3 курс - ППУ / лабы / Лаба_5_вар_9
.docxМинобрнауки России
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет
«Московский институт электронной техники»
Лабораторная работа №5 по дисциплине
«Приемопередающие устройства»
Планирование цифровой радиорелейной системы связи
Вариант 9
Цель работы
Приобретение навыков работы с цифровой картой местности при планировании зоновых радиорелейных линий; выполнение расчетов, необходимых для оценки качества связи на основе реальных данных о рельефе местности.
Задание на лабораторную работу:
Определить структуру зоновой цифровой радиорелейной линии
Выбрать для расчета не менее 2 интервалов линии связи примерно равной протяжённости.
Выбрать не менее двух диапазонов частот и провести для них расчеты потерь мощности сигнала на трассе распространения и мощности сигнала на входе приемника. Свести результаты в общую таблицу и выбрать наилучшие варианты. Критерием для выбора будут являться наименьшие диаметры параболических антенн, а также соответствие уровня мощности на входе приемника значению чувствительности приемника. План распределения частот (двух-, четырех- или шестичастотный) студент определяет самостоятельно.
На основании полученных данных построить профили интервалов РРЛ и определить ориентировочные высоты подвеса антенн с использованием свободно распространяемого ПО RadioMobile.
Оглавление
Цель работы 2
Задание на лабораторную работу: 2
Выбор оборудования 3
Выбор антенн 3
Расчеты: 4
Моделирование в RadioMobile 5
Вывод 7
Вариант |
V, Мбит/с |
R0, км |
9 |
16 |
20 |
Выбор оборудования
Сначала необходимо выбрать подходящий тип оборудования, исходя из скорости, данной по варианту и диапазона частот, в котором будет происходить передача.
Для скорости 16 Мбит/с, R0 = 20км выбраны комплекты оборудования в диапазонах 13 ГГц и 15 ГГц (двухчастотный план):
Таблица 1. Параметры Бист-13
Частоты |
Мощность пер. |
Скорость |
Чувствительность |
12,7 – 13,3 ГГц |
10-26 дБм |
16 Мбит/С |
-78 дБм |
Таблица 2. Параметры Радиан-15
Частоты |
Мощность пер. |
Скорость |
Чувствительность |
14,5 – 15,3 ГГц |
20-26 дБм |
16 Мбит/С |
-83 дБм |
Выбор антенн
Выбраны три стандартных размера параболических антенн. Для комплектов Бист-13 и Радиан-15 антенны будут иметь следующие коэффициенты усиления:
Таблица 3. Коэффициенты усиления Бист-13:
Частоты |
0,3м |
0,6м |
1,2м |
12,7 – 13,3 ГГц |
29 дБ |
35 дБ |
41 дБ |
Таблица 4. Коэффициенты усиления Радиан-15
Частоты |
0,3м |
0,6м |
1,2м |
14,5 – 15,3 ГГц |
31 дБ |
37 дБ |
43 дБ |
Расчеты:
Далее необходимо рассчитать коэффициенты усиления по заданной в методических указаниях к работе формуле:
𝐺 = 20 𝑙𝑔 (𝑑) + 20 𝑙𝑔 (𝑓) + 17. 5 дБ
где D — диаметр антенны (м); f — рабочая частота (ГГц).
После подставления значений получаем следующие результаты:
Таблица 5. Результаты
Частоты |
0,3м |
0,6м |
1,2м |
12,7 – 13,3 ГГц |
-71 дБм |
-60 дБм |
-47 дБм |
14,5 – 15,3 ГГц |
-71 дБм |
-59 дБм |
-47 дБм |
Теперь необходимо рассчитать потери по формулам, данным в методических указаниях к работе. Кроме того, нужно учесть потери в кабелях, равные 3дБ на приемнике и 3дБ на передатчике.
𝐿 = 140 дБ, 𝐿 = 142 дБ.
По следующей формуле найдены потери в атмосфере и водяном пару, составившие 10 дБ (0,5 дБ/км):
Далее рассчитаем мощность на приемнике по формуле:
Моделирование в RadioMobile
После всех расчетов проводится моделирование на сайте Radio Mobile. Выбраны расположения вышек в деревне Красногородское, Грини (21.66 км) и Перлица (19.31 км)
Рисунок 1. Параметры для радиотрассы 1 (Красногородское и Грини)
Рисунок 2. Параметры для радиотрассы 2 (Перлица и Грини)
Рисунок 3. Результаты моделирования 1
Так как на местности много препятствий, то для успешной передачи сигнала понадобились антенны высотой 30 метров. Как можно заметить по Рисунку 3, сигнал был успешно передан.
Рисунок 4. Результаты моделирования 2
Как можно заметить, при высоте антенн 45 (можно было сделать 30м) метров передача сигнала проходит успешно. Если уменьшить высоту антенн, то некоторые участки интервала не будут покрыты.
Вывод
В ходе лабораторной работы были выбраны подходящие антенны и комплекты оборудования для обеспечения нужного уровня приема и передачи.
Была проведена разработка радиорелейной линии, состоящей из двух радио-трасс длиной 21 и 19 км. Также посчитаны потери в свободном пространстве в зависимости от диаметра антенны и основные потери в свободном пространстве.
2022