Конструирование радиорелейной линии (стр. 9 из 10)
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
| Наименование | Материал | Диаметр | Описание |
| Центральный проводник | Омедненная сталь покрытая серебром | 0.92 мм | Сплошной |
| Диэлектрик | Фторопласт | 2.97 мм | Сплошной |
| Основной экран | Посеребреннаямедь | 3.25 мм | 100% покрытие |
| Оплетка | Посеребреннаямедь | 3.58 мм | Плотность оплетки – 97% |
| Оболочка | Экструдируемыйтефлон | 4.14 мм | Цвет – синий |
Таблица 2 – Характеристики СВЧ кабель RG-402
| Номинальная погонная емкость | 95.1 пФ/м |
| Импеданс | 50±2 Ом |
| Максимальная рабочая частота | 20 ГГц |
| Рабочая температура | -55 +200 °C |
| Эффективность экранирования | 100 дБ (макс.) |
| Коэффициент укорочения | 1.43 |
| Вес | 0.0436 кг/м |
Таблица 3 – Затухание и средняя мощность RG-402
| Частота, МГц | 500 | 1000 | 3000 | 5000 | 10000 | 18000 | 20000 |
| Затухание, дБ/100 м | 26 | 39 | 75 | 101 | 152 | 215 | 229 |
| Средняя мощность, кВт | 0.6 | 0.4 | 0.21 | 0.155 | 0.105 | 0.075 | 0.07 |
3.4 Размещение оборудования на узлах
Вид и количество оборудование наоконечных радиорелейных и промежуточных станциях представим виде таблицы
Таблица 4 – Оборудование на узлах
| Вид | Оборудование | Кол – во |
| ОРС | Антенна направленная параболическая ПАР-24 | 1 шт |
| Цифровой модем МД 8 | 1 шт | |
| коаксиальный кабель СВЧ типа RG-402 | 2 шт. | |
| ПРС | Антенна направленная параболическая ПАР-24 | 2 шт |
| коаксиальный кабель СВЧ типа RG-402 | 1 шт. |
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)где WC – погонное затухание сигнала в кабеле на рабочей частоте, дБ/м;
L – длина кабеля, м;
WCC – потери в разъеме, дБ;
N – количество разъемов, шт.;
Wдоп – потери в дополнительном антенно-фидерном оборудовании, дБм.
Для расчета затухания в кабеле необходимо знать значение погонного затухания на рабочей частоте, которое зависит от марки кабеля. Значения погонного затухания в различных типах кабелей представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Значения погонного затухания в различных типах кабелей
| Марка кабеля | Затухание, дБ/м |
| RG 402 | 0,26 |
| Belden9913 | 0,3 |
| LMR 200 | 0,6 |
| LMR 400 | 0,3 |
| LMR 600 | 0,2 |
| S» LDF | 0,5 |
| SUPERFLEX | 0,6 |
При значительной длине кабеля для компенсации затухания ВЧ-сигнала могут применяться компенсационные приемопередающие усилители. В этом случае потери ВЧ-сигнала на участке АФТ от выхода СВЧ-модуля до модемного входа усилителя компенсируются и в расчетах принимаются равными 0. При этом должно выполняться условие:
КПРМ>WАФТ, (2)
где КПРМ – коэффициент усиления приемного тракта усилителя;
WАФТ – затухание сигнала в АФТ.
Потери в разъемах составляют от 0.5 до 2 дБ на каждый разъем и сильно зависят от качества заделки разъемов.
Расчет затухания в АФТ на РРС.
Данные для расчета затухания в АФТ представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Данные для расчета АФТ
| Обозначение | Наименование | Ед. изм. | Значение |
| WC | погонное затухание сигнала в кабеле | дБ/м | 0,26 |
| L | длина кабеля | м | 10 |
| WCC | потери в одном разъеме | дБ | 0,5 |
| N | количество разъемов | шт. | 4 |
По формуле (1) потери в АФТ составляют:
WАФТ = 0,26 ∙ 10 + 0,5 ∙ 4 + 0 = 4,6 дБ.
Данные для расчета затухания в АФТ на РРС №4–5 представлены в таблице 7.
Таблица 7 – Данные для расчета АФТ
| Обозначение | Наименование | Ед. изм. | Значение |
| WC | погонное затухание сигнала в кабеле | дБ/м | 0,26 |
| L | длина кабеля | м | 10 |
| WCC | потери в одном разъеме | дБ | 0,5 |
| N | количество разъемов | шт. | 2 |
| Wдоп | потери в разветвителе | дБ | 0,5 |
По формуле (1) потери в АФТ составляют:
WАФТ = 0,26 ∙ 10 + 0,5 ∙ 2 + 0,5 = 4,1 дБ.
Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности
Эффективная изотропная излучаемая мощность определяется по формуле:
EIRP= РПРД - WАФТпрд + GПРД, (2)
где РПРД – выходная мощность передатчика, дБм;
WАФТпрд – потери сигнала в АФТ передатчика, дБ;
GПРД – усиление антенны передатчика, дБи.
Данные для расчета эффективной изотропной излучаемой мощности на РРС №1 и 8 представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Параметры РРС №1 и 8
| Обозначение | Наименование | Ед. изм. | Значение |
| РПРД | выходная мощность СВЧ-модуля | дБм | 18 |
| GПРД | коэффициент усиления антенны | дБи | 24 |
| WАФТпрд | потери сигнала в АФТ передатчика | дБ | 4,6 |
По формуле (2) эффективная изотропная излучаемая мощность составляет:
EIRP = 18 – 4,6 + 24 = 37,4 дБм.
Данные для расчета эффективной изотропной излучаемой мощности на РРС №2 – 7 представлены в таблице 9.
Таблица 9 – Параметры РРС
| Обозначение | Наименование | Ед. изм. | Значение |
| РПРД | выходная мощность СВЧ-модуля | дБм | 18 |
| GПРД | коэффициент усиления антенны | дБи | 24 |
| WАФТпрд | потери сигнала в АФТ передатчика | дБ | 4,1 |
По формуле (2) эффективная изотропная излучаемая мощность составляет:
EIRP = 18 – 4,1 + 24 = 37,9 дБм.
Расчет радиотрассы.
При подвесе антенн на высоте H1 и Н2 предельно возможная длина трассы распространения радиоволн по прямой видимости обуславливается кривизной земной поверхности и определяется по формуле:
, (3)где LMAX– максимально возможная длина трассы распространения радиоволн, км;
H1, Н2 – высота подвеса антенны, м.
Данные для расчета максимальной длины трассы распространения радиоволн в таблице 10.
Таблица 10 – Высота подвеса антенны РРС
| Обозначение | Место установки | Направление | Значение, м |
| Н12 | Бузулук | Сухоречка | 60 |
| Н21 | Сухоречка | Бузулук | 65 |
| Н23 | Сухоречка | Малогосвицкое | 63 |
| Н32 | Малогосвицкое | Сухоречка | 62 |
| Н34 | Малогосвицкое | Подколки | 65 |
| Н43 | Подколки | Малогосвицкое | 60 |
| Н45 | Подколки | Семеновка | 62 |
| Н54 | Семеновка | Подколки | 67 |
| Н56 | Семеновка | Затоновский | 62 |
| Н65 | Затоновский | Семеновка | 63 |
| Н67 | Затоновский | Паникла | 60 |
| Н76 | Паникла | Затоновский | 64 |
| Н78 | Паникла | Бугуруслан | 63 |
| Н87 | Бугуруслан | Паникла | 60 |
По формуле (3) предельно возможная длина трассы распространения радиоволн в пределах прямой видимости составит: