книги / Радиорелейные линии связи. Курсовое и дипломное проектирование

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 pK=101gP K= 0 дБ. Аналогичным обра­ зом настраивают и все остальные каналы.

Если известна величина А/к, то может быть определена эффек­ тивная (средняя) девиация частоты Д/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 = Д/к«ср/«к-

Возводя в квадрат и одновременно извлекая квадратный ко­ рень из обеих частей записанного соотношения, имеем

= v - V ^ t

При этом можно заметить, что поскольку « ср и ик измеряют на одном и том же сопротивлении R, то

Пиковая девиация частоты на выходе частотного модулятора с учетом (3.4) будет определяться как

Значения девиации частоты AfK и Дf3 для радиорелейных си­ стем различной емкости приведены в табл. 3.2.

32

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 канале 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

РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ШУМОВ НА ВЫХОДЕ ТФ КАНАЛА В ТОНУ

Тепловые шумы. В ТФ канале они определяются шумами, вносимыми входными каскадами приемника (рис. 3.5) Рт.Пр> а также шумами, вносимыми гетеродинами передатчика и приемни­ ка Рт.гет и модемами Рт.мод:

P J == ^т-пр "1“ Р т.гет 4 “ ^т.мод*

Шумы гетеродинов и модемов постоянны во времени и задают­ ся в технических данных аппаратуры РРЛ

3— 1158

Постоянные величины, зависящие только от параметров пере­

Величина Рт(80) может быть найдена через коэффициент системы. Из (2.14) при Рс=1 мВт=109 пВт следует

/Стф/-пост^ 2(80)

где коэффициент системы для любого ТФ канала может быть определен по выражению

«ш У т (о )

В случае, если коэффициент системы определен для верхнего ТФ канала, Ктф (1), выражение (3.16) может быть переписано в виде

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

Рис. 3.7. Амплитудная характеристи­ ка группового тракта РРЛ

Для неискаженной работы необходимо, чтобы uBUX(t) изменя­ лось пропорционально uBX(t), т. е. чтобы амплитудная характери­ стика группового тракта (рис. 3.7) была линейна. Однако на прак­ тике абсолютной линейности амплитудной характеристики полу­ чить не удается. 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 больше РСр), тем выше бу­ дет мощность этого шума.

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 измеритель­ ном сигнале (Рк = 1 мВт), /с2к и /с3к, и при синусоидальном сигна­ ле мощностью, равной средней мощности МТС, Рср, К2э, я3э. При этом коэффициенты гармоник связаны соотношениями

где РСр в милливаттах.

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(со) должен быть пропорционален частоте спектраль­ ной компоненты

рис. 3.8.

Обычно на практике искажения, вносимые ВЧ трактом, оцени­

стоты, создаваемая амплитудой измерительного сигнала), а также

при немодулированном сигнале (обозначается соответственно как Дтзк и Дтзэ).

та РРЛ

где Рср в милливаттах.

Мощность шума на выходе ТФ канала в ТОНУ (в пВтО), вы­ званного нелинейностью фазовой характеристики (неравномер­ ностью ХГВЗ) ВЧ тракта аппаратуры РРЛ, можно рассчитать по

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 от 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), на входе приемной антенны соседней РРС всегда будут геометрически складываться два сигнала: прямой и„р и дважды отраженный « 0тр, запаздывающий относительно прямого на время 2тф (тф — время распространения ВЧ сигнала в фидере):

пространения и фазами коэффициентов отражения от концов фи­ дера, и следовательно она будет нелинейно зависеть от частоты и фазовая характеристика антенно-фидерного 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 на выходе ТФ ка­

— отношение модулей напряжений отраженного и прямого сигна­ лов; г\ и г2— коэффициенты отражения от концов фидера; £ф — потери мощности сигнала в фидере (методика расчета приведена в разд. 2); тэ— эффективный индекс частотной модуляции много­ канальным телефонным сообщением со средней мощностью РсР;

G — функция, определяемая из рис. 3.12.

В случае коротких фидеров (малых запаздываний) расчетная

При 2тф/гв<0,02 можно считать Р афт^О.

Если известна допустимая мощность шума на выходе ТФ кана­ ла проектируемо» Р Р Л , Р ш.доп(80), можно определить допустимую

где п — число станций проектируемой РРЛ.

40