Р,.р(ири а=1) = Ргр.Я01„
а при FK=FK (т е в нижнем ТФ канале) тепловые шумы и нели-
нейные переходные шумы, вызванные нелинейностью фазовой ха-
рактеристики ВЧ тракта, очень малы, что дает основание запи-
сать соотношение
^гр-лоп ~ 0,95Руч.доп.
При этом можно составить систему уравнений
^гр-лоп
О О г о J2.ip (0) УЗпр(О)
0,9лРуч.доп — С2э с3э — — К3з,
У2пр Г 1 ) У*пр \ 1 )
Решая указанную систему, можно найти значения к2э и к3э, от-
метить их на рисунке и для них рассчитать составляющие Ргр2
и Ргрз для верхнего ТФ канала.
Указанные расчеты можно провести и для значений коэффи-
циентов нелинейных искажений к2к и к3к, используя выраже-
ние (3.19).
8* 115
В этом случае
6,944-10я D2 . „ . ...
^2к = ——— Р2ср <мВт) У2..р (1).
Л/7, кГц р
СЗк
_ 4.166-1010
~F
Р'^рУЗпр (1 )•
1 9. Неравномерность характеристики группового времени за-
паздывания (ХГВЗ).
Следует определить, при каких значениях Дт2э и Дтзэ мощ-
ность нелинейных переходных шумов в верхнем ТФ канале, вы-
званная неравномерностью ХГВЗ ВЧ тракта, будет равна допу-
стимому значению, рассчитанному в п. 1.1
Исходное выражение (3.26) можно переписать в виде
Рвч = /^вч2 Рвчз,
где
Рвч2=132.5Т2.г2Д^у2пр (з)
Рвчз 87,45Т'2Л2Аг2эу3пр (з).
Методика расчета следующая:
записать условие
А’вЧ (о = 1) = РвЧдоп’-
(П.6.23)
(П.6.24)
записать формулы (Г1.6 23) в виде
РВЧ2(0=1) = О2эДг2э> (П.6.25)
Рвчз(з = 1) = ^зэД'1; (П.6.26)
вычислить коэффициенты Di3 и D33 по формулам
D29= 132,5F2y21ip(l),
(П.6.27)
Г>3э = 87,45/-’2у3|1Р(1);
полагая Лтзэ = 0 и приравнивая (П 6.24) и (П.6.25), найти наи-
большее допустимое значение асимметрии ХГВЗ Дт2этах;
полагая Дт2э = 0 и приравнивая (П.6.24) и (П.6.26), найти наи
большее допустимое значение средней неравномерности ХГВЗ
Лтзэтах. задаваясь тремя-четырьмя значениями асимметрии
ХГВЗ в пределах 0<Лт2э<Лт2э max, вычислить Рвчг (о=1);
определить допустимое значение Рвчз = Г>ВчДоп—Г’вч2(о=1);
из формулы (П 6 26) определить допустимое значение Дтзэ;
построить зависимость Дтзэ = ф(Лт2э) и выбрать на ней рабо-
чую точку, указав рабочие значения Дтгэ и Дтзэ, для которых рас-
считать Рвчг(1) иРвчз(1).
Перечисленные расчеты могут быть проделаны и с величина-
ми Дт2к и Лтзк- При этом должна быть испотьзована форму-
ла (3.25), а коэффициенты D2k и DiK определять по формулам
116
F*
D2K = 3,43-Ю 2 д£-Рс>11р(1),
/?3к = 4,57.10-2^РЗрузир(1).
1.10. Допустимый КСВ антенно-фидерного тракта по форму-
лам (3.29) —(3.35).
1.11. Составляющие мощности шумов в ТФ канале и суммар-
ная мощность шумов.
Рассчитать Рт по формулам (3.10), (3.12), (3.15); Рг — по
(3.19), (3.20), Рвч — по (3.25), (3.26), Рафт — по (3.29) для зна-
чений о = 0, 0,25, 0,5; 0,75, 1. Рассчитать суммарную мощность шу-
мов Рия по (3.37).
Построить кривые изменений суммарной мощности шумов и со-
ставляющих по спектру многоканального ТФ сообщения На них
показать допустимую мощность шумов Кривые построить для
случаев отсутствия и наличия предыскажений спектра многока-
нального ТФ сообщения. Значения функций у2(о) и Уз(°) в отсут-
ствие предыскажений и г/2пр(о), узпр(о) при наличии предыскаже-
ний для любого ст и разных значений ^ = FB/F„ можно определить
по рис. П 6 2 и П.6.3.
ЗАДАНИЕ 2 ПРОЕКТ РАДИОРЕЛЕЙНОЙ ЛИНИИ
ПРЯМОЙ видимости
Исходные данные. Оконечные пункты проектируемой РРЛ. Тип
используемой аппаратуры. Число телефонных каналов и ТВ про-
грамм, передаваемых по проектируемой РРЛ. Схема организации
связи иа РРЛ (пункты и число ответвляемых и выделяемых ТФ
каналов и ТВ программ). Для третьего и последующих пролетов
проектируемой РРЛ значения средней высоты подвеса антенн,
величины ^(V’min) и К(80). Профили двух первых пролетов про-
ектируемой РРЛ.
Разработке подлежит:
2.1. Выбор трассы (определение местоположения промежуточ-
ных и узловых станций). Наиболее подходящими для выбора
трассы являются карты, помещенные в Атласе автомобильных до-
рог СССР. Масштаб их позволяет довольно точно разместить
ПРС и УРС. Кроме того, на них нанесены лесные массивы и водо-
емы, что важно для определения характера рельефа местности
(пересеченный или слабопересеченный) После выбора мест рас-
положения ПРС и УРС следует сделать чертеж трассы проекти-
руемой РРЛ, на котором нанести также основные дороги, насе-
ленные пункты, расположенные вдоль трассы, реки, озера, водо-
хранилища, границы лесных массивов. Пример такого чертежа
приведен на рис. П.6.4.
Далее в соответствии с заданием привести схему организации
связи на проектируемой РРЛ. Пример такой схемы приведен на
рис. П.6.5.
117
Рис. П G.2. Графики функций 4/2(0) н </3(о)
Рпс П.6.3 Графики функций !Лпр(а) и 4/ЗПр(о)
118
Условные обозначения.
© Оконечная станция Q) Узлодая станция (£) Промежуточная станция
----- Трасса РРЛ
Дороги республиканского значения
Рис. П.6.4. Пример оформления схемы трассы проектируемой РРЛ в курсовом
проекте
8 телевизионным ретрансляторам
Рис. П.6.5. Пример оформления схемы организации связи в кхрсовом проекте
5983 57<7
—*-2-*—
6СЗ_ ____
6095 5829
—*-6 -в--
5717 5983
---*- 2 —
5773 6039
--*- 9 -*-
5829 6095
—* 6 *—
5983 5717
---► 2 -*—
6039 5773
---»- 9 -в-
6095 5829
---6 -*—
5717-
5773
5829
Рис. П.6.6. Пример разработки плана распределения частот в РРЛ (—поляри
зация вертикальная, «-поляризация горизонтальная)
Рпс. П.6.7. Пример профиля пролета при расчете устойчивости связи на РРЛ
И9
2.2. План частот. Исходя из общего плана частот используе-
мой аппаратуры, выбрать частоты рабочих и резервных стволов.
Пример оформления плана частот приведен на рас. П.6.6
2.3 Структурные схемы станций проектируемой РРЛ. Схемы
станций составляют на основе типовых комплектаций оборудова-
ния, приведенных в описаниях аппаратуры.
2.4. Организация технической экспл атацпн, служебной связи
и тетеобслуживания.
2.5 Структурная схема антенно-фидерного тракта. Здесь следу-
ет также указать потери мощности сигнала во всех элемен-
тах АФТ.
2.6. Построение профилей двух пролетов проектируемой РРЛ и
предварительный выбор высот подвеса антенн. Пример чертежа
профиля пролета приведен на рис. П.6.7. Показаны все необходи-
мые обозначения и построения, сделанные в процессе расчетов.
На профиле пролета следует нанес in лес, границы которого опре-
делены по карте. Высоту леса можно ориентировочно принимать
равной 15... 20 м. В населенных пунктах высоты зданий и соору-
жений можно брать равными 10...25 м.
2.7 Расчет устойчивости связи па проектируемой РРЛ при вы-
бранных высотах подвеса антенн ведется в соответствии с методи-
кой, изложенной в разд. 2.
2.8. Расчет ожидаемой мощности шумов в каналах проектируе-
мой РРЛ и сравнение ее с допустимой по нормам ЕАСС. Прово-
дится в соответствии с методикой, изложенной в разд. 2.
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
Пример 1. В соответствии с заданием 1 провести расчеты со следующими
исходными данными: длина участка РРЛ Ауч=280 км; число пролетов на
участке. /1 = 7; длина пролета Ro — ACl км; число ТФ каналов .¥=1020; средняя
длина волны передатчика л—-4 см (/сР=7,5 ГГц), длина фидера /ф = 45 м, тип
антенны - АДЭ о, коэффициент шума приемника пш 9; минимально допусти-
мый множитель ослабления Vmin=—40 дБ; коэффициент ; = 0,6.
1. Определение допустимых мощности шума на выходе верхнего ТФ капа-
ла и отношения сигнал шум па выходе канала изображения.
Допустимое значение суммарной мощности шума на выходе ТФ канала
в ТОНУ в конце участка
^уч.до„ (80) = ЗАуч = 3-280 = 840 пВтО.
Допустимое значение отношения сигнал-шум на выходе канала изображе-
ния в конце участка по нормам ЕАСС для /уч 280 км
10 1g (trp<./t/lu)V4.flonso% =61 дБ.
Допустимое значение мощности шумов, вносимых внешними источниками,
/>=0,4-280= 112 нВ г.
Мощность нелинейных переходных шумов, вносимых АФГ,
Рдфтдоп = 30 7 = 210 пВт,
Тогда Руч ДОП — 840—112—210= 518 пВт.
Допустимая мощность тепловых шумов
120
Лдоп(RO) ==0,6-518 = 310,8 пВтО.
Задаемся допустимым значением мощности нелинейных переходных шумов
вызванных нелинейностью амплитудной характеристики группового тракта
Лр лоп=50 пВтО, тогда
Рвчдоп = (1 -0,6)-518-50= 157,2 пВтО.
Долю мощности тепловых шумов, вносимых гетеродинным трактом одиого-
прпемопередатчцка, выбираем равной Ргетдо1п = 8 пВгО, а вносимых одним
модемом Рмод.ао1и=25 пВтО.
Таким образом, мощность тепловых шумов, вносимых одним приемником
Л доп1 (80) = (310,8 - 78 - 25)/7 = 29,68 пВтО 30 нВ гО.
Допустимая мощность нелинейных переходных шумов из-за нелинейности-
фазовой характеристики ВЧ тракта одного приемопередатчика
1 57 2
РВЧ10П1 = = 22,46 пВтО 23 пВгО.
2 Выбор основных энергетических параметров аппаратуры.
Потери мощности сигнала при распространении радиоволн в свободном
пространстве
Потери мощности сигнала в АФТ
£ЛФТ = 10°'1т'АФТ,
т|АФТ — 5э + яг4 явА1»
где т]э потери (в дБ) в сосредоточенных элементах АФГ (в нашем случае
=—2 дБ); аг п ав—погонные затухания (в дБ/м) горизонтального н вер-
тикального участков волноводов (в нашем случае «г —ав =—0,12 дБ/м), /г и
/в — длина горизонтального и вертикального участков волноводов (в пашем
случае /г=5 м; /в = 45 м).
Тогда т]АФТ=—2—0,12-(5+45) ——8 дБ; Аафт -0,158.
Коэффициент
Вч = 2,875 10-9-9(4636 140)2 = 2,84-10-5 пВт-Вг.
Допустимое значение мощности сигнала на входе приемника
Рс.вх.дГЛ1 = 5м А.лОп = 2,84-10-5/30 = 9.46-10-7 Вт 0,95 мкВт.
Коэффициенты усиления антенн
(7П = = 47 дБ (49975).
Тогда требуемое значение мощности передатчика
„ 4РС.ВХ.1ОП _ 4-9,46-10-7
П'аоп ~ б/прО’№АФТ ~ 499752-0,1582-6,3-10~15 ’
Произведем проверку
Рс.вх(80) = Р„ОпОпрА0Л2фТ = 9-499752-0,1582-6,3-10-*6 =
= 3,54 мкВт.
121
В верхнем ТФ канале
Рт(80) = 109-0,752 9-1.38.10-2з.300.3100 /4636 У.
3,54-10-° V 140 /
= 8пВт0
лрн Рт доп =-30 пВтО.
Таким образом,
Pt (8Э) < Тт.доп (80)-
3. Расчет диаграммы уровней сигнала на пролете РРЛ
ра = 101gРа/\ Вт = 10 lg9 = 9,5 дБВт,
7-афт н = 7,афт П[) —8 дБ; Lo =— 142 дБ,
Сп = СП[, = 47 дБ;
а) V (50)= 0 дБ
/’пр(ЗО) — р„ 4- Л афт п + G„ + Lo 4- I/2 (50) + Gnp 7. афт пр —
= 9,5 84-47-142 + 04-47 — 8 = —54,5 дБВт,
7}с.вх(50) = 106 + 0J рпр150> = 1Об-ол-м5 _ 355 мкВт.
б) Р(80)---6 дБ
рпр (80) = 9,5 — 8 4- 47 — 142 — 64-47 — 8 = - 60,5 дБВт,
Рс.вх(80) IO6-0-1'60-5 = 0,89 мкВт;
в) l/min=—40 дБ
Рпртщ = 9,5 — 84-47 142 —404-47-8 =-94,5 дБВт,
Рс .вх mln —- 355 пВтО.
Диаграмма уровней приведена на рис. П.6.8.
4. Определение мощности шума, приведенной ко входу приемника. Рас-
чет шумовой полосы' приемника и порогового уровня сигнала на входе при-
емника.
пролете РРЛ
122
Уровень средней мощности многоканального ТФ сообщения при JV=1020
/тср = — 15+ 101g 1020= 15 дБм (32,2 мВт).
Эффективная девиация частоты на выходе частотного модулятора при по-
даче на его вход многоканального ТФ сообщения с уровнем рСр=15 дБм
Д/э = АЛ Vp^ = 140 Г3^2 = 795 кГц.
Пиковая девиация частоты при значении пик фактора многокаиалы ого ТФ
сообщения х=10 дБ (10)
AA>,k = AAV* ==795KT0 =795-3,16=2,51 МГц.
Приближенно ширина спектра ЧМ сигнала
Пчм = 2(Д/ПИК + ГВ) =2(2512 + 4636) = 14,3 МГц.
Эффективный индекс частотной модуляции
тэ = Д /9/Гв = 795,'4636 = 0,17.
Шумовая полоса приемника Пвч =оП Чц, где из рпс. П.6.1 при РПсрех =
— 1 пВт а= 1.39;
П1!Ч = 1,39-14,3 19,9 МГц.
