Планирование сетей радиосвязи и исследование их электромагнитной совместимости

Практическая работа № 4

Планирование сетей радиосвязи и исследование их электромагнитной совместимости

При организации радиосвязи различают радиосеть и радионаправление.

Радиосеть образуется в том случае, когда на одной волне работают три и более радиостанций. Стационарные и мобильные радиостанции осуществляют радиообмен с центральным пунктом радиосвязи. При этом создаётся возможность циркулярной передачи сообщений всем радиостанциям сети.

Радионаправление образуется при работе на одной волне только двух радиостанций. Достоинство этого способа – быстрота вхождения в связь, большая пропускная способность, устойчивость связи при радиообмене. Недостатки: потребность большого числа частот и радиостанций.

Основная задача планирования сетей радиосвязи в ограниченных территориальных районах заключается в такой расстановке радиостанций и распределении частот между ними, которая позволила бы полностью исключить или свести к минимуму возникновение взаимных помех. Главной причиной возникновения этих помех является одновремённое воздействие на вход приёмного устройства нескольких мешающих сигналов более высокого уровня, чем допустимо для нормальной его работы.

Для уменьшения вероятности возникновения мешающих сигналов необходимо снижать мощность передатчика и высоты установки их антенн, а также использовать направленные антенны. Кроме того, целесообразно проводить организационные мероприятия: сокращать время работы передатчика во всех сетях, вводить специальные коды, сокращающие время передачи сообщений, установление графика работы радиостанций и так далее.

Обеспечение одновременной и независимой работы радиосредств называется электромагнитной совместимостью (ЭМС).

Решением проблемы ЭМС радиосредств является  определение оптимальных значений их параметров, при которых они нормально функционируют и их взаимные мешающие влияния минимальны. Под мешающим влиянием радиосредств понимается влияние передатчика одной радиостанции на приёмник другой, разнесённых между собой территориально и по частоте.

Необходимо отметить, что на вход приёмника помимо полезного сигнала  могут воздействовать два и более мешающих сигналов от неосновных каналов, проявляющиеся в основном канале как мешающий сигнал. Такие помехи относятся к помехам взаимной модуляции (интермодуляции).

Для организации радиосвязи с подвижными объектами основной проблемой является определение пространственного и частотного разноса между радиостанциями. Для определения пространственного разноса используются графики рис. 1, 2.

             Рис.1 Значение напряженности поля помех мешающих  

             радиостанций в зависимости от расстояния (для подвижной

             радиостанции)

 Рис.1 Значение напряженности поля помех мешающих  радиостанций в

 зависимости от расстояния (для стационарных радиостанций)

Кривые на рис. 1 представлены для случая установки антенны на подвижном объекте (h = 2 м) и предназначены для вычисления напряженности поля стационарной радиостанции, мешающей подвижной и наоборот.

Кривые на рис. 2 служат для вычисления уровней помех между стационарными станциями и построены для случая одинаковой высоты антенн обеих станций.

При планировании сетей УКВ – радиосвязи с подвижными объектами установлены следующие нормы защитных отношений сигнал – помеха, которые необходимо обеспечить в точке приёма для радиосетей, работающих:

• в совмещённом канале (на одной и той же частоте), величина +8 дБ;

• в соседних (смежных) частотных каналах составляет -50 дБ (с учётом исключения помех интермодуляции).

Радиус зоны помех рассчитывается по формуле:

                                      Е_п = Е_min - Р_э,                                                            (1)

где, Е_min – минимальное значение защищаемой напряжённости поля на границе зоны обслуживания, дБ (Е_min = 20 дБ); Р_э – защитное отношение сигнал – помеха, для совмещённого канала, дБ.

Допустимый уровень мешающего сигнала на входе приемника в зависимости от воздействия мешающего сигнала рассчитывается по формуле:

                                 U_{доп. м} = 63 + U +   ,                                       (2)

где, U_{доп. м}  - допустимый уровень мешающего сигнала на входе приёмника, дБ,  f – частота полезного сигнала,  f_м – частота мешающего сигнала, U – уровень полезного сигнала, дБ,  k = 1 дБ²/кГц