Вопросы от студента по каналам связи

Help
Есть три однотипных задания...

Нужно выдвинуть технические требования (по радиотехническим параметрам (частота, мощность, чувствительность и др.)) и описать на какой элементной/аппаратной базе можно создать такие каналы связи:

1) обмен цифровой информацией, скорость 9,6 кбит/с, расстояние до 300 м. аппаратура носимая, масса не более 1,5 кг с питанием.

2) обмен цифровой информацией, скорость 9,6 кбит/с, расстояние 60 км, аппаратура с одной стороны стационарная (антенна может быть на вышке), с другой стороны носимая (опять 1,5 кг).

3) передача цифровой информации с подвижного объекта на базовую станцию, скорость 2 мбит/с, расстояние 60 км

У кого есть какие соображения, в какую сторону смотреть, за что хвататься?

Поищите схемы радиомодемов.(для 2 )
1.хватит и блютуза умощнёного,или wi-fi умощнёного.мой рекорд на блютуз-50 метров в помещении.
а вот про частоты и мощность увы нескажу .
ну задание 3 нечего неподскажу.
для 2 и 3 однозначно нужна лицензия на использование частот.
п.с.прочитайте как устроена сдма связь,устроен блютуз и ви-фи
,а так же информацию по радиомодемам.

Цитата:

---

Сообщение от RK6AJQ

Поищите схемы радиомодемов.(для 2 )
1.хватит и блютуза умощнёного,или wi-fi умощнёного.мой рекорд на блютуз-50 метров в помещении..

---

А на сколько его надо умощнить?
Как связать дальность связи, мощность передатчика (в dBm), чувствительность приемника (в dBm)? Вообще, я уже запутался конкретно в этих dBm :-(

Цитата:

---

Сообщение от RK6AJQ

для 2 и 3 однозначно нужна лицензия на использование частот..

---

Так и напишем в курсовой работе: "нужна лицензия" :ха-ха:

http://www.radioscanner.ru/forum/ind...ge=0#msg168392 - Бюджет канала связи
http://www.radioscanner.ru/forum/ind...ge=0#msg128246 -интернет по радиоканалу-как?

http://www.radioscanner.ru/forum/ind...age=1#msg12585 - дальность связи?
может эти ссылки вам помогут немного.

Цитата:

---

Сообщение от titanik

А на сколько его надо умощнить?
Как связать дальность связи, мощность передатчика (в dBm), чувствительность приемника (в dBm)? Вообще, я уже запутался конкретно в этих dBm

---

увы не разработчик я,кое что читал в инете,немного своего опыта(голосовая связь).я привел вам примеры откуда стоит начать поиск,и некоторые мои мысли по этому поводу.Увы я телерадиомастер(пту) и бюджет канала связи посчитать не умею.

Цитата:

---

Сообщение от titanik

Так и напишем в курсовой работе: "нужна лицензия"

---

неверно.нужно написать,что при работе на частотах ххх мощностью yyy нужно получение лицензии. Обосновать частота ххх -потому что,На этой частоте возможна устойчивая связь,при меньшей мощности передатчика.мощность yyy-в соответствии с расщетом.И обосновать необхоимость разрешения ссылкой на закон.но при этом обязательно!выполнить задание,т.е. разработать схему (или устройство),а уже в конце ознакомить с тем ,что использовать его можно только с разрешения соответствующего органа власти.
надеюсь я хоть чем то смог вам помочь.увы я не инжинер по радиосвязи,
и большего я не могу.

Спасибо за ссылки, немного помогли, хотя вопросы остаются открытыми. На счет формулировок, право же, я бы написал не хуже :rolleyes:

Цитата:

---

Сообщение от titanik

Спасибо .... не хуже

---

рад ,что хоть чем то помог.

Расчет дальности связи:
Y=Gпер+Gант+Gант-Gпр, где
Y-усиление тракта, Gпер-уровень сигнала передатчика,
Gант-усиление антенны передатчика,Gант-усиление антенны приемника,
Gпр-чувствительность приемника.Она обычно со знаком минус,поэтому
например,может выглядеть так: 10дБ+0дБ+3дБ-(-25)дБ=38дБ
Усиление тракта расчитывается по графику-если не найдешь,потом
выложу в теме.Затем определяется высота подвеса антенн.
Про эллипсоид Френеля что нибудь слышал?
Если нет-спрашивай.

