Курсовая работа: Конструирование радиорелейной линии

Одна цепочка приемопередатчиков РРЛ образует СВЧ симплексный (т.е. предназначенный для передачи сигналов в одном направлении) ствол. Структура симплексного ствола с учетом плана распределения частот приведена на рисунке 17

Рис. 17 Распределение частот в символьном стволе радиорелейной линии

Два симплексных ствола, работающие во встречных направлениях, образуют дуплексный СВЧ ствол. Для передачи сигналов в обратном направлении может быть использована та же пара частот, что и в прямом направлении (двухчастотная система), либо другая пара частот (четырехчастотная система). Структурная схема одноствольной дуплексной промежуточной радиорелейной станции приведена на рисунке 18.

Рис. 18 Структурная схема дуплексной ПРС

Для увеличения пропускной способности радиорелейной линии на каждой радиорелейной станции устанавливают несколько комплектов приемопередающей аппаратуры, подключенных к общей антенне. Магистральные радиорелейные линии связи могут иметь до восьми дуплексных СВЧ стволов (из них 6…7 рабочих и 1…2 резервных).

Кроме ОРС и ПРС для ввода в радиорелейную линию дополнительных потоков информации и вывода из РРЛ части передаваемой информации используют узловые радиорелейные станции. В узловых радиорелейных станциях, как и в ОРС, имеется аппаратура преобразования телефонных, радио и телевизионных сигналов в сигналы, передаваемые по РРЛ, и аппаратура обратного преобразования. Кроме того, от узловых радиорелейных станций могут начинаться новые радиорелейные линии (ответвления).

При проектировании радиорелейных линий следует учитывать и возможные изменения условий распространения радиоволн. Так, при повышенной рефракции (искривление направления распространения радиоволн) сигналы могут распространяться далеко за горизонтом. Поэтому колебания, излучаемые радиорелейной станцией с частотой, например, f1, могут быть приняты не только соседней станцией, но и станцией, отстоящей от нее через три пролета. Но для последней станции это будет паразитным сигналом, так как она должна принимать сигналы только от ближайшей станции. Нежелательные сигналы от всех других станций будут вызывать ухудшение качества приема.

Для устранения подобных явлений ретрансляторы радиорелейной линии связи располагают не по прямой линии, а зигзагом, так, чтобы не совпадали главные направления соседних участков трассы, использующих одинаковые частоты. При этом используют направленные свойства антенн. Радиорелейные станции разносят от генерального направления радиорелейной линии связи таким образом, чтобы направлению на станцию, отстоящую через три пролета, соответствовали минимальные уровни диаграммы направленности антенны. На рисунке 19 показаны три пролета участка трассы РРЛ. На крайних пролетах используются одинаковые частоты. На такой трассе даже при сильной рефракции радиоволн сигналы от станций с номерами ПРСi и ПРСi+2 практически не влияют друг на друга. На рисунке заметно, что антенны практически не воспринимают радиоволны, приходящие с направления, лежащего на прямой, связывающей эти станции.

Рис. 19 Схема расположения ретрансляторов на трассе радиорелейной линии связи

Тропосферные радиорелейные системы передачи используют локальные объемные неоднородности атмосферы, вызываемыми различными физическими процессами, происходящими в околоземном пространстве. Эти неоднородности способны отражать и рассеивать электромагнитные колебания при их распространении в атмосфере. Поскольку неоднородности располагаются на значительной высоте, то и рассеиваемые ими радиоволны могут распространяться на большие расстояния, значительно превышающие расстояние прямой видимости.

В силу нерегулярной структуры неоднородностей тропосферы сигналы тропосферных линий подвержены глубоким замираниям. Это затрудняет передачу больших объемов информации с хорошим качеством. С учетом изложенных обстоятельств тропосферные радиорелейные линии связи оказывается выгодным строить в труднодоступных и удаленных районах при не слишком больших объемах передаваемой информации. На рисунке 20 показан участок трассы радиорелейной линии связи. При этом расстояния между станциями можно выбирать до нескольких сотен километров, а емкость систем связи может составлять десятки телефонных каналов.

Рис. 20 Участок трассы радиорелейной линии связи

3.3 Спецификация

Ниже описано оборудование применяемое при постороении РРЛ на участке Бузулук-Бугуруслан.

3.3.1 Антенна направленная параболическая ПАР-2

Антенна предназначена для приема и передачи широкополосных радиосигналов диапазона 2400–2500 МГц. Применяется для построения беспроводных радиосетей передачи данных на оборудовании Cisco Aironet, Revolution, Avaya Wireless и других стандарта IEEE802.11 и IEEE802.11b.

