3 Расчёт кпд антенно-фидерного тракта

После определения высоты подвеса антенн производится расчет КПД антенно-фидерного тракта. Он основывается на определении суммарного затухания в фидерном тракте α_афт и расчета КПД по формуле:

(12)

(13)

Для волновода круглого сечения диаметром 70мм величина погонного затухания зависит от диапазона работы и составляет в 4ГГц диапазоне 1,5дБ/100м.

Затухание в горизонтальном волноводе определяется также произведением погонного затухания используемого волновода на его длину. Длина горизонтального волновода принимается равной 10метрам на ОРС и 4 метрам на ПРС, так как на ПРС аппаратуры меньше и ее удается более компактно расположить. Для эллиптического волновода гибкого гофрированного (ЭВГ) величина погонного затухания зависит от диапазона работы и составляет:

в 4ГГц диапазоне ЭВГ-2 – 4дБ/100м;

Таким образом, , (дБ). (14)

Затухания элементов волноводного тракта: ПВ-0,1дБ, ВГ-0,1дБ, ФВВ-0,2дБ, СШ-0,1дБ, МКИ-0,1дБ, ПС-0,2дБ, КЭ-0,1дБ.

Расчет КПД АФТ первого пролета:

дБ дБ

= 0.53

=0.61

Расчет КПД АФТ второго пролета:

дБ дБ

=0.66

=0,61

Рисунок 4 – Схема антенно-волноводного тракта

1 - РПА – рупорно-пораболическая антенна

2 - ПВ – переход

3 - ВГ – волновод герметизирующий

4 - СШ – секция со штуцером

5 - ФВВ – фильтр поглощения

6 - МКБ (МКМ) – монтажный комплект круглого волновода

7 - КЭ – корректор эллиптичности

8 - поляризационный селектор

9 - нагрузка

10 - ЭВГ – монтажный комплект эллиптического волновода

11 - ВГ+СШ – герметизирующая вставка

4 Расчёт уровней принимаемых сигналов и вносимых шумов в каналы

Мощность сигнала на входе приемника при распространении радиоволн в свободном пространстве определяется по формуле:

(14)

где G_A1 ,G_A2 , η_АВТ – в разах; λ_ср, R₀ – в метрах ; Рпд - в Вт.

Для аппаратуры Курс-4 (4ГГц) и антенны типа РПА-2П-2 G_A = 39.5 дБ, Р_пд =0,5Вт.

Далее определяется уровень средней мощности принимаемого сигнала при влиянии профиля интервала (во время вертикального градиента диэлектрической проницаемости воздуха на интервале). Величина относительного просвета для радиоволны для среднего значения g находится по формуле:

(15)

По найденной величине относительного просвета и коэффициенту отражения профиля Ф находим по графику величину множителя ослабления поля свободного пространства .

Множитель ослабления поля свободного пространства показывает, во сколько раз уровень напряженности поля в месте приема при влиянии профиля интервала Е отличается от напряженности поля в месте приема при распространении радиоволны в свободном пространстве Ео.

, или (16)

Найденное значение V( ) из dB переводится в разы, и подставленное в формулу, позволяет найти величину средней мощности на входе приемника:

(17)

Среднее напряжение сигнала на входе приемника при согласовании его входного сопротивления с волновым сопротивлением фидера (W=75 Ом) находится по формуле:

(18)

Результат переводится из В в мВ.

Для телефонного ствола определяем мощность теплового шума Р_шт, вносимую в канал ТЧ на данном интервале:

, ответ в пВт. (19)

Здесь п_ш – коэфф. шума а разах;

k=1,38*10^-23 Вт/Гц*град – постоянная Больцмана;

Т=290 К – температура;

ΔFk=3100 Гц – полоса канала ТЧ;

К_п=0,75 – псофометрический коэффициент;

- мощность сигнала на входе приёмника, Вт;

Δf_k – эффективная девиация частоты на один канал;

Β_пр = 0,4 – коэффициент, учитывающий вносимые предыскажения.

Рассчитаем уровни принимаемых сигналов и шумов в канале ТФ для первого пролета:

Вт.

G_A = =8912 раз

Найденное значение V(g) = 1.6дБ=1.44

Вт,

В.

пВт

Рассчитаем уровни принимаемых сигналов и шумов в канале ТФ для второго пролета:

Вт

Найденное значение V(g) = 2.4дБ=1.73.

Вт,

В.

пВт