Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Інфокомунікації – сучасність та майбутнє”

Інфокомунікації – сучасність та майбутнє”




Сторінка3/21
Дата конвертації16.03.2017
Розмір3.09 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

УДК 621.396


Василюк О.О., Іваницький А.М.

ОНАЗ ім. О.С. Попова

onat@onat.edu.ua
ДОСЛІДЖЕННЯ СМУГОВОГО ФІЛЬТРА ДІАПАЗОНУ МС-БС ПІДВИЩЕНОЇ ВИБІРКОВОСТІ ДЛЯ МОБІЛЬНИХ СТАНЦІЙ
Анотація. Проведено дослідження смугового фільтра діапазону МС-БС підвищеної вибірковості для мобільних станцій. Перевірено вплив добротності пасивних елементів на амплітудно-частотну характеристику фільтра.
В мережі стільникового зв’язку [1] існує проблема неефективного використання діапазону радіочастот. Це спричинено тим, що на пасивних елементах фільтрів відбуваються затухання енергії. На протязі останніх років інтенсивно працюють над виготовленням елементів з пониженими втратами, це полоскові лінії, мікрополоскові лінії, а також зосереджені LC-елементи. Однак це тільки посилило потребу в розробці елементів з пониженими втратами, а також способів компенсації втрат, тому що чим менші потрібні розміри, тим більші втрати в елементах. Для цього потрібно провести дослідження впливу втрат на амплітудно-частотні характеристики (АЧХ) смугових фільтрів, що є ціллю даної роботи.

Потрібно розрахувати смуговий фільтр, який би задовольняв задані потреби АЧХ (Рис.1).

На рисунку показані верхня і нижня межі смуги пропускання фільтра ( і ), верхня і нижня межі смуг затримки ( і ). На відміну від звичайного смугового фільтру в GSM-900, в даному випадку збільшена смуга пропускання на 5 МГц, тобто нижня – 890 МГц, верхня – 920 Мгц, тоді смуга дорівнює 30 МГц. Це дозволяє збільшити кількість каналів передавання на 25 каналів.

Середньо геометрична частота () визначається із виразу


. (1)
Частота визначається із співвідношення
, (2)

де 930 МГц. Тому 880,43 МГц.


Рисунок 1 – Вихідні дані для дослідження


Нижня вісь показує нормовані значення частот, які можна знайти, поділивши значення усіх частот на середню частоту. Затухання у смузі пропускання дорівнює 0,5 дБ; а у смузі затримки – 24 дБ.

Опір навантаження (R0) справа і зліва дорівнює 50 Ом.

За допомогою табличних даних [2] розрахували смуговий поліноміальний фільтр п’ятого порядку, рис.2. Даний фільтр складається з паралельних та послідовних коливальних контурів. В програмному середовищі віртуального проектування електричних схем MULTISIM спроектували і дослідили амплітудно-частотну характеристику за допомогою спеціального пристрою Bode Plotter, яка повністю задовольнила вихідні дані.

Рисунок 2 – Схема смугового поліноміального фільтра


Розрахункові таблиці [2] для поліноміальних фільтрів дозволяють розрахувати смугові фільтри з геометрично симетричними відносно середньої частоти характеристиками. Схеми таких фільтрів містять послідовні і паралельні контури. Ці схеми в багатьох випадках (вузька смуга пропускання, високі частоти і ін..) не дуже зручні з точки зору побудови, виготовлення і налаштування із-за значної різниці величин елементів послідовних і паралельних пліч. Для достатньо вузькосмугових фільтрів відношення значень індуктивностей (ємностей) послідовних і паралельних пліч настільки великі, що величини елементів стають неприйнятними. Тому смугові фільтри часто реалізовуються у вигляді схем, побудованих тільки із послідовних або паралельних контурів, зв’язаних між собою індуктивними або ємнісними зв’язками. Такі схеми використовуються в якості LC-фільтрів, і в якості схем заміщення деяких типів фільтрів СВЧ. Характеристика затухання сугового фільтра на зв’язаних контурах при відносній смузі пропускання, не перевищує 10-20%, може бути зовсім близькою до характеристики затухання смугового поліноміального фільтра з тією ж кількістю коливальних контурів. Розрахунок таких фільтрів може виконуватись по приближеному методу за допомогою таблиць поліноміальних НЧ прототипів. Тому такі фільтри називають квазіполіноміальними. Схема нашого фільтра зображена на рис. 3.

Рисунок 3 – Схема ідеального квазіполіноміального фільтра


Методика розрахунку квазіполіноміальних фільтрів основана на використанні ідей інвертора. При наявності інверторів паралельні контури в поперечних гілках фільтрів поводять себе, як послідовні контури в поздовжніх гілках і, навпаки.

Змінюючи добротність індуктивностей в схемі квазіполіноміального фільтру, дослідили, як саме впливає це на АЧХ. Для цього взяли три типи фільтрів: із зосередженими параметрами (добротність дорівнює 70), мікрополоскові (добротність – 200) і полоскові (добротність – 800). Опір втрат в індуктивностях по послідовній схемі заміщення буде змінюватись відповідно до співвідношення



. (3)
На рис. 4 наведена схема квазіполіноміального фільтра з втратами.

В трьох випадках, тобто при різній добротності, змінюється опір втрат. Чим менша добротність, тим більший опір втрат, таб.1.

