6 – ТОПШИРИҚ

 

ДЕКАМЕТРЛИ ТЎЛҚИН РАДИОТРАССАСИНИ ҲИСОБЛАШ

 

 Ишдан мақсад:

 

ЮЧ диапазондаги радиотўлқинлар тарқалишининг асосий қонуниятларини ва ушбу диапазондаги радиоалоқа учун тўлқинлар жадвалини тузиш методикасини ўрганиш;

ЮЧ диапазони ичидан муайян радиотрасса учун тўлқинлар жадвалини тузишни ўрганиш;

Сигнал сатхининг тез ва секин узгаришлари учун қувват захирасини ҳисобга олган ҳолда узатгич қувватини ҳисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиш.

 

Услубий кўрсатмалар

 

Масалани ечишга киришишдан аввал [4, §5.8, 5.14] ёки [5, §§ 10.1-10.4, 10.7] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Радиотўлқинларнинг ушбу диапазонида узатиш ва қабул қилиш пунктлари орасидаги алоқа ер тўлқинлари ва фазовий (ионосферик) тўлқинлар ҳисобига оширилиши мумкин. ЮЧ диапазонида ер тўлқини орқали унча узоқ бўлмаган масофаларда (бир неча ўн километр) радиоалоқа ўрнатилиши мумкин. Фазовий тўлқин орқали эса, радиоалоқа исталган катта масофаларда  ўрнатилиши мумкин. Бунда радиотўлқинлар ердан ва ионосферадан кўп маротаба кетма-кет аксланиши мумкин. Шуни қайд этиб ўтиш керакки, радиоалоқани фазовий тўлқин орқали амалга ошириш учун узатгичга нисбатан кичик қувват кифоя қилади. ЮЧ диапазониниг ушбу уникал хусусияти узоқ масофали радиоалоқа тизимлари, радиоэшиттириш, узоқ (горизонт орти) радиолокация, ионосфера тадқиқотларида қўлланилади. Лекин шу билан бирга, ушбу диапазон радиотўлқинлари тарқалишининг бир қатор ўзига хос хусусиятлари улардан фойдаланиш самарадорлигини камайтиради. Бундай хусусиятларга, биринчи навбатда, радиотрасса характеристикаларининг ионосфера параметрларига жуда кучли боғлиқлиги киради. Радиотўлқинларнинг ионосферадан аксланиш қонуниятига мувофиқ, ЮЧ диапазонидаги тўлқинлар ионосферанинг фақат юқори қатламидан қайта оладилар. Қатлам концентрацияси F ва вақт бирлиги мобайнида урилишлар сони  ν  қуёш фаолияти, йил фасли, сутка пайтига боғлиқ равишда турли хил қийматларни қабул қилиши мумкин. Шу сабабли, етарли даражада ишончли радиоалоқа ўрнатиш учун, радиоалоқа частотасини мос равишда ўзгартириб туриш керак. Радиоалоқа частотаси қуйидаги шартлар таъминланганлигига қараб танланади:

 

6 – топшириқ

 

Узатиш ва қабул қилиш нуқталари маълум, уларда йўналган таъсир коэффициентлари D1 ва D2 бўлган антенналар ўрнатилган. Е қатламнинг аксланиш нуқтасидаги электрон концентрацияси га тенг. Қабул қилувчи қурилманинг киришидаги қувват Р2 га тенг. Хар хил жойларда ўрнатилган қабул қилувчи антенналар сони n га тенг. Логарифмик-нормал қонун стандарт оғишлари σ = 9 дБ қийматида алоқа берилган ишончлилик даражасида таъминланиши талаб этилади. Қайтарувчи қатлам баландлиги        hд = 250 км.

Вариантлар қийматлари 6.1-жадвалда келтирилган. Ушбу жадвалдаги қийматлардан фойдаланиб, методик кўрсатмаларга таянган ҳолда тўлқин жадвалини тузинг. Жорий вақт бўйича соат 12-00 га тўғри келадиган частота учун узатгич қуввати тез ва секин сўнишлар захираси билан хисоблансин.

