Ответы на вопросы государственного экзамена, состоящего из курсов "Релейная защита", "Теория электрической связи", "Проектирование радиопередающих и радиоприемных устройств"

Релейки

1.  Рассчитать мощность сигнала на входе приемника бортового ретранслятора (БР), находящегося на геостационарной орбите, при следующих технических параметрах спутниковой линии ТВ вещания:

Земная передающая станция : мощность передатчика Рпд зс = 1 кВт, коэффициент усиления передающей антенны Ga зс =47 дБ, к.п.д. фидера =1. Рабочая частота  f= 18 ГГц.

Среда: дополнительные потери V = - 10 дБ. БР: коэффициент усиления приемной антенны Gбр = 25 дБ , = 1.

Решение:

Геостационарная орбита r = 36000 – 40000 км.

P_{с вх} = P_пд ∙ η_{афт з} ∙ G_{а з} ∙ V² ∙ G_{а бр} ∙ η_{афт бр} ∙ A_св

,раз

2.  Составить структурную схему промежуточной станции РРЛ (один ствол без резерва) супергетеродинного типа, используя следующие элементы: А - антенна, ПФ - полосовой фильтр, ФСС - фильтр сосредоточенной селекции, УМ - усилитель мощности, См - смеситель, Г- гетеродин, УПЧ - усилитель промежуточной частоты, УР- устройство разделения приема передачи.

3. Рассчитать минимальное число частотных каналов в сотовой сети и  распределить их между сотами, если D= 20 км, R = 6 км, технические параметры и условия распространения одинаковы для всех радиосетей.

Решение:

Смин =

4.  Составить структурную схему оконечной станции цифровой РРЛ (один ствол без резерва), используя следующие элементы: А - антенна, УР - устройство разделения приема передачи, Мд - модулятор, Дм - демодулятор, Пд - передатчик СВЧ, Пр - приемник СВЧ. Скр - скремблер, ДСкр - дескремблер, Р - регенератор, ПК -преобразователь кода.

Решение:

5. Изобразить структурную схему бортового ретранслятора спутниковой линии связи с однократным преобразованием частоты, используя следующие элементы: А- антенна, См - смеситель, ПФ -полосовой фильтр. УМ - усилитель мощности, МШУ - малошумящий усилитель, Г - гетеродин, УР - устройство разделения приема передачи.

Решение:

6.  Определите, какие частотные каналы будут использованы для одноствольной РРЛ ( вариант резервирования 1 + 1) при двухчастотном плане (тип станции НВ). Используется только горизонтальная поляризация.

Решение:

1 ствол                     f_1н - прм

f_1в - прд    резервный ствол     f_3н - прм

f_3в - прд   

f₂ нельзя, так как велики помехи по соседнему каналу и нет поляризационной развязки.

7.  В спутниковой системе связи с МДЧР типа «один канал на несущую» образовано 800 несущих, на каждой из которых методом ОФМ-4 передается цифровой сигнал с В=64 кбит/с. Защитный частотный интервал между каналами составляет 10 кГц. Определить требуемую ширину полосы пропускания бортового ретранслятора.

Решение:

B =

Δf ≡  =  = 32 кГц

fв – fн = 800 ∙ (32 + 10) = 33,6 МГц

8.  Определить, обеспечивается ли ЭМС радиосетей (РТС) наземного ТВ вещания (см. рис.) при их одновременной работе на одной и той же частоте с одинаковыми техническими параметрами радиосредств и условиями распространения, если требуемое защитное отношение на границе зоны обслуживания по радиочастоте Аз=45 дБ.

Решение:

B = 8 Мбит/с

Δf = 34 МГц

Nсигн ТВ =

Δf _1ТВ =  = 8 МГц , m – число позиций КАМ

N = ≈ 4 ТВ сигнала

9.Рассчитать отношение Рс/Рш па входе бортового ретранслятора спутниковой линии связи, находящегося на ИСЗ с круговой орбитой высотой 15000 км, при следующих параметрах линии: Земная станция: мощность передатчика Рпд зс = 0,1 кВт, коэффициент усиления передающей антенны G зс - 40 дБ, к.п.д. фидера  = 1. Среда: дополнительные потери V² = - 3 дБ.

БР : коэффициент усиления приемной антенны Gбр = 25 дБ , к.п.д. =1, полоса пропускания ствола пр = 2 МГц, шумовая температура T = 400 К, постоянная Больцмана 1,38 * 10. Рабочая частота линии З ГГц.

Решение:

Pш = k T_∑ Δf = 1.38 ∙ 10^-23 ∙ 400 ∙ 2 ∙ 10⁶ = 1.1 ∙ 10^-14 ,Вт

Pс = 100 ∙ 10⁴ ∙ 0,5 ∙ 10^2,5 ∙ 2,8 ∙ 10 ^-19 =4,4 ∙ 10^-11 ,Вт

10.  Изобразите спектр ТВ радиосигнала, передаваемого во 2 ТВ канале. Определите ширину спектра,   граничные частоты, расстройку несущих канала изображения и звукового сопровождения, если несущая по каналу изображения составляет 59,25 МГц.

Решение:

f_{н из} = 59,25 МГц

F_{н б} = 59,25 – 1,25 = 58 МГц

F_{в б} = 59,25 + 6 = 65,25 МГц

11.  Определите, какие частотные каналы будут использованы