При Рперсх = Ю пВт а=1,24:
Пвч = 1,24-14,3 17,7 МГц.
Мощность теплового шума, приведенного ко входу приемника при а 1.39:
Рш.вх - 4,14-10~21 -9-19,9- 10fi — 0,74 пВт, '
/?ш.вх = — 121,3 дБВт,
/?с...ор = 12 дБ+/л..Вх = 12- 121,3 = - 109,3 дБВт.
Коэффициент системы для ТФ ствола
9
4636^ 2
140 )
К1Ф = 3,478-10”
3,17-1014 (145 дБ).
5. Расчет отношения сигнал-шум в канале изображения
I И \2 9
/ _ 1 45. Ю-1" _Z_ — 1,47-109(—88,3 дБ),
\ Uf.c /80% 0,89
/ и \ 2
101g —=-80 дБ(10-8),
\ Uр.с / гет
( U V
101g(-^-) = — 70 дБ (10—7).
\ Б^р-с /мод
Тогда
ит \
Лр.с )
2
Б 80%
- 7-0,147-10-8 + 7-10-8 +
ю-ю-8 =
= 18,1 10-8(- 67,4 дБ)
или
/ и \ 2
10 lg [—— —67,4 дБ при 101g (—— I =61 дБ.
\ иш J V 80% \ / ДОП 80%
12.3
Таким образом, нормы ЕАСС выполняются.
Коэффициент системы для ТВ ствола
/<тв = 6,88-10,5(Рп/«ш) 6,88-1015 (9/9) = 6,88-Ю15 (158,4 дБ).
6 Определение коэффициентов нелинейности амплитудной характеристики
группового тракта.
Исходное условие:
Рт , (а = 1) — Ргр. доп 50 пВтО.
Далее
Рур 2 — С2кК2к* 3 = С3ккзк>
6,944-10а-32,22
4324
•0,16 = 2,66-108;
4,166-101а-32,2>
0,34= 1,09-1011.
2
Полагая к3к=0, имеем Дгр доп = С2Кл'2к п1ах,
К2кшах = Т^^гр.дОП/С2к — 2 66-10” —
Полагая К2к~0, бгр доп = СзкЦзк та
кзк тах = ГРгр.м,п/Сзк = 1^50/(1.09-1011) = 2,2-10-5;
Рур 2 — ^гк^’гк’ ^ГР 3 ^гр.доп Лр 2-
к2к = 4- 10-4; 3-10-4; 2-10~‘; 10~4;
Лр2(.тг) = 42,56; 23,94; 10,64; 2,66;
РгрЗ(„вт)=7,44; 26,06; 39,36; 47,34;
л-3к = 8,26-10-6; 1.6-10-5; 1.9-10"5; 2,1-10-5.
Для выбора рабочих значений к2к и кзк составляют систему уравнений
(50 = 2,66-10-М + 1,09-Ю11/^ ,
0,95-840 2 66-Ю8 2,7 -Li 09-10» 1,0'м
I’ 0,16 2к^ ’ 0,34
откуда находят рабочие значения
к2к — 3,07 • 10~4; к3к = 1,57 • 10~5,
которые обозначают на рис. П 6.9 При этом для а=1:
Ргр2=2,57-10в-(3,07-Ю-’)2 —24,4 пВтО;
Ргр3= 1,04-Ю11 (1,57-10 ')2 = 26 пВтО;
= 3,07 -10-4 • Ю0-05 ’5 = 1,73 10-3;
къэ = 1,57-10°-,15 = 4,96-10-‘.
7. Определение неравномерности ХГВЗ ВЧ тракта,
Исходное соотношение
Т’вч (о = 1) = Рвч доп = 23 пВт.
124
Рпс. П.6.9. График для выбора ра- Рис. П.6.10. График для выбора ра-
бочих значений К2к и Кзи бочих значений Дт2н и Дт3к
Рассчитываем
О2к = 3,43-10-2-32,22-0 1 6 = 28283 — г ,
4324 нс2
46362 пВт
ГЛк= 4,57-10~2—— -32,2 0,34 - 2578480 .
4324 нс2
Полагаем Лт3к=0. тогда £>2к-Дт|к тал-Рвч д0П:
Д'2К max = У>ВЧлоп/Д2к = /23 28283 = 2,85-10-2 пс.
Полагаем Дт2к=0, тогда ОзкДГдк тах=Рвч доп:
А-зк max = 1 Рвч,о„/7Лк = /23/2 578480 = 2,98 • 10-3 нс;
А-Л(нс) 2,5-10-2; 2-10-2; Ю-2; 0,5-10-2;
Рвчг(пВт)= 17,7; 11,3; 2,8; 0,7,
Рвчз(пВт) = 5,3; 11,7; 20,2; 22,3;
Д-1к(нс)= 14-10—3; 2.1-10-3; 2,8-Ю-3; 2,9-10 3.
По рис. П.6.10 выбираем рабочие значения
Дт2к- 1,7-10-2 не; Дтзк = 2,4-10-3.
Пример 2. Рассчитать качественные показатели участка резервирования ма-
гистральной РРЛ прямой видимости на аппаратуре КУРС-4, содержащего пять
пролетов (схема участка приведена на рис. П.6.11). Трасса проходит в Евро-
пейской части СССР
1. Выбор высот подвеса антенн и расчет устойчивости связи.
Профиль пролета 1 (РРС1—РРС2) приведен на рис. П.6 12. Характер рель-
ефа местности — пересеченный. Для района прохождения трассы из Приложе-
ния 2 находим g=—9-10-8 1/м, о=7-10-8 1/м.
Из профиля пролета находим /?1=2-1 км, а далее по формуле (2.23) k =
=24/34,5=0,7.
~РС1 РРС2 РРСЗ РРСЧ РРС5 РРС5
Рис. П.6.11. Схема проектируемого участка резервирования к примеру расчеса 2
125
Рпс П6.12. Профиль пролета к примеру расчета 2
Приращение просвета за счет рефракции радиоволн, существующее в тече-
ние 80% времени, определяем по формуле (2.26)
$H(g + 3) = — . (_9. ю-8 + 7.10-*)-0,7 (1 — 0.7) =
4
— 1,2о м.
Радиус минимальной зоны Френеля определяем по формуле (2.22)
Яо = V (1 /3) • 34,5-103 • 8.2 10"2 • 0,7 (1 — 0,7) = 14,07 м
(здесь 8.2 см — средняя длина волны передаваемых колебаний для аппаратуры
КУРС 4).
Просвет на пролете в отсутствие рефракции определяем по выраже-
нию (2 25)
/7(0) =14.07 1,25=12,82 м.
Откладываем значение Н(0) от критической точки профиля (рпс. П.6.12),
проводим линию прямой видимости и находим высоты подвеса антенн: hi =60 м;
Лг=62 м.
Находим потери мощности сигнала в аитенно-волповодном тракте (в дБ) с
учетом (2.4). При этом в качестве горизонтального фидера длиной по 5 м па
станцию используется волновод ЭВГ 2 с погонным затуханием аг=—0,045 дБ/м,
а в качестве вертикального фидера — круглый биметаллический волновод диа-
метром 70 м.м с погонным затуханием ав=—0,02 дБ/м. Потери в сосредоточен-
ных элементах АФТ в соответствии с техническими данными аппаратуры
КУРС-4 составляют —1,6 дБ.
Тогда Тф = аг/г+ав(/1| + /12)—1,6=—0,045-10—0,02(60+62) 1,6=—4,49 <Б,
В качестве антенн используем рупорно-параболнческие антенны РПА-2П с
коэффициентом усиления G„=39.5 дБ.
Определяем постоянные потери мощности сигнала на пролете по форму-
ле (2.6)
2
— 4,49 + 2-39,5 =
8,2-10~2
4к 34,5 103
^иост — 101g
= - 134,47 — 4,49 + 79 = — 59,96 дБ.
126
Минимально допустимое значение множителя ослабления для телефонного
ствола в соответствии с (2.19) н прн коэффициенте системы /СТФ= 139,1 дБ
14,|11Тф = 44 — 139,1 —(—59,96) = —35,14 дБ;
для телевизионного ствола, в соответствии с (2.20) и при А'тв = 146,4 дБ
14ш,тв = 49 - 146,4 —(-59,96) = -37,44 дБ.
Для дальнейших расчетов оставляем большее значение минимально допу-
стимого множителя ослабления
Кпштф -35,14 дБ; 1/^,п1ф = 3,06-10~!.
Рассчитываем процент времени ухудшения качества связи па участке РРЛ
из-за замираний, вызванных субрефракцией радиоволн на первом пролете.
По выражению (2.28) находим приращение просвета за счет рефракции,
радиоволн, существующее в течение 50% времени:
A//(i) =------10 )2 ( 9.10-S) 0,7 (1 — 0,7) = 5,62 м.
Просвет с учетом рефракции, существующий в течение 50% времени, на-
ходим по формуле (2.27)
//(Я) = 12,82 + 5.62= 18,44 м.
Относительный просвет находим по формуле (2.29)
р (Я) = 18,44/14,07= 1,31.
Аппроксимируем препятствие сферой и нз профиля пролета находим пара-
метр аппроксимирующей сферы г=8 км. Далее по формуле (2.31) находим
/=8/34,5 = 0,23.
Параметр препятствия находим по формуле (2.30) при а=1
у=г|7[°Л!-р.7Гр-_ 1>89
I 0,23
Из рис 2.14 находим Vo=—9 дБ.
По формуле (2.34) находим относительный просвет, при котором
V = Ит1п; Р (go) = [ - 9 — (— 35,14)]/- 9 = - 2,9.
По формуле (2.36) определяем
. 1 / 8,2 10-2
7 10-s J (34,5-103)3-0,7(1 —0,7)
= 1,39.
По формуле (2.35) находим
ф = 2,31 1,39 11,31 — (—2,9)] = 13,5.
Из рпс. 2.15 находим То(Vmin) «0%
Процент времени ухудшения качества связи на участке РРЛ из за интерфе-
ренционных замираний на первом пролете определяем по формуле (2.38), где
вероятность (в процентах) появления в тропосфере слоя с резким скачком ди-
электрической проницаемости находим по (2 39) ПДе) =4,1 10~4(34,5)
= 3,4 %. Тогда
у (3,65)3-
Гиит (Ит1п) = 3,05 • 10-4 - 3,4 = 1,1 -1 о-3 %.
Для остальных четырех пролетов проектируемого участка РРЛ проводим
аналогичные однотипные расчеты, результаты которых следующие.
Пролет 2 (РРС2—РРСЗ), пересеченный
Vmill = -37,38 дБ; 70 (Гга|„) = 0%; ГН11Т(Ит1п) = 0,4 10-4%.
127
Пролет 3 (РРСЗ—РРС4), пересеченный
l/min = - 36,29 дБ, 7'0 (l/mIn) = 0%; Т1|11т (1/го1п) = 0,7 - 10~4%.
Пролет 4 (РРС4—РРС5), слабопересечеиный
l/,mIn = — 35 дБ; 7’o(l/min) = 0%.
Для определения характера пролета находим коэффициент расходимости
лю формуле (2.40). При этом по формуле (2 21) находим приращение просвета
за счет рефракции при значении вертикального градиента диэлектри юской про
пицаемости тропосферы, равного критическому gKp=—31,4-10-8 1/м. Из про
4л:ля пролета известны величины /?0=36 км; к=0,56, тогда
Д/У (Якр) = — . (_ 31,4-10-8) -0,56 (1 - 0,56) = 25.1 м.
Далее по формуле (2.43) находим относительный просвет при g gltp
•(для /7(0) =14 м и Я0=15,57 м).
Р (Якр) = (14 4-25,1 )/15,57 = 2,51.
Тогда по формуле (2.42)
«тах = 2,5Р/6^1.
Таким образом, коэффициент расходимости следует рассчитывать для пер
вого интерференционного максимума
1 /’13,1.0,5641-0,56)2 [1 ( 0,6740,9-1 В)Т 1
0,672 1-|_ 4-0,56(1- 0,56) ’
Как показано в разд. 2, пролет может быть отнесен к слабопересечепным,
если коэффициент расходимости Dn>0,8, т. е. пролет 4 — слабопересеченный,
где следует учитывать отражения от земной поверхности. В этом случае расчет
процента времени ухудшения качества связи из за интерференционных замира
нпй следует проводить по формуле (2.44), определив величину Т'(Ае) по фор-
муле (2 39)-
Т (Аг) = 4,1 • 10-4 (36)2 ^З^б3" = 3,71 %.
Из вис. 2.2 при p(g) = l,36 п 4 = 1,21 находим значение функции
flp(g). 4=0,01.
Далее из рис. 2.18 находим Q = l,2.
7'И1|Т (Vm,n) = 1,2-3,16 10~4-3,71 1,4-10-3%.
Пролет 5 (РРС5—РРС6), пересеченный
l/mIn = -34,79 дБ; То (VraIll) = 0%; TI1IU (17min) = 1,6 -10~3 %.
Суммарный процент времени ухудшения качества связи на участке РРЛ
из-за глубоких замираинй хотя бы на одном нз пролетов определяем по фор-
мулам (2 16), (2 47) при CSf = 1100 и
Cf = (Cbf + п + 1 )/л = (1100 4- 5 + 1 )/5 = 221,2.
Тогда (при g=0,08 -для пересеченных пролетов и 9=0,15 —для слабопе-
ресеченного пролета)
7’,«/mIn)=2 7'o/(^m.n) + 9 2 7'и1,т/(Ки1п) = [0,08(1,1+0,4 +
f=i i=i
+ 0,7+ 1,6)+ 0,15 1,4] 10-з = 5-10-4%;
128
ло/ш111)
Т'(V min) + 2сf 10-^-
5 12
(I -^^Т’интЛИтш)
= 1
= 5-10-*+ 2-221,2 10 -2[(1 _ 0,08)-10-3(l,l 0,4 + 0,7 + 1,6)^-
+ (1 - 0,15) • 10-3 1,4)2 = 6 • I O'4 %.
Допустимый процент времени ухудшения качества связи на проектируемом
участке РРЛ определяем по формуле (2.12):
Ло., ( = О, I % —L. = 7.10-3оо .
2500
Сравнивая расчетный и допустимый проценты времени ухудшения качест-
ва связи, убеждаемся, что Tv (Vmn>) <7\on (V'min).T. е. связь на проектируемом
участке РРЛ при выбранных высотах подвеса антенн будет устойчивой.
2 Расчет ожидаемой мощности шумов в каналах РРЛ.
а В телефонном капал с. Уровень мощности теилозых шумов иа
выходе верхнего ТФ канала в ТОНУ (в дБпВт) определяем по формуле (3.36),
в которую подставляем значение V-(80), найденное из табл. 3.3
Для пролета 1
101gP., (80) = 90 — 139,1 - (—59,96) - ( 2) - 12,86 дБпВт.
