Системы железнодорожной радиосвязи (стр. 5 из 8)

a _ф1l₁ и a_ф2l₂ - погонные затухания и длины антенных фидеров соответственно передатчика и приемника, дБ; a _ф1и a_ф2 -0,08-0,23 дБ\м в зависимости от типа коаксиального кабеля.

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

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

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

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

Тип трассы радиосвязи	1	2	3	4	5
Км, дБ	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0

Дальность связи рассчитывается, исходя из условия U₂³U_{2min (}где U_2min-минимально допустимый уровень полезного сигнала, который необходимо обеспечить на входе приемника радиостанции в конкретных условиях эксплуатации радиосредств, чтобы получить требуемое качество связи). Значения U_2min приведены в табл.2.2 Расчет ведется в такой последовательности: задается минимально допустимый уровень полезного сигнала U_2min (см. табл.2.2); из формулы (2.1) определяется уровень напряженности поля Е^¢₂, считая U₂ =U_2min, 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

Условия эксплуатациирадиосредств	U2min, дБ
	66РТМ-А2-ЧМ	УПП2
Участок с тепловозной тягой	4	2
Участок, электрифицированный на постоянном токе при скорости движения, км/ч:
до 120	10	8
более 120	14	12
Участок, электрифицированный на переменном токе:
Европейская часть РФ (это же значение напряженности поля для Сибири при тепловозной тяге)	18	14
Казахстан, Сибирь	15	12

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

В_M=10lg (P/P₁), (2.2)

учитывается отличие мощности передатчика P от мощностиP₁=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: a₁l_1, 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.

Направленные свойства передающей и приемной антенн учитываются при расчете коэффициентами усиления соответственно G₁ иG₂ (по отношению к полуволновому вибратору). Значения коэффициентов усиления стационарных антенн приведены в приложении 2, коэффициент усиления возимых антенн равен нулю.

Коэффициент экранирования К_э учитывает ослабление напряженности поля, вызванное влиянием металлической крыши и наличием в месте расположения возимой антенны различного оборудования. Значения К_э для антенн радиостанций ЖРУ и "Транспорт" приведены в таблице 2.3

2.4 Вероятностные коэффициенты, учитывающие флуктуации сигнала

При расчетах высокочастотного тракта канала используются поправочные коэффициенты, которые учитывают пространственные и временные флуктуации напряженности поля, вызванные интерференцией падающих и отраженных волн, волнистостью земной поверхности и изменениями состояния атмосферы. Коэффициенты К_Иучитывают наличие интерференционных волн в пространстве.

Коэффициенты К_М учитывают медленные колебания напряженности поля вследствие изменения рельефа местности. Коэффициенты К_В учитывают колебания напряженности поля (суточные и сезонные) из-за изменения рефракции в тропосфере. В расчетах значения этих коэффициентов берутся на вероятностном уровне 90% с тем, чтобы обеспечить качество связи не хуже удовлетворительного.

Таблица 2.3

Значения коэффициента экранирования Кэ возимой антенны
Подвижныйобъект	Место расположенияантенны на крышеобъекта	Кэ, дБ, антенн
l/4- петлевого вибратора	Низко распло-женной АЛ/2	Диско-конусн. АЛ/2,3 (ШИ2.091.302)	ШтыревойАМ/2
Электровозы:
А) переменного тока	Над прожектором	4	8	3	-
	В середине секции	5	8	3	-
Б) постоянного тока	Над прожектором	3	6	2	-
	В середине секции
Тепловозы	2	2,5	0	-
Электро- и дизель поезда	На крыше головного вагона	2	2.5	0	-
Дрезины и авто-мотрисы	В свободной части металлической крыши	2	2	0	2
	Вблизи экранирующих предметов	8	8	8	8
Вагоны	0	2	0	2

Рис. 2.2 График для определения поправочного коэффициента В_м

Рис.2.3 График для определения поправочного коэффициента М

При этом К_В= 1,8 дБ; К_И = 5 дБ для электрифицированных - и К_И = 1,5 дБ для не электрифицированных участков. Значения К_М приведены ниже.

Тип трассы	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4.5	5
КМ, Дб	2	2.5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6

Значения К_И, К_В и К_М для других вероятностных уровней представлены в виде кривых на рис.2.4 и 2.5 соответственно (на рис.2.4 кривая 1, для электрифицированных, 2 - для не электрифицированных участков; на рис.2.5 номера кривых соответствуют типу трассы).

Рис. 2.4 Зависимости коэффициентов К_И и К_В от вероятностных уровней

2.5 Минимально допустимый уровень полезного сигнала (U_{2 мин}) на входе приемника возимой радиостанции

Значения u_{2 мин,} которые следует использовать при расчетах, приведены в табл.2.2

На участках с электрической тягой переменного тока и с автономной тягой значения u_{2 мин} соответствуют данным, указанным втабл.2.2

Примечание: для всех подвижных единиц, не связанных с контактной сетью, на электрифицированных участках постоянного тока u_{2 мин} соответствуют данным, указанным в табл.2.2

Рис.2.5 Зависимости коэффициента К_м от типов трасс и вероятностных уровней

2.6 Расчет дальности связи между стационарной и возимой радиостанциями

При расчете радиоканала ПРС дальность связи определяется в направлении от стационарной радиостанции к радиостанции подвижного объекта, поскольку условия приема сигналов на подвижном объекте значительно хуже, чем на стационаре из-за более высокого уровня помех.

Уровень сигнала, дБ, на входе приемника возимой радиостанции

u₂= E₂ + a_т + В_М +G₁ +G₂ + M - a₁l₁ - a₂l₂ - K_Э - K_КС - g₂ - K_И - K_В - K_М, (2.4)

где E₂ - напряженность поля, отсчитываемая по соответствующей базовой кривой распространения для заданного расстояния (см. рис.2.1), мкВ/м; K_КС - коэффициент ослабления напряженности поля контактной сетью; для однопутного участка K_КС = 1дБ, для двухпутного K_КС = 2дБ.