Расчет поездной радиосвязи, дальности связи в гектометровом, метровом и дециметровом диапазонах

Полученное значение напряженности удовлетворяет длинам перегонов, а значит можно обеспечить связь.

 

2.5 Расчет координационного расстояния.

 

Для определения координационного расстояния r_кр (минимально необходимого расстояния между стационарными радиостанциями, при котором исключается их взаимное влияние друг на друга в случае работы на одной частоте) вычисляется напряженность электромагнитного поля мешающего сигнала:

 

 

 

 

E₂ =u_пор - В_М - М - G₁ – G₂ + a₁l₁+a₂l₂ - K_И - K_В + g₂

 

E₂ =10 – 8,45 - 0 - 8 – 8 + 6,67+1,15 – 0,6 – 2 + 12=2,77, дБ

 

По найденному значению Е₂ определяем расстояние r_кр между радиостанциями. В данном случае  оно равно 30 км. На таком расстоянии исключается взаимное влияние между стационарными радиостанциями.

 

 

3. Расчёт дальности связи  в радиосетях поездной радиосвязи диапазона дециметровых волн (330 МГц)

 

3.1 Базовые  кривые распространения радиоволн.

Дальность связи между  радиостанциями рассчитывается на основе базовых кривых распространения  сигналов в диапазоне 330 МГц (рис.3.1).

Рис.3.1Базовые кривые распространения  диапазона 330 МГц

 

 

Мы выбираем 4 тип трассы.

Кривые распространения приведены  для следующих условий: h₁h₂=100м²; Р₁=7Вт; G₁= G₁=8 дБ. Абсолютные значения напряженности поля и напряжения выражены по отношению к  1 мкВ/м и 1 мкВ.

 

3.2. Расчетные  коэффициенты.

Поправочные коэффициенты.   

   Поправочные коэффициенты  учитывают отличие параметров  антенно-фидерных трактов, мощности  передатчика и высот установки  антенн от условий, для которых  приведены кривые.

 

 

Коэффициент В_м =8,45 дБ.

Затухание, вносимое фидером  стационарной радиостанции, учитывается  коэффициентом α₁l₁, а затухание, вносимое фидером локомотивной радиостанции, коэффициентом α₂l₂.

g₂ = 12 дБ для фидера сопротивлением 50 Ом.

G₁=8,  G₂ =8 (так как выбираем самую худшую антенну)

Коэффициенты К_Э и К_КС для диапазона 330 МГц равны нулю и не учитываются.

Вероятностные коэффициенты.

К_И= 4 дБ – для электрифицированных участков; К_М= 4 дБ – для типа 4 трассы.

 

 

 

3.3 Минимально допустимый уровень полезного сигнала (u_{2 мин})

на входе  приемника возимой радиостанции

 

Для получения качества технологических  связей не хуже удовлетворительного  необходимо, чтобы уровень ВЧ сигнала был не менее минимально допустимого (u_{2 мин}).

Значение u_{2 мин}, которое следует использовать при расчетах для различных условий эксплуатации радиосредств, для неэлектрифицированных участков равно 2, для электрифицированных постоянного тока – 6, для электрифицированных переменного тока – 10 дБ. Следовательно, u_{2 мин} =10 дБ.

Определим уровень сигнала:

         u₂= E₂ +В_М +G₁ + G₂ + M - a₁l₁ - a₂l₂  -  g₂ - K_И – K_В – K_М.                                  (3.1)

             E₂ =u₂ - В_М - G₁ - G₂ – M + a₁l₁ + a₂l₂  +  g₂ + K_И + K_В + K_М.

             E₂ =10 – 8,45 - 8 - 8 – 0 + 6,67 + 1,15  +  12 + 4 + 4 + 1,8=15,7дБ.                                 

По базовой кривой 2 определяем дальность связи r=14,1км.

Полученное значение не удовлетворяет условию дальности  уверенной радиосвязи.

     Для того, чтобы обеспечить  уверенную радиосвязь, возьмем погонное затухание антенных фидеров _ф1= _ф1 =0,08 дБ.   

 

E₂ =10 – 8,45 - 8 - 8 – 0 + 2,32 + 0,4  +  12 + 4 + 4 + 1,8=10,07дБ.

 

По базовой кривой 2 определяем дальность связи r=18км. Полученное значение удовлетворяет условию дальности уверенной радиосвязи. Из этого следует, что уверенная радиосвязь будет на всем протяжении перегона.

 

3.4 Расчет высоты  установки стационарной антенны

 

Методика расчета высоты установки стационарной антенны  для обеспечения заданной дальности связи заключается в следующем:

1) задается минимально  допустимый уровень напряжения (u_{2 мин}) на входе приемника возимой радиостанции;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

2)исходя из заданной  дальности связи определяется  необходимая напряженность поля  Е₂ по базовым кривым; Е₂= 10,07 дБ;

3)вычисляется значение высотного коэффициента М при заданном

u₂ = u_{2 мин}

        M = u₂ - E₂ - В_М - G₁ - G₂ +a₁l₁+ a₂l₂ +  g₂ + K_И + K_В+ K_М                        (3.2)

 

 

 

 

  При a _ф1=   a _ф2=0,23 дБ/м и G₁=8  

M=10-10,07-8,45-0-8+6,67+1,15+12+4+4+1,8= 13,1 дБ.

