ГОУ ВПО

Ханты-Мансийского  автономного округа - ЮГРЫ

Сургутский  государственный университет 
 
 

                                                                              Факультет автоматики и  телекоммуникаций

                                                             Кафедра  радиоэлектроники           
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Космические и наземные системы  связи» 

" ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОРЕЛЕЙНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ" 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка группы №12-72 

                                                      Принял:  преподаватель кафедры

                                                           радиоэлектроники:                                                                                                                   

   Шошин Евгений Леонидович  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Сургут 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                 3

1. Исходные  данные для выполнения курсового  проекта          4

2. Расчётная  часть                5

2.1. Анализ  данных, предварительный выбор типа аппаратуры и

параметров  антенно-фидерного тракта (афт)                    5

2.2. Выбор  мест расположения станций и  построение профилей интервалов                   5

2.3. Ориентировочный  выбор высот подвеса антенн                                            6

2.4. Учет  атмосферной рефракции и уточнение  высот      подвеса антенн                   8

2.5. Расчёт  запасов на замирания                          10

2.6. Расчет  норм на показатели неготовности  и на показатели качества по  ошибкам       11

2.7.  Расчет показателей качества  по ошибкам                                                                       13

 Заключение                15

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ                          16

ПРИЛОЖЕНИЕ 1: Погонные потери радиосигнала в газах  атмосферы       17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Радиорелейные линии связи (РРЛ) предназначены  для передачи сигналов в диапазонах дециметровых, сантиметровых и миллиметровых  волн. Передача ведется через систему  ретрансляторов, расположенных на расстоянии прямой видимости. Ретрансляторы осуществляют прием сигнала, усиление его, обработку  и передачу на следующий ретранслятор. Общая протяженность РРЛ может  достигать тысяч километров.

     Курсовой  проект охватывает материал: содержащий вопросы проектирования цифровых микроволновых  линий связи, работающих в диапазонах частот выше 10 ГГц и предназначенных  для передачи цифровых потоков со скоростями до 34 Мбит/c.

     Высокие технические характеристики современной  аппаратуры позволяют применить  упрощенную практическую методику для  расчетов основных параметров ЦРРЛ. Основу методики расчета составляют рекомендации МСЭ-Р и предложения ряда отечественных  и зарубежных фирм. При этом определяются высоты подвеса антенн в пунктах  расположения станций ЦРРЛ и выбираются основные параметры оборудования для  получения качественных показателей  линии связи, удовлетворяющих нормам. Кроме того, проводится расчет влияния  как внешних помех (например, от спутниковых  систем связи), так и коррелированных  и некоррелированных помех, создаваемых  различными станциями  или стволами линии связи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Исходные  данные для выполнения курсового проекта

 

Номер зачётной книжки: 0712087     

 Таблица 1.             Общие данные для курсового проекта

  

     Таблица 2             Отметки высот профиля №1

  

   

 Таблица 3  Отметки высот профиля №2

 
 

Таблица 4    Параметры местных предметов профиля № 1

   

  Таблица 5     Параметры местных предметов профиля № 2

 
 
 
 
 

2. Расчётная часть

 

2.1. Анализ данных, предварительный выбор типа аппаратуры и параметров антенно-фидерного тракта (АФТ) 

     Выберем предварительно диапазон рабочих частот: диапазон 23 ГГц (21.2-23.6 ГГц). Согласно рекомендациям МСЭ-Р в этом диапазоне разрешено строить  системы аналоговой и цифровой связи любой емкости.

     Средняя протяженность пролетов меньше 20 км, так как на распространение сигналов сильное влияние оказывают гидрометеоры и ослабления в атмосфере. Желательно использовать вертикальную поляризацию  радиоволн, хотя разрешено использование  любой поляризации. Типовые параболические антенны имеют диаметры 0.3, 0.6 и 1.2 м.

     Ослабление  в дождях может быть от 2 до 18 дБ/км, а в атмосфере достигает 0.2 дБ/км. Диапазон разрешено использовать в  спутниковых системах связи. Поэтому  при расчетах необходимо учитывать  возможность помех.

     По  заданной скорости работы и выбранному диапазону частот, выберем подходящий тип оборудования: 

 

Зададим размеры (диаметры) приемных и передающих параболических антенн  (D =0.6м) и рассчитайтаем их коэффициенты усиления по формуле: 

G = 20 Lg(D) + 20 Lg(f) +17.5, дБ = 20 Lg(0.6) + 20 Lg(23) +17.5= 40,298 дБ;                                  

где D - диаметр антенны, м, f - рабочая частота, ГГц (при расчетах используется округленное значение средней частоты выбранного диапазона таким образом получим, f=23ГГц).  
    При выборе антенн необходимо учитывать, что на практике не применяются антенны с коэффициентами усиления большими, чем 45 - 47 дБ.  

2.2. Выбор мест расположения станций и построение профилей интервалов 

Прежде, чем построить профиль местности  необходимо рассчитать линию нулевого уровня по уравнению параболы:

     , где Y - высота параболы (м) на относительной координате k, R0 - протяженность пролета, м; а_экв = 6370 км - эквивалентный радиус Земли.  
 

2.3. Ориентировочный  выбор высот подвеса  антенн 

     После вычерчивания профилей интервалов необходимо определить ориентировочные значения высот подвеса антенн. При этом нужно руководствоваться величиной  просвета между линией прямой видимости  и профилем трассы.

     Ориентировочное значение просвета для короткопролетных микроволновых систем связи должно быть численно равно радиусу первой зоны Френеля, которая определяется по формуле:

      где R_o=15 - протяженность пролета, км, f - рабочая частота, ГГц, k - относительная координата наивысшей точки на трассе.

Профиль №1    [м]

Профиль №2   [м]

Рассчитаем  для всех значений относительных  координат значения Радиуса зоны Френеля:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     В ходе всех вычислений отложим на профилях величины R1ф,  как показано на рис. 1,2  и проведём линию прямой видимости, пользуясь рекомендациями  и определим  ориентировочные значения высот  подвеса антенн h1 и h2для каждого  из профилей.