Контрольная работа

Данная контрольная работа призвана показать вам, что дисциплина «Распространение радиоволн и помех» это не только многочисленные формулы, но и решение совершенно конкретных прикладных задач. Поэтому речь пойдёт об известных вам системах радиосвязи – Wi-Fi.
Задание:
Необходимо будет оценить особенности распространения радиосигнала от точки доступа Wi-Fi до абонентского устройства с учетом препятствий на его пути, а также определить возможную дальность связи при наличии и отсутствии препятствий.
Номер варианта соответствует последним двум цифрам пароля.
Исходные данные к контрольной работе представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Энергетические параметры точки доступа Wi-Fi и абонентского устройства

Номер варианта (две цифры пароля) Мощность излучения радиопередатчика точки доступа, мВт Потери энергии в фидере точки доступа, дБ Коэффициент усиления антенны точки доступа, дБи Рабочий диапазон частот, ГГц Коэффициент усиления антенны абонентского устройства, дБи Потери энергии в фидере абонентского устройства, дБ Чувствительность приёмника абонентского устройства, дБм

00 50 0,05 8 2,4 2 0 -85

01 60 0,1 7 2,4 3 0,05 -82

02 70 0,15 6 2,4 4 0,1 -80

03 80 0,2 5 2,4 5 0 -77

04 90 0,05 8 2,4 2 0,05 -74

05 100 0,1 7 5,0 3 0,1 -69

06 50 0,15 6 2,4 4 0 -68

07 60 0,2 5 2,4 5 0,05 -67

08 70 0,05 8 2,4 2 0,1 -85

09 80 0,1 7 2,4 3 0 -82

10 90 0,15 6 2,4 4 0,05 -80

11 100 0,2 5 5,0 5 0,1 -77

12 50 0,05 8 2,4 2 0 -74

13 60 0,1 7 2,4 3 0,05 -69

14 70 0,15 6 2,4 4 0,1 -68

15 80 0,2 5 2,4 5 0 -67

16 90 0,05 8 2,4 2 0,05 -85

17 100 0,1 7 5,0 3 0,1 -82

18 50 0,15 6 2,4 4 0 -80

19 60 0,2 5 2,4 5 0,05 -77

20 70 0,05 8 2,4 2 0,1 -74

21 80 0,1 7 2,4 3 0 -69

22 90 0,15 6 2,4 4 0,05 -68

23 100 0,2 5 5,0 5 0,1 -67

24 50 0,15 6 2,4 4 0 -80

25 60 0,2 5 2,4 5 0,05 -77

26 70 0,05 8 2,4 2 0,1 -74

27 80 0,05 8 2,4 2 0 -85

28 90 0,1 7 2,4 3 0,05 -82

Таблица 2 – Параметры среды распространения

Номер варианта (две цифры пароля) Типы препятствий на пути прохождения радиосигнала

Железобетонная стена Деревянная стена Гипсокартонная стена

00 1 0 2

01 0 2 1

02 1 0 2

03 0 2 1

04 1 0 2

05 0 2 1

06 1 0 2

07 0 2 1

08 1 0 2

09 0 2 1

10 1 0 2

11 0 2 1

12 1 0 2

13 0 2 1

14 1 0 2

15 0 2 1

16 1 0 2

17 0 2 1

18 1 0 2

19 0 2 1

20 1 0 2

21 0 2 1

22 1 0 2

23 0 2 1

24 1 0 2

25 0 2 1

26 1 0 2

27 0 2 1

28 1 0 2

=============================================

Лабораторная работа

Цель лабораторной работы: изучить характер изменения напряженности поля в точке приёма в реальных условиях распространения и в случае свободного пространства в зависимости от расстояния между передатчиком и приёмником.Подготовка к лабораторной работе

1. Изучить конспект лекций по теме «5 Распространение радиоволн в свободном пространстве» и «6 Влияние земной поверхности на распространение радиоволн в однородной тропосфере
2. Ознакомиться с принципами работы и заполнениями рабочих окон калькулятора по расчёту напряжённости поля в точке приёма.

Задание на лабораторную работу

Изучение зависимости напряженности поля в точке приёма в реальных условиях распространения и в случае свободного пространства от расстояния между ТВ передатчиком и точкой приёма.

Ввести в рабочие окна калькулятора следующие исходные данные в соответствии с вариантом (вариант – последняя цифра пароля):

Таблица 1 – Исходные данные для выполнения задания 1.