Или
/\, (80) = 10,,л «2.86 = 19.32 нВт.
Для остальных пролетов получаем
Р,-.= Н.58 нВi; /<3-14,8 нВт; Рт1=25,1 пВт; Р15=26,4 нВт.
Находим следующие параметры аппаратуры КУРС 4:
мощность шх.ма, определяемую нелинейностью фазовой характеристики
ВЧ тракта
12 нВт;
мощность шума, вносимого модемами группового тракта
Р|р = 50 нВi;
мощность теплового шума, вносимого гетеродинами,
Л, ,,т = 3 нВт:
мощность шу ма, вносимого АФТ I го пролета
/^афт1 — 5,2 пВг;
мощность шума, вносимую стойками резервирования,
Ррм = 30 нВт.
Тогда суммарная мощность шума на выходе верхнего ТФ капала в ТОНУ
согласно (3.37)
/<1Е (80) 2= (19,3+ 11,54 14,8 + 25,1 + 26,4) 5-15 + 5-5,2 +
+ 50+30 = 97,17 +75 + 26 80 = 278,17 нВт.
В соответствии с данными табл. 3.5 допустимая мощность шумов для про-
ектируемого участка РРЛ
Рш дог, = 3Ly4 + 200 = 3 171,8 + 200 = 715,4 нВ т.
Сравнивая расчетную и допустимую мощности шумов на выходе верхнего
ТФ канала в ТОНУ, убеждаемся, что
Рш'~ (80) <С Рш.лоп-
9 1158
129
Таким образом, нормы ЕАСС по шумам в ТФ канале на проектируемом-
участке РРЛ выполняются.
6. В канале сигнала изображения передачи ТВ. Отношение квадратов на-
пряжений тепловых шумов к размаху напряжения сигнала изображения (в дБ)
определяем по формуле (3.39):
10 )g = - [/\ гв + LoaCT + 1/2 (80)].
Тогда для первого пролета
101g= -11 16-4 + (-59,96) + (-2)1 =- 84,44 дБ;
УЛ! Д.с&%1 = 3,6-10-'-'|.
Для остальных пролетов
101g(6/,.,/Д.Д0%2 = - 86,68 дБ; (6/1И/6/р.с)^о%2 = 2,15 1С)--;
101g(U./6/p.c)’0%3 - 85,59 дБ; (б+М.с)^., = 2,76-10-’;
lOlg^/f/p.^ - 83,31 дБ; (6/ш/ДД0%4 = 4,67-10 ’;
1О1ё(М„/ад^0%5--83>09 ЛБ; (6/ш/Д.с)20%, = 4,91-10
Из технических параметров аппаратуры КУРС 4 находим
отношение шум-сигнал на выходе капала яркости, определяемое тепловыми
шумами гетеродинов
Ю1ё((Л/ад?ет = -81 дБ; (t/1Ii;:t/p.c)^eT = 7,94.10-’;
тепловыми шумами модемов
10Ig(C/m.t7pc)®Oi -74 дБ; (Um^P.c)^= 39,8-10-».
Суммарное отношение шум-сигнал на выходе капала изображения опреде-
ляем по формуле (3.51):
(^ш/ад0%х = (3,6 + 2,15 + 2,76 + 4,67 + 4,91 + 5-7,94 +
+ 39,8)-10-' = 9,76- Ю-8.
Таким образом, 10 lg(UmIUp с) ьо%з =—70,1 дБ.
Допустимое значение отношения шум сигнал на выходе канала изображения
в соответствии с (3.52)
101ё(ад/р.с)в2оУ.10П = -66 дБ.
Сравнивая расчетное и допустимое отношения шум сигнал на выходе кана-
ла, убеждаемся, что проектируемый участок РРЛ удовлетворяет нормам
ЕАСС но шумам в канале изображения при передаче телевизионных программ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
КРАТКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
АППАРАТУРЫ РРЛ
I. СИСТЕМА «ТРАЛ 400/24»
Назначение и технические данные. Аппаратура предназначена для
организации систем технологической связи газо- и нефтепроводов,
130
а также для организации РРЛ в энергосистемах, на железнодо-
рожном транспорте, внутриобластных и межрайонных сетях связи.
Основные технические данные системы следующие
Диапазон частот. ... .... 390 .470 МГц
Дуплексный разнос между трактами передачи и приема 40 МГц
Число ТФ каналов.................................24
Сетка сопряженных частот (84 фиксированные частоты, расположен-
ные в двух полосах по 42 частоты в каждой) позволяет по шестичастот-
ному плану сформировать 14 дуплексных стволов и организовать 14 ли-
ний с постаиционным «холодным» резервом или 6 линий с «горячим» ре-
зервом; по четыре.хчастотному плану сформировать 20 дуплексных ство-
лов и организовать 20 линий с постаиционным «холодным» резервом.
Четырехчастотньш план применяют на линиях протяженностью до
300... 400 км прн выполнении условия «зигзагообразное™» трассы РРЛ
при мощности передатчика Рп=3 Вт и коэффициенте Усиления антенны
Ga= 17 дБ
Коэффициент системы
при РП=Ю Вт . . . ..........................172 дБ
при Рп=3 Вт . ... 166 дБ.
Максимальная протяженность РРЛ составляет при длине
пролета 27 ... 50 км .. . .................. 800 км
Удельная мощность суммарных шумов 9 пВт/км
Аппаратура ПРС позволяет параллельное включение источников и по-
требителей информации в специально организованные два ТФ канала.
Полоса частот группового спектра ... . 12... 108 кГц
Эффективная девиация частоты «на капал» А/к 50 кГц
Коэффициент шума приемника Пш . . 7 дБ
Параметр служебного канала:
полоса частот . ................. 300... 2200 кГц
входной и выходной уровни .... . -39 дБм
Коэффициент усиления Ga антенны:
одномодульной ................................14.5 дБ
двухмодулыюй ......................17 дБ
четырехмодульной ... 19 дБ.
Структурные схемы станций. В состав оборудования входят:
стойка приемопередатчиков ОРС (ПмПд ОРС); стойка приемопе-
редатчиков ПРС (ПмПд ПРС); пульт дистанционного управления
(ПДУ), устанавливаемый на ОРС и УРС; блок фильтров ДК-22;
стабилизированный выпрямите, ь; антенные устройства с фидера-
ми различной длины.
В зависимости от выходной мощности передатчиков (3 или
10 Вт) и вида резервирования приемопередающей аппаратуры
стойки ПмПд имеют различное исполнение.
План частот содержит по 42 несущих частоты на передачу и
прием. Разнос частот приема и передачи составляет /Ов—/он =
= 40 МГц.
При этом (в МГц)
tan = 390-гп • 0,93, гдеп=1, 2, ..., 42
9*
131
При шсстичастотиом плане используются частоты (на пе-
редачу)
ОРС ПРС ПРС ПРС ПРС
Ствол
Ствол
Ствол
Ствол
Ствол
С гвол
Ствол
Ствол
Ствол
Ствол
Ствол
Ствол
Ствол
Ствол
1 1Н— 1Н—ЗВ—ЗВ -5Н—5Н— IB—IB—ЗН
2 7Н—71Т--9В—9В— 11 Н— 11Н—7В—7В—9Н
3 13Н—13Н—15В—15В—17Н—17Н—13В—13В—15Н
4 I9H— 19Н—21 В—21 В—23Н—2311— 19В— 19В—21Н
5 2511—2511—27В—27В—2911—291I—25В—25В—27Н
6 31Н—31Н—33В—33В -35Н—35Н—31В—31В ЗЗН
7 37Н—37Н—39В—39В—4111—41Н—37В—37В—3911
8 2П—2Н- 4В—4В—611—6Н—2В—2В—4Н
9 8П—«Н- 10В—10В-12Н—12Н—8В—8В—ЮН
10 14И—14Н 16В—16В—18Н—18Н 14В— 11В—1611
11 20Н-20Н—22В—22В—24Н-24Н—20В—20В—2211
12 26Н—2611 -28В—28В—ЗОН—ЗОН—26В—26В—28Н
13 32Н—32Н—34В—34В—36Н—36Н—32В—32В 34Н
14 38Н—38Н—40В—40В—42Н—42Н—38В—38В—ЮН
При четырехчастогиом плайе (первый ствол показан на прием
и передачу, остальные стволы на передачу)
Ствол 1 1Н- III—ЗВ-ЗВ—1Н— III
1В-1В—ЗН-ЗН— 1В- 1В
Ствол 2 5Н-5Н—7В-7В—5Н-5Н
Ствол 3 9Н-9Н— 1 IB —11В 9Н-9Н
Ствол 4 1311 — 1311— 15В - 15В— 1ЗН — 1ЗН
Ствоч 5 17Н — 17Н 19В — 19В—17Г1—1711
Ствол 6 21Н-21Н—23В-23В 21Н-21Н
Ствот 7 25Н-25Н—27В-27В—25Н-25Н
Ствоч 8 29Н—29Н—31В—31В—29Н-29Н
Ствол 9 ЗЗН *ЗЗН—35В 35В—ЗЗН-ЗЗН
Ствол 10 37Н-37Н—39В-39В—37Н-37Н
Ствол 11 2Н-2Н—4В-4В—2Н-2Н
Ствол 12 6Н—6Н—8В—8В—6Н—6Н
Ствол 13 ЮН—ЮН—12В —12В -ЮН-ЮН
Ствол 14 14Н-14Н—16В-16В—14Н-14Н
Ствол 15 18Н Н8Н—20В-20В 18Н-18Н
Ствол 16 22Н-22Н—24В-24В—22Н-22Н
Ствол 17 26Н-26Н—28В-28В—26Н-26Н
Ствол 18 ЗОН—ЗОН—32В—32В—ЗОН—ЗОН
Ствол 19 34Н-34Н—36В-36В—34Н-34П
Ствол 20 38Н -38Н—40В—40В 38Н-38П
Специфическими особенностями организации связи на аппара
туре «Трал 400/24» являются: возможность введения и выделения
двух ТФ каналов на каждой ПРС; наличие дистанционного коп
троля и управления, обеспечивающего работу ПРС в автоматизи
рованиом режиме; достаточно малое потребление электроэнергии,
обеспечивающее возможность надежного электропитания в пе-
электрпфицированной местности; возможность размещения аппа-
132
Рис. П.7.1. Структурная схема ОРС на аппаратуре «Трал 400/24»
ратуры в специальном малогабаритном контейнере, пригодном для
работы в условиях Крайнего Севера.
Оконечная станция предназначена для выделения н ввода сиг-
налов, передаваемых по ТФ каналам, каналам телеобслуживания
(ТО) и служебной связи (СС). Структурная схема ОРС приведе-
на на рис. П.7.1.
В состав радиооборудования ОРС входят: стойка ПмПд ОРС
1 шт.; антенное устройство—1 шт. (при работе в режиме «горя-
чего» резерва используют одну антенну с двумя фидерами); пульт
дистанционного управления (ПДУ)—1 шт.; выпрямитель —2 шт.
Стойка ПмПд ОРС конструктивно представляет собой аппарат-
ный шкаф, в котором размещены блоки двух приемопередатчиков,
а также вспомогательные блоки, обеспечивающие работу системы
резервирования, контроля и служебной связи.
При приеме частотпо-модулированнып ВЧ сигнал от антенны
через трансформатор сопротивлений (ТРС) и переключатель ВЧ
сигналов (ПВЧ), служащий для переключения рабочего и резерв-
ного комплектов, поступает на б ток частотных развязок (БЧР),
разделяющим сигналы передачи и приема. Далее сигнал посту-
пает па приемник основного (ити резервного) ствола (Пр.Осн),
(Пр.Рез), с выхода которого групповой сигнал с уровнем —13дБм
через переключатель группового тракта (ПГТ) поступает на регу-
лятор уровня (РУ). С выхода РУ групповой сигнал подается на
24-канальиую аппаратуру уплотнения П-301-0 и устройство сложс
ния и разделения каналов (УСР) Регулятор уровня позволяет
поддерживать постоянство уровня на выходе ОРС с точностью
0,9 дБ. Регулировка производится автоматически с помощью пи-
лот-сигнала частотой 120 кГц, передаваемого в групповом тракте.
Из УСР групповой спектр поступает также на трехканальпудо ап-
паратуру уплотнения П-ЗОЗ-ОА, пульт дистанционного управления
(ПДУ) и блок служебной связи (БСС), где соответственно выде-
ляются ТФ каналы, сигналы ТО и каналы служебной связи
133
При передаче групповой сигнал от аппаратуры уплотнения с
уровнем —45 (или —25) дБм поступает па входы двух передат-
чиков (основного и резервного), где осуществляется частотная мо-
дуляция ВЧ несущей Далее ЧМ сигнал через БЧР, ПВЧ и ТРС
поступает в антенну. Сигналы служебной связи, телеобслужива-
ния, пилот-сигнал и двух ТФ каналов от аппаратуры уплотнения
П-ЗОЗ-ОА поступают от УСР па служебные входы передатчиков.
Промежуточная станция предназначена для усиления и ре-
трансляции сигнала группового спектра, а также для выделения
и ввода двух ТФ каналов технологической связи с помощью аппа-
ратуры уплотнения П-301-ОА. Промежуточные станции работают
в автоматизированном режиме. Телеуправление осуществляется
с ОРС или УРС.
В состав радиооборудования ПРС входят: стойка ПмПд
ПРС—1 шт ; антенное устройство — 2 шт.; выпрямитель — 2 шт.
Конструктивно стойка ПмПд ПРС представляет собой аппарат-
ный шкаф, в котором размещены блоки четырех приемопередатчи-
ков и двух комплектов вспомогательных блоков, аналогичных бло-
кам ОРС, а также приемник сигналов телеуправления (ТУ).
Структурная схема ПРС приведена на рис. П.7.2. Принятый ап
тонной ВЧ ЧМ сигнал через ТРС1, ПВЧ1 и БЧР1 поступает на
приемник (Пр1), где выделяется групповое сообщение. Выделен-
ный групповой сигнал с выхода приемника через ПГТ1 и РУ1 по-
ступает на устройство сложения и разделения каналов (УСР1),
где происходит разделение спектра. Сигналы служебной связи,
телеуправления и двух ТФ каналов технологической связи посту-
пают соответственно па БСС, приемник ТУ и аппаратуру
I1-303-OA1. Далее сигнал с выхода РУ1 поступает на два пере-
датчика (П2 и П2Рез) прямого направления связи
Передача двух ТФ каналов технологической связи, сигналов
ТС из приемника ТУ в обратном направлении производится через
Рис. П.7.2 Структурная схема ПРС на аппаратуре «Трал 400/24:
134
УСРI и служебные входы передатчиков П1 и П1рез. Служебная
связь осуществляется через УСР1 и УСР2 одновременно в оба на-
правления.
