Системы железнодорожной радиосвязи

      Трасса  типа 3 (легкая горная, К_ст=3) промежуточная между холмистой и сложной горной.

      Трасса  типа 4 (сложная горная, К_ст=4) является типичной для горной местности. Ее профиль характеризуется резкими колебаниями. Глубина закрытия трассы может достигать 60 м. Самая сложная трасса (тип 5, К_ст=5) проходит в горной местности, где глубина закрытия трассы превышает 100 м.

      Трассы, занимающие промежуточное положение  между приведенными выше типами, характеризуются  коэффициентами К_ст, равными: 1,5; 2,5; 3,5; 4,5.

      Тип трассы определяется по ее профилю, который  строится на основании данных топографических  карт. Для построения профилей трасс радиосвязи типов 1-3 используются карты с масштабом 1: 100000, а для трасс типов 4 и 5-1: 25000 или 1: 50000.

      Каждый  тип трассы при расчетах характеризуется  коэффициентом а_m, который учитывает отличие условий распространения радиоволн на конкретной трассе радиосвязи от условий, при которых снимались базовые кривые. Значения а_Т для каждого типа трасс приведены ниже в табл.2.1 

      Таблица 2.1

 

      Уровень сигнала, дБ, на входе приемника подвижного объекта 

      U₂ = Е^¢₂ +а_Т +B_м +G₁ +G₂ +M - a _ф1l₁ - a_ф2l₂ - К_э - К_кc-g₂ - К_и - К_в - К_м, (2.1) 

      где

      Е^¢₂ - уровень напряженности поля, отсчитываемый по соответствующей

      базовой кривой для заданного расстояния (рис.2.1);

      а_Т -коэффициент, учитывающий условия распространения для конкретного типа трассы (см. табл.2.1);

      В_м - коэффициент, учитывающий отличие мощности передатчика от мощности 1 Вт; В_м = l0lgP₁;

      G₁ и G₂ - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн;

      М - высотный коэффициент, который учитывает отличие произведения высот установки антенн от 100 м²; М =201g (h₁h₂/100) дБ;

      a _ф1l₁ и a_ф2l₂ - погонные затухания и длины антенных фидеров соответственно передатчика и приемника, дБ; a _ф1 и 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_м и 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.  

 

      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

_{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 мощности P₁=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 и G₂ (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_И учитывают 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