2
Projektovanje radio-relejnih sistema......................................... 1
2.1 Uvodna
razmatranja .............................................................................................................1
2.2 Prora
č
un relativnog položaja radio stanica ..........................................................................1
2.2.1 Prora
č
un azimuta..........................................................................................................1
2.2.2 Prora
č
un rastojanja izme
đ
u dveju ta
č
aka.....................................................................2
2.2.3 Prora
č
un ugla elevacije ................................................................................................2
2.3 Provera
opti
č
ke vidljivosti i I Frenelova zona .....................................................................3
2.4 Prora
č
un kvaliteta analogne RR veze ..................................................................................5
2.5 Prora
č
un kvaliteta digitalne RR veze.................................................................................13
2.6 Raspoloživost
radio-relejne veze u sistemu .......................................................................21
2.7 Tehni
č
ka dokumentacija ....................................................................................................24
2-1
2
Projektovanje radio-relejnih sistema
2.1
Uvodna razmatranja
Radio relejni sistemi su sistemi tipa ta
č
ka-ta
č
ka (point-to-point) namenjeni za prenos govora i
podataka sa jednog mesta na drugo. U našoj zemlji prilikom projektovanja radio-relejnih veza treba
se pridržavati Uputstava za projektovanje radio relejnih sistema Zajednice JPTT i propisima
Me
đ
unarodne telekomunikacione unije, Sektora za radiokomunikacije - ITU-R.
Postupak projektovanja radio relejnih veza/sistema ima tri celine:
Prora
č
un relativnog položaja stanica, pod
č
ime se podrazumeva izra
č
unavanje me
đ
usobnog
rastojanja izme
đ
u stanica, azimuta i elevacija za svaku antenu, na osnovu sfernih geografskih
koordinata, nadmorskih visina lokacija na kojima se nalaze stanice i visina iznad terena.
Provera da li uslovi na trasi zadovoljavaju uslove prostiranja u slobodnom prostoru (postojanje
opti
č
ke vidljivosti i slobodna I Frenelova zona).
Prora
č
un kvaliteta veze i neraspoloživosti veze. Projektovana veza mora da zadovolji propisane
kriterijume u pogledu slabljenja i neraspoloživosti veze.
2.2
Prora
č
un relativnog položaja radio stanica
2.2.1
Prora
č
un azimuta
Ulazni podaci:
A(
A
,
A
), polarne geografske koordinate ta
č
ke A za koju se usvaja ona od dve koja je bliža
polu, odnosno koja ima ve
ć
u geografsku širinu.
B(
B
,
B
), polarne geografske koordinate ta
č
ke B koja je dalja od pola.
Geografska dužina je pozitivna na istoku a negativna na zapadu.
Ugao u odnosu na pol i ta
č
ku B
č
iji je centar u A -
dat je slede
ć
im izrazom:
)
)(
2
/
1
cos(
)
)(
2
/
1
sin(
)
)(
2
/
1
cot(
arctan
)
)(
2
/
1
sin(
)
)(
2
/
1
cos(
)
)(
2
/
1
cot(
arctan
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
Ugao u odnosu na pol i ta
č
ku A
č
iji je centar u B -
dat je slede
ć
im izrazom:
Projektovanje radio-relejnih sistema
2-3
2.3
Provera opti
č
ke vidljivosti i I Frenelova zona
Na osnovu podataka sa topografske karte ili digitalne topografske karte potrebno je nacrtati profil
trase na grafikonu sa efektivnim polupre
č
nikom Zemlje:
0
R
k
R
eff
gde je:
R
0
- stvarni polupre
č
nik Zemlje (6378 km),
k - faktor refrakcije (troposferski faktor)
Vrednost faktora k se menja u zavisnosti od godišnjeg doba, temperaturnih promena, nadmorske
visine, dužine deonice, itd. Srednja godišnja vrednost faktora k iznosi 4/3 za Evropu (za kopno) u
uslovima standardne atmosfere.
Korekcija zakrivljenosti Zemljine površine u zavisnosti od faktora k data je izrazom (slika 1):
)
(
0784
,
0
74
,
12
2
1
2
1
m
k
d
d
k
d
d
y
za k = 4/3 prethodni izraz postaje:
)
(
17
2
1
m
d
d
y
gde je:
y (m) - ordinata ta
č
ke P,
d
1
(km) - horizontalno odstojanje ta
č
ke P od ta
č
ke A,
d
2
(km) - horizontalno odstojanje ta
č
ke P od ta
č
ke B.
Slika 2.1.
Ta
č
ke A i B predstavljaju relejne stanice. Ta
č
ka P predstavlja bilo koju ta
č
ku na zakrivljenosti
Zemljine površine. Zakrivljenost Zemljine površine uzima se u obzir kod deonica iznad 10 km
dužine.
Kada je ta
č
ka na sredini deonice A-B (d
1
= d
2
= d/2), korekcija zakrivljenosti Zemljine površine je
maksimalna i iznosi:
)
(
51
2
max
m
k
d
y
za k = 4/3
)
(
68
2
max
m
d
y
Projektovanje radio-relejnih sistema
2-4
Na tako dobijenu površinu (zakrivljenu liniju) nanose se sva uzvišenija mesta koja se nalaze izme
đ
u
ta
č
aka A i B uzimanjem njihovih nadmorskih visina sa odgovaraju
ć
ih topografskih karata. Na ovaj
na
č
in dobija se vertikalni presek deonice izme
đ
u ta
č
aka A i B na kome se odre
đ
uju uslovi
prostiranja elektromagnetskih talasa.