Відповідно до зміни опору втрат, будуть змінюватись робочі характеристики смугового фільтра. На рис. 5 можна побачити, як змінюється форма АЧХ в залежності від значення добротності індуктивностей.

Рисунок 4 – Схема квазіполіноміального фільтра з втратами

Таблиця 1 – Залежність опору втрат від добротності


Добротність

800

200

70

, мОм

1,423

5,693

16

, мОм

1,585

6,342

18

, мОм

0,9076

3,631

10

, мОм

1,585

6,342

18

, мОм

1,423

5,693

16


Рисунок 5 – АЧХ фільтрів: 1) ідеального; 2) полоскового; 3) мікрополоскового; 4) із зосередженими параметрами


Показники Bode Plotter () зв’язані з робочими втратами () виразом
, дБ
Значення робочих втрат на крайніх частотах і на середньо геометричній частоті приведені в таб. 2.

З таб.2 видно, що із зменшенням розмірів елементів, тобто із зменшенням добротності котушок погіршується робочі характеристики, що не задовольняють вихідні умови. Це спричинено втратами потужності на реактивних елементах.

Таблиця 2 – Зміна робочих втрат в залежності від добротності




Добротність



800

200

70

Частота, Мгц

Робочі втрати , дБ

1.

880,4

26,67

26,907

28,815

33,5

2.

890

0,952

4,697

10,274

19,229

3.

904,8757

0,301

1,645

5,267

13,423

4.

920

1,386

3,348

8,155

17,659

5.

930

24,281

24,524

28,486

30,679

Для компенсації втрат потужності на реактивних елементах потрібно здійснювати експогармонічні впливи на елементи схеми.


Список літератури:

1. Сукачев Э.А. Сотовые сети радиосвязи с подвижными объектами/ Сукачев Э.А. – Одесса, 2000. – 120с.

2. Ханзел Г.Е. Справочник по расчету фильтров/ Ханзел Г.Е.[пер. с англ. В.А. Старостина]. – М.: Советское радио, 1974. – 288 с.

УДК 654.165

Трофименко О.В.

ОНАЗ ім. О.С. Попова

onat@onat.edu.ua
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ЧАСТОТНО-ТЕРИТОРІАЛЬНОГО ПЛАНУВАННЯ МЕРЕЖ ТРАНКІНГОВОГО ЗВ’ЯЗКУ
Анотація. Проведено аналіз сучасного стану мереж транкінгового зв’язку. Визначена основна проблематика при проведенні частотно-територіального планування мереж даного типу.

На сьогоднішній день існує потреба серед спеціальних, аварійних служб, військових у якісних засобах професійного оперативного радіозв’язку, які б задовольняли вимоги щодо передачі мовлення з високою якістю, передачі даних з можливістю їх шифрування, більш ефективним використанням радіочастотного спектру і т.д. В якості систем професійного мобільного радіозв’язку широко використовуються цифрові системи транкінгового зв’язку. Це пов’язано з тим, що на даний момент лише вони задовольняють означені вище вимоги.

Відомо, що експлуатація стаціонарних і мобільних радіоелектронних засобів (РЕЗ) потребує забезпечення їх частотним ресурсом. Проте умови вирішення даної задачі, зважаючи на дефіцит частотного ресурсу, відрізняються різноманітністю і залежать від багатьох факторів, таких, як кількість і щільність розташування РЕЗ, ступенем їх взаємовпливу, об’ємом виділяє мого частотного ресурсу та обмеженнями на його використання. Така різноманітність не дозволяє розробити універсальний метод присвоєння частот, так як багато відомих методів мають обмеження або по точності отриманих результатів, або по розмірності задачі. Тому метою даної роботи є дослідження методів та засобів частотно-територіального планування мереж транкінгового зв’язку.

У процесі виконання магістерської роботи основна увага звертається на такі завдання:



    • аналіз існуючої літератури за темою магістерської роботи;

    • дослідження принципів побудови і роботи мережі транкінгового зв’язку;

    • дослідження технологій геоінформаційних систем (ГІС);

    • дослідження алгоритмів та методик частотно-територіального планування мереж транкінгового зв’язку;

    • розробка ефективного алгоритму розрахунку радіусу дії базової станції з урахуванням характеристик спрямованості використовуваних антен для забезпечення локального охоплення території, рельєфу місцевості та забудови на заданій території;

    • розробка сценарію функціонування системи транкінгового зв’язку стосовно до заданого виробничо-технологічного процесу, роботи тієї або іншої служби.

Список літератури:

1. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. Учебное пособие для вузов / В. Ю. Бабков, М. А. Вознюк, П. А. Михайлов, – 2-е изд., испр. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 224 с.: ил.

2. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. – М.: Эко – Трендз, 2000. – 239с.

3. Мухин А.М. , Чайников Л, С. Энциклопедия мобильной связи: Т.1: Системы связи подвижной службы общего пользования – СПб.: Наука и техника, 2001. – 236с.




1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21



  • Добротність 800 200 70
  • Добротність ∞ 800 200 70
  • ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ЧАСТОТНО-ТЕРИТОРІАЛЬНОГО ПЛАНУВАННЯ МЕРЕЖ ТРАНКІНГОВОГО ЗВ’ЯЗКУ