D(km)=4,12x(h1^0.5+h2^0.5)
На всякий случай - дальности 60 км в движении на УКВ, вероятнее всего невозможна. Ибо высоты антенн будут за 40 метров.
Связь на КВ с такой скоростью тоже нереальна ибо ширина полосы будет около 4 МГц.
Так что или связь с вышкой 150 м высотой и работа СДМА сигналом или спутниковая. Но лучше голуби!

Цитата:

---

D(km)=4,12x(h1^0.5+h2^0.5)

---

Если можно,поясните пож

h1=h2=(r/8,24)в квадрате +4,47 х корень из r - Это высота подвеса антенн,
где r -расстояние между антеннами (км).
(60/8,24)*+4,47 х кв корень из60=53,021 + 4,47 х 7,75 = 87,66 м
И попутно вопрос-как расчитать мощность передатчика,если на нагрузке 75 Ом
уровень 0 дБ ?

Кстати,если одна из антенн находится на земле,вместо коэф-та 8,24
подставляется 4,12. Т.е. h1=h2=(r/4,12)*+4,47 х кв кор из r .
*-это значит возвести в квадрат,
х - это значит умножить.

Формула представленная мной из институтского курса РРВ. Где н1 и н2 высоты подъема антенн в метрах. Обычно по этой формуле расчитывается радиорелейная линия (распространение на УКВ в пределах прямой видимости). Формула полученная эмпирическим путем учитывает кривизну земной поверхности. И поверьте, формула работает.

По поводу второго вопроса, нехватает еще длинны фидерной линии, а так же затухания в кабеле в дБ\м
При этом учтите, что затухание в кабеле разное на разных частотах.

И получится Р=Рпер - Афтр; Афтр = Акаб * Лкаб.
А вот с переводом на 75 Ом сейчас и не подскажу, вообще то считается Ро это мощность рассеиваемая на сопротивлении 600 Ом:
Dp = 10 lg (P1/Pо) [дБ] или [dB]
Чаще всего выбирают мощность P0=0.001 [Вт]=1 [мВт], рассеиваемую на сопротивлении 600 [Ом], тогда мощности 1мВт соответствует напряжение U0=0.775 [В] и ток I0=1.29 [мА].
А вот на 75 Ом даже не вспомню.

Цитата:

---

Сообщение от exUA9CON

Если можно,поясните пож

h1=h2=(r/8,24)в квадрате +4,47 х корень из r - Это высота подвеса антенн,
где r -расстояние между антеннами (км).
(60/8,24)*+4,47 х кв корень из60=53,021 + 4,47 х 7,75 = 87,66 м
И попутно вопрос-как расчитать мощность передатчика,если на нагрузке 75 Ом
уровень 0 дБ ?

---

Что значит на земле - у нее есть все равно высота подвеса - пусть 2 метра но есть.
Коэффициент 8,24 я не встречал. УКВ линии считаются по указанной мной формуле.

Цитата:

---

Сообщение от exUA9CON

Кстати,если одна из антенн находится на земле,вместо коэф-та 8,24
подставляется 4,12. Т.е. h1=h2=(r/4,12)*+4,47 х кв кор из r .
*-это значит возвести в квадрат,
х - это значит умножить.

---

Чаще всего выбирают мощность P0=0.001 [Вт]=1 [мВт], рассеиваемую на сопротивлении 600 [Ом], тогда мощности 1мВт соответствует напряжение U0=0.775 [В] и ток I0=1.29 [мА].

Правильно! зная P , U, I не трудно пересчитать U и I при 75 Омах.

И еще вопрос.
Блин,приятно иметь дело со знающим человеком...

Если на входе приемника уровень 65 дБ (допустим на 600 Омах-я потом
пересчитаю) сколько это будет в мкВ ?

ну вот смотриhttp://b.foto.radikal.ru/0608/f61374b85433.jpg[/IMG]]

Голубеньким цветом выделен эллипсоид Френеля.
Пунктир от антеннеы к антенне-это линия визирования.
Если антенну (хотя бы одну) поставить на землю,т.е. сделать ниже расчетной высоты-часть эллипсоида *вырежется*,
т.е. это приведет к потере ЗНАЧИТЕЛЬНОЙ ! сигнала.
Отсюда и коэффициент другой!
Блин! эту тему надо в раздел УКВ-истам в качестве ликбеза!

Цитата:

---

D(km)=4,12x(h1^0.5+h2^0.5)

---

А можно формулу понято написать?
Я чёт не вьехал ^ - это что ?