Pošto je nactrtan profil deonice, pristupa se preliminarnom odre
đ
ivanju visina antena. Ovo
preliminarno odre
đ
ivanje visine obavlja se ispitivanjem uslova vidljivosti. Uslov vidljivosti dobija
se spajanjem centara antena podignutih u ta
č
kama A i B pravom linijom (slika 2.1). Neka je
dominantna prepreka na deonici A-B visine q. Uslov vidljivosti u odnosu na ovu prepreku se
odre
đ
uje slede
ć
im izrazom:
y
q
d
d
H
d
d
H
h
b
a
1
2
gde su:
h (m) - uslov vidljivosti antena podignutih u ta
č
kama Ai B,
a
H
(m)
- visina centra antene u ta
č
ki A (nadmorska visina+visina antene),
b
H
(m)
- visina centra antene u ta
č
ki B (nadmorska visina+visina antene),
d(m) - ukupno rastojanje izme
đ
u ta
č
aka,
d
1
(km)
- odstojanje prepreke od ta
č
ke A,
d
2
(km)
- odstojanje prepreke od ta
č
ke B,
q(m) - visina prepreke (nadmorska visina)
y
(m) - ordinata ta
č
ke zakrivljenosti Zemljine površine na mestu na kome se nalazi
prepreka.
Da bi postojao uslov vidljivosti potrebno je da h bude pozitivno (h>0) .
Visine antena u ta
č
kama Ai B odre
đ
uju se ispitivanjem uslova slobodnog prostiranja
elektromagnetskih talasa. Ovaj uslov je ispunjen ako je I Frenelova zona potpuno slobodna (nijedna
prepreka ne zadire u nju).
Prva Frenelova zona (Frenelov elipsoid) crta se u odnosu na pravu liniju koja spaja centre antena u
ta
č
kama A i B. Polupre
č
nik elipsoida prve Frenelove zone, na ma kom mestu izme
đ
u ta
č
aka A i B,
dat je obrascem:
)
(
3
,
17
6
,
31
2
1
2
1
m
f
d
d
d
d
d
d
r
gde je:
r (m) - polupre
č
nik prve Frenelove zone,
d
1
, d
2
, (km) - odstojanje posmetranog mesta od ta
č
aka A i B,
d (km) - ukupno rastojanje izme
đ
u ta
č
aka A i B,
(m) - polupre
č
nik prve Frenelove zone,
f (GHz) - frekvencija.
Polupre
č
nik prve Frenelove zone je najve
ć
i na sredini rastojanja A-B i dat je izrazom:
)
(
65
,
8
8
,
15
max
m
f
d
d
r
U praksi se uvek ra
č
unski proverava da li je slobodna I Frenelova zona izme
đ
u ta
č
kaka A i B,
proverom uslova klirensa izme
đ
u uslova vidljivosti h i polupre
č
nika I Frenelove zone r za prepreke
na deonici. Ukoliko je
0
h-r
uslov slobodnog prostiranja elektromagnetnih talasa u I Frenelovoj
zoni je ispunjen. Ukoliko ovaj uslov nije ispunjen pristupa se optimizaciji visina antenskih stubova
u ta
č
kama A i B sve dok se isti ne ispuni.
Projektovanje radio-relejnih sistema
2-6
Ukoliko postoje mikrotalasni reflektori, slabljenje se ra
č
una za svaku deonicu (predajna antena-
reflektor, reflektor-prijemna antena u slu
č
aju jednog reflektora na trasi, odnosno predajna antena-
reflektor1, reflektor1-reflektor2, reflektor2-prijemna antena u slu
č
aju dva reflektora) posebno, a
ukupno slabljenje predstavlja zbir prora
č
unatih slabljenja.
2. Slabljenje talasovoda
Ukupno slabljenje talasovoda dobija se množenjem ukupne dužine talasovoda (u metrima) sa
podužnim slabljenjem talasovoda izraženim u (dB/m).
3-6. Slabljenje RF elemenata
Vrednosti slabljenja pojedinih RF elemenata (RF filatara, cirkulatora, feritnih izolatora,
polarizacione skretnice) dobijaju se iz karakteristika koje daje proizvo
đ
a
č
.
7. Razna slabljenja
Pod ovim slabljenjima podrazumevaju se razna dodatna slabljenje koja nisu na svakoj vezi ista ve
ć
zavise od slu
č
aja do slu
č
aja (npr. slabljenja raznih krivina talasovoda, prelaska sa fiksnih na
fleksibilni talasovod itd.) U zavisnosti od slabljenja, projektant
ć
e proceniti vrednost slabljenja.
8. Tolerancija slabljenja
Da bi se uzele u obzir greške unete prora
č
unom i raznim pretpostavkama, neophodno je predvideti
jednu toleranciju od 1 dB.
9. Ukupno slabljenje
Ukupno slabljenje
A
t
predstavlja zbir svih prethodnih slabljenja:
A
t
= (1) + (2) + (3) + (4) + (5) + (6) + (7) + (8)
10. Dobitak antena
Dobitak antena se uzima iz kataloga proizvo
đ
a
č
a. Dobitak antene treba ra
č
unati na sredini
frekvencijskog opsega. Ukoliko su antene opremljene zaštitnikom (radome) tada od dobitka antene
treba oduzeti njegovo slabljenje.
zR
R
zT
T
ant
A
G
A
G
G
Pod ukupnim dobitkom antena
G
u
(dB) podrazumeva se zbir dobitaka antena na deonici pri
č
emu je
oduzeto slabljenje zaštitnika antena (ukoliko postoji).
Ukoliko nije poznata kataloška vrednost, dobitka antene se može izra
č
unati koriš
ć
enjem slede
ć
eg
izraza:
)
(
log
20
log
20
8
,
17
dB
f
D
G
gde je
G
(dBi) - dobitak paraboloidne antene u odnosu na izotropni radijator,
D
(m) - pre
č
nik otvora
parabolidone antene,
f
(GHz) - frekvencija.