Узловая станция предназначена для выделения, ввода сигна-
лов, передаваемых по ТФ каналам аппаратуры П-301-0 и
П-ЗОЗ-ОА, и управления двумя участками эксплуатации двух на-
правлений. Узловые станции всегда работают в обслуживаемом
режиме Аппаратура комплектуется двумя стойками ПмПд ОРС,
двумя антенно-фидерными устройствами и одним ПДУ.
Резервирование. В аппаратуре предусмотрено автоматическое
резервирование «холодное» и «горячее». При «холодном» резерви-
ровании приемопередающей аппаратуры к антенне (с помощью
ПВЧ) и к групповому тракту (с помощью ПГТ) подключен основ-
ной или резервный ствол аппаратуры. Частоты передающих и при-
емных устройств обоих стволов совпадают. С усилителя мощности
передатчика неработающего ствола снято возбуждение.
При «горячем» резервировании к антенне с помощью двух фи-
деров подключены оба ствола аппаратуры. К групповому тракту
с помошыо ПГТ подключей выход приемника одного из стволов.
Частоты передатчиков и приемников рабочих и резервных стволов
различаются между собой. Па усилители мощности передатчиков
•обоих стволов подано возбуждение.
Лнтснно-фидерное устройство выполняют в трех вариантах: од-
номодульное, двухмодульное и четырехмедульное. Антенна пред-
ставляет собой синфазную решетку, работающую в вертикальной
и горизонтальной поляризациях. В качестве фидера используют
кабель РК-75-17-31 длиной 30, 40, 50 и 60 м.
Блок частотных развязок (БЧР) служит для обеспечения одно-
временной работы приемного и передающего устройств станции на
общий антенно-фидерный тракт. В БЧР предусмотрен контроль
мощности сигнала на выходе и входе станции.
Блок служебной связи (БСС) входит в состав аппаратного
шкафа радиорелейной станции «Трал 400/24». Он обеспечивает
служебные переговоры обслуживающего персонала линии
Технические характеристики блока следующие:
Ширина полосы па прием и передачу..........0.3.. 2,2 кГц
Номинальная выходная мощность............. 0,5 Вг
В состав блока входят: полосовой фильтр 0,3... 2,2 кГц на прием п
передачу, усилитель приема п микрофонный усилитель
Пульт дистанционного управления (ПДУ) предназначен для
автоматического опроса состояния контролируемого оборудования
на ПРС с последующей индикацией номера аварийной ПРС и ре-
зультатов контроля блоков ПРС; формирования и передачи коди-
рованных комбинаций канала ТУ с последующей индикацией ис-
полнения этих команд оборудованием ПРС; формирования пилот-
сигнала частоты 120 кГц; обеспечения служебной связи по двум
линиям АТС и по РРЛ: оповещения опепатора о состоянии обо-
рудования па ОРС (УРС).
135
II. КОМПЛЕКС СВЯЗИ ИКМ-СВЧ «РАДАН-2»
Назначение и технические данные. Комплекс предназначен для
организации однопролетных цифровых РРЛ (протяженностью до
30 км) между АТС. Комплекс применяют в тех случаях, когда
прокладка и эксплуатация кабельной шнии экономически нецеле-
сообразна или вообще исключена из-за местных условий.
Комплекс состоит из двух полукомплексов, каждый из которых
включает в себя: приемопередающую радиорелейную ПКМ-СВЧ
станцию иа два ствола (СПП) и стопку капалообразующей аппа-
ратуры ИКМ-15.
Приемопередающая станция СПП представляет собой сборную
конструкцию, состоящую из твух приемопередатчиков (ПП),
устройства согласования (СУ) и антенны, которую устанавливают
на антенной опоре или специальной подставке иа крыше высокого
здания.
Стойку ИКМ-15 монтируют в здании АТС; в состав стойки вхо-
дят: блок уплотнения и кодирования (БУК)—2 шт., блок комплек-
та низкочастотных окончаний (КНО)—2 шт., блок окончания ли-
нейного тракта (БОЛТ)—2 шт., блок сервисного обслуживания
(СО) -1 шт., блок сигнализации (БС) — 1 шт., блок питания СПП
(БП)—1 шт. В состав аппаратуры ИКМ 15 может входить также
согласующее телеграфное устройство (СТУ), которое поставляется
заводом изготовителем по отдельному заказу. Стойка ИКМ-15 со-
единяется с СПП тремя кабелями типа КСПП—1х4х1,2, по ко-
торым помимо передачи цифровых ИКМ-сигналов осуществляется
дистанционное питание СПП и передача сигналов служебной свя-
зи. .Максимальное удаление СПП от АТС может достигать 4 км
Основные технические данные приведены в Приложении 5
(табл. II.5.5) План частот аппаратуры: частота нижнего поддиа-
пазона (НВ) 10 735 МГц (для первого ствола), 10815 МГц (для
второго ствола), частота верхнего поддиапазона (ВИ) — И 265МГц
(для первого ствола), 11 345 МГц (для второго ствола). Комплекс
выпускают только в одном варианте — для двухствольной работы.
При необходимости работы только одним стволом приемопередат-
чик второго ствола выключают (или вместо него ставят заглушку,
входящую в устройство согласования). Вторые блоки БУК, КНО
и БОЛТ стойки ИКМ-15 используют в этом случае в качестве ре-
зервных Система автоматического резервирования в комплексе
«Радан-2» отсутствует, однако в случае аварии оборудования од-
ного из стволов связь между АТС сохраняется по второму стволу,
абонент может восстановить соединение, заново набрав номер.
С помощью аппаратуры АТС соединение будет установлено по
второму стволу.
Аппаратура ИКМ-15 обеспечивает передачу по линии сигнала
со скоростью 1,024 Мбит/с. Каналообразующая аппаратура комп-
лекса позволяет организовать в каждом из стволов: 15 Ф кана-
лов; от 15 до 45 вынесенных сигнальных каналов (CJB); до четы-
рых телеграфных каналов, передаваемых со скоростью 100 Бод
136
Рпс. П 7 3. Структура линейного цифрового сигнала
без занятия ТФ каналов; канал вещания второго класса, переда-
ваемый вместо двух ТФ каналов (6-го и 14-го); капал передачи?
цифровой информации, передаваемой со скоростью 64 кбит/с (вме-
сто одного ТФ канала). Телефонные каналы комплекса могут
быть уплотнены всеми видами вторичного уплотнения.
Отношение мощности сигнала к псофометрической мощности
шума квантования при входном уровне —13...—43 дБм состав-
ляет 33 дБ и прн входном уровне —58 дБм составляет 22 дБ.
Средне-псофометрическая мощность теплового шума в ТФ канале
в ТОНУ состав 1яет не более —60 дБм.
Цифровой сигнал в линии (ЛЦС) состоит из последовательно
передаваемых циклов с длительностью по 125 мкс. Шестнадцать
циклов образуют сверхпикл (рис. П.7.3). В одном цикле содер-
жится 16 канальных интервалов: от пулевого (00 ки) до пятнад-
цатого (15 ки). Они содержат восьмиразрядные кодовые комби-
нации (1р- 8р), несущие информацию о сигналах, передаваемых
по ТФ каналам. Нулевой интервал содержит восемь символов,
несущих следующую информацию: 1—импульс фазирования сиг-
налов СУВ; 2, 3, 4 — сигналы СУВ; 5 — телеграфный сигнал; 6,
7, 8 — синхрогруппа вида «110». Сверхцикловая синхронизация
осуществляется по первому символу нулевого интервала (импуль-
су фазирования сигналов СУВ). В пулевом цикле сверхцикла
этот символ имеет значение «1», а во всех остальных — «О»
Электропитание комплекса осуществляют от станционного бло-
ка питания, устанавливаемого в отсеке стойки ИКМ-15. Этот блок
питания работает от батареи АТС (—60 В) и обеспечивает гене-
рацию напряжения 220 В, 400 Гц для питания аппаратуры. Мощ-
ность, потребляемая одним приемопередатчиком, около 50 Вт.
Тип применяемой антенны: АДЭ-1 с коэффициентом усиления
39 дБ.
Передатчик и приемник представляют собой единую конструк-
цию. Они полностью собраны на интегральных схемах и полупро-
водниковых приборах, включая СВЧ генераторы. Передатчик со-
стоит (рис. П.7.4) из регенератора (Per), СВЧ ЧМ генератора на
137
Рис. П.7.4. Структурная схема приемопередатчика комплекса связи ИКЛ1 СВЧ
«Радаи 2»
ЛПД с системой АПЧ (ЧМГ) и полосового фильтра (ПФ). При-
емник включает в себя входной полосовой фильтр (ПФ), баланс-
ный смеситель (См) с гетеродином (Гет), усилитель промежуточ-
ной частоты (УПЧ) и регенератор (Per). В состав приемопередат-
чика входит также вторичный источник питания, который обеспе-
чивает преобразование входного напряжения 220 В, 400 Гц в ста-
билизированное напряжение постоянного тока.
Структурная схема полу комплекса (рис. П.7.5). Сигналы ТФ
каналов абонентов АТС поступают на двухпроводные входы блока
КИО. Блок содержит 15 ячеек (по одной на каждый канал).
В состав ячейки входят: дифснстема, удлинитель, коммутируемые
по сигналам АТС, и амплитудный ограничитель. С помощью диф-
системы осуществляется переход от двухпроводной схемы раз-
(38
говорного тракта телефонной станции к четырехпроводной схеме
ТФ канала (т. е. дифсистсма осуществляет разделение трактов
приема и передачи). Амплитудный ограничитель, устанавливае-
мый в тракте передачи, защищает канал от перегрузки, возника-
ющей в том случае, когда уровень сигнала превышает допусти-
мый. Номинальный уровень сигнала на входе БУК —13 дБм.
Выходы КНО соединены с четырехпроводнымп окончаниями
БУК. В этом блоке осуществляются следующие преобразования
сигналов: с помощью фильтров нижних частот задерживаются со-
ставляющие спектров ТФ сигналов, лежащие выше 3,4 кГц; в клю-
чах модуляторов осуществляется дискретизация непрерывных сиг-
налов абонентов ТФ каналов — амплитудно-импульсная моду-
ляция (АИЛ1); выходы всех ключей соединены, при этом инди-
видуальные АИМ-сигналы объединяются в групповой АИМ-сиг-
нал, поступающий на вход кодера; в кодере осуществляется ана-
логово-цифровое преобразование амплитуд импульсов АИМ-сиг-
нала в последовательность восьмиразрядных двоичных кодовых
комбинаций Дате двоичный сигнал с выхода кодера поступает в
устройство преобразования цифрового сигнала передачи (ЦПРД),
где осуществляется относительное кодирование, изменяющее ста-
тистические свойства сигнала. На вход ЦПРД поступают также
двоичные сигналы от ячеек сигнальных каналов СУБ и телеграф-
ных устройств СТУ. После преобразования сигна та в ЦПРД в не-
го вводят сипхрокомбипащпо «НО» и импульс формирования
сверхциклов (ФСЦ), в результате чего образуется линейный циф-
ровой сигнал (ЛЦС), структура которого показана на рис. П.7.3.
С выхода передающей части БУК линейный цифровой сигнал
поступает в БОЛТ па вход ячейки вводно-кабельных устройств
(ВКУ). В состав ВКУ входят защитные устройства разрядники,
предохраняющие аппаратуру от повреждения из-за мешающих на-
пряжений, возникающих в кабельной линии связи В состав ВКУ
также входят линейные трансформаторы и элементы, предназна
чеппые для образования в симметричном кабеле фантомной цепи.
На передней панели ВКУ имеются контрольные резервные гнезда,
которые используют при проведении измерений В рабочем поло-
жении эти 1незда соединены дужками, через которые ЛЦС посту-
пает в кабельную линию.
С выхода стойки ИКМ-15 ЛЦС подается по кабелю ко входу
СПП. При этом в кабеле по одной паре проводов ЛЦС подается
к СПП. а по другой паре — обратно. По фантомной цепи, образо-
ванной искусственными средними точками двух пар кабеля, пере-
дают сигналы служебной связи (СС). С выхода кабельной линии
ЛЦС поступает в согласующее устройство (СУ) СПП. Через цепи
согласования кабеля и грозозащиты (СУ 1) ЛЦС проходит к при-
емопередатчику (ПП1). Аналогичным образом проходит ЛЦС
второго ствола к ПП2.
В приемопередатчике ЛЦС поступает на регенератор, служа-
щий для устранения искажений, возникающих в кабельной липин,
и далее на выход частотного модулятора передатчика. Сигналы СС
139
проходят на модулятор, минуя регенератор. Частотно-модулиро-
ваипый СВЧ сигнал через полосовые фильтры, предназначенные
для раздетения трактов передачи и приема, и через ферритовый
и далее на вход частотного модулятора передатчика. Сигналы СС
циркулятор (ФЦ) поступает в антенну (А). Ферритовый цирку-
лятор позволяет подключить к антенне два приемопередатчика.
При приеме сигнал из антенны через ФЦ поступает в тракт
приема приемопередатчика, где осуществляется преобразование
СВЧ ЧМ сигнала в ЧМ сигнал промежуточной частоты 70 МГц,
усиление в УПЧ, демодуляция и регенерация. Линейный цифровой
сигнал через цепи согласования кабеля и грозозащиты проходит
в кабельную линию для передачи к стойке ИКМ-15. В состав СУ1
и СУ2 также входят дифсистемы для перехода от четырехпровод-
ного окончания канала служебной связи со стороны СПП к двух-
проводной фантомной цепи кабеля.
С выхода кабельной линии сигнал поступает в ячейку ВКУ
блока БОЛТ, где происходит разделение сигналов служебной свя-
зи (они поступают на переговорное устройство блока СО) и ЛЦС
(он поступает в ячейку регенератора блока БОЛТ). В регенера-
торе осуществляется восстановление формы, амплитуды и времен-
ных соотношений цифрового сигнала, который далее поступает в
приемную часть БУК на вход ячейки ЦПРМ.
В ячейке ЦПРМ осуществляется синхронизация приемной ча-
сти БУК. по синхрогруппе символов «110», периодически повторя-
ющейся в принимаемом сигнале, и выделение информационных
последовательностей для сигнальных каналов, телеграфных кана-
лов и кодовых комбинаций ТФ каналов. Кодовые комбинации ТФ
каналов с выхода ячейки ЦПРМ поступают на вход декодера,
входящего в состав блока БУК- В декодере осуществляется пре-
образование последовательности кодовых комбинаций в групповой
АИМ сигнал, который разделяется затем на индивидуальные АИМ
сигналы с помощью ключей. Индивидуальные АИМ сигналы с по-
мощью фильтров нижних частот преобразуются в сигналы ТФ ка-
налов. После усиления до уровня +4,3 дБм сигналы ТФ каналов
через блок КНО поступают к абонентам АТС.
Блок сигнализации (БС) обеспечивает ввод питающего напря-
жения —60 В и его распределение на все блоки аппаратуры полу-
комплекса. Здесь же происходит формирование сигнала аварии и
его передача на рядовую и общую станционную аварийную сиг-
нализацию.