6.1-жадвал

6.1-топшириқ учун вариантлар

Параметр

Талабалик гувоҳномаси номеридаги

охиргидан битта олдинги рақам

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Узатиш пункти тартиб рақами

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

А

3

4

9

6

7

8

9

10

12

14

D1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Талабалик гувоҳномаси номерининг сўнгги рақами

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Узатиш пункти тартиб рақами

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

D2

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

n

1

2

3

1

2

3

1

2

3

11

P2, пВт

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

р, %

90

95

99

90

95

99

90

95

99

90

 

6.2, 6.3 - жадвалларда узатиш ва қабул қилиш пунктлари номлари ва географик координаталари берилган.

6.2-жадвал

Узатиш координатадлари ва номлари

 

№

Узатиш пункти номланиши

Кенглик градусларда

(шим. кенг.)

Узунлик градусларда (шарқ. узун.)

1

Тошкент

41,3

69,2

2

Алма-оты

43,0

77,0

3

Душанбе

38,8

68,8

4

Бишкек

42,8

74,6

5

Чимкент

42,1

69,6

6

Наманган

41,0

71,7

7

Нукус

42,5

59,6

8

Самарқанд

39,5

65,8

9

Марқ

37,7

61,8

10

Ашхабад

38,0

58,2

 

 

 

 

 

6.3-жадвал

Қабул қилиш пункт координаталари ва номлари

№

Қабул қилиш пункти номланиши

Кенглик градусларда

(шим. кенг.)

Узунлик градусларда

(шарқ. узун.)

1

Москва

55,8

37,5

2

Санкт-Петербург

59,8

30,2

3

Киев

50,5

30,8

4

Минск

54,0

27,6

5

Рига

37,0

24,2

6

Таллинн

58,5

24,8

7

Вильнюс

54,7

25,3

8

Кишинев

47,0

28,8

9

Тбилиси

41,8

44,8

10

Ереван

40,1

44,7

Топшириқни қуйидаги тартибда бажариш тавсия этилади:

1. Иловада келтирилган дунё контур харитаси ёрдамида узатиш ва қабул қилиш пунктлари орасидаги масофани ва ионосферадан аксланиш нуқталари координаталари аниқланади.

2. Ионосферик карта ва номограммалардан фойдаланган ҳолда максимал қўллаш мумкин бўлган частоталар ва оптимал иш частоталари аниқланади. Намуна сифатида 6.4-жадвал олиниши мумкин.

3. ОИЧнинг трассадаги бир суткалик йўли графигини 6.1-расмдагидек қурилади ва тўлқин жадвали тузилади. Намуна сифатида 6.5-жадвал олиниши мумкин.

6.4-жадвал

4000 км дан қисқа трассалар учун суткалик МҚЧ ва ОИЧ графиги

Сутка пайти

МҚЧ - 0

МҚЧ - 4000

МҚЧ

ОИЧ

соат

МГц

МГц

МГц

МГц

0

 

 

 

 

4

 

 

 

 

8

 

 

 

 

12

 

 

 

 

16

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

6.1-Расм. ОИЧ суткалик йўли графиги.

 

6.5-жадвал

Тўлқин жадвали

 

Эслатма

 МГц

Частоталар ишлатилиш вақти

fОИЧ1

 

 

fОИЧ2

 

 

fОИЧ3

 

 

 

4. Узатгичнинг тегишли қуввати тез ва секин сўнишлар захираси билан ҳисобланади.

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                 1 – ИЛОВА

Симметрик вибраторнинг электродинамик тавсифлари.

