Горбачов К Л, Козел В М, Ковальов К А Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки м Мінськ, вул П Бровки д 6, 220013, Республіка Білорусь Тел: +375 (17) 938 994 e-mail: niiemc@bsuireduby

Анотація – Розглянуто вплив випадкового характеру вертикального градієнта індексу рефракції атмосфери поблизу поверхні Землі на прогнозування параметрів якості радіорелейних ліній прямої видимості

I                                       Введення

Прогнозування показників якості є одним з кпючевих моментів у проектуванні радіорелейних ліній прямої видимості (РРЛ ПВ) Результати прогнозування показників якості істотно впливають на вибір місць встановлення РРЛ, типу і висот підвісу антен, параметрів передавача і приймача РРЛ

Найбільш сучасна і досить точна методика прогнозування показників якості РРЛ ПВ викладена в Рекомендації МСЕ-R Р530-11 [1] Разом з тим дана методика спочатку розроблена для ручного розрахунку і не дозволяє точно врахувати випадковий характер електричних параметрів атмосфери Крім цього, фактично відсутній облік втрат поширення радіохвиль за рахунок відбиття від поверхні Землі

Згідно Рекомендації МСЕ-R Р530-11 при проектуванні РРЛ ПВ слід враховувати ряд факторів, обумовлених параметрами атмосфери і траси поширення радіохвиль

Однак в методиці прогнозування параметрів якості РРЛ ПВ, наведеної в Рекомендації МСЕ-R Р530-11, не враховуються дифракційне завмирання, обумовлене закриттям траси наземними перешкодами при несприятливих умовах поширення радіохвиль завмирання, обумовлені многолучевостью, що виникає внаслідок відображення від поверхні Землі коливання кута приходу радіохвиль на приймальному терміналі і кута виходу радіохвиль на передавальному терміналі, обумовлені рефракцією Ці ефекти залежать від атмосферної рефракції і є функціями від випадкової величини – еквівалентного радіуса Землі (або, в Залежно від наявних даних, від вертикального градієнта індексу рефракції або ефективного вертикального градієнта відносної діелектричної проникності атмосфери поблизу поверхні Землі)

11 У відповідність з Рекомендацією МСЕ-R Р530расчет прогнозованих параметрів якості РРЛ ПВ ведеться для медіанного значення еквівалентного радіуса Землі, що може призводити до значних розбіжностей прогнозованих параметрів якості з реально одержуваними за рахунок ігнорування статистичних характеристик атмосферної рефракції при складанні прогнозу

II                              Основна частина

в даний час є обширна статистична інформація про поведінку атмосферної рефракції в різних кліматичних зонах Землі Дана інформація, зокрема, може бути представлена ​​у вигляді емпіричних функцій розподілу ймовірності вертикального градієнта індексу рефракції або ефективного вертикального градієнта відносної діелектричної проникності атмосфери, отриманих на підставі статистичної обробки даних по атмосферної рефракції для різних регіонів земної кулі

З урахуванням вищевикладеного прогнозовані параметри якості РРЛ ПВ, наприклад, інтегральна ймовірність збою, можуть бути визначені наступним чином:

де ^ – умовна ймовірність збою при заданому

ефективному вертикальному градієнті відносної діелектричної проникності атмосфери, що розраховується за методикою викладеної в Рекомендації МСЕ-R Р530-11 fV (g ^) – щільність розподілу ймовірності ефективного вертикального градієнта відносної діелектричної проникності атмосфери

Порівняємо результати прогнозування ймовірності збою на основі використання тільки медіанного значення і на основі усереднення відповідно до наявної статистичної інформацією Для цього розглянемо трасу поширення радіохвиль, наведену на рис1

Рис 1

Fig 1

На рис2-рис4 наведено залежності умовної ймовірності збою від значення g ^ (для удоб

ства нормування залежності замість gg використана ймовірність його неперевищення Р [д ^]) для трьох розглянутих видів трас поширення радіохвиль

Для відкритої без відбитків від рельєфу траси (рис2) видно вплив коливання кута приходу / виходу радіохвиль, обумовлені атмосферної рефракцією

Для відкритої траси з відбитками від рельєфу (рісЗ) видно спільний вплив коливання кута приходу / виходу радіохвиль і завмирань, обумовлених многолучевостью внаслідок відображення від поверхні Землі

Puc 4 Напіввідчинені (дифракційна) траса Fig 4 Diffraction line

Puc 3 Відкрита траса з відбитками Fig 3 Open line with reflections

Рис 2 Відкрита траса без віддзеркалень Fig 2 Open line without reflections

Для напіввідкритою (дифракційної) траси (рис 4) видно спільний вплив коливання кута приходу / виходу радіохвиль і дифракційних замираний, обумовлених закриттям траси наземними перешкодами

Як видно, умовна ймовірність збою має істотну залежність від умов атмосферної рефракції, що дозволяє припустити наявність розбіжності прогнозованих оцінок параметрів якості РРЛ, заснованих на використанні тільки медіанного значення ефективного вертикального градієнта відносної діелектричної проникності атмосфери g ^, і на основі усереднення відповідно до наявної статистичної інформацією Про характер цих розбіжностей можна судити з даних, наведених у таблиці

Тип

Ймовірність збою

Інтегральна

траси

по Рек МСЕ-R

ймовірність

Р530-11

збою

Відкрита без

1,97×10^

5,32×10&quot

відображень

Відкрита з

1,51×10&quot

4,23×10&quot

відображеннями

Напіввідчинені

3,95×10&quot

8,82×10&quot

III                                      Висновки

Відсутність обліку статистичних даних про характер атмосферної рефракції може призвести до необгрунтовано оптимістичними оцінками прогнозованих параметрів якості РРЛ ПВ

Облік статистичних даних про характер атмосферної рефракції дозволяє виробляти уточнений прогноз параметрів якості РРЛ ПВ, при цьому одержувані оцінки можуть більш ніж в два рази відрізнятися від оцінок, які не враховують статистичні дані

IV                           Список літератури

[1] Recommendation ITU-R Р530-11 Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight systems

[2] Довідник no радіорелейного звязку / Под ред

С В Бородича – М: Радіо і звязок, 1981 – 416 с

ТО THE QUESTION OF LINE-OF-SIGHT SYSTEM QUALITY PARAMETERS PREDICTION

Gorbachev K L, Kozel V М, Kavaleou K A

Belarusian State University of Informatics and Radioeiectronics

6,                  P Brovka Str, Minsk, 220013, Belarus Ph: +375(17) 2938994 e-mail: nilemc@bsuireduby

Abstract – Influence of randomness of a vertical gradient of an atmosphere refraction index near the Earth surface upon prediction of quality parameters of line-of-sight microwave lines are considered

I                                         Introduction

In accordance with ITU-R P530-11 Recommendation the prediction of line-of-sight microwave lines quality parameters is conducted for median values of equivalent radius of the Earth This can result in essential divergences of predicted parameters of quality with really received due to ignoring statistical characteristics of atmospheric refraction

II                                        Main Part

Now there is extensive statistical information on behavior of atmospheric refraction in various Earth climatic zones It is shown that the conditional failure probability has essential dependence on conditions of atmospheric refraction that allows to assume presence of a divergence of predicted estimations of quality parameters based on use only median value of equivalent radius of the Earth, and based on averaging of the available statistical information

III                                       Conclusion

Absence of the account of the statistical data on atmospheric refraction character can result in unreasonably optimistic estimations of predicted line-of-sight microwave lines quality parameters

Without this data Estimation obtained on the basis of the statistical data of atmospheric refraction character can twice differ from the received one

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р