Блок сервисного обслуживания (СО) предназначен для обслу-
живания аппаратуры в процессе эксплуатации. Блок позволяет
проконтролировать напряжение источников питания БУК, органи-
зовать проверку и измерение параметров ТФ каналов путем под-
ключения приборов ко входам и выходам ТФ каналов, а также
проверку сигнальных каналов В состав блока входит переговор-
ное устройство ПУФ, с помощью которого обеспечивается веление
служебных переговоров по каналу СС. Следует отметить, что по-
скольку спектры ЛЦС и сигнала СС перекрываются, ведение слу-
140
жебных переговоров по радиоканалу возможно только в аварий-
ном режиме, когда ЛЦС не. передается
III. КОМПЛЕКС УНИФИЦИРОВАННЫХ
РАДИОРЕЛЕЙНЫХ систем связи
КУРС-8 О, КУРС-8-ОУ, КУРС-8-ОТ, КУРС-8-02
Система КУРС-8-0. Предназначена для организации внутри-
зоновых РРЛ протяженностью до 250 км. Связь организована та-
ким образом, что районные центры получают связь друг с другом
через областной центр (рис. И 7 6) В этом случае при выделении
вторичных грхпп в районных центрах система обеспечивает тран-
зит других групп с потерей спектра выделенной группы.
РРЛ, организованная с помощью системы КУРС-80, может
состоять максимально из 10 станции, из которых: одна оконечная
(ОРС-О), расположенная в областном центре, четыре ПРС с вы-
делением ТФ каналов (ПРС-ВТФ), четыре необслуживаемые ПРС
и одна оконечная станция (ОРС Р), расположенная в районном
центре.
Максимальная емкость ствола РРЛ составляет 300 ТФ кана-
лов, образованных с помощью аппаратуры пяти вторичных 60-ка-
нальных групп (1 ВТ—5ВГ). Па рис. II 7.7 приведен спектр уплот-
нения телефонного ствола сигналами служебной связи (СС), ава-
рийной сигнализации (АС), групповым сигналом 300 ТФ каналов
в системе КУРС-8-О Основной частотный план системы позволя-
ет организовать выход из областного центра до восьми радиально
расположенных РРЛ, работающих в дуплексном режиме, при ис-
пользовании двухчастотного плана распределения частот, и четы-
рех РРЛ при использовании четырехчастотного плана частот. Ча-
стоты несущих и гетеродина, соответствующие шифру радиоство-
ла, приведены в табл. П.7.1 Для улучшения электромагнитной
совместимости аппаратуры, устанавливаемой па УРС, можно при-
менять дополнительный план частот, приведенный в табл. П.7.2.
Аппаратура на ОРС, а также на ПРС-ВТФ может размещаться
в существующих зданиях междугородной телефонной станции или
РУС Аппаратура ПРС без выделения ТФ каналов может разме-
шаться в подземных контейнерах.
ООС-О ПРС-ВТФ ПРС ПРС-ВТФ ПРС ПРС-ВТФ П°С ПРС-ВТФ ПРС ОРС-Р
Рис. П.7.6. Схема организации связи системы KvPC-8 О
141
CC AC 300 ГФ яа.-аллй
-ЛИ_________________________1 1______________
ГМ N «>» & § г к Ги,
* э з И
Риг. П 7.7 Спектр уплотнения телефонного ствола в системе КУРС-8-0 (основ-
ной вариант)
В состав радиорелейной системы КУРС 8 0 входят: стойка
приемопередатчика ПмПд-8-0: электропитающая установка
ЭПУ-24/12; антенна двухзеркальная АМД-2,5 (диаметром 2,5 и)
или перископическая антенная система ПАС; антенно волновод-
ный тракт; СОВТ.
Таблица П71
Шифр радио- ствола Частота не- сущей. МГц Частота ге- теродина. МГц Шифр радио- ствола Частота не- сущей. МГц Частота ге- теродина. М1*ц
1Н 7926 7856 1В 8192 8122
2Н 7954 7884 2В 8220 8150
зн 7982 7912 ЗВ 8248 8178
4Н 8010 7940 4В 8276 8206
5Н 8038 7968 5В 8304 8234
6Н 8066 7996 6В 8332 8262
7Н 8094 8024 7В 8360 8290
8Н 8122 8052 8В 8388 8318
Для организации связи на ОРС необходимо иметь только одну
стойку ПмПд-8-0; на ПРС — две. Система КУРС-8-0 выполнена
без системы резервирования ВЧ стволов. Приемопередающая
стойка предназначена для передачи сигналов многоканальных
ТФ сообщений методом ЧМ и работает с аппаратурой уплотнения
К-300 (или с соответствующей частью К 1920).
Для служебных переговоров и аварийной сигнализации преду-
смотрен один ТФ капал служебной связи в спектре частот
12 ... 16 кГц. Этот служебный канал уплотнен четырьмя каналами
Т а б л и ц а П.7.2
Шифр не- сущей Частота не- сущей, МГц Частота ге- теродина. МГц Шифр не- сущей Частота не- сущей, МГц Частота гете- родина. МГц
1НД 7912 7842 1ВД 8178 8108
2НД 7940 7870 2ВД 8206 8136
ЗНД 7968 7898 ЗВД 8234 8164
4НД 7996 7928 4ВД 8262 8192
5НД 8024 7954 5ВД 8190 8220
6НД 8052 7982 6ВД 8318 8248
7НД 8080 8010 7ВД 8346 8276
8НД 8108 8038 8ВД 8374 8304
142
Рис. 11 7.8. Структурная
схема ОРС системы
КУРС-8-О
аварийной сигнализации. Спектр частот 0,3 ...2,4 кГц капала слу-
жебной связи используют для переговоров обслуживающего пер-
сонала, а в спектре 2,6. .3,4 кГц в обе стороны по липин передают
аварийные сигналы (с любой из четырех необслуживаемых ПРС).
Для контроля за состоянием аппаратуры от ПРС принимают два
аварийных сигнала: при аварии оборудования станции — прерыви-
стый сигнал; при выключении питания — непрерывный сигнал той
же частоты. Помимо этого имеется также и световая сигнализация.
Упрощенная структурная схема аппаратуры системы КУРС-8-О
приведена иа рис П.7.8. Аппаратура включает в себя приемную и
передающую части. Передающая часть состоит из группового уси-
лителя (ГУП), частотного модулятора (LLM) и передатчика (П),
а приемная — из приемника (Пр), частотного демодулятора (Д)
и группового усилителя (ГУПр). Переприем сигналов на ПРСосу-
щесгвляют по ПЧ, а на станциях ПРС-ВТФ по групповому спек-
тру 60... 1300 кГц. Сигнал служебного канала вводится па РРС
путем фазовой модуляции колебаний задающего генератора пере-
датчика.
Структурная схема приемопередатчика приведена на рис. П 7.9 Передатчик
имеет два входа группового сигнала: первый (12 1300 кГц) предназначен для
соединения передатчика с каналообразующей аппаратурой, второй (0,3...
1300 кГц)—для транзитной передачи сигналов с приемника па передатчик.
Групповой сигнал с первого входа поступает на вход группового усилителя
(ГУ1). На выходе ГУ1 включен переменный ступенчатый аттенюатор на 4 дБ
(Ат1), через который групповой сигнал поступает на вход предыскажающего
контура (ПК), причем при необходимости предыскажения могут быть выключе-
ны. Далее групповой сигнал поступает (через ПК или эквивалентный по зату-
ханию аттенюатор Ат2) на мостовую схему, где происходит его сложение с
другой частью группового сигнала, поступающей со второго входа передатчика.
Затем групповой сигнал поступает на вход, частотного модулятора (ЧМд). Уси-
ленный входящим в блок ЧМд групповым усилителем (ГУ2)сигиал поступает
на включенные в разной полярности варикапы. Варикапы управляют частотой
143
Рис П.7.9. Структурная схема приемопередатчика системы КУРС Я О
144
автогенераторов Г1 (250 МГц) и Г2 (320 МГц), колебания которых поступают
на смесительный диод Д1. В результате взаимодействия этих двух сигналов в
спектре тока диода Д1 образуется разностная частота 70 МГц.
После усиления и амплитудного ограничения сигнал ПЧ с выхода ЧМд по-
дается иа вход МУПЧ передатчика. Далее напряжение ЧМ сигнала с выхода
МУПЧ поступает иа мощный смеситель передатчика (СМ2), куда также посту-
пают СВЧ колебания от гетеродина передатчика.
Колебания автогенератора (Г), стабилизированного кварцевым резонатором,
через буферный усилитель (БУ) поступают на фазовый модулятор (ФМ), пред-
назначенный для введения сигналов служебной связи (СС), и далее через тран-
зисторный удвоитель частоты и усилитель мощности (УМ) иа блок мощного ге-
теродина. Здесь сигнал усиливается до мощности 20 ... 28 Вт и через феррито-
вый циркулятор (ФЦ1), работающий в режиме вентиля и обеспечивающий ра
Соту удвоителя на постоянную нагрузку, поступает на вход удвоителя частоты
(УД1 225/450), и затем через развязывающий ФЦ2 на удвоитель частоты
(УД2 450/900), выход которого является выходом блока мощного гетеродина
(10 Вт, 900 МГц)
Далее сигнал через ФЦЗ (вентиль) поступает на вход умножителя частоты
(несколько каскадов), обеспечивающего получение в диапазоне 7,9... 8,4 ГГц
мощности 1,4... 1,8 Вт. Через развязывающий ФЦ4 колебания мощного гетеро
дина поступают на двухзвеиныи полосовой фильтр гетеродина, а через него к
смесителю передатчика (См2). На выходе См2 в составе продуктов преобразо-
вания образуются колебания верхней боковой полосы fT+70 МГц, которые вы
деляются выходным пятизвениым полосовым фильтром (ФБП), имеющим встро
еиный детектор индикатора мощности (ИМ).
Принимаемые и передаваемые сигналы разделяются ферритовым циркуля-
тором дуплексером ФЦ6 При этом сигнал приема через полосовой режектор-
ный фильтр и развязывающий ФЦ7 поступает на смеситель приемника (СМ1).
Гетеродин приемника образован кварцевым генератором, идентичным по
конструкции соответствующему блоку передатчика. Сигнал гетеродина поступа-
ет на вход усилителя мощности и далее через цепи умножителей частоты и
фильтр узкой полосы (ФУП) на СМ1. С выхода смесителя приемника сигнал
поступает на вход малошумящего ПУПЧ и далее через полосовой фильтр и
усилитель на корректор группового времени запаздывания (КГВЗ). Затем сиг-
нал поступает на блок УПЧ, охваченный цепью АРУ
Далее сигнал ПЧ разветвляется иа два направления. В первом направле-
нии сигнал поступает на делитель мощности (ДМ). С одного из двух выходов
ДМ сигнал ПЧ поступает на вход блока частотного демодулятора. Второй
выход ДМ соединен с оконечным усилителем мощности (ОУПЧ), выход кото-
рого заведен на переднюю панель блока ПЧ. Этот выход блока ПЧ используют
только при организации переприема по ПЧ на ПРС и в этом случае его со-
единяют со входом блока МУПЧ передатчика.
Со второго выхода разветвителя колебания ПЧ поступают через узкопо-
лосный УПЧ (УУПЧ) иа индикатор несущей частоты (Иид нес.). Сигнал инди-
катора несущей управляет работой замещающего генератора (на схеме не по-
казан) и поступает также иа блок контроля.
В блоке демодулятора сигнал ПЧ поступает на фазокорректирующнй контур
(ФКК) и далее иа линейку частотного дискриминатора, состоящего из ампли
тудиого ограничителя (АО), частотного детектора (ЧД) и переходного группо-
вого усилителя (ГУ). С выхода блока демодулятора групповой сигнал посту-
пает иа блок группового усилителя приема, где разветвляется на два направ-
ления. на выход приемника «Транзит», предназначенный для соединения с соот-
ветствующим гнездом блока группового усилителя передатчика, и иа восстанав-
ливающий контур (ВК) (или замещающий его аттенюатор) и далее иа вход
группового усилителя (ГУ) С выхода ГУ сигнал поступает на выход выделе
ния каналов.
Вызов абонента служебного канала осуществляется голосом. Вызывной
громкоговоритель СС вынесен из стойки ПмПд-8-О и установлен в удобном для
эксплуатации месте. При вызове сигнала от микрофона, через ПВУ и блок
фильтрующего устройства СС (ФУСС), ограничивающего спектр частот переда-
ваемых речевых сигналов, поступает иа вход канального модулятора (КМ).
10—1158 145
Сюда же поступают сигналы АС от блока передатчика аварийных сигналов.
Выделенный полосовым фильтром с выхода КМ сигнал с частотами 12.. 16 кГц
усиливается и поступает иа вход ФМ блока кварцевого генератора передатчика.
Выделение на РРС сигналов СС осуществляется (после демодуляции ЧМ
сигнала в блоке демодулятора приемника) ответвительным усилителем (УСС)
блока группового усилителя приема. С выхода последнего сигнал поступает на
блок канального демодулятора (КД), в состав которого вхо (ят полосовой
фильтр, демодулятор на транзисторах и ФПЧ.
С выхода "блока КД сигнал с частотами 0,3... 3,4 кГц поступает через УНЧ
к ФУСС и далее на ПВУ и к приемнику АС.
Поднесущая частота формируется в генераторе поднесущей (ГП) и подает-
ся одновременно на КМ и КД.
Система КУРС-8-ОУ. Предназначена для организации внутри-
зоновых РРЛ протяженностью до 600 км с универсальными ВЧ
стволами, одинаково пригодными как для передачи сигналов мно-
гоканальных ТФ сообщений, так и для передачи сигна юв цветно-
го или черно-белого телевидения с двумя каналами звукового со-
провождения первого класса. Емкость телефонного ствола состав-
ляет 300 ТФ каналов.
Система К.УРС-8-ОУ обеспечивает передачу ТВ программ на
мощные ретрансляционные станции, развитие внутризоновой меж-
дугородной телефонной связи, а также может быть использована
на ответвлениях от магистральных РРЛ.
На рис. П.7.10 приведен спектр уплотнения ТФ ствола системы
КУРС-8-ОУ сигналами постанционной служебной связи (ПСС),
АС, СС, резервирования (СР), группового спектра 300 ТФ кана-
лов (упрощенный вариант), а также сигналами районной служеб-
ной связи (РСС) и телеобслуживания (ТО) (основной вариант).
Число стволов на РРЛ может быть от двух до восьми.
Существуют два варианта комплектации РРЛ, оборудованных
системой КУРС-8-ОУ. Упрощенный вариант включает в себя: при-
емопередающие стойки (ПмПд 8-ОУ, ПмПд-8-ОУС), оконечные
стопки ОР1 (для организации двух ТВ и одного ТФ стволов) или
стойки ОР2 (для организации одного ТВ и двух ТФ стволов) по
системе резервирования 3-1-1. Вместо стоек ОР можно применять
стойки PC и соответствующие стойки СО магистральной аппара-
туры КУРС. Встроенная в стойки ПмПд-8-ОУС упрощенная систе-
ма служебной связи и дистанционной аварийной сигна Гизации
анало1ична используемой в аппаратуре КУРС-8-0.