Я как не считаю что то много у меня получается (1378) при стандартном подсчете. Я так понимаю для вычисления напряжения на входе УРЧ нормируется на 1мкВ? И получается переводить надо 65 дБмк
А вообще спасибо, заставил меня вспоминать. Кстати если не сложно - как в этом случае пересчитывать.

Цитата:

---

Сообщение от exUA9CON

Чаще всего выбирают мощность P0=0.001 [Вт]=1 [мВт], рассеиваемую на сопротивлении 600 [Ом], тогда мощности 1мВт соответствует напряжение U0=0.775 [В] и ток I0=1.29 [мА].

Правильно! зная P , U, I не трудно пересчитать U и I при 75 Омах.

И еще вопрос.
Блин,приятно иметь дело со знающим человеком...

Если на входе приемника уровень 65 дБ (допустим на 600 Омах-я потом
пересчитаю) сколько это будет в мкВ ?

---

это степень в степени 1\2 это корень

Цитата:

---

Сообщение от exUA9CON

А можно формулу понято написать?
Я чёт не вьехал ^ - это что ?

---

Мы применяли для расчета радиорелейных линий связи именно такую формулу, хотя вот нашел:

Расстояние прямой видимости ( а именно это нам и надо) в км, с учетом кривизны земли, можно рассчитать по формуле:
Формула
где Н1 и Н2 – высоты подвеса антенн в точках передачи и приема в м. Эта формула хорошо применима для расчета дальности связи прямой волной.

В то же время, Си-Би радиоволна, имея длину около 11 м, способна распространяться вдоль поверхности земли, огибая ее, что позволяет ей распространяться несколько дальше зоны прямой видимости (земная волна). Зона радиовидимости при этом может быть рассчитана по формуле:

Цитата:

---

Сообщение от exUA9CON

Голубеньким цветом выделен эллипсоид Френеля.
Пунктир от антеннеы к антенне-это линия визирования.
Если антенну (хотя бы одну) поставить на землю,т.е. сделать ниже расчетной высоты-часть эллипсоида *вырежется*,
т.е. это приведет к потере ЗНАЧИТЕЛЬНОЙ ! сигнала.
Отсюда и коэффициент другой!
Блин! эту тему надо в раздел УКВ-истам в качестве ликбеза!

---

Coyote
А рупорные антенны знакомы ?
А то есть проблемка - какой к волноводу сделать облучатель-угол конуса ,
что бы получить максимальное усиление.А,да, волновод круглый - банка,
и к нему нужно конусный облучатель. Перерыл в сети кучу линков- везде
расчет пирамидальных облучателей.Но на фотках вижу много промышленных
конусных облучателей.Поиск дает только дико-конусные антенны

Цитата:

---

http://d.foto.radikal.ru/0608/271f7cfd4822.jpg

---

Вот к этой банке (антенне ) . Внутри 1/4 волновой штырь.

Две такие антенны - необходимое расстояние - 500 м

http://d.foto.radikal.ru/0608/271f7cfd4822.jpg
вот она

что ж она не вставляется то

Ну все, закачал таки

Частоты 950 - 2150 мГц
Нужен облучатель
Утеплитель с алюмин покрытием уже приобрел :-)

Цитата:
D(km)=4,12x(h1^0.5+h2^0.5)



А можно формулу понято написать?
Я чёт не вьехал ^ - это что ?

А можно формулу в Paint-е нарисовть,а потом в текст
поста вставить .

1.Рисуешь формуму в Ворде
2.Заходишь -файл-сохранить как-обзываешь ее как -нибудь-ФОРМАТ JPG или XML
3.Кладешь ее например в мои документы
4.Заходишь на : http://www.foto.radikal.ru/
5.Обзор
6.находишь формулу в своих документах-двойной клик
7.Нажимаешь ЗАГРУЗИТЬ
Ждешь пока загрузится
8.Копируешь ссылку ( я обычно копирую вторую сверху )
9.Вставляешь в текст поста в этом форуме. Имидж-вставить-имидж

Спасибо за показанный способ. Все проще ^ - это значек возведения в степень.

Цитата:

---

Сообщение от exUA9CON

Цитата:
D(km)=4,12x(h1^0.5+h2^0.5)



А можно формулу понято написать?
Я чёт не вьехал ^ - это что ?

А можно формулу в Paint-е нарисовть,а потом в текст
поста вставить .

