Дайын болмау нормасын тексеру
Тараз 2013
дістемелік нсау _______практикалы жмыстарды__________________орындау шін
/тжірибелік, зертханалы жмысты атауы/
_ Спутниктік жне радиорелелік беріліс жйелері______________________
/пнні атауы/
_ 5В071900 «РЭТ»____________________________ мамандыыны білімгерлері шін
/маманды шифры/
пнні типтік оу бадарламасына сйкес жасалан.
дістемелік нсауды растырушылар:
Джанузакова Р.Д__________ ______________________
/аты-жні/ /олы/
Тайараев_Ж_____________ ______________________
/аты-жні/ /олы/
дістемелік нсау ____Автоматика жне телекоммуникация__________________
/кафедра атауы/
______________________________________________ кафедра мжілісінде талыланды
Хаттама №_____ «______»_____________20__ж.
КІРІСПЕ
Спутниктік жне радиорелелі берілу жйесі бойынша есеп жинаыны негізгі тапсырмасы – спутниктік жйені параметрлерін анытау, РРС-та байланыс тратылыын есептеу, сонымен атар «тмен» екі спутниктік жйені электрмагнитті йлесімділігін баалау болып табылады.
Жинаты алашы тарауында санды радиорелелі байланыс желісіне есептеу жргізу ажет, ал натыра, РРС профилін ру, антенна зындыын анытау жне баса да СРРС параметрлерін есептеу, соны ішінде РРС жмысы кезінде бос кеістіктегі радиотолынны шуі мен атуы осымшасы (запас) Жабырды серінен болатын байланысты тмендеу уаытын, байланысты тмендеу уаыттарына есептеулер жргізу. Дайын болмау нормасын тексеру.
Екінші тарауда «тмен» спутниктік байланыс желісіне энергетикалы есептеулер орындау ажет жне «жоары». Бліктегі дегей диаграммасын ру.
Ал жинаты шінші тарауында екі спутниктік: жобаланатын жне рылан жйелерді электр магниттік йлесімділігіне есептеу жргізу ажет. Сонымен бірге, сер ету болмаан жадайдаы шулы температураны мнімен салыстыру арылы сер етуді кедергілік шамасын баалау ажет.
1 Санды РРЖ есептеу
Тапсырма 1
Жерді радиусын анытау, егер зындыы белгілі болса.
№1кесте. 1.Негізгі берілген мндер
| Варианты | ||||||||||
| Длина пролета РРЛ, км |
Тапсырма 2
Жерді белгілі биіктігі бойынша профилін ру.
№1кесте. 2 – Профильді руа арналан мндер.
Данные для построения профиля
| Вариант 1 | Аппаратура Pasolink NEO | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,3·R0 | 0,6·R0 | 0,8·R0 | R0 |
| Вариант 2 | Аппаратура Minilnk | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,3·R0 | 0,6·R0 | 0,8·R0 | R0 |
| Вариант 3 | Аппаратура Minilnk | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,2·R0 | 0,4·R0 | 0,6·R0 | R0 |
| Вариант 4 | Аппаратура Pasolink NEO | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,2·R0 | 0,4·R0 | 0,6·R0 | R0 |
| Вариант 5 | Аппаратура Pasolink NEO | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,2·R0 | 0,4·R0 | 0,7·R0 | R0 |
| Вариант 6 | Аппаратура Natesk-Mikrolink | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,3·R0 | 0,6·R0 | 0,8·R0 | R0 |
| Вариант 7 | Аппаратура Natesk-Mikrolink | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,2·R0 | 0,5·R0 | 0,7·R0 | R0 |
| Вариант 8 | Аппаратура Minilnk | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,3·R0 | 0,6·R0 | 0,8·R0 | R0 |
| Вариант 9 | Аппаратура Pasolink NEO | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,2·R0 | 0,4·R0 | 0,7·R0 | R0 |
| Вариант 0 | Аппаратура Natesk-Mikrolink | |||||
| Отметка Земли, м | f, ГГц | |||||
| Расстояние, км | 0,11·R0 | 0,44·R0 | 0,88·R0 | R0 |
Тапсырма 3
Рефракция болмаандаы жарытандыру мен Френель аймаыны минимальды радиусын есептеу.
Тапсырма 4
1, 2, 3 тапсырмасыны нтижесі бойынша антеннаны ілу биіктігін анытау.
Тапсырма 5
РРЖ жмысы кезінде бос кеістіктегі радиотолыны шуі мен тотап алу осымшасына (запас) есептеу жргізу.