В основном варианте приемопередающие стойки ПмПд 8-ОУ'
ПСС ПСС ПСС СС АС СР РСС ТО ЗОН ТФ каналов
гИКМ1Г~1 К П I I
m о о. io Ьг. Сп к» g
С rn"? КГ С?
, ПСС ССАС СР 300ТФ наналоВ
J/I /ШГП________________I I
Рис. П7.10. Спектры уплотнения телефонного ствола в системе КУРС-8 ОУ
146
T inn
vrj Ci .
g
Рис. П.7.11. Спектр уплотнения телевизионного ствола в системах КУРС-8-ОУ
и КУРС-8 ОТ
используют совместно с полным комплектом оконечной аппарату-
ры, аппаратуры резервирования, обслуживания и системой элек-
тропитания комплекса магистральной аппаратуры КУРС.
В состав стойки ПмПд-8-ОУ входят ВЧ передатчик и прием-
ник, в основном аналогичные имеющимся в стойке ПмПд-8 О.
В передатчик ВЧ стойки ПмПд-8-ОУ входит дополнительный трех-
звепный полосовой фильтр для подавления побочных излучений
передатчика. В ВЧ приемнике в отличие от КУРС-8-О применен
широкополосный УПЧ с замещающим генератором, сигнал кото-
рого модулируется сигналом обрыва ствола с частотой 8,75 МГц
(как и в системе КУРС). В состав приемника стоек КУРС-8-ОУ
входит стандартный демодулятор ПЧ, необходимый для выделения
сигналов служебной связи.
В стойку ПмПд-8-ОУС кроме ВЧ передатчика и приемника
входят также унифицированные низкочастотные блоки аппаратуры
КУРС-8-О. Сигналы служебной связи и аварийной сигнализации
формируются и передаются так же, как и в аппаратуре
КУРС-8-0. Отличительная особенность — наличие блока АСС,
осуществляющего объединение сигналов дистанционной АС всех
приемопередающих стоек, которые устанавливают на ПРС много-
ствольной РРЛ с аппаратурой КУРС-8-ОУ. При этом сигналы
аварии от стоек ПмПд-8-ОУ передаются в стволе, содержащем
стойки ПмПд-8-ОУС. Наличие в составе многоствольной РРЛ од-
ного ствола, укомплектованного стойками ПмПд-8-ОУС, в ряде
случаев позволяет отказаться от использования унифицированной
аппаратуры обслуживания (стойки ОУРС, ОПРС, пульта ССК).
Система КУРС-8-ОТ. Предназначена для работы на внутризо-
новых РРЛ протяженностью до 250 км и обеспечивает высокока-
чественную передачу одной цветной или черно-белой ТВ програм-
мы с двумя каналами звукового сопровож, епия первого класса от
местного телецентра на сеть маломощных ретрасляцнонных
станций.
На рис. П.7.11 приведен спектр уплотнения ТВ ствола системы
КУРС-8-ОТ (также и ТВ ствола системы КУРС-8-ОУ).
В основном оборудование КУРС-8-ОТ предназначено для при-
менения совместно с системой КУРС-8-0 на упрощенных эконо-
мичных те. ефоппо-телевизионных линиях без резервного ствола.
При необходимости на такой РРЛ можно организовать дополни-
тельный ТФ или ТВ ствол при использовании другой поляризации
сигнала. Не исключается также возможность самостоятельного
применения системы КУРС-8-ОТ для передачи только ТВ сиг-
налов па многопролетной РРЛ, если местные условия позволяют
10* 147
обеспечить эксплуатацию без специальной системы служебной
связи и телесигнализации, имеющейся в системе КУРС-8-0
В состав оборудования РРЛ при совместном использовании
оборудования КУРС-8 ОТ с системой КУРС-8-О входят: приемопе-
редающая радиорелейная аппаратура КУРС-8-ОТ, комплекты эле-
ментов антенно-волноводного тракта КУРС-8 ОТ, комплекты со-
единительных частей, ЭПУ 24/12-2, радиоизмерительные приборы.
Аппаратура КУРС-8-ОТ может подключаться к антенне с помощью
дополнительного комплекта элементов АВТ либо к стойкам
ПмПд-8-О с помощью комплектов соединительных частей. При
самостоятельном использовании системы КУРС-8-ОТ в ее состав
входят: антенна, антенно-волноводный тракт, система осушки вол-
новодного тракта (СОВТ), электропитающее устройство
ЭПУ 24/12-2.
Аппаратура КУРС-8-ОТ содержит комплекты пяти разновидностей, вклю-
чающих шесть типов стоек: ПмПд-8-ОТ, ПмПд-8 ОТС, ПмПд-8-ОТСВ, Пд-8-ОТС,
Пм-80ТС, ПмПд-8-ОУ.
Комплект стоек 1 содержит одну стойку Пд-8-ОТС, одну стойку Пм 8-ОТС,
одиночные ЗИП, эксплуатационную документацию и предназначен для оснаще-
ния оконечных станций симплексной РРЛ. В комплект входят стойки, работа-
ющие на одной частоте (для РРЛ с нечетным числом пролетов), а также
стойки, работающие на частотах с разносом в 226 МГц (для РРЛ с четным
числом пролетев).
Комплект стоек 2 содержит одну стойку ПмПд-8-ОТС, одиночный ЗИП,
эксплуатационную документацию и предназначен для обеспечения работы ПРС
без выделения ТВ сигнала и используется в симплексном режиме
Комплект стоек 3 содержит стойку ПМПд-8-ОТСВ, одиночный ЗИП, экс-
плуатационную документацию и обеспечивает работу промежуточной станции
симплексной РРЛ с выделением сигнала изображения и сигналов звукового со
провождения для маломощного ТВ ретранслятора, расположенного иа
этой ПРС.
Комплект стоек 4 содержит две сопряженные, по частотам стойки
ПмПд-8-ОТ, одиночные ЗИП, эксплуатационную документацию и предназначен
для обеспечения работы однопролетной дуплексной РРЛ.
Комплект стоек 5 состоит из двух стоек — стойки ПмПд-8-ОТ и
ПмПд-8-ОУ, сопряженных по частоте настройки, одиночных ЗИП и эксплуата-
ционной документации; предназначен для обеспечения работы крайних проле-
тов дуплексной многопролетной телевизионной РРЛ. На внутренних пролетах
дуплексной многопролетиой линии необходимо применять соответствующие ком
плекты аппаратуры КУРС 8 ОУ.
В состав стойки ПмПд-8-ОТ входят: СВЧ передатчик, СВЧ при-
емник, телевизионные блоки сигнала изображения и звукового со-
провождения (передающие и приемные), блок частотного модуля-
тора и блок частотного демодулятора. Стойка ПмПд-8-ОТС содер-
жит только СВЧ передатчик и приемник. В стойке ПмПд-8-ОТСВ
по сравнению со стойкой ПмПд-8 ОТ отсутствуют блоки: частот-
ного модулятора и передающий блок сигнала изображения и зву-
кового сопровождения. Стойка Пд-8-ОТС содержит: СВЧ передат-
чик, передающий блок видеосигнала и звукового сопровождения,
блок частотного модулятора. Стойка Пм-8-ОТС содержит: СВЧ
приемник, приемный блок сигнала изображения и звукового сопро-
вождения и блок демодулятора.
148
Передающие блоки сигнала изображения и звукового сопровождения обес-
печивают фильтрацию и коррекцию сигнала изображения и объединение его с
двумя поднесущими, промоделированными сигналами звукового сопровождения
Полный телевизионный сигнал поступает на вход блока частотного модулятора
и далее на вход СВЧ передатчика.
Приемные блоки сигнала изображения и звукового сопровождения обеенс
чпвают разделение сигнала изображения от сигналов звуковых поднесущих,
фильтрацию, коррекцию и усиление сигнала изображения, а также демодуля
иию и усиление сигналов звукового сопровождения.
Система КУРС-8-О2. Предназначена для обеспечения работы
высокоэффективных внутриобластных упрощенных РРЛ междуго-
родной телефонной связи, а также городских межстанционных со-
единительных линий (СЛ) и сельских межстанционных линий свя
зи между крупными центральными и узловыми АТС. С помощью
аппаратуры КУРС-8-02 можно образовать линейный тракт ана-
логовой или цифровой системы передачи.
Приемопередатчик КУРС-8-02 отличается от приемопередатчи-
ка КУРС 8 О использованием метода прямой частотной модуля-
ции на СВЧ, что позволяет существенно снизить потребление элек-
троэнергии по сравнению с аналоговыми передатчиками, имеющи-
ми мощные повышающие преобразователи частоты, а также боль-
шей мощностью передатчика, большей надежностью, возмож-
ностью установки приемопередатчиков в неотапливаемых помеще-
ниях, дистанционным электропитанием приемопередатчиков по
трубкам коаксиалов кабельной СЛ. Кроме того, в системе
КУРС-8-О2 имеются устройства коррекции и грозозащиты кабель-
ной СЛ, включаемой между вынесенной радиорелейной станцией
и узлом связи.
Приемопередатчик системы КУРС-8-02 выполнен в термоизолированноы,
пылебрызгозащищенном шкафу контейнере, позволяющем обеспечивать два ре-
жима эксплуатации: летний, при температурах 0... +40°С, и зимний, при тем-
пературах 0 .. —40°С.
В шкафу-контейнере имеется устройство автоматического подогрева, рабо-
тающее прн внутренней температуре ниже 20°С от негарантированной сети пе-
ремытого тока с напряжением 36 В. Приемопередатчики и щиты грозозащиты
предназначены для эксплуатации в неотапливаемых помещениях при темпера
туре окружающего воздуха Ч-40°...—40°С Установка приемопередатчиков в
помещениях необходима для обеспечения возможности нормальной работы пер
сонала аварийно профилактической службы. В помещении должны быть преду-
смотрены элекгроотопительиые приборы н освещение, включаемые только при
выполнении ремонтных и профилактических работ.
Входящие в состав системы КУРС 8-02 устройства сопряжения с аппара-
турой частотного уплотнения (САУЧ), устройства сопряжения с аппаратурой
цифрового уплотнения (САУЦ О и САУЦ П) и переносные комплекты устройств
контроля и служебной связи (КСС) должны эксплуатироваться в отапливае-
мых помещениях.
Спектры уплотнения ТФ ствола системы КУРС-8 02 приведены
на рис. П.7.12.
Комплекты аппаратуры состоят из двух сопряженных по ча-
стоте (НВ или ВН) приемопередатчиков ПмПд-8-02, предназна-
ченных для работы на одном пролете и дополняемых в зависимо-
сти от требующейся схемы организации связи ча РРЛ устройства-
ми САУЧ или устройствами САУЦ О для оконечных станций РРЛ
149
300 ТФ каналов
50 '300 f кГц,
а)
Рис П.7.12. Спектры
уплотнения телефонного
ствола в системе
КУРС-8-ОУ:
а — аналоговый, б — ци-
фровой
720 ТФ каналов
3J! 30
6530 /jK/a
и САУЦ-П для промежуточных станций РРЛ, а также щитами
ГрЗ и комплектами КСС.
Устройство САУЧ предназначено для сопряжения приемопередающего трак-
та аппаратуры КУРС-8-02 с каналообразующей и преобразовательной аппарату-
рой с ЧРК. Его устанавливают в одном здании с каиалообразующей аппара-
ту рой, оно служит для компенсации и коррекции частотной характеристики за-
тухания группового сигнала в коаксиальном кабеле МКТС 4х 1,2/4,64-5x2x0,74-
+ 1X0,7, соединяющем устройство с вынесенными приемопередатчиками, подачи
по этому кабелю дистанционного питания к приемопередатчикам, организации
СС и телесигнализации. Передача групповых многоканальных сообщений и ди-
станционного питания приемопередатчиков осуществляется по коаксиальным
трубкам, передача сигналов СС — по симметричным парам.
Устройство обеспечивает световую сигнализацию исправного состояния
каждого из двух сопряженных с ним приемопередатчиков, звуковую сигнализа
п.ню аварийного состояния аппаратуры, а также контроль напряжения и тока,
потребляемого каждым приемопередатчиком.
Устройства САУЦ предназначены для сопряжения приемопередающего трак-
та аппаратуры КУРС 8-02 с цифровой системой передачи, работающей со ско-
ростью 8.448 Мбнт/с. Устройства устанавливают в одном здании с каналообра-
зующей и преобразовате 1ьной аппара турой временного уплотнения второго
уровня иерархии. Как и устройства САУЧ, они обеспечивают компенсацию и
коррекцию частотной характеристики затухания коаксиального кабеля, соеди-
няющего каиалосбразующую аппаратуру с вынесенными приемопередатчиками,
подачу по этому кабелю дистанционного питания, организацию СС н телесиг-
нализации Кроме того, устройства САУЦ обеспечивают преобразование кода
стыка ИКМ сигнала HDB-3 в код АМ1 скремблированный, наиболее удобный
для передачи по РРЛ, и обратное преобразование кодов.
Устройства выполнены в виде двух модификаций: предназначенные для ра
боты на ОРС—САУЦ-0 и на ПРС—САУЦ-П.
Структурная схема САУЦ-П отличается от структурной схемы САУЦ-0 на-
личием второго комплекта блоков обработки цифровых сигналов, коррекции
СЛ, электропитания и сопутствующих нм элементов.
Щит грозозащиты (ГрЗ) предназначен для работы в качестве первой сту-
пени трехступенчатой системы грозозащиты кабельной СЛ. Он представляет со-
бой брызгозащищенный металлический ящик, устанавливаемый в подсобных не-
отапливаемых помещениях на концах кабельной СЛ. В нем размещены семь
двойных разрядников Р-63, иа выводы которых распаивают 14 защищаемых
цепей кабеля МКТС (4 коаксиальные трубки и 10 одиночных жил) Разрядники
рассчитаны на токи до 1000 А при пробивном напряжении 250±50 В
Вторая ступень грозозащиты — разрядники Р4 с пробивным напряжением
70 В находится в блоках устройств САУЧ и САУЦ и в блоках вводов приемо-
передатчиков. Третья ступень — диодные ограничители напряжения, встроенные
в САУЧ и САУЦ и приемопередатчики.
В связи с тем, что приемопередатчик аппаратуры КУРС-8-02 не содержит
устройств служебной связи, контроля и сигнализации, эти устройства выполне-
ны в виде отдельного переносного блока КСС.
150
Блок КСС вместе со специальным транспортировочным чемоданом и рядом
присоединительных приспособлений образует комплекс КСС.