Особенно эффективна при построении ретрансляторов и дальних линков. Обеспечивает дальность связи без усилителей до 40 км.

Рис. 21 Антена ПАР2. Диаграмма направленности

Особое внимание при производстве антенн ПАР уделяется качеству применяемых материалов и изготовлению. Применение сетчатой конструкции отражателя с преимущественным ориентированием элементов излучения в одной плоскости позволило существенно ослабить кросполяризацию.

Технические характеристики

Коэффициент усиления         30 dBi

Соотношение мощности излучения в передней и задней полусферах 32 dBi

Ширина диаграммы направленности на уровне -3 dB      6 град.

Максимальная мощность     До 25 Вт

Разъем       N-типа, Male

Поляризация      Линейная

Подавление кросполяризации       32 dB

Вес антенны с креплением    5,5 кг

Размер антенны  120х120 см

Атмосферо-устойчивое покрытие Порошковая эмаль

Максимальная скорость ветра       35 м/сек

Диаметр мачты для установки      28–45 мм.

3.3.2 Модем

Рис. 22 Модем МД-8

МД-8 – Цифровой модем производства Радиан.

Функциональные характеристики:

Модем МД-8 стыкуется по ПЧ 70 МГц с любым типом радиорелейного оборудования (КУРС, КОМПЛЕКС, ГТТ, ФМ и др.)

Технические характеристики:

Скорость цифрового потока – 8448 кбит/с.

Для передачи входного и выходного цифрового потока используется код НDВ-3. Вход и выход потока несимметричный (75 Ом). Стык соответствует рекомендации G703 МСЭ-Т. Вид модуляции ЧМ.

Напряжение сигнала ПЧ на выходе аппаратуры: 500± 50 мВ

Спектр занимаемых частот по уровню минус 30 дБ: (70 ± 8,5) МГц

Номинальное напряжение сигнала ПЧ на входе аппаратуры: 75…750 мВ

Номинальная частота сигнала ПЧ на выходе аппаратуры: 70± 3 МГц

Электропитание осуществляется от источника постоянного тока напряжением: 20…29 В или 54…72В

Потребляемая мощность не более: 20 Вт

Аппаратура должна эксплуатироваться в отапливаемом помещении:

– при температуре окружающей среды: от +5 до +40 °С

– относительной влажности: до 80% при температуре +25 °С

Конструктив: приемо / передающая секция типа «ЕВРОМЕХАНИКА» (Стандарт 19»)

Габаритные размеры: 483х44х250 мм

Масса не более: 3 кг./25/

3.3.3 Коаксиальный СВЧ кабель RG-402

Высококачественный гибкий коаксиальный СВЧ кабель 50 Ом, диаметром 0.141 дюйма (3.58 мм) (по внешнему экрану) с фторопластовым диэлектриком, наиболее часто применяющийся в различной СВЧ аппаратуре аэрокосмического назначения. Сплошной посеребренный центральный проводник обеспечивает высокую амплитудную стабильность передаваемого сигнала при изгибах. Внутренний экран из спирально намотанной посеребренной медной ленты с 40% перекрытием между слоями, позволяет добиться отличной гибкости кабеля и практически 100%-ного экранирования. Специальная прецизионная технология намотки ленты с учетом параметров эластичности диэлектрика позволяет получить однородное волновое сопротивление по длине кабеля и безупречный контакт между отдельными витками ленточного экрана. Наружный экран в виде оплетки из посеребренного медного провода выполняет, главным образом, функции защитного элемента. Учитывая высокую температурную стойкость и химическую инертность внешней оболочки из FEP (фторированного этиленпропилена, экструдируемого тефлона) кабель допускает применение в агрессивных средах. Данный СВЧ кабель рекомендуется использовать в особо ответственных случаях, где требуются высокая точность передачи сигнала в сочетании с высокой гибкостью. Позволяет проводить большую мощность.

Рис. 22 СВЧ кабель RG 402

Подробная спецификация

Таблица 1 – Конструктив СВЧ кабель RG-402

Таблица 2 – Характеристики СВЧ кабель RG-402

Таблица 3 – Затухание и средняя мощность RG-402

3.4 Размещение оборудования на узлах

Вид и количество оборудование на оконечных радиорелейных и промежуточных станциях представим виде таблицы

Таблица 4 – Оборудование на узлах

3.5 Расчет радиоканала передачи данных

Расчет затухания в антенно-фидерном тракте.

Потери в антенно–фидерном тракте (АФТ) приемника и передатчика складываются из следующих величин:

−  затухание в кабеле;

−  затухание в разъемах.

Затухание в дополнительном антенно-фидерном оборудовании (разветвителях, согласующих устройствах и др.) и определяются по формуле:

,                                                        (1)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5