Пример расчёта напряженности электрического поля в точке приема

Задача. Рассчитать зону уверенного приёма и напряженность электрического поля в точке приема, составить таблицу для следующих высот подвеса передающей (й,) и приемной антенн

(V

Таблица 2.1

Вариант

1

2

3

Высоты подвеса антенн

h | =180 м

Д =100 м

11] =50 м

h2=25 м

h2 =50 м

h0 =50 м

Расчет произвести для 1, 6, 21, 47 и 61 телевизионных каналов. Мощность радиопередатчика Р = 10 кВт. Коэффициент усиления передающей антенны D = 10. По полученным данным сделать вывод как изменится зона прямой видимости и напряженность поля для различных каналов.

Решение.

Номинальная ширина полосы частот радиоканала ТВ вещания 8 МГц

(см. рис 2.1, а). Исходя из этого рассчитаем полосы частот

и соответствующие их границам длины волн ТВ каналов указанных в задании: f ?= /2 ширина полосы частот ТВ канала, МГц; Л, + л2 соответствующие границам этой полосы длины волн, м. Причем Я = , где с = 3 • 108 .

с 3-Ю8-/

Для 1 ТВ канала: f. = 48,5 Л//1/, Я. = — =-------с- = 6.1855 лг,

f{ 48,5-106 Гц

с ЗЮ8-/

Д = 56,5 МГц, Л, = — =------Д— = 5,3097 jw,

2 2 /2 56,5-&Гц

с 3-Ю8-/

Для 6 ТВ канала: f. = 174 МГц. Д = — =-----= 1,7241 м,

fl 174 Ю6 Гц

с 3-Ю8-/

Д = 182МГц,Л~ = =- Д- = 1,6484 .и,

2 2 /2 182-Ю6 Гц

с

Для 21 ТВ канала: Д = 470 МГц, Л. = — =-----Д— = о, 6383 м,

Д 470-1О6 Гц

с 3-Ю8-/

Д = 478 МГц, Л~ = — =-----Д- = 0,6276 л/,

2 2 /2 478-106Л/

с 3-ю8-/

Для 47 ТВ канала: Д = 678 МГц. Л. = — =-----Д— = 0,4425 м,

Д 678-Ю6 Гц

с 3-ю8-/

Д = 686 МГц, А, = — =-----Д— = 0,4373 м,

f2 686 -Ю6 Гц

с 3-Ю8-/

Для 61 ТВ канала: f = 190 МГц, Л. = — = ^ — = 0,3797.и,

Д 790-Ю6 Гц

Г, = 798 МГц, Ло = — =------‘ = о, 3759 л/,

2 2 /2 798 106Л/

ТВ канал

Ширина полосы канала /( + , МГц

Длина волн Я, + Л,, м

1

48,5-56,6

6,1855-5,3097

6

174-182

1,7241-1.6484

21

470-478

0,6383-0,6276

47

678-686

0,4425-0,4373

61

790-798

0,3797-0,3759

3-1О/

с / с

Рассчитаем зону уверенного приема и напряженность электрического поля для трех вариантов

подвеса антенн для каждого канала по формулам:

где Aj Л2 - высоты передающей и приемной антенн, м;

г - расстояние между антеннами, км;

Р — мощность радиопередатчика, кВт;

Л — длина волны его излучения, м;

D — коэффициент усиления передающей антенны.

  • 1 вариант: q=4,12 =4,12 T180 + V25 = 75,88 ли,
  • 2 вариант: >2=4,12 Jh^ + =4,12 7100 + 750 = 70,33 км,
  • 3 вариант: >,= 4.12 ^ +^ = 4,12 V50 + >/50 = 58,26 ли;

Напряженность электрического поля

Для 1 ТВ канала:

  • 2.18- /;, •/г27е-D 2,18-180-25-710-10
  • 1 вариант: Е. = -----і—--• =--------------*---= 2,75 мВ/м;

Л{-Гу 6,1855-75,88“

2,18 Л. -/z2 -VFd 2,18-180-25-710-10 ,

Е~ =-----1—4,-----= -----------,— = 3,21 мВ/м;

A2Tj 5,3097-75,88

  • 2.18- Л. -/г27е-?> 2.18-100-50-710-10 ,
  • 2 вариант: Е. =-----—-----=-------------9--= 3,56 мВ/м;

Л^г// 6,1855-70,33

2.18- Л. -h?-fp~D 2,18-100-50-710-10 .

Е? =-----1—,--= 4,15 мВ/м;

/122 5,3097-70,33

  • 2.18- Л, h~ IP D 2,18-50-50-710-10 ,
  • 3 вариант: Е. =----- -----=-------------9 =2,6 мВ/м;

Л{-г^ 6,1855-58,262

2.18- Л, Ііу-уІР-D 2,18-50-50-710-10 ,

Е9 = ----1—4--= ----------~— = 3,02 мВ/м;

Л2-г^ 5.3097 ? 58,262

для 6 ТВ канала:

  • 2,18-А,-Л2 ?'[P~D 2.18 180 25-710-10
  • 1 вариант: Е. = 1 2 = 2 = 9.88.w5/.w;
  • 1,7241-75,88
  • 2,18-Л. 2-7р-О 2,18-180-25-V10-10 ,

Е? =-----!—=5-----=--------------2---= 10.34 мВ/м;

/l2-/j 1.6484- 75,88

  • 2 вариант:
  • 2,18-А. Л27р-?> 2,18-100-50-710-10 ,

Е. =-----12---= 12,78 мВ/м;

Ayrj/ 1.7241-70,33

  • 2.18- Л. -Л? -7р-Г> 2,18-100-50-710-10
  • ?2 =-------------=--------------2---=13,37 мВ/ м;