При присоединении блока КСС к приемопередатчику соединительным жгу-
том можно контролировать состояние важнейших цепей приемника и передатчи-
ка с помощью световых и коммутируемых стрелочных индикаторов, осуществ-
лять служебну ю связь как в сторону РРЛ, так и в сторону МТС.
В состав блока КСС входят генератор и смеситель сдвига, позволяющие
включать любой приемопередатчик в режим «на себя» для проверки и настрой-
ки элементов тракта.
Для настройки приемопередатчика по минимуму нелинейности в блоке КСС
имеются генератор испытательного сигнала (сигнал «насадки») частоты 465 кГц
и свипирующсе напряжение частоты 1 кГц.
Для электропитания радиорелейной аппаратуры ОРС, ПРС,
УРС систем связи КУРС-8-0, КУРС-8-ОУ, КУРС-8-ОТ, КУРС-8-02
используют ЭПУ 24/12-2. Устройство рассчитано для эксплуатации
в подземных контейнерах или в помещениях станций РРЛ
Электропитающее устройство состоит из аккумуляторного шка-
фа с аккумуляторной батареей и электропитающего зарядного
устройства ЭПУ 27/23. В шкафу размещена аккумуляторная ба-
тарея, служащая резервным источником питания аппаратуры при
отключении внешнего напряжения, а также для сглаживания пуль-
саций и выбросов напряжения, проникающих из внешней сети.
В качестве основных типов аккумуляторов для ЭПУ 24/12-2 ис-
пользуют стартерные аккумуляторы ЗСТ 215 или 6СТК-180М.
Емкость аккумуляторной батареи должна обеспечивать работу
радиорелейной аппаратуры в течение 10 ч с момента отключения
напряжения внешней сети.
Устройство ЭПУ 27/23 предназначено для питания радиорелей-
ной аппаратуры, заряда и подзаряда аккумуляторной батареи.
Основными антеннами для внутризоновых РРЛ диапазона
8 П ц яв тяются двухзеркальные антенны типа АДЭ: АДУ-1,75/8 и
АДУ 2,5/8 (антенны двухзеркальные унифицированные с диамет-
рами раскрыва соответственно 1,75 и 2,5 м). В некоторых случаях
может быть применена перископическая антенная система ПАС.
IV. СИСТЕМА ГТТ-70
Магистральная радиорелейная система ГТТ 70, выпускаемая в Венгерской
Народной республике, позволяет организовать до восьми универсальных ду-
плексных ВЧ стволов с полосой пропускания 500 МГц в диапазонах 4 ГГц (си-
стема ГТТ-70-4000/1920) и 6 ГГц (система ГТТ 70 6000/1920). Диапазон 6 ГГц
(5670.. 6170 МГц) рекомендован для использования на основных магистраль-
ных линиях, а диапазон 4 ГГц (3400 ..3900 МГц)—на ответвлениях и пересе-
чениях.
По одному универсальному стволу можно передавать до 1920 ТФ каналов
(с сигналами служебной связи, телеуправления и телесигнализации) или один
сигнал черно белого (или цветного) изображения с четырьмя каналами звуко-
вого сопровождения.
В ТФ стволе может быть передана дополнительная 60-канальная группа,
организуемая в спектре 12... 252 кГц или 48 канальная группа (60.. 252 кГц),
организуемая совместно со служебными каналами
План распределения частот системы ГТТ 70 аналогичен планам частот си-
стем КУРС 4 и КУРС 6 [3].
В системе применяют иоучастковое резервирование по схемам 5+1, 6+2
или 7+1. В состав одного резервируемого участка может входить до десяти
151
пролетов Передача сигналов резервирования осуществляется в нижней части
спектра ТФ ствола. Оценку состояния стволов па резервируемом участке осу-
ществляют по уровням пилот-сигнала (8,5 или 9,023 МГц), несущей ПЧ и
шумов.
Аппаратура ГТТ-70 полностью автоматизирована. Промежуточные станции
могут работать в необслуживаемом режиме (в специальных контейнерах). Си-
стема обслуживания (ТО) состоит нз телеобслуживающего центра ТК и под-
чиненных ему станций, число которых может достигать восьми, включая п соб-
ственно УРС, где расположен центр ТК- Промежуточная станция может об-
служиваться с двух сторон (с одной из УРС). Емкость системы тслеобслужи-
вання — 32 команды и 64 сигнала с телеуправляемых станций.
Радиотехническое оборудование питается от сети постоянного тока 24 В±
±10%. При питании оборудования от сети переменного тока используют
источник гарантированного питания, работающий в буферном режиме с акку-
муляторной батареей, что обеспечивает электроснабжение аппаратуры при про
падании сети на время до 5 ч.
В аппаратуре ГТТ-70 используют частотную модуляцию с применением
предыскажений сигналов в соответствии с рекомендациями МККР Модуляцию
сигналов осуществляют на промежуточной частоте 70 МГц. На ПРС сигнал
несущей частоты ретранслируется без демодуляции. Здесь предусмотрена стой-
ка жизнеобеспечения, с помощью которой осуществляют управление вспомога-
тельными устройствами станции, работающей в необслуживаемом режиме. На
ПРС возможно выделение сигналов телевидения на ретрансляторы и на ответ-
вления с обеспечением резервирования выделяемых программ.
Комплекс оборудования системы ГТТ 70 содержит: аппаратуру передачи
ВЧ сигналов, резервирования, ввода и выделения информации, служебной свя-
зи, телеуправления и телесигнализации, распределения электропитания. Кроме
того, на участках РРЛ с неблагоприятными условиями распространения радио-
волн используют устройство разнесенного приема, обеспечивающее автоматиче-
ский выбор ствола лучшего качества.
В целом комплекс оборудования системы ГТТ 70 можно разделить на вы-
сокочастотное и оконечное унифицированное.
К высокочастотному оборудованию относятся, присмопсредающая стойка
ВЧ ствола (SRF); приемопередающая стойка ВЧ ствола с модулируемым сме-
сителем сдвига (SRF); узел разделительных фильтров для двух стоек ВЧ пе-
редатчиков; узел разделительных фильтров для двух стоек ВЧ приемников;
комплект волноводного тракта, антенны.
Приемопередающая стойка содержит один приемопередатчик и изготовлена
в двух вариантах: с модулируемым н нсмодулируемым сигналом генератора
сдвига. Стойками второго типа комплектуют ВЧ стволы, по которым заплани-
рована передача дополнительной 48-каиальной группы и сигналов служебной
связи. Это телефонные, стволы — основной и резервный. В комплект ВЧ аппара-
туры входят также приемные стойки, не содержащие оборудования тракта пе-
редачи. Такие стойки используют на станциях, где предполагают осуществление
разнесенного приема. Узлы разделительных фильтров и приемопередающие
стойки изготавливают для конкретных частот в соответствии с принятым ча-
стотным планом.
Разделение и суммирование сигналов стволов с разными частотами и по-
ляризациями при использовании общей антенны осуществляют с помощью сле-
дующих волноводных элементов: узла разделительных фильтров для приема и
передачи сигналов по четным и нечетным стволам (для суммирования и разде-
ления по частоте); устройства приема и передачи (по направлению) и поляри-
зационного селектора — для суммирования и разделения стволов по поляри-
зации.
В системе ГТТ-70 применяют как осесимметричные параболические аптен
ны (диаметром 3 и 4 м). так и рупорно-параболические антенны. Выбор тниа
антенны определяется конкретными условиями работы проектируемой РРЛ.
В состав унифицированного оборудования входят: аппаратура резервирова
нпя стволов (МА 5/1 и МА 6/2); аппаратура автоматики резервирования от
ветвления (Тк); устройство переключения стволов при разнесенном приеме
(ДК70); блоки телефонного модулятора и демодулятора (MOD-TF и DEM-TF)
152
и устройства их переключения (M0DK/1 и DEMK/1); блоки модулятора и демо-
дулятора телевидения (МОГ)-IV и DEM TV) и устройства их переключения'
(MODK/4 и DEMK/4), блок разделения каналов изображения и звукового со-
провождения на три выхода (WH0 3), стойки служебной связи ОРС (VSM),
X£C,IVSMF> 11 ПРС (ISM); центр ТО (FTK 122) и подчиненный пункт ТО
(ТА 122); иереговорно вызывное устройство магистралью служебной связи;
стойки распределения электропитания (АЕК) типа ХЕ 343; источник гаранти-
рованного электропитания 3SZM-24, 48 или 60 (стойки типа ХЕ 343); шкаф
автоматики аппаратной; комплект аккумуляторов; дегидраторов; коробка
Аппаратура резервирования стволов позволяет осуществлять резервирова
ние участка, содержащего до десяти ПРС Резервирование производится как в
случае аварии оборудования, так и при замираниях сигналов на пролетах
РРЛ Переключение производят по промежуточной частоте. Вариант резерви
рования МА 5/1 позволяет осуществить переключение на один резервный
ствол любого из пяти рабочих стволов (вариант резервирования 5+1), вариант
МА 6/2 предполагает переключение на любой из двух резервных стволов любо-
го нз шести рабочих (вариант 6 + 2). Второй вариант резервирования позволя-
ет использовать один резервный ствол в качестве рабочего, т. е. реализовать
вариант резервирования 7+1.
Аппаратура автоматики резервирования ответвлении LK служит для авто-
матического выделения на ПУ (и резервирования) программ телевидения из от-
дельных стволов па ПРС. Аппаратура позволяет осуществить выделение про-
грамм телевидения не более чем из двух стволов при наличии одного или двух
резервных. Оборудование LK конструктивно оформлено в виде панели (блока),
размещаемой либо в стойке модема, либо в стойке служебной связи ПРС Па-
нель LK выпускают в десяти вариантах комплектации в зависимости от коли-
чества рабочих и резервных стволов, а также необходимости выбора направ-
ления выделения и ствола.
Для разнесенного приема (сдвоенного приема) используют устройство
DK-70, в состав которого входит переключатель ПЧ, с помощью которого осу-
ществляется непрерывное наблюдение за уровнем пилот-сигнала и уровнем шу-
мов в стволе. Быстродействие устройства составляет 10 нс. В режиме ТВ пе-
реключение осуществляется с задержкой — при появлении синхроимпульса сиг-
нала изображения. Этим исключается возможность появления помех сигналу
изображения в случае несовпадения сигналов от разных стволов.
Аппаратура СС в системе ГТТ 70 обеспечивает два вида телефонной слу-
жебной связи: районную (РСС), позволяющую всстн служебные переговоры в
пределах участка между двумя главными станциями, и магистральную (МСС),
с. помощью которой можно вести оперативные переговоры по трем каналам
между УРС и ОРС всей РРЛ. Установка дополнительной панели (ЕТМ) в стой-
ке СС позволяет охватить магистральной служебной связью УРС и ОРС ответ-
влений. Стоики служебной связи содержат аппаратуру образования спектра
0,3... 44 кГц служебных каналов. МСС, РСС, ТО и резервирования. В стойке
СС промежуточной станции устанавливают также демодуляторы дополнитель-
ных 48 каналов и блоки ТО
Аппаратура ввода и выделения информации аппаратуры ГТТ 70 содержит
модуляторы и демодуляторы сигналов многоканальной телефонии и телевиде-
ния. Вход и выход этой аппаратуры с помощью кабельных корректоров н ре-
гуляторов усиления могут непосредственно соединяться с аппаратурой преоб-
разования. Для передачи сигналов многоканальных ТФ сообщений предусмотре-
но четыре варианта модуляторов и шесть вариантов дсмодхляторов. Различие
их определяется числом каналов в групповом спектре (1800 — для диапазона
6 ГГц и 960 — для диапазона 4 ГГц), а также наличием (или отсутствием)
входных и выходных цепей дополнительной полосы. При этом знак «Т» присва-
ивают аппаратуре, содержащей выходные цепи группового спектра дополни-
тельной полосы, а знак «К» — аппаратуре, содержащей только выходные цепи
группового спектра. Для передачи сигналов телевизионного и звукового веща-
ния выпускают четыре вида модуляторов (MOD-TV) и демодуляторов
(DEM TV) в зависимости от используемых поднесущих частот (варианты Т, К,
М, В). Каждый телефонный и телевизионный ствол комплектуют двумя моде-
153-
Рис П.7.13 Спектры ст налов, передаваемых по ВЧ стволам аппаратуры
ГТТ 70
а — спектр уплотнения ТФ ствола сигналами многоканальной телефонии, слу-
жебной связи (СС) и дополнительных каналов (ДК): б — спектр уплотнения ТВ
ствола; в — спектр сигналов служебной связи
мами (рабочим и резервным) и устройством резервирования модуляторов и дс-
моиуляторов — блоком переключения. Для выделения сигналов служебной свя-
зи и 48 канальной группы на ПРС используют блоки DEM-TF/60/K. Для рас-
пределения на три направления видео- и звуковых сигналов служит блок раз-
дачи VH0-3.
Электропитание аппаратуры Г ГТ-70 осуществляют постоянным током на-
пряжения 24 В (48 или 60 В — по заказу) с помощью стойки распределения
ХЕ-342, комплектация которой автоматами защиты определяется числом комп
лсктов подключаемого оборудования Напряжение питания поступает от выпря
мнтельпых устройств ХЕ 343, работающих в комплекте с аккумуляторными ба
тареями. Это позволяет исключить как перерывы электропитания аппаратуры,
так и броски напряжения во время переключения на резервный фидер или прн
запуске дизель-генератора. Гарантированный источник электропитания работает
от первичной сети трехфазного переменного тока напряжением 380 В
Спектры сигналов, передаваемых по широкополосным ВЧ стволам аппара-
туры ГТТ-70, приведены на рис. П7 13
Распределение частот и поляризации радиоволн в системе ГТТ-70 проведено
в соответствии с рекомендациями МККР и Министерства связи СССР.
На РРЛ, оборудованных аппаратурой ГТТ-70, промежуточные станции ра-
ботают без обслуживающего персонала. Здесь сигналы стволов ретранслируют-
ся без демодуляции. На узловых станциях выделяют часть ТФ каналов, а в
некоторых случаях осуществляют выделение и ввод телевизионного сигнала. На
оконечных и узловых станциях имеется обслуживающий персонал, который с
помощью аппаратуры телеобслуживания ведет наблюдение за группой закреп-
ленных за ними необслуживаемых ПРС
Каждый тип станции имеет несколько вариантов комплектации, определяе-
мых- числом стволов, видом информации, передаваемой в групповом спектре,
условиями резервирования и тслеобслуживаиия (например, работа в режиме
разнесенного приема; одновременная работа в диапазонах 6 и 4 ГГц, режимы
с ответвлением и разветвлением и т. п).