 

 П.1.1-расм. l/λ нинг хар ҳил қийматларида токнинг симметрик вибратор бўйлаб тақсимотлари ва мос йўналганлик диаграммалари

П.1.2-расм. Симметрик вибратор йўналган таъсир коэффициенти Dmax нинг унинг нисбий елка узунлигига боғлиқлиги

 

2 – ИЛОВА

УҚТ радиотрассани ҳисоблаш графиклари

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

­

                                     

                                                                                                                    3 – ИЛОВА

 

ОПТИМАЛ ИШЧИ ЧАСТОТАЛАРНИ ТАНЛАШ УСЛУБИ

 

Хар бир конкрет радиолиния учун максимал қўлланилиши мумкин бўлган частоталар ва оптимал ишчи частоталар одатда ионосферик радиотўлқинлар тарқалиши радиопрогноз хариталари ёрдамида амалга оширилади. F2 қатлам ионлашуви ҳолатини прогноз шаклида, яъни, кутилувчи ҳолатини кўрсатувчи бундай хариталарни тузилишига сабаб, бу қатлам ионосферанинг энг беқарор (ўзгарувчан) ташкил этувчисилигидир. Бу хариталар бутун ер юзи бўйлаб жойлашган ионосферани вертикал зондлаш станцияларидан олинувчи F2 қатламнинг критик частоталари хақидаги маълумотларга асосланиб тузилади. Мухандислик амалиётида радиопрогнозларни қисқа муддатли ва узоқ муддатли турларига бўлиш қабул қилинган. Узоқ муддатли прогнозлар ўрта, сокин ионосфера ҳолати учун радиотўлқинлар тарқалиши прогнозидир. Вазифаси ва ўз ичига олувчи вақт даврига қараб, узоқ муддатли прогнозлар ойлик, йиллик ва ўн бир йиллик прогнозларга бўлинади. Қисқа муддатли прогнозлар эса ионосферада вужудга келувчи жўшқинланишлар, эҳтимоли бўлган ионосфера параметрларининг тинч ҳолатига нисбатан тойилишлар прогнозлари бўлиб, вазифасига қараб бир неча соатдан бир ойгача бўлган муддатни ўз ичига олишлари мумкин. Радиоцентр ва алоқа тугунлари учун частоталар жадвали тузишда асосий хужжат сифатида ойлик пронозлар хизмат қилади. Бу прогноз ичига максимал қўлланилувчи частоталар (МҚЧ) хариталари киради. Бу хариталарга изоплотлар, яъни, Москва вақти бўйича сутканинг маълум пайтида бир ҳил МҚЧ линиялари туширилган. Линиялар устидаги ёзувлар ушбу частоталарнинг МГц ларда ифодаланишидир. Одатда хариталар 2 соатлик интервал билан тузилади ва бир суткали комплект 12 харитадан иборат бўлади. Шундай қилиб, ионосферик харита маълум берилган моментда ер юзининг исталган нуқтасидаги МҚЧ нинг кутилаётган қийматини Москва декрет вақтига нисбатан аниқлаш имконини беради.

 

 

                                     П.3.1-расм. Дунё харитаси

 

П.3.2-расм. Катта айланалар харитаси

           

 МҚЧни аниқлаш учун қуйидагиларни билиш зарур:

1. Трасса узунлиги, яъни, узатувчи ва қабул қилувчи станциялар орасидаги масофа;

2. Радиотўлқинларнинг ионосферадан аксланиш нуқтаси координаталари.

Радиотрасса узунлиги – трасса бўйлаб радиотўлқиннинг ионосферадан неча марта аксланишини билиш учун аниқланади. Ионосферадан бир марта аксланиш билан радиоалоқа амалга оширилиши мумкин бўлган максимал масофа: F2 қатлам учун – 4000 км, F1 қатлам учун – 3000 км, E қатлам учун – 2000 км.

Радиотрасса узунлиги, аксланиш нуқталари координаталари ёки назорат нуқталарини аниқлаш учун дунё харитаси (П.3.1-расм) ва катта айланалар хариталаридан (П.3.2-расм) фойдаланилади. Бунинг учун қуйидагилар бажаралиши лозим:

Дунё харитаси устига калька ётқизилиб, калькага экватор, меридианлардан бири (450 шарқий узунликдан ўтувчи Москва декрет вақти меридиани) ва трассаннинг охирловчи пунктлари чизилади.