1.Рисуешь формуму в Ворде
2.Заходишь -файл-сохранить как-обзываешь ее как -нибудь-ФОРМАТ JPG или XML
3.Кладешь ее например в мои документы
4.Заходишь на : http://www.foto.radikal.ru/
5.Обзор
6.находишь формулу в своих документах-двойной клик
7.Нажимаешь ЗАГРУЗИТЬ
Ждешь пока загрузится
8.Копируешь ссылку ( я обычно копирую вторую сверху )
9.Вставляешь в текст поста в этом форуме. Имидж-вставить-имидж

---

По второму вопросу вот ссылка www.wifiantenna.org.ua/category/antennas/
Там есть очень интересный материал практического изготовления двух антенн и создания линка на 10 км все го лишь из двух вайфай точек доступа (Длинки кажется).
Там же есть пример антенны из пивной бутылки - облучателем там выступает четвертьволновый вибратор (кусок провода).
Кстати обрати внимание на то, что диапазон указанный тобой довольно широк, поэтому антенна типа рупор на некоторых частотах может и не работать. (связь между длинной волны и физическими размерами рупора) да и проблемма с излучателем - достанет расчитывать емкости (для режима работы "удлиннение" или индуктивности для "укорочение").
Сейчас держу в руках книгу "Антенны" том 2 Г.Б. Белоцерковский тут как раз изложены принципы расчета рупорных,волноводных, щелевых и прочих УКВ антенн.

Кстати, у банки отпили край на который надевается крышка. В таком как сейчас исполнении на краях банки идет рассеивание энергии на боковые лепестки, а также есть отраженный от ободка сигнал.
Но лично мое мнение если 500 м, то использовать УСБ - вайфай , но излучать в антенну из банки или как вариант в спиральную - описана там-же.

КРай у банки я отрезал давно.
Внутри четверьть волновой штырь на середину заявленного диапазона.
А такой тип антенны выбран не случайно. И геометрические размеры не случайны.
Баночная антенна РАСЧИТАНА. Что бы пропустить такой широкий спектр
я пересчитывал ант неск раз. И банку пришлось заменить на другую.
Больших размеров.Иначе пропускались более высокие частоты. И полоса была уже.

Цитата:

---

Сейчас держу в руках книгу "Антенны" том 2 Г.Б. Белоцерковский тут как раз изложены принципы расчета рупорных,волноводных, щелевых и прочих УКВ антенн

---

Ну и что там ? Оч интересно

Ссылки по антеннам WI-FI эти я знаю.Вот только по рассчету я другой
ссылкой пользовался.Но нигде нет расчета по полосе пропускания.
Кстати, расчет баночной антенны-круглого волновода-я делал по другой
ссылке.И ширина полосы получилась больше.
Поэтому я все-таки хотел бы облучатель к конусной антенне попробовать.

Я никак не пойму зачем именно такой широкий диапазон? Очень сложно добиться от такой антенны (как на рисунке) работы в режиме бегущей волны. А если это так, то всегда будет и отраженная волна и реативные составляющие. Да и сопротивление излучения будет меняться по sin^2 закону. А это говорит о том, что коэффициенты усиления будут неравномерны, а значит и излучаемая мощность тоже.
Еще раз говорю, это лично мое мнение, но антенну нужно расчитывать на одну частоту, а дальше увеличивать действующую длинну вибратора (несимметричного) емкостями.

Все дело в том, что в спутниковом телевидении , сигнал ,отраженный от
зеркала и принятый приемным четверьтьволновым штырем , преобразуется
конвертором в промужуточную частоту. Данная ПЧ передается от тарелки
к приемному ресиверу. Если её передавать по кабелю ( на большое
расстояние ) получается очень высокая цена.Для снижения затрат
можно применить беспроводной линк.Две пустые банки + пара усилков
стоят заметно меньше,чем несколько сотен метров кабеля с теми же
усилителями.Отсюда такие заморочки.А неравномерность в полосе
пропускания в данном случае не является определяющей.
Так что нужен облучатель.Как мне кажется,усиление такой антенны
д.б. примерно 10 - 15 дБ.

Так тебе нужен пример расчета рупорного излучателя? В упоминаемой мной книге такой расчет есть. Я могу попробовать егоотсканить это 3 странички. Если нужно пиши, отсканю.

Да,это мне интересно.
И рупорный и конусный ,если есть.(Это просто воронка )

Вот тут я нашел хорошие пособия, которые сам Белоцерковский разработывал:
htpp://www.peterlife.ru/download%20free%20online/zip%20books/all%20win%20zip%20downloads%20book%2014-3.htm

конкретно в этом пособии есть пример расчета рупорной антенны:
http://lib.aanet.ru/pdf/2002/bel-kr-2.pdf