На рис. П.7.14 приведена упрощенная структурная схема ОРС прн комп-
лектации стволов по схеме 2+1 (1ТФ +1ТВ+1РЕЗ) с отдельно резервируемым
ТФ модулятором и с учетом организации дополнительной 48 канальной группы
154
Блоки нодулятороВ-
демооулятороВ
телё&онии Г"7
мед
face
TF-
мш_
1800
ТТ
гсм
800
Рис П.7.14. Структурная схема ОРС при организации резервирования 2+1
(1ТФ+1ТВ 1РЕЗ)
Т Ф каналов. Станция комплектуется в этом случае тремя приемопередатчика
ми (SRF), стойкой резервирования стволов (МА), с помощью которой приемо-
передатчики подключаются к аппаратуре модемов через ПЧ переключатели,
блоками модуляторов и демодуляторов телефонии и телевидения, аппаратурой
уплотнения служебной связи (VS.M) с узлом разделительных фильтров TF-48,
аппаратурой магистральной служебной связи ЕТЛ1 и районной служебной связи.
В состав станции входят также центр теле.обслуживания с подстанцией ТО типа
ТА благодаря чему обеспечивается телсобслужнвапие аппаратуры данной ОРС.
Оконечная станция является конечной точкой участка резервирования ство-
лов, поэтому стойки приемопередатчиков подключают к аппаратуре модемов
через ПЧ переключатели стойки МА резервирования стволов. Для повышения
надежности работы линии телефонные модуляторы и демодуляторы резервиру-
ют отдельно. Входы и выходы сигналов ПЧ предусмотрены на блоках теле-
фонных (групповой спектр 1800-канального ТФ сообщения и дополнительных
каналов) и телевизионных модемов (сигналы цветного ТВ и четыре канала
звукового сопровождения на поднесущих).
На рис. Г! 7.15 приведена упрощенная структурная схема типовой узловой
станции при комплектации стволов по схеме 2+1 Прн этом ТВ сигнал не де
модулируют; имеется также 48-канальная группа дополнительных каналов. По-
скольку на данной УРС производят ввод и выделение сигналов многоканаль
ных ТФ сообщений в схему входят только ТФ модемы (по одному комплекту
DEM TF/I800 и MOD TF/1800 для каждого направления связи), которые поми
мо соединений по ПЧ имеют по два соединения для группового спектра 1800 ка
нального ТФ сообщения и по два для дополнительных каналов. При этом до
гюлинтельиые каналы подсоединяют к аппаратуре уплотнения служебной связи
узловой станции VSM+VSM/F через разделительные фильтры TF-48.
Для работы на два направления связи станция комплектуется двумя стой-
ками горячего резерва (стойки МА), через которые сигналы ПЧ поступают на
шесть широкопо. осных ВЧ приемопередатчиков SRF, образующих два блока по
три приемопередатчика, подсоединяемые к антенне своего направления.
Функции, выполняемые аппаратурой уплотнения служебной связи УРС, ана-
логичны выполняемым иа ОРС, но более развиты ввиду необходимости работы
на два направления связи (в связи с этим имеются два комплекта ПВУ).
155
Рис. П.7.15. Структурная схема УРС при варианте резервирования 2+1
Рис. П.7 16. Структурная схема ПРС при варианте резервирнания 2+1
156
Структурная схема типовой ПРС, работающей по схеме 24-1, приведена
на рис. П.7.16. Такая станция комплектуется (как и УРС) шестью приемопе-
редатчиками SRF, соединяемыми между собой по ПЧ короткими кабельными
перемычками. Для передачи дополнительных каналов используют вторые выхо-
ды ПЧ телефонного ствола, а также модуляционные входы генератора сдвига.
На ПРС ввод 48 канальной группы возможен лишь на одно направление связи.
Для этого используют разделительный фильтр TF 48. Выходы ПЧ подсоединя-
ют к аппаратуре уплотнения служебной связи 1SM лишь через ответвляющий
модулятор дополнительной полосы типа DEM-TF/60. Коммутацию осуществля
ют с помощью переключателей ПЧ, которые входят в комплект демодулятора
DEM-TF/60 (коммутация телефонии) и аппаратуры уплотнения служебной связи
ISM ПРС (коммутация видеосигнала).
Функции, выполняемые аппаратурой ISM на ПРС, многообразны: формиро-
вание группового спектра СС в полосе 0,3... 44 кГц и разделение сигналов СС,
подключение к подстанциям ТО типа ТА, передача информации ТО, генериро-
вание сигналов управления переключателями ПЧ и сигналов изображения. Кро-
ме того, аппаратура ISM содержит аппаратуру РСС и обеспечивает присоеди-
нение ИВУ для использования персоналом, временно находящимся на станции.
Основным источником электроснабжения станций РРЛ, оборудованных аппа-
ратурой ГТТ-70 обычно являются линии электропередачи (ЛЭП). Для обес-
печения бесперебойного электропитания РРЛ при пропадании напряжения ЛЭП
используют аппаратуру гарантированного электропитания, обеспечивающую ав-
томатический переход иа резервные источники (аккумуляторные батареи) без
перерыва подачи электроэнергии.
Аппаратура гарантированного электропитания 3SZM24 состоит из шкафа-
источника электропитания ХЕ-343, аккумуляторной группы, соединенной с этим
шкафом-источником, и стойки распределения электропитания (АЕК) типа
ХЕ-342 Размещение аккумуляторов в общем помещении со стойками ХЕ-343
и ХЕ-342 не допускается, причем расстояние между ними определяется сечени-
ем соединительного силового кабеля, падение напряжения иа котором не долж-
но превышать 0,5 В
Шкаф распределения электропитания ХЕ 342 содержит автоматы защиты
для питания отдельных потребителей н имеет несколько наборов клеммных ко-
лодок. В зависимости от типа станции шкаф распределения электропитания мо-
жет быть укомплектован определенным числом автоматов защиты.
Основные технические данные радиорелейной системы ГТТ 70 приведены в
Приложении 5.
Аппаратуру ГТТ-70 выпускают в шести вариантах частотных планов дна-
яазонов 4 и 6 ГГц.
вех УПЧ
Рпс. П.7.17. Структурная схема ВЧ приемника аппаратуры ГТТ 70
157
Приемопередающая аппаратура широкополосных стволов типа SRF4/15 и
SRF 6/10 выполнена (за исключением ЛБВ) на кремниевых полупроводниковых
приборах. Структурная схема приемника ГТТ 70 приведена иа рис. П.7.17. При-
нимаемый СВЧ сигнал по волноводному тракту поступает на вход приемника
через разделительную цепь. На входе приемника установлен ферритовый вен-
тиль (ФВ), предназначенный для согласования приемника и узла разделитель-
ных фильтров Следующий за ФВ направленный ответвитель (НО) служит для
подключения ко входу приемника (при проведении профилактических работ)
внешнего источника сигнала (генератора СВЧ). Следующий далее канальный
фильтр (КФ) обеспечивает избирательность и оптимальное согласование смеси-
тельного диода.
Смеситель приемника выполнен на точечном диоде. Для обеспечения малых
потерь в смесителе и низкого шум-фактора приемника полное сопротивление
смесительного днода в полосе частот зеркального канала и вторых гармоник
имеет реактивный характер. Предварительный усилитель промежуточной часто-
ты (ПУПЧ) для обеспечения высокой помехозащищенности расположен совмест-
но со смесителем Для снижения уровня собственных шумов приемника первый
каскад ПУПЧ выполнен по схеме с общим эмиттером, а два следующих—с об-
шей базой по схеме с трансформаторной связью. Полное усиление ПУПЧ со-
ставляет 25 дБ.
Избирательность приемника по ПЧ обеспечивается полосовым фильтром Г14,
размещенным в отдельном корпусе н имеющим фильтр седьмого порядка с ин-
версной характеристикой Чебышева. Фильтр характеризуется симметричной ха-
рактеристикой ГВЗ с неравномерностью менее ±0.5 нс в полосе частот
±10 МГц и обеспечивает затухание 40 дБ в интервале ниже 42,5 дБ н выше
97,8 дБ.
Основное усиление по ПЧ обеспечивается в семнкаскадном регулируемом,
усилителе промежуточной частоты (УПЧ), имеющем регулировку усиления в-
пределах 0... 55 дБ, осуществляемую автоматически (АРУ) и вручную (РРУ).
Ручной режим используют лишь при проведении профилактических работ (для
снятия н коррекции АЧХ). В условиях эксплуатации используют АРУ, обеспе-
чивающее отклонение выходного уровня ПЧ в пределах ±0,5 дБ при изменении
входного сигнала СВЧ в пределах —19.. —74 дБ. Каждый из семи каскадов
УПЧ выполнен на двух транзисторах: первый—но схеме с общим эмиттером,
второй — по схеме эмиттерного повторителя.
Усиленный ПЧ сигнал поступает на корректор ПЧ, предназначенный для
выравнивания неравномерности ХГВЗ. Корректор ПЧ имеет три звена. Он про-
пускает всю полосу сигнала с усилением 0 дБ. С выхода корректора ПЧ сигнал
поступает на блок индикатора ПЧ, где расположен трехпозиционный переклю-
Рис. П7.18. Структурная схема ВЧ передатчика аппаратуры ГТТ 70
158
чатель режима работы ПЧ (ПЧ-АВТ-ЗГ), управляющий работой переключа-
теля ПЧ. В положении ПЧ на выход приемника поступает сигнал с корректо-
ра ПЧ, а в положении ЗГ — сигнал с частотой 70 МГц с замещающего гене-
ратора (ЗГ), который представляет собой высокостабильный генератор, выра
батывающий сигнал частотой 70 МГц.
В условиях эксплуатации переключатель ПЧ находится в положении АВТ,
при котором он управляется автоматически: при нормальном уровне ПЧ на
вход поступает входной сигнал, а при пропадании сигнала ПЧ или снижении
его на 6 дБ — сигнал от ЗГ. Благодаря этому при неисправности аппаратуры
ствола или при замираниях сигнала шумы, возникающие в стволе, не модули-
руют передатчик ПРС и не вносят помех в соседние стволы.
Управляющий сигнал переключателя ПЧ вырабатывается в УПЧ; переклю-
чение происходит с задержкой около 60 нс, поэтому кратковременные срывы
не вызывают лишних переключений.
Выходной сигнал с переключателя ПЧ поступает на два одинаковых по-
следовательно включенных блока выходного УПЧ. С помощью этих усилителей
на выходе приемника формируются три независимых сигнала ПЧ с уровнями:
+ 5,2, +5,2, +0,8 дБм.
В качестве сигнала гетеродина приемника используется сигнал, поступаю-
щий от смесителя сдвига, на который поступают сигналы от гетеродина и встро-
енного генератора сдвига.
Структурная схема передатчика ГТТ 70 приведена па рис. П7.18. Сигнал
ПЧ поступает на параллельно-последовательный ограничитель ПЧ. который
подавляет паразитную AM и обеспечивает постоянство выходного уровня, что
необходимо Для нормальной работы смесителя передатчика. Мощный усилитель
ПЧ усиливает сигнал, подаваемый от ограничителя, до уровня, необходимого
для накачки смесителя передачи. Выходной каскад МУПЧ имеет выход с раз-
вязкой 24 дБ, с помощью которого можно контролировать уровень ПЧ.
Сигнал гетеродинных частот (ГЧ) поступает на смеситель от блока гете
родннпых частот. Выходной усилитель на ЛБВ обеспечивает усиление сигнала
СВЧ до требуемого уровня. На входе н выходе усилителя установлены поло
совые фильтры нижних частот, необходимые для фильтрации гармоник, возни-
кающих в смесителе передачи и в усилителе на ЛБВ. На входе и выходе УСВЧ
установлены также направленные ответвители (НО) для измерения входного
и выходного уровней СВЧ сигнала.
На смесители передатчика н приемника сигналы ГЧ поступают от блока
умножителя частоты, где осуществляется умножение частоты опорного кварце-
вого генератора (100 МГц).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Маковеева М. М. Радиорелейные линии связи. — М..- Радио и связь, 1988.—
312 с.
2. Бурляид В А., Володарская В. Е., Яроцкий А. В. Советская радиотехника
и электросвязь в датах. — М.: Связь, 1975.— 192 с.
3. Мордухович Л. Г., Степанов А. П Системы радиосвязи. Курсовое проекти-
рование.— М.: Радио и связь, 1987.— 191 с.
4. Системы радиосвязи / Под ред. Н. И. Калашникова. — М. Радио и связь,
1988, —352 с.
5. Радиорелейные и спутниковые системы передачи / Под ред. А. С. Не-миров-
ского. — хМ.: Радио и связь, 1986. — 390 с.
•6. Ведомственные нормы технологического проектирования. Радиорелейные ли
нии связи / Министерство связи СССР —хМ.: Связь, 1980 52 с.
7. Справочник по радиорелейной связи/Под ред. С. В. Бородича.—,М.: Радио
и связь 1981. — 415 с.
8. Тимищенко М. Г. Проектирование радиорелейных линий. — М.: Связь,
1976. -240 с.
9. Строительство н монтаж сооружений связи / Под ред. В. И. Максимова и
и В С. Ромбро. — М.: Радио и и связь, 1981.- -320 с.
10. Тимищенко М Г. Радиорелейные системы передачи прямой видимости.—
хМ.: Радио и связь, 1982.— 208 с.
И. Юдин А. И. Проектирование радиорелейных систем передачи. — М.: РИО
ВЗЭИС, 1985, —28 с.
12. Маковеева М. М., Тарасов С. С. Изучение цифрового ствола радиорелейной
системы —.М,- РИО ВЗЭИС 1982. — 50 с.
13. Калашников Н. И., Мордухович Л. Г. Выбор местоположения земной стан-
ции спутниковой линии связи. —М: РИО ВЗЭИС, 1982 —40 с
14 Егоров Е. И., Калашников Н. И., Михайлов А. С. Использование радиоча-
стотного спектра н радиопомехи. — ,М Радио и связь, 1986. — 304 с.
15. Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения
проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и со-
оружений. / М-во связи СССР. — М.: 1981. — 96 с.
16. Методика расчета трасс аналоговых и цифровых РРЛ прямой видимости.
Т 1/НИИР,— 1987,—198 с.
17. Правила технической эксплуатации магистральной и внутризоновых первич
ных сетей ЕАСС. Часть четвертая. Правила технической эксплуатации радио
релейных линий передачи прямой видимости. — хМ.: Радио н связь, 1987
110 с.
18. Маковеева М. М. Расчет энергетических параметров аппаратуры радиорелей-
ных станций. — М.: РИО ВЗЭИС, 1979. — 32 с.
19. Маковеева М. М., Пустовойтов Е. Л. Цифровые системы радиосвязи.
Часть 1, —М.: РИО ВЗЭИС, 1985, —52 с.; Часть 2. — М. РИО ВЗЭИС,
1986, —50 с.
20 Описание и руководство по настройке и эксплуатации радиорелейных линий
систем связи КУРС-8-0, КУРС-8-ОУ, КУРС-8-ОТ, КУРС-8-02 —М : Радио
и связь, 1986.— 184 с.
21 Мордухович Л Г. Проектирование зоновых РРЛ на аппаратуре «Об-
ласть 1».- М.: РИО ВЗЭИС, 1981, —22 с.