Презентация на тему: Распространения радиоволн

Международный союз электросвязиЦентр повышения квалификации для стран Европы и СНГ, Киев, Украина Модели распространения радиоволн, методы предсказания напряжённости поля и потерь распространения, применяемые МСЭ-RАлександр Васильев и Кевин ХьюзМеждународный союз электросвязиБюро радиосвязиДепартамент исследовательских комиссий

В каких случаях необходима оценка потерь распространения? 1. При проектировании и создании систем радиосвязитребуемый уровень сигнала?требуемая зона покрытия?время и период работы системы?требуемое качество?

В каких случаях необходима оценка потерь распространения? 2. Совместимость с другими системами и службамиуровень мешающего сигнала (сигналов)?зона помех?период и время наличия мешающего сигнала?снижение качества обслуживания?Возможна ли совместная работа?!

Модели распространенияи частотные диапазоны (1)

Модели распространенияи частотные диапазоны (2)

Основные факторы, при оценке распространения радиоволн 1. Эффекты распространения, обусловленные подстилающей поверхностью и препятствиями на пути волны2. Эффекты распространение в тропосфере: для чистой атмосферы3. Эффекты распространение в тропосфере: для загрязнённой атмосферы4. Эффекты распространение в ионосфере- частотно-зависимы

Изменчивость среды распространения Климат в тропосфереТемпература, давление, водяные парыИнтенсивность дождяПокрытие облакамиИзменения в ионосфереследовательно:зависят от места (региона) - климата, времени года, и в ряде случаев, времени дня/ночи(например: умеренный, тропический, экваториальный климат; лето, зима)

Исследовательская комиссия 3 (ИК-3) «Распространение радиоволн» Задачи: Изучение природы распространения радиоволн в ионизированной и неионизированной среде, влияния осадков, эффекта преломления радиоволн и характеристики радио шума в целях усовершенствования радио систем.СТРУКТУРА (рабочие группы):РГ 3J - Основы распространения радиоволн РГ 3K - Распространение “пункт-зона”РГ 3L - Ионосферное распространение РГ 3M - Распространение “зона -зона” и «Земля-космос»

ИК 3 – «Распространение радиоволн» Ключевые вопросы Создание и уточнение карт радиометеорологических параметров:климатических карт (осадков, водяных паров, и т.п.);карт коэффициентов преломления радиосигнала для различных территорий;карт проводимости земной поверхности, и т. д.Предсказание потерь распространения:для полезного сигнала и мешающих воздействий;на трассе Земля-космос;в локальных радио сетях;для сигналов служб радиовещания (в том числе цифрового) и подвижной связи.

Публикации ИК 3 (других ИК) РекомендацииСправочникиОтчётыВсе публикации ИК подготавливаются на основе входных документов, направленных участниками данной исследовательской комиссии (Государствами-Членами МСЭ и организациями/предприятиями членами сектора МСЭ-Р), после обсуждения и одобрения на собрании ИК.Процедуры обсуждения, одобрения и принятии публикаций разрабатываются и утверждаются Ассамблеей радиосвязи.

ИК 3 – Распространение радиоволн.Справочники Кривые распространения радиоволн по поверхности ЗемлиИоносфера и её влияние на распространение радиоволнПрименение данных о распространении радиоволн для прогноза канала связи Земля-космосРаспространение радиоволн систем наземной и подвижной связи в ОВЧ и УВЧ диапазонах частот По радиометеорологии...

Рекомендации МСЭ-R Серия Р рекомендаций 1. Базовые рекомендации:Основы (например определения)РадиошумЭффекты распространения – влияние почвы, влияние препятствийРадиометеорологияИоносферные эффекты

Рекомендации МСЭ-R Серия Р рекомендаций 2. Методы предсказание напряжённости поля:Методы предсказание для наземных трассМетоды предсказания для трасс Земля-космосСовместное использование частот, методы предсказания уровней помех и координация

Рекомендации МСЭ-R Серии Р Примеры рекомендаций МСЭ-R, относящихся к базовым понятиям:P.526Распространение радиоволн за счёт дифракцииP.833Потери за счёт растительностиP.835Эталонные стандартные атмосферыP.676Ослабление в атмосферных газахP.453Индекс рефракции радиоволн: его формула и данные о рефракцииP.837Характеристики осадков, используемые для моделирования распространения радиоволнP.1240Максимальная применимая частота (MUF) и предсказание линии

Отражение радиоволн Рекомендация МСЭ-R P.526 «Распространение радиоволн за счёт дифракции» Дифракция (отражение) от гладкой сферической ЗемлиДифракция обусловленная препятствиями и неровной поверхностью:Препятствия моделируемые клиновидными неоднородностямиТеория ФренеляЕдиничное гладкое препятствиеМножественные препятствия multiple obstaclesПроводящая клиновидная неоднородность

