Распространение радиоволн в тропосфере, страница 9

В рассматриваемом случае вероятность нарушения приема при использовании n разнесенных антенн равна:

.                                                   (11.34)

Рисунок 11.12.  показывает, насколько эффективны такие меры борьбы с замираниями, как прием на разнесенные антенны или применение разнесения по частоте, или использование того и другого приема одновременно. Особенно велик выигрыш при переходе от одинарного приема (так называют прием на одну антенну) к сдвоенному. Дальнейшее увеличение числа разнесенных антенн хотя и приводит к заметному выигрышу, но не столь большому, как переход от одной антенны к двум. Заметим, что прием на разнесенные антенны не может быть использован как мера борьбы с медленными замираниями уровня принимаемого сигнала.

До сих пор рассматривались замирания на тропосферных линиях связи в предположении, что передатчик работает в режиме непрерывного излучения. В тех же случаях, когда по каналам связи передаются широкополосные сигналы (несколько десятков телефонных сообщений или телевизионная программа), замирания существенно влияют на полосу частот, передаваемых без искажений. Действительно, в силу рассмотренного выше свойства избирательности замираний, если интервал частотной корреляции составляет ∆f, то только в пределах этой полосы сообщение будет воспроизводиться без существенных искажений.

Напомним, что обычно целью расчета тропосферной радиолинии является определение мощности передатчика для обеспечения надежной работы радиолинии в течение времени, определяемой видом работы (телеграф, цифровой телефон, передача данных и т.д.).

Предполагается, что известными являются необходимая мощность сигнала на  входе приемника  Р₂, коэффициенты направленности передающей и приемной антенн D₁ и D₂, длина волны λ и протяженность линии связи r. Как было показано в разделе 1, мощность сигнала на входе приемника (без учета потерь в фидере) определяется из формулы:                                            

                                   .                                         (11.38)

Однако формула (11.38) справедлива только в случае незамирающих сигналов. Она остается справедливой и в условиях замираний, только в этом случае множитель ослабле-ния F должен определяться ме-дианным значением F_мед. В результате многолетних экспери-ментальных исследований за-мираний на тропосферных радио-линиях была установлена зависи-мость медианного множителя ослабления от расстояния для различных частот в диапазоне от 100МГц до 4ГГц (рис.11.13.).

Таким образом, мощность передатчика, определенная по формуле (11.38), обеспечивает надежную работу радиолинии только в течение 50% времени при круглосуточной работе. Для обеспечения требуемой надежности нужно увеличить мощность передатчика. При этом нужно учесть, что поле в пункте приема подвержено как медленным замираниям (из-за изменения метеорологических условий), так и быстрым замираниям (из-за многолучевой структуры принимаемого сигнала). Поэтому при окончательном выборе мощности передатчика должна быть предусмотрена компенсация быстрых и медленных замираний за счет соответствующей добавки мощности.

Требуемый запас по мощности для компенсации медленных замираний можно определить с помощью графиков, изображенных на рис. 11.14., которые получены экспериментально. По графикам рис.11.14 нетрудно определить, что поправка мощности передатчика на трассе протяженностью 320 км для обеспечения надежности радиосвязи, равной, например, 99%, должна составлять около 17 дБ.

          Для определения поправки мощности передатчика в качестве компенсации быстрых замираний обратимся к рис.11.12. Из него следует, что для обеспечения надежности 99% в условиях быстрых замираний при приеме на две разнесенные антенны, добавочная мощность должна быть равной 10 дБ.

Использование графиков рис.11.12. и рис.11.14. можно иллюстрировать следующим примером.