Кривые приведены для следующих условий: h1h2=100м2-произведение высот установки стационарной и локомотивной антенн над поверхностью земли для кривых 1,2; для кривой 3 произведение высот для возимых антенн h1h2=25 м2; Р1=1Вт-мощность излучателя; G= 0 дБ - коэффициент усиления антенны излучателя по отношению к полуволновому вибратору; a1l1=0дБ - затухание в фидере, соединяющем излучатель с антенной; индекс преломления воздуха соответствует стандартной атмосфере (DN=-40); Ккс=0 дБ коэффициент ослабления напряженности поля контактной сетью. Расстояние r отсчитывается по прямой линии.

Рис.2.1 Базовые кривые распространения

Кривая 1 соответствует случаю, когда направление распространения радиоволн совпадает с направлением трассы железной дороги, а кривая 2 - когда не совпадает, кривая 3 используется для расчета связи с локомотивами.

Под высотой установки стационарной антенны h1 понимается так называемая эффективная высота, которая представляет собой возвышение антенны над средним уровнем окружающей местности на расстоянии 0,5 км в направлении связи. Если антенна заслонена в направлении связи промышленными зданиями, жилой застройкой, находящимися на расстоянии 10 - 40 м от антенны, то эффективную высоту следует отсчитывать от верхнего уровня препятствия.

2.2 Типы трасс радиосвязи

Влияние рельефа местности учитывается типом трасс радиосвязи. Трассы поездной радиосвязи по характеру рельефа местности, по которой они проходят, подразделяются на пять типов. Каждому типу соответствует определенное значение коэффициента сложности трассы Кст, которое может колебаться в пределах от 1 до 5. Для более точного определения типа трассы по ее характеристикам введены (условно) понятия нулевого (Кст=0) и шестого (Кст=6) типа трассы.

Трасса типа 1 (равнинная, Кст=1) характеризуется невысокими холмами с глубиной закрытия трассы до 10 м и колебаниями уровня земной DJ поверхности не более 15 м. Трасса типа 2- (среднепересеченная, Кст=2) с колебаниями уровня не более 50 м. Она встречается в европейской части России, Сибири и в Казахстане.

Трасса типа 3 (легкая горная, Кст=3) промежуточная между холмистой и сложной горной.

Трасса типа 4 (сложная горная, Кст=4) является типичной для горной местности. Ее профиль характеризуется резкими колебаниями. Глубина закрытия трассы может достигать 60 м. Самая сложная трасса (тип 5, Кст=5) проходит в горной местности, где глубина закрытия трассы превышает 100 м.

Трассы, занимающие промежуточное положение между приведенными выше типами, характеризуются коэффициентами Кст, равными: 1,5; 2,5; 3,5; 4,5.

Тип трассы определяется по ее профилю, который строится на основании данных топографических карт. Для построения профилей трасс радиосвязи типов 1-3 используются карты с масштабом 1: 100000, а для трасс типов 4 и 5-1: 25000 или 1: 50000.

Каждый тип трассы при расчетах характеризуется коэффициентом аm, который учитывает отличие условий распространения радиоволн на конкретной трассе радиосвязи от условий, при которых снимались базовые кривые. Значения аТ для каждого типа трасс приведены ниже в табл.2.1

Таблица 2.1

Уровень сигнала, дБ, на входе приемника подвижного объекта

U2 = Е¢2 +аТ +Bм +G1 +G2 +M - a ф1l1 - aф2l2 - Кэ - Ккc-g2 - Ки - Кв - Км, (2.1)

где

Е¢2 - уровень напряженности поля, отсчитываемый по соответствующей

базовой кривой для заданного расстояния (рис.2.1);

аТ -коэффициент, учитывающий условия распространения для конкретного типа трассы (см. табл.2.1);

Вм - коэффициент, учитывающий отличие мощности передатчика от мощности 1 Вт; Вм = l0lgP1;

G1 и G2 - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн;

М - высотный коэффициент, который учитывает отличие произведения высот установки антенн от 100 м2; М =201g (h1h2/100) дБ;

a ф1l1 и aф2l2 - погонные затухания и длины антенных фидеров соответственно передатчика и приемника, дБ; a ф1 и aф2 -0,08-0,23 дБ\м в зависимости от типа коаксиального кабеля.

