Расчет дальности радиосвязи между стационарной, возимой и носимой радиостанциями

Определим высоту установки антенны АС – 5/2М стационарной

радиостанции РС-46МЦ, при которой обеспечивается устойчивая радиосвязь с машинистом локомотива и абонентом носимой радиостанции.

Максимальное удаление возимой и носимой радиостанций от стационарной составляет r_РВ = 4 км и r_РН = 2 км. Вероятность надежной работы канала радиосвязи p = 95%. Постоянная затухания антенных фидеров стационарной и возимой радиостанций (кабель РК-50-7-11) α = 0.1 дБ/м. Длина фидера стационарной и возимой радиостанций соответственно l_РС = 17 м и l_РВ = 4 м. Мощность передатчиков стационарной и возимой радиостанций P_РС= P_РВ = 12 Вт, а носимой радиостанции P_РН = 1 Вт. Высота установки антенны АЛ/2 локомотивной радиостанции h_РВ = 5 м; высота установки антенны носимой радиостанции h_РН = 1.5 м. Участок железной дороги электрифицирован на переменном токе.

Исходя из заданных условий имеем: u_2min = 14 дБ; B_К = 8 дБ; В_И = -7 дБ; В_Л = 9 дБ. Коэффициент усиления антенны стационарной радиостанции G_РС = 0 дБ, возимой G_РВ = -0.5 дБ, носимой G_РН = -2 дБ. Поправочный коэффициент, учитываемый мощность передатчика, для стационарной и возимой радиостанций В_мРС = В_мРВ = 0дБ, для носимой В_мРН = 11 дБ.

Для канала радиосвязи «стационар – локомотив» по формулам (2.2) и (2.3) вычислим ∑В и ∑G, для чего предварительно рассчитаем B_Ф:

В_Ф = α₁L + α₂L = 0,1·17+0,1·4 = 1,7+0,4 = 2,1 дБ;

∑В = В_Ф + В_К + В_Л − В_И + В_М = 2,1 + 8 + 9 - (-7) + 0 = 26,1 дБ;

∑G = G_РС + G_РВ = 0 - 0,5 = -0,5 дБ.

По формуле (2.4) вычислим полезный сигнал на выходе приемника

u’₂ = u_2min + ∑B - ∑G = 14 + 26,1 - (-0,5) = 40,6 дБ.

По полученному значению u’₂ и заданному r_РВ, равному 4 км, по графику рисунка 11 определим произведение высот антенн стационарной и возимой радиостанций h_РСh_РВ = 65 м².

При заданной высоте установки локомотивной антенны h_РВ = 5 м, расчетная высота установки стационарной антенны получается равной 13 м, но фактическая высота установки стационарной антенны, на станции Тамбов, равна 14,5 м.

Отсюда (по рисунку 11) для h₁h₂ = 65 м² и u’₂ = 40,6 дБ получаем дальность связи с возимой радиостанцией около 3,8 км, т.е. установка антенны на высоте 14,5 м не обеспечивает заданную дальность связи в канале «возимая радиостанция – стационарная радиостанция».

При h_{РС(фактической)} = 14,5 м определим дальность связи в направлении «носимая радиостанция – стационарная радиостанция», для чего по таблицам 8 и 9 определим коэффициенты В_h = 2 дБ, В_РН = 0 дБ и рассчитаем значение В_Ф: В_Ф = αl_РС = 0,1 · 17 = 1,7 дБ.

Исходя из этого, по формулам (2.2) – (2.4) получаем следующие результаты:

∑В = В_Ф + В_К − В_И + В_мРН + В_h + В_РН=1,7 + 8 - (-7) + 11 + 2 + 0 = 29,7 дБ;

∑G = G_РС + G_РН = 0 + (-2) = -2 дБ;

u’₂ = u_2min + ∑B - ∑G = 14 + 29,7 - (-2) = 45,7 дБ.

По рисунку 11 для h₁h₂ = 25 м² и u’₂ = 45,7 дБ получаем дальность связи с носимой радиостанцией около 2,1 км, т.е. установка антенны на высоте 14,5 м обеспечивает заданную дальность связи в канале «носимая радиостанция – стационарная радиостанция».

Расчеты показывают, что в канале «ВР-СР» не обеспечивается дальность связи, поэтому необходимо для организации маневровой радиосвязи установить ретранслятор, который увеличит дальность связи до необходимых значений в пределах станции Тамбов.

2.3 Маневровая радиосвязь на станции Тамбов

Маневровая радиосвязь предназначена для связи ДСП, ДСЦС, ДСПС, ДСПП, ДСПО, ДСПФ с составителями поездов и машинистами маневровых локомотивов МЛ, хозяйственных и вывозных локомотивов, а также машинистов локомотивов с составителями поездов.

На станции Тамбов организовано два маневровых района, работающих в диапазоне метровых волн на частотах 153,000 МГц (1-й маневровый район) и 152,625 МГц (2-й маневровый район). Так же для увеличения дальности связи при выполнении маневровых работ у дежурного по станции (ДСП), для РС «Motorola GM-360», установлен ретранслятор настроенный на частоту приема – 153,000 МГц.

Маневровые радиосети организованы по радиальному принципу с использованием одной несущей частоты.

Схема взаимодействия оборудования маневровой радиосвязи показана на рисунке 13.

Из схемы можно увидеть, что оборудование каждого маневрового района настроено исключительно на свою частоту. Данный принцип необходим для исключения взаимных помех.

Носимые радиостанции находятся в распоряжении составителей поездов, возимые радиостанции устанавливаются в маневровых локомотивах типа ЧМЭ3 для связи машиниста локомотива с составителями поездов, ДСЦ и ДСП.

Дежурный по станции для связи с каждым маневровым районом использует свою радиостанцию. Для первого маневрового района – «Motorola GP-340» с ретранслятором «Motorola DR3000», для второго – РС-46МЦ-10. У маневрового диспетчера установлена радиостанция «Motorola GP-340» настроенная на частоты, как первого, так и второго маневрового районов.

Оборудование ДСП находится на посту электрической централизации (пост ЭЦ), а у ДНЦ расположено на распорядительном посту.