4) из формулы (2.3) при заданной высоте h₂ =5м установки возимой антенны вычислим высоту установки стационарной антенны.

;   h₁= 90,37 м.

 

Высота, на которую необходимо будет поднять антенну, будет больше 40м.

 

3.5 Расчет дальности поездной радиосвязи

 

При расчете радиоканала  ПРС дальность связи определяется в направлении от стационарной радиостанции к радиостанции подвижного объекта, поскольку условия приема на подвижном объекте, значительно хуже, чем на стационаре из-за более вы-

     сокого уровня радиопомех. При этом уровень сигнала на входе приемника возимой          радиостанции

 

         u₂= E₂ +В_М +G₁ + G₂ + M - a₁l₁ - a₂l₂  -  g₂ - K_И – K_В – K_М.                                  (3.3)

 

Расчет дальности связи  «Стационар – локомотив» производится исходя из условий u₂ > u_{2 мин}.  Расчет производится в следующем порядке:

1) задается u_{2 мин} на входе приемника возимой радиостанции; u_{2 мин}=10 дБ;

2)по формуле определяется  значение уровня напряженности  поля E₂ при

 u₂ = u_{2 мин};

E₂= u₂ - В_М - G₁ -  G₂ - M + a₁l₁ + a₂l₂ + g₂ + K_И + K_В + K_М,

 E₂ = 10-8,45-8-8+0+6,67+1,15+12+4+1,8+4=15,17 дБ.

3)по базовым кривым (см. рис. 3.1) определяется дальность  поездной радиосвязи, она составляет около 7 км.

        Значит при таких характеристиках антенны связь обеспечиваться не будет.

Изменим затухание, вносимое фидером стационарной радиостанции и фидером локомотивной радиостанции.

a ₁=   a₂=0,15дБ/м

E₂ = 10-8,45-8-8+0+4,35+0,76+12+4+1,8+4=12,46 дБ.

км.

Получается 18км. Так как выполняется условие, то связь в радиосетях поездной радиосвязи диапазона дециметровых волн (330 МГц) будет обеспечиваться при a ₁=   a₂=0,15 дБ/м и E₂ =12,46 дБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОД

 

В данной курсовой работе я рассчитал поездную радиосвязь, дальность связи в гектометровом, метровом и дециметровом диапазоне. В результате видно, что в гектометровом диапазоне даже при использовании самого лучшего погонного затухания в фидере напряженность поля в точке приема (1374мкВ) будет меньше необходимой напряженности (4000мкВ). Значит, связь не возможно обеспечить при использовании антенн. При расчете дальности связи в гектометровом диапазоне при использовании  направляющих линий у меня получилось, что км. Таким образом, дальность уверенной радиосвязи между стационарными и локомотивными радиостанциями при применении направляющих линий составила более 20 км. Т.к. самый длинный участок составляет 19 км, а полученное расстояние больше этого участка, то можно сказать, что на всем протяжении пути будет уверенная радиосвязь между станциями и локомотивом. В радиосетях диапазона метровых волн 160МГц радиосвязь можно обеспечить при a _ф1=   a _ф2=0,08 дБ/м, G₁=8, K_Э =4 и если поднять антенну на высоту 90м. Уверенная связь в радиосетях поездной радиосвязи диапазона дециметровых волн (330 МГц) будет обеспечиваться при a ₁=   a₂=0,15 дБ/м и E₂ =12,46 дБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение1

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. П. И. Художитков,  О. В. Золотых. Системы железнодорожной связи. МПС РФ, Уральский электромеханический институт  инженеров железнодорожного транспорта. Екатеринбург, 1993. -15 с.
2. Ваванов В.В. и др.  Радиотехнические средства ж. д. транспорта.. М.: Транспорт, 1991.-303 с.
3. Волков В.М., Головин ЭЛ., Кудряшов В.А. Электрическая связь и радио на ж.д. транспорте. -М.: Транспорт, 1991. –Гл. 24,25.-311 с.
4. Телекоммуникационные технологии на ж.д. транспорте/ Под ред. Г.В. Горелова -М.: Транспорт,  1999.- Гл. 15.-576 с
5. Долуханов Н.П. Распространение радиоволн. М.: «Связь», 1972.- 336 с.

    6.   Правила организации и расчета сетей поездной радиосвязи. – ЦШ -4818. -М.: Транспорт, 1991.-94 с.

 7.   Методические указания по расчету системы станционной радиосвязи /М.: Транспорт, 1991.- 46 с.