Л22 1.6484- 70,33

  • 2,18 /1. -h7-IP D 2,18-50-50-710-10 ,
  • 3 вариант: Е, =-----і—-----=------------2— = 9,31 мВ/м;

^•r2 1,7241-58,262

2.18- Л, 2-л/е-Р 2,18-50-50-V10-10 ,

Е2 =----12— = 9,74 мв/м;

Л2-г~ 1,6484-58,262

для 21 ТВ канала:

  • 1 вариант:
  • 2,18-Л. 2-7р-П 2,18-180-25-710-10

Е. =-----1—,--= 26.69 мВ/м;

/ij-r2 0,6383-75,88

2.18- Л. -Л2 -7р-?> 2.18-180-25-710-10 ,

Е? =-----1—-----=--------------2--= 27,15 мВ/м;

Л22 0,6276-75.88

  • 2 вариант
  • 2,18-Л. 2-7р-?> 2,18-100-50-710-10 ,

: Е, =------12------=--------------2--= 34,52 мВ/м;

  • 2 0,6383-70,33
  • 2.18- Л, hyJp-D 2,18-100-50-710-10 ,

Е2 =-----!—22-----=-------------2— = 35,11 мв/м;

Л22 0.6276-70, ЗЗ2

  • 2,18-Л, -hyylP D 2,18-50-50-V10-10 ,
  • 3 вариант: Е. =-----—2— = 21,16 мВ/м;
  • 0,6383-58,26z
  • 2,18-Л, -Л2-л/Р Г> 2,18-50-50-710-10 ,

Е2= 1 22 = 2 = 25.58 мВ/м;

Х22 0,6276-58.26

для 47 ТВ канала:

  • 2,18-Л, -Л2 -л/е-Р 2,18-180-25-710-10 ,
  • 1 вариант: Е. =-----—2— = 38,5 мВ/м;

Л,-,-2 0.4425-75.882

  • 2.18-180-25-710-10 ,
  • ---------------9---= 38,96 мВ/m
  • 0,4373-75,88
  • 2,lShl-h2-^lPD

E2= ]

Л2 ’ 'І 2.18-й] h- JP-D

2 вариант: E, =------1 ------

Vz

  • 2,18-100-50-710-10 ,
  • ---------------9---= 49,8 мВ/m;
  • 0.4425-70,33
  • 2,S-hl-h2-ylPD
  • 2,18-100-50-710-10 ,
  • —------------«--= 50,39 мВ/м;
  • 0,4373-70,33

E2-----2~

Л2 r2

  • 2,18 -M • й97p-D 2.18-50-50-710-10 ,
  • 3 вариант: E. = -----—A,------ =------------9— = 36,27 mB/m
  • 2]-r32 0,4425-58,262
  • 2,1S-h{ -hr, >JP D

E2= ~ 2~

Л2 r3

  • 2.18-50-50-710-10 ,
  • ----------------= 36,72 ,w5/.w;
  • 0,4373-58,26

для 61 ТВ канала:

  • 1 вариант:
  • 2.18- й, h~ IP D 2.18-180-25-710-10 ,

Е. =------!—А,------=---------------2---= 44.87 мВ/ ,и;

А] -г, 0.3797-75.882

2.18- й] -й?-7РО 2,18-180-25 -710-10 ,

Е9 =-----1—-----=-------------9 = 45,33 мВ/м;

Л2-г^ 0.3759-75.882

  • 2 вариант:
  • 2.18- й] -й9 •7/’ Р 2,18-100-50-710-10 ,

Е. =-----1—4,-----=-------------— = 58,04 мВ/м;

Л}2 0,3797-70,33z

2.18- й|- й9 -7р-О 2,18-100-50-710-10 ,

Е9= 1 -г, = г, = 58.62 мВ/м;

Л2-і-9 0,3759-70,33

  • 2,18-й] -Й2-7Р О 2,18-50-50-710-Ю
  • 3 вариант: Е. =-----—=5-----=------------— = 42

Л{-г^ 0,3797-58,26

2.18- й] й9-7р-?> 2,18-50-50-710-10 ,

Ег, =-----1—-----=-------------9— = 42,72 мВ/ лг,

Л22 0,3759-58,26

Результаты сведем в таблицу 2.3

Таблица 2.3___________________

ТВ канал

Вариант

Напряженность электрического поля, Ej Е2 -'<5 / м

1

1

2,75-3,21

2

3,56-4,15

3

2,60 - 3,02

6

1

9,88-10,34

2

12,78-13,37

3

9,31-9,74

21

1

26,69-27,15

2

34,52-35,11

3

21,16-25,58

47

1

38,50 - 38,96

2

49,80 - 50,39

3

36,27 - 36,72

61

1

44,87-45,33

2

58,04 - 58,62

3

42,29 - 42,72

Выводы

Как видно из расчетов зона уверенного приема между передающей антенной и приемной зависит от высоты подвеса антенн над землей. Чем больше высота подвеса антенн, тем больше расстояние уверенного приема. Напряженность электрического поля для различных радиоканалов различна и зависит от диапазона, в котором находится канал. Чем больше диапазон, тем частота радиоканала больше и, соответственно, напряженность электрического поля также увеличивается.

Контрольные вопросы

  • 1. Почему для передачи сигналов изображения используется AM, а для сигналов звука ЧМ?
  • 2. Какова полярность модуляции радиосигнала изображения?
  • 3. От каких параметров зависит радиус зоны обслуживания ТВ вещанием?
  • 4. Какой вид модуляции используется при передаче аналоговых ТВ сигналов?
  • 5. Диапазон частот, используемых в ТВ вещании.
  • 6. Что такое радиус зоны прямой видимости и радиус зоны уверенного приёма ТВ сигналов?
  • 7. От чего зависит напряжённость электрического поля в точке приёма ТВ сигнала?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >