Минобрнауки России

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет

«Московский институт электронной техники»

Лабораторная работа №5 по дисциплине

«Приемопередающие устройства»

Планирование цифровой радиорелейной системы связи

Вариант 9

Цель работы

Приобретение навыков работы с цифровой картой местности при планировании зоновых радиорелейных линий; выполнение расчетов, необходимых для оценки качества связи на основе реальных данных о рельефе местности.

Задание на лабораторную работу:

1. Определить структуру зоновой цифровой радиорелейной линии

2. Выбрать для расчета не менее 2 интервалов линии связи примерно равной протяжённости.

3. Выбрать не менее двух диапазонов частот и провести для них расчеты потерь мощности сигнала на трассе распространения и мощности сигнала на входе приемника. Свести результаты в общую таблицу и выбрать наилучшие варианты. Критерием для выбора будут являться наименьшие диаметры параболических антенн, а также соответствие уровня мощности на входе приемника значению чувствительности приемника. План распределения частот (двух-, четырех- или шестичастотный) студент определяет самостоятельно.

4. На основании полученных данных построить профили интервалов РРЛ и определить ориентировочные высоты подвеса антенн с использованием свободно распространяемого ПО RadioMobile.

Оглавление

Цель работы 2

Задание на лабораторную работу: 2

Выбор оборудования 3

Выбор антенн 3

Расчеты: 4

Моделирование в RadioMobile 5

Вывод 7

Вариант	V, Мбит/с	R0, км
9	16	20

Выбор оборудования

Сначала необходимо выбрать подходящий тип оборудования, исходя из скорости, данной по варианту и диапазона частот, в котором будет происходить передача.

Для скорости 16 Мбит/с, R0 = 20км выбраны комплекты оборудования в диапазонах 13 ГГц и 15 ГГц (двухчастотный план):

Таблица 1. Параметры Бист-13

Частоты	Мощность пер.	Скорость	Чувствительность
12,7 – 13,3 ГГц	10-26 дБм	16 Мбит/С	-78 дБм

Таблица 2. Параметры Радиан-15

Частоты	Мощность пер.	Скорость	Чувствительность
14,5 – 15,3 ГГц	20-26 дБм	16 Мбит/С	-83 дБм

Выбор антенн

Выбраны три стандартных размера параболических антенн. Для комплектов Бист-13 и Радиан-15 антенны будут иметь следующие коэффициенты усиления:

Таблица 3. Коэффициенты усиления Бист-13:

Частоты	0,3м	0,6м	1,2м
12,7 – 13,3 ГГц	29 дБ	35 дБ	41 дБ

Таблица 4. Коэффициенты усиления Радиан-15

Частоты	0,3м	0,6м	1,2м
14,5 – 15,3 ГГц	31 дБ	37 дБ	43 дБ

Расчеты:

Далее необходимо рассчитать коэффициенты усиления по заданной в методических указаниях к работе формуле:

𝐺 = 20 𝑙𝑔 (𝑑) + 20 𝑙𝑔 (𝑓) + 17. 5 дБ

где D — диаметр антенны (м); f — рабочая частота (ГГц).

После подставления значений получаем следующие результаты:

Таблица 5. Результаты

Частоты	0,3м	0,6м	1,2м
12,7 – 13,3 ГГц	-71 дБм	-60 дБм	-47 дБм
14,5 – 15,3 ГГц	-71 дБм	-59 дБм	-47 дБм

Теперь необходимо рассчитать потери по формулам, данным в методических указаниях к работе. Кроме того, нужно учесть потери в кабелях, равные 3дБ на приемнике и 3дБ на передатчике.

𝐿 = 140 дБ, 𝐿 = 142 дБ.

По следующей формуле найдены потери в атмосфере и водяном пару, составившие 10 дБ (0,5 дБ/км):

Далее рассчитаем мощность на приемнике по формуле:

Моделирование в RadioMobile

После всех расчетов проводится моделирование на сайте Radio Mobile. Выбраны расположения вышек в деревне Красногородское, Грини (21.66 км) и Перлица (19.31 км)

Рисунок 1. Параметры для радиотрассы 1 (Красногородское и Грини)

Рисунок 2. Параметры для радиотрассы 2 (Перлица и Грини)

Рисунок 3. Результаты моделирования 1

Так как на местности много препятствий, то для успешной передачи сигнала понадобились антенны высотой 30 метров. Как можно заметить по Рисунку 3, сигнал был успешно передан.

Рисунок 4. Результаты моделирования 2

Как можно заметить, при высоте антенн 45 (можно было сделать 30м) метров передача сигнала проходит успешно. Если уменьшить высоту антенн, то некоторые участки интервала не будут покрыты.

Вывод

В ходе лабораторной работы были выбраны подходящие антенны и комплекты оборудования для обеспечения нужного уровня приема и передачи.

Была проведена разработка радиорелейной линии, состоящей из двух радио-трасс длиной 21 и 19 км. Также посчитаны потери в свободном пространстве в зависимости от диаметра антенны и основные потери в свободном пространстве.

2022