Исследование и разработка излучающих систем для ретрансляции сигналов сухопутной подвижной радиосвязи в условиях сильного затенения

• Автор: Мущенко, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 191 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ИЗЛУЧАЮЩИХ СИСТЕМ РЕТРАНСЛЯТОРОВ
1.1 Типы и основные характеристики зон затенения.
Обоснование выбора принципов ретрансляции и типов излучающих
систем
1.2 Разработка электродинамической модели системы типа «излучающий кабель»
1.3 Разработка электродинамической модели излучающей
системы пассивного ретранслятора типа «плоская решетка»
1.4 Выводы по разделу
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИК АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ИЗЛУЧАЮЩИХ СИСТЕМ РЕТРАНСЛЯТОРОВ
2.1 Разработка методики анализа системы типа
«излучающий кабель» в присутствии полупроводящих стенок
2.2 Разработка методики синтеза излучающей системы типа «плоская решетка» по критерию максимума интенсивности
сигнала в центре зоны обслуживания в области тени
2.3 Разработка методики синтеза излучающей системы типа «плоская решетка» с полиномиальным распределением интенсивности сигнала
2.4 Выводы по разделу
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗЛУЧАЮЩИХ СИСТЕМ РЕТРАНСЛЯТОРОВ
3.1 Алгоритм проектирования системы типа «излучающий кабель»
в протяженном экранирующем сооружении
3.2 Разработка методики расчета погонного ослабления

излучающего кабеля. Теоретические пределы максимизации к.п.д.
системы типа «излучающий кабель»
3.3 Организация сдвоенного приема в системе типа
«излучающий кабель»
3.4 Алгоритм проектирования излучающей системы типа
«плоская решетка» на вершине затеняющего препятствия
3.5 Расчет элементов излучающей системы типа «плоская решетка»
3.6 Выводы по разделу
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ИЗЛУЧАЮЩИХ СИСТЕМ РЕТРАНСЛЯТОРОВ СИГНАЛОВ СУХОПУТНОЙ ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ
4.1 Проектирование и экспериментальное исследование системы
типа «излучающий кабель»
4.2 Проектирование и экспериментальное исследование системы
типа «плоская решетка»
4.3 Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ. Акты внедрения результатов диссертационной работы
ВВЕДЕНИЕ
Сухопутная подвижная радиосвязь (СПР) в настоящее время является одним из наиболее динамично развивающихся направлений в области телекоммуникаций. Наряду с быстрым непрекращающимся ростом числа сетей, операторов и абонентов СПР общего пользования, наблюдается устойчивая высокая активность в области создания, развития, расширения и модернизации профессиональных (специальных и корпоративных) сетей, систем и подсистем СПР различного назначения и принадлежности, используемых для организации телефонной связи и передачи данных.
Жесткие тактико-технические (оперативно-технические) требования к профессиональным системам СПР (ССПР), как транкинговым, так и с закрепленными за абонентами каналами, в большинстве случаев предполагают принятие специальных мер для резкого повышения надежности и качества радиосвязи в пределах зон обслуживания в местах постоянного или временного пребывания абонентов и на маршрутах их следования с учетом характера рельефа и наличия зон затенения (в том числе сильного), связанных с изрезанностью рельефа местности, наличием затеняющих зданий, деталей ландшафта и т.д. В ряде случаев, особенно для подсистем пешей радиосвязи, отдельные места временного пребывания (маршруты) находятся в сильно экранирующих компактных и протяженных сооружениях, включая подземные.
Традиционные способы обеспечения подвижной радиосвязи в зонах затенения на местности посредством размещения в соответствующих пунктах дополнительных базовых радиостанций или радиостанций-ретрансляторов без переноса рабочих частот, с использованием направленных и слабонаправленных антенн, в ряде случаев оказываются тактически несостоятельными из-за возникновения сильных замираний в зонах интерференции сигналов базовой станции и ретранслятора. Перенос рабочих частот передачи и приема в пределах выделенного диапазона, в принципе, позволяет решить эту проблему, од-

Непосредственной подстановкой (1.3) - (1.5) в (1.2) нетрудно убедиться, что поле в точке наблюдения может быть представлено как суперпозиция поля ЭМВ в свободном пространстве и поля его зеркального изображения, причем комплексная амплитуда дипольного момента этого второго ЭМВ определяется электрофизическими параметрами второй среды (стенки). Соответствующие выражения весьма громоздки и здесь не приводятся.
Аналогично рассмотрим поле вертикального вибратора.
Пусть вертикальный ЭМВ ориентирован вдоль оси Ъ декартовой системы координат, а ось Ъ перпендикулярна поверхности раздела ХОУ (рис. 1.6). Совместим с декартовой системой цилиндрическую систему координат г,(р,г.
Комплексные амплитуды составляющих вектора Й в цилиндрической системе координат имеют вид [5]:
w = asin2 в-Ъcos2 <9-1; т' = a'sin2 в'-Ъ'cos2 в'-,
Остальные величины, входящие в (1.17), были определены выше.
Легко убедиться, что и в этом случае поле в точке наблюдения может быть представлено как суперпозиция поля ЭМВ в свободном пространстве и поля его зеркального изображения.
Переходя к одновременному учету всех четырех имеющихся границ раздела (рис. 1.7), видим, что, результирующее поле будет определяться, строго говоря, бесконечным числом зеркальных изображений ЭМВ.
(1.16)

h4=d + Ad'-2iSAU{S) ;
(1.17)