635_Nosov_V.I._Optimizatsija_parametrov_setej__

21

22

23

E( R ) = E(T,L) + P + K(L) + K(T) + K( h) , дБ , (1.2)

где E(T,L) – напряженность поля, определяемая по кривым полученным экспериментальным путем и рекомендованным МККР [1.4] для 1кВт излучаемой мощности относительно полуволнового вибратора и высоты приемной антенны 10 м при определенной эффективной высоте передающей антенны HА

(рис.1.2, 1.3, 1.4);

Т – процент времени наблюдений равный 50 % для полезного передатчика, 10 и 1 % для полей мешающих передатчиков;

при расстояниях до передающей станции R 200 км и R 100 км

24

L – процент мест приема равный 50 % для полей полезного и мешающего передатчиков;

P = Рпер + Gпер + пер – излучаемая мощность передающей станции; Рпер – мощность передатчика;

Gпер – коэффициент усиления передающей антенны;

пер – потери в фидере;

K(L) , K(T) , K( h) – поправочные коэффициенты, учитывающие процент мест, процент времени и холмистость (рис. 1.5) соответственно.

Поскольку количество радиовещательных станций велико, а число частотных каналов ограничено, то они используются в сети многократно [1.5, 1.6]. Это приводит к появлению множественности помех, для учета которых в условии (1.1) используется вероятностный метод. Качественный прием считается обеспеченным, если его вероятность Y при учете действия всех помех равна

0.45.

KL, дБ

40

h=300м, L=16.3дБ

20 h=150м, L=13.3дБ

h=50м, L=9.3дБ

0

-20

Рис. 1.6 Отношение напряженности поля для заданного процента приемных пунктов к напряженности поля для 50% приемных пунктов.

Эта вероятность рассчитывается по формуле

25

где N – число мешающих станций;

li = Li % / 100 –вероятность качественного приема в рассматриваемой точке при действии i - ой помехи;

Li – процент приемных пунктов, в которых обеспечивается заданное качество приема.

Величина Li % определяется из рис.1.6 по значению поправочного коэффициента K(Li), который можно определить из (1.1, 1.2, 1.3)

где S – ослабление помехи направленной приемной антенной (рис. 1.7).

S, дБ

0

-5

1 и 2

-10

3

-15

Диапазоны 4 и 5

-20

Рис.1.7 Защищенность приемной антенны

Передающие антенны имеют круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и в некоторых случаях в них используется сектор ос-

26

лабления для уменьшения помех станциям, работающим в совмещенных каналах.

В таблице 1.3 приведены, рассчитанные по (1.1 ... 1.4) радиусы зон обслуживания Rз и координационные расстояния Rk между двумя ТВ передающими станциями, имеющими одинаковые технические параметры.

Для сети ОВЧ ЧМ вещания защитные отношения в зависимости от разноса несущих частот полезного и мешающего передатчиков определяются по кривым из рис.1.8.

Зависимость радиуса зоны и координационного расстояния от параметров

Частотные ограничения на присвоение частот ОВЧ ЧМ передатчикам, расположенным в одном пункте определяются исходя из защитных отношений и составляют 1.2 МГц от несущей частоты передатчика. Частотно– пространственные ограничения определяются так же как и для передатчиков ТВ сети. Расчет радиуса зоны обслуживания, координационного расстояния проводится так же как и для ТВ вещания по формулам ( 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 ) и кривым напряженности поля рекомендованным МККР для I ... III диапазонов. Ослабление помехи приходящей с обратного направления приемной антенны составляет 12 дБ (рис.1.7). При расчете помех используются кривые напряженности поля для 10 % времени при моно вещании и для 1 % при стерео вещании.

Результаты расчетов зон обслуживания и координационного расстояния

для ОВЧ ЧМ станций, имеющих одинаковые технические параметры приведены в таблице 1.4.

Поскольку ТВ и ОВЧ ЧМ передатчики размещаются, как правило, в одних и тех же пунктах, то при назначении частот необходимо учитывать их взаимное влияние. Из рассмотрения спектров частот, занимаемых ТВ и ОВЧ ЧМ вещанием видно, что взаимное влияние могут оказывать передатчики, работающие во втором ТВ канале и ОВЧ ЧМ передатчики, работающие в диапазоне 65.9 ... 74.0 МГц, а так же в пятом ТВ канале и диапазоне 100.0 ... 108.0 МГц.

Для исключения взаимного влияния ТВ и ОВЧ ЧМ передатчиков в пунктах, где установлены ТВ передатчики второго и пятого каналов запрещается ОВЧ ЧМ передатчикам использовать частоты 65.9 ...68.0 МГц и 100.0 ... 102.0 МГц и наоборот.

27

1.2.1. Постановка задачи

28

Имеется фиксированное множество передатчиков M = { mi }, i {i,…,n} на заданной местности с известным географическим местоположением, т.e. mi

=( xi , yi ) - двойка чисел, описывающих координаты передатчика. Каждому mi M назначен некоторый канал Kj = ( mi) из множества разрешенных каналов

K = { Kj }, j {1,…,l}. Ставится задача поставить в соответствии каждому mi пару значений ( P, HА ), где P – мощность передатчика, HА – высота подвеса антенны, при которых ТВ сеть, реализованная на M, N(M) обеспечивала максимальный эффект Э.

Зависимость радиуса зоны и координационного расстояния от параметров

Значения ( P, HА ) определены в некоторой области величин [Pмин ,Рмакс ], [ Hмин , Нмакс ], которые задаются типом рассматриваемой ТВ сети и номенклатурой типовых ТВ передатчиков, антенн и антенных опор. Как показало в [1.2, 1.3] для мощной сети Р = [ 1; 50 ] кВт, H = [150, 350 ] м. Кроме того, значения P ( при рассмотрении эффективной мощности излучения) некоторым образом зависят от используемого канала.

Приемлемым или допустимым вариантом решения задачи назначения ( P, HА ) элементам множества М = { mi }, или другими словами построения множества = { ( P, HА )i }, i {1,…,n} , предлагается считать такой, при кото-

где Sобсл.N – площадь обслуживания N ( M );

Sтер – площадь территории накоторой строится N ( M ).

Из ( 1.5) ясно, что степень покрытия может лежать в пределах [ 0; 1 ] и достигать только при определенных решениях . Условие (1.5) является критерием приемлемости (допустимости) полученного решения. В общем случае для N ( M ) возможно существование некоторого множества допустимых по

На основании вышеприведенных обозначений задачу оптимального выбора технических параметров радиовещательных передатчиков можно форма-

Решение задачи оптимизации технических, параметров передающих вещательных станций в реальной сети в отличии от однородной осложняется целым набором неоднозначно влияющих факторов:

1.Типовые проекты телевизионных станций;

2.Наличие передатчиков совмещенного канала;

3.Наличие действующего передатчика в данном пункте;

4.Необходимый радиус действия станции.

Выбор технических параметров ТВ и ОВЧ ЧМ станций при планировании расширения и реконструкции передающей сети должен производиться с учетом:

1. Показателей собственно станции;

2.Показателей подсети передатчиков совмещенного канала;

3. Показателей всей сети.

Поэтому имеет смысл рассматривать систему показателей выбора технических параметров по трѐм указанным уровням.

1.2.2 Показатели эффективности для выбора технических параметров, относящиеся к самой станции.

Как было указано ранее, одним из ограничений при выборе технических параметров станции является необходимый радиус еѐ зоны вещания. Отсюда первый показатель приемлемости решения

30