A rádiócsatorna 1. Mozgó rádióösszeköttetés térerőssége Az E V térerősséget ábrázoljuk a d szakasztávolság függvényében.

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A rádiócsatorna 1. Mozgó rádióösszeköttetés térerőssége Az E V térerősséget ábrázoljuk a d szakasztávolság függvényében."

Irén Fülöp
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A rádiócsatorna. Mozgó rádióösszeköttetés térerőssége Az E V térerősséget ábrázoljuk a d szakasztávolság függvényében..5. ábra Kétutas rádióösszeköttetés térerôssége A rádiósszakasznak az állandóhelyû antenna és d int távolság közötti részét interferencia zónának nevezzük, ahol mint az a.5. ábrán jól látható, a térerősség minimum és maximumhelyei váltva követik egymást. Az interferencia zónán kívül a térerősség / d -tel arányos, szemben a szabadtéri rádióösszeköttetés /d-vel arányos térerôsségével. Ennek láthatóvá tételére nagyítsuk ki a.5. ábra jobb oldali tartományát. (.6. ábra).6. ábra Kétutas rádióösszeköttetés térerôssége Az interferencia zóna határának kiszámításához vizsgáljuk meg a (.0) kifejezés szinusz függvényének argumentumát. Az interferencia zóna határát az adja, ahol az argumentum π/-vel egyenlô. π ha hv π = (.) λ d int 4h A h d V int = (.) λ

2 . Állandóhelyű rádióösszeköttetés Állandóhelyû rádióösszeköttetéseknél a cél az optimális vevôantenna magasság meghatározása..7. ábra Állandóhelyû rádióösszeköttetés térerôssége Az optimális vevôantenna magasságot ugyancsak a (.) összefüggésbôl kapjuk, innen h Vopt d = λ 4h A (.3) 3. Kétutas terjedés - szelektív fading A kétutas terjedés hatása és a frekvenciaszelektív fading hatásának bemutatása: A rádiócsatorna feszültség átviteli függvénye az előzőekben bemutatott mechanizmus következtében a következő lesz: jω T H ( ω) = + a e ahol a a reflektált hullám relatív amplitudója a közvetlen hullámhoz képest T a reflektált hullám beérkezési késleltetése H ( ω) = + a + a cosω T

3 H (ω) (+a) (-a) ω ω T = kπ 4. Diffrakció Határozzuk meg a vevőantennánál mérhető térerősséget a következő geometriára: h Akadály d d A feladatot a késél diffrakciós modellel oldjuk meg, a késél relatív benyúlása ν = h Akadály ( d + λ d d d) A feladat adatai: h Akadály =0 m d =d = 0 km üzemi frekvencia = 300 MHz ν = = 0.4

4 A szabadtéri terjedés térerősségéhez viszonyítva 0 db többletcsillapítást okoz az akadály. Így a térerősség a vevőantennánál: 60PAG A 60 E = E / L = = =.6 V / m 0 3 ( d + d ) L µ 5. Rádióösszeköttetés jel/zaj viszonya. Feladat Határozzuk meg a levezető kábelből és egy előerősítőből álló rendszer zajtényezőjét mindkét sorrendű összekapcsolás esetén. Adatok: kábel hossza 5 m, fajlagos csillapítása db/m, hőmérséklete 90 K, erősítő zajtényezője 3 db, erősítése 0 db. Megoldás: A 5 m hosszúságú kábel L=5 m db/m=5 db csillapítást okoz. Az erősítő zajtényezője viszonyszámban: F a =3 db=0 0.3 =.995 A kábel zajtényezője megegyezik annak csillapításával (mivel hőmérséklete 90 K), továbbá db-ben kifejezett erősítése megegyezik a db-ben megadott csillapításának - szeresével. F c =L=5 db=3.6 G c = = L 3.6 A láncba kapcsolt erősítők eredő zajtényezője: F F = F + G Most vizsgáljuk meg először a kábel + erősítő együttest

5 T o, L G, F Behelyettesítve a kábel paramétereit (zajtényező=l, erősítés=/l) Fa F c a = Fc + = LFa Gc összefüggés adódik. Az eredő zajtényező: 5+3=8 db (Általános szabály: ha egy csillapító kapcsolódik egy átviteli elem elé, akkor az eredő zajtényező a csillapítással növekszik (a csillapító hőmérséklete 90 K)). A másik sorrendű összekapcsolásnál: Fc 3.6 F a c = Fa + = =.30 = 3.6 db Ga 00 Következtetés: a kábel csillapítása által okozott zajtényező növekedést már nem lehet kiszajú erősítővel sem kompenzálni.. Feladat Mekkora romlást okoz az eredő zajhőmérsékletben az antennát és az előerősítőt összekötő db csillapítású, 90 K hőmérsékletű kábel, ha az antenna saját zajhőmérséklete 0 K? Az előerősítő bemenetétől mérve a vevő zajtényezője 0.5 db. Adjuk meg a romlást db-ben. Megoldás: T c+r,red T r,red T A T o, L G, F A vevő zajtényezője F r = =. Az összekötő kábel nélküli eset: T r,red =T 0 (F r -)=90(.-)=35.39 K A vevő bemenetére redukált zajhőmérséklete összeadódik az antenna zajhőméréskletével: T =T a +T r,red = =55.39 K A kábel beiktatásakor: Az előző példa alapján a rendszer zajtényezője a csillapítással romlik,.5 db-lel növekszik. F c+r =0 0.5 =.43 Az előzőekhez hasonlóan: T c+r,red =T 0 (F c+r -)=90(.43-)=9.8 K T =T a +T c+r,red =0+9.8=39.3 K A kábel beiktatása miatti romlás így: T log = 0log = 4 db T Feladat

6 Egy rádióösszeköttetés szükséges adóteljesítményét kell meghatározni. A jel/zaj viszony 30 db, a terjedésből adódó fading tartalékra 40 db-t tervezünk. A további adatok: üzemi frekvencia 0 GHz, szakasztávolság 30 km, az adó- és vevőantenna nyeresége egyaránt 40 db, a vevőantenna zajhőmérséklete 90 K, a sávszélesség 0 MHz, a vevő zajtényezője 3 db. Megoldás: A szabadtéri csillapítás 4πd a 0 = 0log ( G a + Gv ) λ Ezt a fading tartalékkal kell növelnünk a sz = a0 + 40dB = = 0dB A rendszer zajhőmérésklete: T e =T A +(F v -)T 0 =F v T 0 A zajteljesítmény a vevő bemenetén: P z =kbt e =-04+0logB+0log(T e /T 0 )= =-8dBW A szükséges adóteljesítmény így: P A =(S/N)+a sz +P z =30+0+(-8)=4 dbw=.5 W

Hasonló dokumentumok

Gyakorlat anyag. Veszely. February 13, Figure 1: Koaxiális kábel

Gyakorlat anyag. Veszely. February 13, Figure 1: Koaxiális kábel Gyakorlat anyag Veszely February 13, 2012 1 Koaxiális kábel d b a Figure 1: Koaxiális kábel A 1 ábrán látható koaxiális kábel adatai: a = 7,2 mm, b = 4a = 8,28 mm, d = 0,6 mm, ε r = 3,5; 10 4 tanδ = 80,