Вариант Диапазон частот в рабочем окне калькулятора Мощность ТВ передатчика Рпд, Вт Коэффициент усиления передающей антенны, Gпд, дБи Частота радиосигнала, МГц Высота подвеса передающей антенны h1, м Затухание в фидере, дБ\м Неровность рельефа местности Δh,м

1 IV 10 8,0 474 20 0,01 15

2 IV 25 8,5 490 30 0,011 10

3 IV 50 9,0 506 40 0,005 20

4 IV 100 9,5 522 45 0,007 30

5 IV 250 10,0 538 50 0,009 15

6 IV 300 10,5 554 60 0,01 10

7 IV 500 11,0 570 65 0,012 20

8 V 1000 11,5 584 75 0,004 30

9 V 2000 12,0 602 100 0,007 15

0 V 5000 10,0 618 150 0,009 20

Обратите внимание на параметры, которые являются общими для всех вариантов:

Длина фидера передатчика lф=h1+20, м

Расстояние между передатчиком и точкой приёма – 1 км.

Высота подвеса приёмной антенны h2="10 метров" .

Плотность городской застройки 10%

Заданная вероятность приёма по времени в точке приёма Т=50 %.

Заданная вероятность приёма по месту в точке приёма L=50 %.

Все исходные данные, в том числе рассчитанные параметры необходимо внести в отчёт.

Снять зависимости напряженности поля в точке приёма в реальных условиях распространения и в случае свободного пространства от расстояния между ТВ передатчиком и точкой приёма для различных значений R, меняя их в соответствующем окне калькулятора от 1 до 100 км.

Таблица 2

R, км 1 2 5 10 20 30 50 75 100

Ереальн, дБмкВ/м

Есвоб, дБмкВ/м

V, дБ

Значения Есвоб и Ереальн, дБмкВ/м при изменении параметра R определяются в окне вывода результатов расчёта.

После заполнения соответствующих строк необходимо вычислить параметр V – множитель ослабления поля свободного пространства, показывающий различие между значениями напряжённости поля в точке приёма при распространении в свободном пространстве и в реальных условиях.

V=E_"реальн." -E_(своб.),дБ (1)

По результатам измерения и вычисления построить кривые: Ереальн = f(R) и Есвоб = f(R) – на одном графике, а также график V = f(R). Сделать выводы.

Изучение зависимости расстояния прямой видимости от высоты подвеса антенны ТВ передатчика.

Ввести в рабочие окна калькулятора следующие исходные данные в соответствии с номером варианта:

Обратите внимание, что измерение производится при одинаковом значении расстояния от передатчика до приёмника, а вот значение h1 будет меняться.

Таблица 3 – Исходные данные для выполнения задания 1.

Вариант Диапазон частот в рабочем окне калькулятора Мощность ТВ передатчика Рпд, Вт Коэффициент усиления передающей антенны, Gпд, дБи Частота радиосигнала, МГц Расстояние, км Затухание в фидере, дБ\м Неровность рельефа местности Δh,м

1 IV 10 8,0 474 20 0,01 15

2 IV 25 8,5 490 20 0,011 10

3 IV 50 9,0 506 20 0,005 20

4 IV 100 9,5 522 20 0,007 30

5 IV 250 10,0 538 20 0,009 15

6 IV 300 10,5 554 20 0,01 10

7 IV 500 11,0 570 20 0,012 20

8 V 1000 11,5 584 20 0,004 30

9 V 2000 12,0 602 20 0,007 15

0 V 5000 10,0 618 20 0,009 20

Снять зависимости расстояния прямой видимости от величины высоты подвеса передающей антенны h1,м, меняя их в соответствующем окне калькулятора от 50 до 300 м. Заполнить таблицу измерений.

Таблица 4

h1,м 50 75 100 150 200 250 300

R прям. вид., км

По результатам измерения построить графики: R прям. вид. = f(h1), Сделать выводы.

Содержание отчёта по лабораторной работе

Название и цель работы

Исходные данные для заданного варианта с учётов всех расчётных величин

Заполненная таблица измерений (таблица 2)

Построенные графики зависимостей:

Ереальн = f(R) и Есвоб = f(R) – в одних системах координат,

V = f(R),

R прям. вид. = f(h1).

Выводы по результатам измерения и вычисления.

Обратите внимание, что выводы подразумевают анализ полученных зависимостей и результатов, а не констатацию факта, что график имеет возрастающую или убывающий характер.

Особое внимание обратите на расходящийся характер зависимости графиков Ереальн = f(R) и Есвоб = f(R). Почему с увеличением расстояния значение множителя ослабления уменьшается?