Кэ-коэффициент экранирования, учитывает ослабление напряженности поля крышевым оборудованием подвижного объекта; Кэ. зависит от типа локомотива и места установки антенны на крыше; для тепловозов Кэ = 2 дБ, а для электроподвижного состава Кэ = 2,0 - 5,0 дБ;

Ккс - коэффициент ослабления напряженности поля контактной сетью, для однопутного участка Ккс = I дБ, для двухпутного Ккс = 2 дБ;

g2 - коэффициент, учитывающий трансформацию напряженности поля в пространстве к напряжению на разъеме приемной антенны, g2 = 10 дБ для антенно-фидерных систем с волновым сопротивлением 75 Ом и 12 дБ с волновым сопротивлением 50 Ом;

Ки, Км и Кв - вероятностные коэффициенты, которые учитывают флюктуации полезного сигнала вследствие явлений интерференции (Kи), изменения рельефа местности (Км) и изменения рефракции в тропосфере (Кв). В расчетах значения этих коэффициентов берутся при вероятности 0,9 с тем, чтобы обеспечить качество связи не ниже удовлетворительного. При этом КВ = 1,8 дБ; Ки = 5,0 дБ для электрифицированных и Ки = 1,5 дБ для неэлектрифицированных участков.

Коэффициент Км зависит от типа трассы, и его значения приведены ниже.

Дальность связи рассчитывается, исходя из условия U2³U2min (где U2min-минимально допустимый уровень полезного сигнала, который необходимо обеспечить на входе приемника радиостанции в конкретных условиях эксплуатации радиосредств, чтобы получить требуемое качество связи). Значения U2min приведены в табл.2.2 Расчет ведется в такой последовательности: задается минимально допустимый уровень полезного сигнала U2min (см. табл.2.2); из формулы (2.1) определяется уровень напряженности поля Е¢2, считая U2 =U2min, по базовой кривой (см. рис.2.1) определяется дальность связи r. Для пересчета r к расстоянию вдоль железнодорожного пути следует использовать топографическую карту.

Для трасс радиосвязи типов 4 и 5 результаты расчетов являются ориентировочными. Поэтому они должны уточняться натурными измерениями.

Таблица 2.2. Минимально допустимый уровень полезного сигнала

2.3 Поправочные коэффициенты

Поправочные коэффициенты учитывают отличие параметров антенно-фидерных трактов, мощности передатчика и рельефа местности от условий, для которых приведены зависимости на рис.2.1

Коэффициент мощности, Дб

ВM=10lg (P/P1), (2.2)

учитывается отличие мощности передатчика P от мощности P1=1 Вт, (рис.2.2). Высотный коэффициент М, дБ

M=20lg (h1h2/100), (2.3)

учитывает отличие произведения высот установки антенн от 100 м2 (рис.2.3) и используется при расчетах по кривым 1 и 2 (см. рис.2.1).

Затухание, вносимое фидером стационарной радиостанции: a1l1, дБ, где a1 -постоянная затухания фидера дБ/м; l1 - длина фидера, м; выбирается из табл.1.2, исходя из мест установки антенны и радиостанции.

Затухание, вносимое фидером приемного устройства - a2l2, дБ, где a2 - постоянная затухания фидера приемного устройства, дБ/м; l2 - длина фидера приемного устройства, м (табл.1.2).

Преобразование напряженности поля ВЧ сигнала в напряжение в точке соединения приемной антенны с фидером учитывается коэффициентом g2, который равен 0,1 дБ для фидера с волновым сопротивлением 75 Ом и 0,12 дБ -для фидера волновым сопротивлением 50 Ом.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9