Калькани катта айланалар харитасига шундай ўтказиш керакки, бунда картадаги ва калькадаги экваторлар бир-бирига мос тушсин. Калькани экватор бўйлаб узатувчи ва қабул қилувчи станцияларни белгиловчи нуқталар катта айлана ёйи остига тушгунча, ёки ён ёйлар орасида оралиқ ўрин эгаллагунича суриб борилади. Калькада радиотрасса учларини бирлаштирувчи катта айлананинг ёй қисми ажратилиб чизилади.

 

 

 

П.3.3-расм. Радиотрасса узунлиги ва аксланиш нуқталари хисоблаш намунаси

 

 

 

Картадаги пунктир чизиқлар катта айланалар ёйларини 500 км ли кесмаларга, нуқтали пунктир чизиқлар эса 1000 км ли кесмаларга ажратади. Олинган кесмаларни қўшиш натижасида трасса узунлиги аниқланади. Қайтариш ва назорат нуқталари крест белгиси билан акс эттирилади. Бир қайтаришли трасса учун қайтариш нуқтаси катта айлана ичидаги радиотрасса учларини уловчи ёй ўртасида аниқланади. 4000 км дан узоқ радиотрассаларда радиоалоқа F2 қатламида ионосферадан бир неча бор аксланиш орқали олиб борилади. Бу ҳолда аксланиш узатиш пунктидан 2000 км узоқликда жойлашган 2 назорат нуқтасида бўлиб ўтгани таҳмин қилинади.

Аксланиш нуқтаси координаталарини аниқлаш учун, калькани дунё харитасига олиб ўтилади, экватор ва меридиан линиялари мосланади. Картанинг градусли тўри бўйича аксланиш ёки назорат нуқталари топилади.

МҚЧ ни ионосферик хариталар орқали аниқлашда нолга тенг масофа учун F2 – 0 МҚЧ ва 4000 км га тенг масофа учун F2 – 4000 МҚЧ да сутканинг хар қайси пайти учун калькани шундай қўйиш керакки, бунда калька экватори ва меридиани харитадаги экватор ва меридианларга мос тушсин.

МҚЧ – 0 ва МҚЧ – 4000 саноғи аксланиш нуқтасига мос келувчи бир ҳил частоталар линияси (изоплет) да ётувчи частота қийматига қараб олиб борилади. Агар трасса узунлиги 0 ва 4000 км оралиғидаги исталган қийматга тенг бўлса, керакли масофа учун F2 – МҚЧ номограммадан (П.3.4-расм) аниқланади.

Мисол учун: трасса узунлиги 3000 км. Бундай трассада максимал қўллаш мумкин бўлган частота МҚЧ – 4000 дан кичик, лекин МҚЧ – 0 дан катта. МҚЧ – 3000 ни аниқлаш учун, биринчи ўринда, ионосферик харитадан  F2 – 0 – МҚЧ ва F2 – 4000 – МҚЧ лар аниқланади. Бунинг учун ионосферик харитага калькани экватор ва меридианларни мослаштирилиб ётқизилади. Аксланиш нуқтасининг тўғрисидан бошлаб трасса ўртасидан керакли               F2 – 0 – МҚЧ ва F2 – 4000 – МҚЧ қийматгача санаб борилади.

Айтайлик, F2 – 0 – МҚЧ = 6 МГц, F2 – 4000 – МҚЧ = 12 МГц бўлсин.    F2 – 3000 – МҚЧ ни топиш учун F2 – 0 – МҚЧ ўқида 6 МГц, F2 – 4000 – МҚЧ ўқида эса 12 МГц ажратилади.

Номограмма устига шаффоф чизғични олинган рақамларни бирлаштирадиган қилиб қўйилади. Бу линия билан горизонтал линиянинг кесишиш нуқтаси, у радитрассанинг узунлиги – 3000 км га тенг, 4000 – МҚЧ частоталар линиясига оғма линияларга параллел равишда туширилади         (П.3.4-расм). Олинган натижа F2 – 3000 – МҚЧ = 11,3 МГц ни ташкил қилади.

