Разработка передающего устройства системы беспроводного удаленного доступа
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
при прохождении ионосферных слоев они испытывают заметное поглощение. За счет рассеяния на турбулентных неоднородностях атмосферы в области тени имеется слабое поле, которое очень медленно уменьшается с расстоянием. Следовательно, при высокой чувствительности приемного устройства эти слабые сигналы могут быть приняты и использованы для практических целей.
.9 Оценка дальности радиосвязи
Пусть радиостанция А работает на передачу информации, а радиостанция В работает на прием прямого сигнала, передаваемого станций А (рисунок 11). Радиостанция включает три звена. Перове звено - передающее устройство радиостанцииА, характеризуемое параметрами:
Рng - мощность передатчика, Вт;
- КПД антенно-фидерного тракта;
- коэффициент направленного действия передающей антенны;
- диаграмма направленности передающей антенны по мощности;
- длина радиоволны:
Второе звено - передаточное звено, включающее в себя атмосферу, в которой распространяется электромагнитная энергия. Параметрами данного звена будут:
Д - расстояние между точками А и В (излучения и приема);
- километрическое затухание радиоволн в среде, дБ/км.
Третье звено - приемное устройство, характеризуемое параметрами:
Gпр - коэффициент направленного действия приемной антенны;
- КПД антенно-фидерного тракта. При использовании одной антенны на прием и передачу ;
- реальная чувствительность приемного устройства радиостанции В, Вт;
Рисунок 11 - Схема линии радиосвязи
, км (1)
Дальность радиосвязи может быть определена по формуле:
(2)
Уравнение (2) транiендентно. Поэтому искомую максимальную дальность радиосвязи определяют методом приближений или графоаналитическим методом [4]. Сущность метода приближений заключается в подборе таких значения Д, при которых удовлетворяется равенство (2). Для ускорения инженерных расчетов в [4] приведена номограмма (рисунок IV.4) зависимости Д от коэффициента и , отражающая зависимость . Входными данными для этой номограммы являются коэффициент затухания (дБ/км) и дальность действия , рассчитанная для свободного пространства без учета затухания энергии в атмосфере.
Для расчета технических параметров проектируемой радиостанции учитываем необходимую дальность радиосвязи км и технические характеристики применяемых радиостанций. Так одна из первых радиостанций, выпускаемых в РБ имела следующие параметры: излучаемая мощность передающим устройством 8-15 Вт, чувствительность приемного устройства 1 мкВ, дальность радиосвязи Д=25тАж70 км с подвижными и стационарными абонентами соответственно.
Более поздние разработки Российской Федерации Ритал-300м, Ритал-300м2 и Ритал-мульти имеют значительно меньшую мощность излучения Рng=1-1,5 Вт, чувствительность приемного устройства пр=0,16 мкВ при отношении сигнал/шум - 12 дБ. [5].
Приняв чувствительность приемного устройства =0,15 мкВ и дальность радиосвязи =50 км по формуле (2) находим мощность, излучаемую передающим устройством:
, (3)
G - коэффициент усиления приемопередающей антенны. Обычно антенны радиостанций связи обладают небольшими G, не превышающими 10.
КПД антенно-фидерных трактов находятся в пределах . При размещении высокочастотного блока радиостанции непосредственно на антенне КПД несколько повышается и составляет 0,9-0,95.
- длина волны излучаемых и принимаемых колебаний соответственно.
м
м
V - коэффициент затухания радиосигнала на дальней границе зоны видимости (ДГ) равняется 18-20 дБ. [5].
, [км] (4)
Для расчета мощности излучаемого сигнала производится по формуле (3) без учета затухания в атмосфере, а затем с помощью графиков (рисунок IV.9[5]).
С учетом затухания в атмосфере и наихудших погодных условий (=0,1дБ/км) находим, что мощность излучения передатчиком должна рассчитываться на дальность радиосвязи в два раза больше заданной.
При высоте подъема передающей антенны центральной станции -25 м, находим высоту антенны абонентской радиостанции, которая позволит обеспечить дальность прямой видимости ДГ = 50 км.
м
Принимаем =10 м.
Чтобы воспользоваться формулой (3) необходимо чувствительность приемника, заданную в вольтах пересчитать в ватты по формуле [6]:
Вт
где =50 Ом - волновое сопротивление соединительного фидера.
Поставив в формулу (3) значения величин, входящих в нее, , , дБ, =100 км (с учетом затухания в атмосфере), получим:
Вт
2. СХЕМОТЕХНИКА ПЕРЕДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
.1 Транзисторные автогенераторы
Транзисторные автогенераторы используются как автономные генераторы и как задающие генераторы многокаскадных передатчиков. Автономные автогенераторы на транзисторах применяются в основном в радиостанциях метрового и дециметрового диапазонов. В качестве задающих генераторов транзисторные автогенераторы используются для передатчиков всех диапазонов волн. Автогенераторы содержат обычно колебательную систему (один или два колебательных контура высокой добротности), нелинейный элемент (транзистор) и цепь обратной связи. Для того чтобы существовала генерация, амплитуда и фаза напряжения обратной связи должны быть нужной величины, определяемой уравнениями баланса амплитуд и фаз.
Условия существования станционного режима генерации, найденные на основе квазилиней