№1.3кесте.Негізгі берілген мндер
| Параметры | Варианты | |||||||||
| Коэффициенты усиления передающей антенны, GПРД дБ | 45,5 | 46,5 | 47,5 | 44,5 | 46,5 | |||||
| Коэффициент усиления приемной антенны, GПРМ, дБ | ||||||||||
| Коэффициент системы, Sc, дБ | ||||||||||
| Коэффициент полезного действия антенно-фидерного тракта, дБ | 5,5 | 3,5 | 5,5 | 3,5 |
Тапсырма 6
Жабыр кезіндегі ткінні тиімді зындыын анытау. ткінні зындыын екінші есептен аламыз
Тапсырма 7
0,01% уаыт кезінде бар болатын шуді анытау. Толынны зындыы екінші тапсырмадан алынады. Коэффициентті А осымшадан арау керек.
Тапсырма 8
Жабыр себебінен байланысты тмендеу уаытын есептеу.
Тапсырма 9
Салыстырмалы жарытандыру мен ткіндегі жарытандыруды орташа шамасын анытау.
Тапсырма 10
4 тапсырмадан алынан антеннаны ілу биіктігі арылы тзу сулені ру дісі бойынша кедергіні зындыын, аппроксимирленген ортаны сипаттайтын, параметрлер мен кедергілерді салыстырмалы зындыын есептеу.
Тапсырма 11
Б осымшасы бойынша (7 суретті ара) «Босасу кбейткішіні параметрінен туелділігін» босасу кбейткішін анытау.
Тапсырма 12
Тоталуды осымша мнін пайдалана отырып, минимальды кбейткіш босасуын жне атысты шамасын есептеу.
Тапсырма 13
А жне Б осымшасы бойынша параметрлерін есептеу, (сурет 8) «Туелділігі (Vmin) » рефракция есебінен байланысты тмендету уаытын анытау.
9, 12 тапсырмадан алынатын атысты жарытандыру мні Рg жне Pg0.
Тапсырма 14
Дайын болмауын тексеру.
Тапсырма 15
Кп сулелі кеейтуден радиобайланысты тмендету уаытын есептеу.
Тапсырма 16
16 тапсырмадан алынан нтижелер бойынша радио толынны кп сулелі таралу есебінен байланысты ммкін болатын тмендеу уаытын тексеруді жргізу.
1-16 тапсырмаларды орындауды дістемелік нсаулары.
1 .1 Интервалды бойлы профилін ру
Интервалды бойлы профилі белгілі бір масштабтаы сызы бойынша жергілікті айматы вертикальды кесу болып табылады, ол екі кршілес радиорелелі станцияны жалайды. РРС интервалды кескіш профилі толы, р байланыс интервалында жергілікті рельеф сипатталады жне негізгі жмыс жаты болып табылады, оны сапалы крсеткіштері бойынша радиорелелі сызыты тратылы жмысын есептеу.
Кескіш профильді ру горизонталь жне вертикаль бойынша р трлі масштабты олдана отырып координатаны тік брышты жйе негізінде жргізіледі. Жерді беткейіндегі биіктігі метрмен лшенеді, ал радиорелелі станция арасындаы араашыты – километрмен лшенеді. Демек, биіктіктер профильде сызы бойынша емес, жерді орталыы арылы тетін, (демек, жерді радиусы бойынша), ал вертикаль бойынша (ордината осі бойынша), оны есебі профильді горизонтальды сызыымен жргізіледі, ал жерді беткейіні исы сызыынан шартты нолдік дегей немесе абылданатын сызы дегейі. Станциялар арасындаы ара ашыты исы сызыты беткей бойынша теді, ал горизонталь бойынша (абсцисса бойынша). Жерді исы доасын ру (парабола) жерді беткейіні максимальды биіктігі мен станциялар арасындаы араашытыты анытаан со жргізіледі, себебі араашытытан вертикаль бойынша масштабы згереді. Станциялар арасындаы араашыты (R0, км), сонымен атар тменгі (hmin) жне жоары (hmax) нктелер РРС интервал профиліні нктелері, топографиялы карта мліметтері бойынша аныталады, содан со биіктікті максимальды айырмашылыы есептеледі, м.
Масштабын тадап алан со, жерді доасын ру жргізіледі.
Теіз дегейіндегі профильді крсетілген сызыы (жерді доасы) немесе шартты нолдік дегейі (шартты горизонт немесе жерді радиусы) жне парабола трі, 1.6. формула бойынша есептеледі.