Преломление радиоволнРекомендация МСЭ-R P.453 «Индекс рефракции радиоволн: его формула и данные о рефракции» Формулы для расчёта индекса рефракции (искривление траектории волны, вызванные неоднородным строением тропосферы, главным образом по вертикали) для атмосферыВертикальный градиент рефракцииОценка волноводных эффектовЦифровая карты с данными для расчёта индекса рефракции для различных времён года (доступны с ИНТЕРНЕТ страницы Исследовательской комиссии 3 по адресу: http://www.itu.int/ITU-R/software/study-groups/rsg3/databanks/troposph/index.html)

Моделирование осадков Рекомендация МСЭ-R P.837 «Характеристики осадков, используемые для моделирования распространения радиоволн» Цифровые карты с указанием значений интенсивности осадков превышаемых в указанном проценте времени среднего года для всей поверхности Землибазируются на данных за 15 лет доступны с ИНТЕРНЕТ страницы Исследовательской комиссии 3 по адресу: http://www.itu.int/ITU-R/software/study-groups/rsg3/databanks/troposph/rec837)

Рекомендации МСЭ-R Серия Р рекомендаций Примеры Рекомендаций для предсказания напряжённости поля:P.533Предсказание для ВЧ диапазонаP.1546Пункт-зона, 30-3000 МГцP.1238В помещениях, 900 МГц-100 ГГцP.530Наземные службы; прямая видимостьP.618Земля-космос (фиксированная спутниковая служба)P.681Подвижная спутниковая службаP.452Помехи на поверхности Земли, > 0.7 ГГц

Предсказание напряжённости поля в ВЧ диапазоне - Рекомендация МСЭ-R P.533«Метод прогнозирования распространения радиоволн на ВЧ» Входные данныеКоординаты путичастота (2-30 MГц)параметры системымесяц и годсолнечная активностьРезультатыСредне-месячные данные:максимально применимая частота (MUF)напряжённость на входе приёмникамощность на входе приёмникаотношение сигнал/шумнаименьшая применимая частота (LUF)базовая надёжность линии (BCR)

Программа REC533 Программа REC533 – компьютерная реализация Рек. МСЭ-R Р.533 для оценки распространения ВЧ ионосферных волн и эксплуатационных характеристик радиолиний в диапазоне 2-30 МГцУсиление антенны оценивается в соответствии с Рек. МСЭ-R BS.705Применима для планирования систем, управления использованием частот и диагностики эксплутационных характеристикДоступна с ИНТЕРНЕТ страницы ИК 3 по адресу:

Пункт-зонаРекомендация МСЭ-R P.1546 «Метод прогнозирования на трассах пункт–зона для наземных служб в диапазоне частот 30-3000 МГц» Используется для предсказание напряжённости поля для наземных радиовещательных и подвижных служб:расстояние 1 – 1 000 кмразличные проценты времени 1 - 50 %земля, море и смешенные пути предсказание как с использованием базы данных о поверхности так и без онойзависимость от изменений градиента рефракции для заданного региона

Трассы Земля – космос - Рек. МСЭ-R P.618«Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, необходимые для проектирования систем связи Земля-космос» Ослабление атмосферными газамиОслабление, деполяризация и рассеяние в гидрометеорахПространственное разнесение терминаловЭффекты рефракциимерцаниемноголучевой приёмизменение угла прихода луча (для негеостационарных спутников)Частотные диапазоны ~1-55 ГГц

Распространение радиоволн на наземных трассах - Рекомендация МСЭ-R P.452 Основные механизмы распространения:дифракциятропосферное рассеяниесверхрефракция и волноводное распространениерассеяние в дождеЧастотные диапазоны 0.7- 30 ГГц

Дифракция и помехи в микроволновом диапазоне

Сверхрефракция, волноводные эффекты и помехи в микроволновом диапазоне

ИК МСЭ-Р на ИНТЕРНЕТЕ Детальная информация о структуре ИК, Рабочих и Целевых группах, изучаемых вопросах, рекомендациях, входных документах и т. п. публикуется на странице МСЭ-R: http://www.itu.int/ITU-R/study-groups/index.asp

Распространение радиоволнЗаключение РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН:Важная часть этапов разработки и планирования систем радиосвязиполезный сигналсовмещение службЗависит о местоположения системы (например климата)Новые системы требуют новых подходовчастотыгеометрия69 Рекомендаций МСЭ-R по распространению радиоволн5 Справочников МСЭ-R по отдельным вопросам распространения радиоволн

Вопросы???