Ионосферадаги электронлар концентрациясининг ҳисобга олинмаган ўзгаришлари алоқа бузилишига олиб келмаслиги учун, оптимал ишчи частота (ОИЧ) ҳисобланади. У – тўлқинлар  жадвалини тузишдаги ишчи диапазоннинг юқори чегараси бўлиб, аксланиш шартлари бўйича бир ой даврининг 90% и давомида алоқа билан таъминлай олади. Кузатишларнинг статистик анализи шуни кўрсатадики, ионосферанинг тинч ҳолатида ОИЧ F2 қатламнинг бир ойлик МҚЧ сидан 10…20% га кичик бўлиши керак.

Халқаро қоидаларга биноан, хар бир қисқа тўлқинли радиолинияга сутка давомида иш олиб бориш учун бир қатор белгиланган частоталар ажратилади. Узун линиялар учун бундай частоталар сони 4-5 тага етади, қисқароклари учун 2-3.

 

 

П.3.4-расм. Узунлиги 0 дан 4000 км гача бўлган радиотрассалар учун

F2-МҚЧ ни аниқлаш номограммаси

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Декабр ойи учун F2-0-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 0

Декабр ойи учун F2-0-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 4                                                                 

Декабр ойи учун F2-0-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 8.

 

Декабр ойи учун F2-0-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 12.

 

 Декабр ойи учун F2-0-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 16.

 

Декабр ойи учун F2-0-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 20.

Декабр ойи учун F2-4000-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 0

 Декабр ойи учун F2-4000-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 4.

                                                                           

Декабр ойи учун F2-4000-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 8

Декабр ойи учун F2-4000-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 12.

Декабр ойи учун F2-4000-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 16

Декабр ойи учун F2-4000-МҚЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 20.

Адабиётлар  рўйхати

 

1.     Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. – М.: Связь, 1972.

2.     Кочержевский Г.Н., Ерохин Г.А., Козырев Н.Д. Антенно-фидерные устройства – М.: Радио и связь, 1989.

3.     Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. – М.: Радио и связь, 1981.

4.     Долуханов М.П. Распространение радиоволн. – М.: Связь, 1972.

5.     Черенкова Е.Л., Чернышев О.В. Распространение радиоволн – М.: Радио и связь, 1984.

6.     Ерохин Г.А., Чернышев О.В. и др. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. – М.: Радио и связь, 1996.

7.     Ерохин Г.А., Чернышев О.В., Козырев Н.Д., Кочержевский В.Г.            Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. – М.: Радио и связь, 2004.

8.     Ликонцев Д.Н Антенно-фидерные устройства. Конспект лекций. – Т.: ТУИТ, 2002.

 

“АНТЕННА-ФИДЕР  ҚУРИЛМАЛАРИ ВА  РАДИОТЎЛҚИНЛАРНИНГ ТАРҚАЛИШИ” фанидан ШАХСИЙ ТОПШИРИҚЛАР ВА УСЛУБИЙ КЎРСАТМАЛАР 5522100 – «Телевидение, радиоалоқа ва радиоэшиттириш», 5522000 – «Радиотехника», 5524408 - «Мобил алоқа тизимлари» таълим йўналишлари учун

АФҚ кафедраси мажлисида кўриб чиқилган (28.01. 2008 й. даги № 18-баённома) ва нашрга тавсия этилган.

ТАТУ ИУК мажлисининг 17.04.2008 й. - баённомаси асосида нашрга тавсия этилган.

 

Тузувчи доц. Ликонцев Д.Н.

Масъул муҳаррир доц. Ликонцев Д.Н.

Тахририй-мусаххихлик хайъати:

Муҳаррир доц. Абдуазизов А.А.

Мусаххих  асс. Юланова Н.Д.