Жерді радиусы
, (1.1)
мнда R км трінде келтірілген.
Сызбаны клемін ысарту шін сызыты шартты горизонтынан белгіленеді, ол жергілікті релеьефке байланысты алынады. Алынан исы берілген байланыс аймаыны интервалы профилімен сипатталады.
1.2 Антеннаны ілу кезіндегі оптимальды биіктігін тадау
Атмосфераны диэлектрлік ткізгіштілігі тегіс емес вертикалды градиент боландытан, радио суле исаяды, ол радиобайланысты тмендеуіне алып келеді. Егер ол табии сер арылы кездесетін болса, онда байланыс бзылады. Сондытан антеннаны ілуді биіктігін дрыс тадау арылы трассаны жарытандыруын дрыс анытау ажет.
Радио суле Френельді ішкі аймаына ыыстырылады, ол берілу жне абылдау нктесінде айналмалы эллипсодтан трады. Френель аймаыны минимальды радиусы тмендегі формула бойынша аныталады:
, (1.2)
мндаы 
– берілу толыныны зындыы;
f – БС1дан БС2 берілу жылдамдыы,
k - критикалы нктені координатасы.
мндаы R1 – арама-арсы араашытыы (1.3)
1.3 Рефракция есебінен жарытандыруды згеруіні орташа мнін анытау.
80% уаыт ішінде болатын, жарытандыру згеруіні орташа мні тмендегі формула бойынша есептеледі:
, (1.4)
мндаы 
жне 
– ткізгішті вертикальды градиентіні стандартты ауытуы мен сйкесінше орташа мні.
ткін зындыы 50 км болан кезде стандартты ауыту мына формула бойынша аныталады:
, (1.5)
мндаы – стандартты ауытуды мні, 1/м;
y – 1.1 суреттен алынады.
Рефракция болмаан жадайда жарытандыру формуласы мынадай:
. (1.6)
Алматы шін = 9·10–8 м–1 и g = –7·10–8 м–1.
Есептеуді мысалы
Амола облысы шін 
, 1/м и 
, 1/м.
,
, м,
,
, м,
, м.
1.4 Антенна ілуді биіктігін есептеу
Антенна ілуді биіктігі отайландыру дісімен алынады. Ол шін профильді критикалы нктесінен араашыты 
жне берілген нкте бойынша ш ерікті сулелену ткізіледі. Сулелену h1+h2=min алынады, мндаы h1 – берілетін антенна ілуді биіктігі, h2 – абылдаыш антеннаны ілу биіктігі.
ткінні профилін моделдеу шін жне антенна ілуді оптимальды биіктігін тадау шін білімгерлер DDRL31 бадарламасын пайдалана алады. Бл бадарлама р трлі жиіліктегі, ралдарды типтері шін ткінні, профильде ммкін болатын бейнелеу нктесі, Френель аймаы крсетіледі. Антенна ілуді биіктігін тадау ммкіндігі бар.
(1.7)
мндаы MN – профильді максимальды биіктігі;
CD, YZ – абылдаыш немесе берілгіш – антеннаны типіне байланысты тракт соыда жне басына сйкесінше профильді биіктігі.
Профильді ру мысалы.
Профильді ру шін мліметтер.
R0=27 км
| Аппаратура Pasolink NEO | ||||||
| Жерді белгілеу Жер, м | f, ГГц | |||||
| Араашытыы, км | 0,11·R0 | 0,44·R0 | 0,88·R0 | R0 | 7,5 |
1.4 кестеге сйкесінше профильді рамыз.
| Расстояние, км | |||||
| Отметка Земли, м |
Рисунок 1.3 – Профиль пролета РРЛ
Жерді исы радиусы (R0 = 27 км)
.
Критикалы нктені координатасы
.
Френель аймаыны минимальды радиусы
,
мндаы 
– берілуді толын зындыы;
f – БС1-н БС2 берілу жиілігі.
.
Казахстан шін = 9·10–8 м–1 и g = –7·10–8 м–1.
Рефракция болмаан жадайда жарытандыру
Антенна ілу биіктігі
Ілуді нктесін жалай отырып, сулелендіру жргізу.
1.5 Тотап алу осымшасын есептеу
дБ, (1.8.)
