Лабораторная работа №1 по дисциплине: Основы построения систем и сетей радиосвязи. Вариант №2. 2021 год

Лабораторная работа No1
«Изучение факторов, влияющих на величину напряжённости поля в точке приёма»

Задание на лабораторную работу

1. Изучение зависимости напряженности поля в точке приёма в реальных условиях распространения и в случае свободного пространства от расстояния между ТВ передатчиком и точкой приёма.

1.1 Ввести в рабочие окна калькулятора следующие исходные данные в соответствии с вариантом (вариант – предпоследняя цифра пароля):

Таблица 1 – Исходные данные для выполнения задания 1.
No бригады = 2
Номер ТВ канала = 23
Мощность ТВ передатчика Рпд = 25 Вт
Высота подвеса передающей антенны h1 = 30 м
Коэффициент усиления передающей антенны, Gпд = 8,5 дБи
Плотность городской застройки S = 5 %
Неровность рельефа местности = 30 м

Обратите внимание на параметры, которые являются общими для всех вариантов:
 Расстояние между передатчиком и точкой приёма – 1 км.
 Высота подвеса приёмной антенны .
 Заданная вероятность приёма по времени в точке приёма Т=50 %.
 Заданная вероятность приёма по месту в точке приёма L=50 %.

Также есть параметры, величину которых предварительно необходимо определить в соответствии с вариантом:
 Длина фидера передатчика lф=h1+20, м
 Средняя частота ТВ сигнала

(1)
где N – номер ТВ канала

 Затухание сигнала в фидере на 1 метр необходимо определить в соответствии с частотой сигнала, используя график коэффициента затухания радиочастотного кабеля LCF78-50JA RFS. Обратите внимание, что коэффициент затухания на графике приведён в дБ/100 м
Все исходные данные, в том числе рассчитанные параметры необходимо внести в отчёт.

Рисунок 1 - Характеристика коэффициента затухания радиочастотного фидерного кабеля LCF78-50JA RFS

1.2 Снять зависимости напряженности поля в точке приёма в реальных условиях распространения и в случае свободного пространства от расстояния между ТВ передатчиком и точкой приёма для различных значений R, меняя их в соответствующем окне калькулятора от 1 до 100 км.

Таблица 2

Значения Есвоб и Ереальн, дБмкВ/м при изменении параметра R определяются в окне вывода результатов расчёта.

1.3 После заполнения соответствующих строк необходимо вычислить параметр V – множитель ослабления поля свободного пространства, показывающий различие между значениями напряжённости поля в точке приёма при распространении в свободном пространстве и в реальных условиях.

1.4 По результатам измерения и вычисления построить кривые: Ереальн = f(R) и Есвоб = f(R) – на одном графике, а также график V = f(R). Сделать выводы.

2. Изучение зависимости напряженности поля в точке приёма от рельефа местности.

2.1 Ввести в рабочие окна калькулятора следующие исходные данные в соответствии с номером бригады. Обратите внимания на изменения по сравнению с таблицей 1

Таблица 3 – Исходные данные для выполнения задания 2.
No бригады = 2 
Номер ТВ канала = 23 
Мощность ТВ передатчика Рпд = 25 Вт 
Высота подвеса передающей антенны h1 = 300 м Коэффициент усиления передающей антенны, Gпд = 8,5 дБи 
Плотность городской застройки S = 5 % 
Расстояние R = 30 км

2.2 Снять зависимости напряженности поля в точке приёма в реальных условиях распространения от величины неровности рельефа , меняя их в соответствующем окне калькулятора от 10 до 200 м. Заполнить таблицу измерений.

Таблица 4

2.3 По результатам измерения построить график: Ереальн = f( ). Сделать выводы.

3. Изучение зависимости напряженности поля в точке приёма от мощности излучения радиопередатчика.

3.1 Ввести в рабочие окна калькулятора следующие исходные данные в соответствии с номером бригады:

Таблица 5 – Исходные данные для выполнения задания 3.
No бригады = 2  
Номер ТВ канала = 23 
Высота подвеса передающей антенны h1 =30 м Коэффициент усиления передающей антенны, Gпд =8,5 дБи 
Плотность городской застройки S =5 % 
Неровность рельефа местности = 30 м
Расстояние до точки приёма =10 км

3.2 Снять зависимости напряженности поля в точке приёма в реальных условиях распространения и величины уровня эффективной изотропной излучаемой мощности от величины мощности излучения передатчика Рпд, Вт, меняя их в соответствующем окне калькулятора от 10 до 5000 Вт. Заполнить таблицу измерений.

Таблица 6

3.3 По результатам измерения построить график: Ереальн = f(Рэфф). Сделать выводы.

4. Изучение зависимости напряженности поля в точке приёма от высоты подвеса антенны ТВ передатчика.

4.1 Ввести в рабочие окна калькулятора следующие исходные данные в соответствии с номером бригады:

Таблица 7 – Исходные данные для выполнения задания 4.
No бригады =2 
Номер ТВ канала = 23 
Мощность ТВ передатчика Рпд = 25 Вт 
Коэффициент усиления передающей антенны, Gпд = 8,5 дБи 
Плотность городской застройки S =5 % 
Неровность рельефа местности = 40 м
Расстояние до точки приёма = 10 км

4.2 Снять зависимости напряженности поля в точке приёма в реальных условиях распространения и величины уровня эффективной изотропной излучаемой мощности от величины высоты подвеса передающей антенны h1,м, меняя их в соответствующем окне калькулятора от 20 до 200 м. Заполнить таблицу измерений.

Обратите внимание, что величина уровня эффективной изотропной излучаемой мощности меняется за счёт увеличения длины фидера lф=h1+20, м, что также нужно учесть в соответствующем окне «Параметры передатчика».

Таблица 8

4.3 По результатам измерения построить графики:
Ереальн = f(h1), R прям. вид. = f(h1), Сделать выводы.

5. Определение максимального радиуса зоны обслуживания ТВ передатчика.

После прохождения предыдущих пунктов вам понадобится график, построенный в самом начале лабораторной работы: Ереальн = f(R).
После построения требуемых кривых можно графически определить максимальный радиус зон обслуживания полезного и мешающего передатчиков.

Максимальный радиус зоны обслуживания определяется исходя из условия: напряжённость поля на границе зоны обслуживания ТВ передатчика равна минимальной напряженности поля.
В случае организации цифрового ТВ вещания значения Емин зависят от номера ТВ канала (частоты радиосигнала), параметров приёмного устройства, и способа формирования радиосигнала (таблица 9)

Таблица 9 – Исходные данные к определению параметра Емин, дБмкВ/м
No варианта = 2 
Номер ТВ канала, N = 23
Средняя частота радиоканала = 490 МГц
Коэффициент шума приёмника = 7 дБ 
Потери в фидере приёмника = 2 дБ 
Коэффициент усиления приёмной антенны, Gпр =10 дБи Модуляция = QPSK  
Кодовая скорость = 2/3

Минимальное значение напряженности поля E_min в точке приема равно:

E_min=F+C⁄N-G_a+a_Ф-30+20 lg(f),дБмкВ⁄м,   (3)

где F – коэффициент шума приёмника (таблица 9),
C⁄N – требуемое отношение сигнал/шум (рисунок 2),
a_Ф - потери фидера между антенной и усилительным устройством (таблица 9),
f – рабочая частота (таблица 9),
G_a - коэффициент усиления приёмной антенны (таблица 9).

Рисунок 2 – Требуемое отношение сигнал/шум для различных способов формирования сигнала DVB-T2

Зная параметр Емин, с использованием ранее построенных графиков Ереальн = f(R), графически определить значения Rmax для полезного и мешающего передатчиков (см. рисунок 3)

Рисунок 2 - К определению параметра Rmax

Определите Rmax, запишите результат, сделайте выводы.

Уважаемый студент дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Основы построения систем и сетей радиосвязи
Вид работы: Лабораторная работа 1
Оценка: Зачет
Дата оценки: 08.06.2021
Рецензия: .............................................,

Кокорич Марина Геннадьевна