мндаы 
- жйені коэффициенті, дБ
- абылдау жне берілу антеннасыны кшейткіш коэффициенты;
дБ – антенналы-фидирлі трактыны пайдалы сер ету коэффициенті;
- бос кеістіктегі радио толынны шуі
дБ, (1.9)
мндаы d=Ro – ткін зындыы, км.
Есептеу мысалы L0, Ft
дБ;
дБ.
1.6 Жабырды серінен байланысты тмендеу уаытын есептеу.
Радиосулеленулерді жиілігі жоары болан сайын, соырлым тамшыны лшемі мен жабарды млшері сигналды саябырлауына сер етеді. Сол себептен уытты есептегенде климатты зонаны туелділігіне байланыты жабырды млшері 0,01% уаыт аралыында.
ТМД аумаы 16 климатты аймаына блінген. азастанда жауын шашын млшері R0,01 =22 мм/са те болатын Е аймаына жатады.
Регрессия коэффицентіне арналан толынны поляризациялауына байланысты снуі 11 А кестесінде сынылады.
Жауын шашын млшеріні, трассада біралыпты орналаспауына байланысты ткінні тиімді зындыын анытаймыз.
, (1.10)
Мндаы, Ro – ткін зындыы, км;
- кему еселігі(коэффицнті);
- араашыты, км. (1.11.)
Жабырды лесті шуі толынды поляризациялануа байланысты:
(дБ). (1.12)
Клдене жне тік поляризациялау шін аныталады жне азы алынады:
жне 
, дБ. (1.13)
0,01% уаытта артан трассадаы сну мына формуламен аныталады:
, дБ . (1.14)
орды тотау аралыына араанда сигналды саябырлауы кбірек уаыт алады:
, %; (1.15)
мндаы 
ті 
ретінде абылдаймыз
уаытты есептеген кездегі байланысты жабырдан нашарлауына мысал:
f = 7 ГГц - ке
, дБ/км;
, дБ/км.
Ескерту: ауматар аз боландытан, брыны келтірілген жиілік жоспарына сйкес поляризациялау трін тадаймыз.
Клдене поляризациялау:
, км.
.
, км.
, дБ.
%.
1.7 Субрефракция радиотолыны сері кезіндегі пайда болан байланысты нашарлауы
Стандартты атмосфера жер бетінде жоары тыыздыа ие, сол себепті радиосулер тмен иіледі Нтижесінде аныталан е тмен френель аймаыны радиусы ткін саылауыны тпкілікті аумаын амтымайды, себебі атмосфера тыыздыы згереді жне тулік уатымен атмосфера жадайына туелді болады.
Саылау ткінні орташа алпы.
. (1.16)
Салыстырмалы саылау
. (1.17)
Сызбадаы ткін профиліне тік параллель радиосулені 
араашытыта блетін е жоары жерінен (тменгі жерінен) ткіземіз,содан со бгеті енін r табамыз.
Бгетті салыстырмалы зындыы
. (1.18)
, параметірі сипатталан апроксимерленген орта
, (1.19)
немесе 
.
деп аламыз
Салстырмалы саылау мні P(go),сигналды тере снуі шаыртыланэкрандалу, френель аймаыны е тменгі бгеті.
, (1.20)
Мндаы Vo – бседеуді кбейткіші H(0)=0, 6 суреттегі аныталан мніне ие;
е тменгі ытимал бседеуді кбейткіші;
(1.21)
Параметр 
мндаы 
. (1.22)
график бойынша (8 сурет Б) анытаймыз 
R = 18.75 км.
, м.
, м.
.
.
.
, дБ.
, дБ ( осымшаБ. сурет Б-1,).
% (осымша Б, сурет Б-2), антенна ілуді отайландыру биіктігі, егер 
%, сол кезде арттыру керек 
, санау керек 
жне сйкесінше ткінде h1 жне h2 шамасын арттыру керек.
Дайын болмау нормасын тексеру
ГЭСТ (гипотетикалы эталонды санды тракт) арналан дайын болмау мінездемесі 557МСЭ-Р рекомендациясымен орнатылан.
Егер соы 10 секунд арасына мынадай жадайлар немесе осыларды біреуі туындаан жадайда ГЭСТ дайын емес болып саналады, олар:
- санды сигналды берілісі зілсе;
- р секундта BER нашарласа10(-3).
Аппаратура тыыздыыны дайын болмауы ескерілмейді. Дайын емес сипаттамалары дайын емес жне дайын емес рал деп блінеді, таратылан радиотолын шарттары негізінде рылады, мысалы, дайын емес шамасы, жабырмен туындалан, 30-50% райды.
Дайынды сипаттамасы ГЭСТ аралыта 2500 км шамасы 99,7% болан жадайда аныталады, бл проценттер уаыт интервалы жеткілікті боланда аныталады. Бл интервал 1 жылды рау ажет, шамасы 0,3% болан кезде, дайын емес сипаттамасы аныталады.
Дайын емес нормасы
, (1.23)
мндаы L – ткін зындыы, км,
2500 – эталонды гипотетикалы сызыты зындыы.
Мысалы : 
%.
Мынадай шарт орындалу ажет:
,
мндаы 
.
Демек ,
, яни, 2.16 шарты орындалады.
% алу шін H(g) артуын ескере отырып, оптимальды биіктікті белгілейміз. Негізгі тірегі диаметрі 2,5м болатын, бырлы матчтан трады, секция зындыы 6,5 жне 11м. Мысалы, h1=65м шін – 11м бойынша 6 секция, h2=15м шін 1 секциядан – 11м жне 1 секция – 6,5 м.
1.9 Кп сулелі таралудан радиобайланысты тмендеу уаытын есептеу
Радиосызы аралыында моделдеу кезінде таза атмосферада трт тоталу механизмі ескеріліп, бірнеше абаттардан тру ажет:
а) сулені кеейту (аылшын тіліндегі техникалы дебиетте бл сулені фокусировкасы деп аталады);
б) антеннадаы иылысу;
в) беткі кп сулелі таралу;
г) атмосфералы кп сулелі таралу.
Кптеген бл механизмдер баса да механизмдер арылы комбинацияда немесе здігінен пайда болады. Кшті жиілікті-тадамалы шу беткі сигналды бейнеленуі арылы тзу сулені фокусирлеу кезінде пайда болады, кп сулені таралуы серінен тоталады. Атмосферада турбулентті сер ету арылы пайда болан тотаулар, бл механизм кезінде рдайым орны болады, біра жиілігі 400 ГГц тмен болан жадайда, оны жалпыа таралу сері болмайды. Кптеген жадайда тотау уаыт проценті Тинт, атр сызыты жйеде абылдау сигналы артпайды, ол асимптотикалы тедеу кмегімен аныталуы ммкін.
, %, (1.24)
мндаы – A=Ft – тоталу осымшасы, дБ;
d – ткінні зындыы, км;
f – жиілігі, ГГц;
K – климат сері мен жергілікті рельеф ескеретін коэффициент;
Q – трассаны баса да параметрлерін ескеретін коэффициент;
B, C – коэффициент, учитывающий региональные эффекты: В = 0,89; С = 3,6.
, (1.25)
мндаы PL=5%=0.05 – рефракцияны вертикальды градиент арылы уаыт проценті.
Казахстан шін 0 те болатын CLAT жне CLON коэффициенттер.
.
Трассаны баса да параметрлерін ескеретін, коэффициент:
, (1.26)
мндаы 
- радиотрассаны иілуі, мрад;
онда h1, h2 – м; d – км.
Есептеу мысалы
,
,
%.
1.9 Кп сулелі радиотолынны таралуынан байланыс нашарлауыны шектік уаыт нормасы
Байланысты жоары сапасы шін байланысты тмендеуі кезіндегі ммкін болатын уаытты нормасы
, (1.27)
мндаы R0 – ткін зындыы, км;
2500 – эталонды гипотетикалы сызы зындыы.
Мына шарт орындалу ажет
. (1.28)
Есептеу мысалы
,
% - шарт орындалады.
дебиеттер тізімі
1 Л. Г. Мордухович, А. П. Степанов. Радиобайланыс жйелері . Курсты жобалау: Жоары оу орнына арналан оулы. – Москва: Радио и связь, 2003
2 Л. Г. Мордухович Радиорелелік байланыс желілері. Курсты жне дипломды жобалау.: ЖОО арналан оулы – Москва, Радио и связь, 2002.
3 Радиобайланыс жйелері / Под редакцией Н. И. Калашникова. – Москва: Радио и связь, 2002
4 Радиорелелік байланыс анытамалары. Каменский Н. Н. и др. / Под редакцией С. Н. Березина. – Москва: Радио и связь, 2003
5 Басару радиобайланыстары. Под ред. В.А. Вейцеля.- Москва: Высшее образование, 2005.
6 Космосты аппараттарды шулары. Под общей редакцией А.С. Виницкого.- Москва: Радио и Связь, 2002.