logo-samandehi logo-enamad
پایان نامه بررسی کاربرد ماهوراه ( انتشار امواج ) و ارتباط با سکو های دریایی در 93 صفحه ورد قابل ویرایش
دسته بندی اینفوگراف
بازدید ها 184
فرمت فایل doc
حجم فایل 23.022 مگا بایت
تعداد صفحات فایل 93
قیمت: 7,500 تومان
بررسی کاربرد ماهوراه ( انتشار امواج ) و ارتباط با سکو های دریایی

فروشنده فایل

کد کاربری 2357
کاربر

پایان نامه بررسی کاربرد ماهوراه ( انتشار امواج ) و ارتباط با سکو های دریایی در 93 صفحه ورد قابل ویرایش 

انتشار امواج ماوراء افق

کلیات

مقدمه

این فصل اختصاص به انتشار امواج ماوراء افق با استفاده ا لایه تروپوسفر در ارتفاعات چندین کیلومتری سطح زمین دارد. بطوریکه در فصول قبل بیان شد افق رادیویی یک فرستنده که آنتن آن در ارتفاع ht از سطح زمین قرار دارد با فرض آنکه از کلیه ارتفاعات مسیر صرفنظر و فقط انحنای سطح زمین مدنظر باشد از رابطه زیر تبعیت می نماید.

  

که بعنوان مثال برای شرایط هوای استاندارد 33/1=K و ارتفاع 30 متری آنتن این فاصله به حدود 6/22 کیلومتر بالغ می گردد. برای آنکه بتوان امواج را مستقیماً و بدون نیاز به ایستگاههای واسط به فواصلی دورتر از افق رادیویی ارسال داشت از تکنیکهای خاص می بایست بهره گرفت که یکی از مهمترین آنها با کارآئی مناسب بهره گیری از ارتباطات تروپواسکاتر می باشد که در این فصل به توضیحاتی در خصوص آن پرداخته می شود.

روش های ارتباطات ماوراء افق

روش های ارسال و دریافت امواج رادیویی با استفاده از هاپ های بلند و از طریق ارتباطات رادیویی ماورای افق عبارتند از:

ارتباطات HF و MF 

در این روش از شکست و بازتاب برای ارسال امواج تا فواصل هزاران کیلومتر استفاده می شود. پهنای باند متوسط مجاز ارسال در حد یک یا دو کانال تلفنی است. محدودیت اساسی دیگری که برای استفاده از زیر باندهای این طیف وجود دارد وابستگی اینگونه ارتباطات به ساعت شبانه روز و شلوغی آن می باشد. این روش بویژه قبل از مطرح شدن ارتباطات ماهواره ای بطور وسیعی استفاده می گردید.

اسکاتر یونسفری

این روش از اسکاترینگ امواج رادیویی در لایه یونسفر (یک پدیده مشابه تروپواسکاتر) بهره می برد و در فرکانس های VHF تا MHz 100 می تواند هاپ هائی تا چندین هزار کیلومتر را تشکیل دهد.

پهنای باند متوسط در این روش خیلی محدود است، به طوریکه فقط امکان ارسال چند کانال تلفنی وجود دارد. همچنین محدودیت های ناشی از محوشدگی سبب شده است که از این روش بندرت استفاده شود.

ترکش های شهابی

در این روش از انعکاسات حاصل از دنباله های یونیزه شده شهابها که همیشه در لایه های بالای اتمسفر وجود دارند بهره گیری می شود. به خاطر فیزیک پدیده، پیوستگی ارسال تأمین نگردیده و امواج باید در قالب ترکشها ارسال شوند. این پدیده در حال مطالعه است و در حال حاضر مورد استفاده قرار نمی گیرد.

تروپواسکاتر

این روش که موضوع این مطالب را تشکیل می دهد، ارسال تا بیش از صد کانال تلفنی را با هاپ هائی تا صدها کیلومتر امکان پذیر می نماید. این فن آوری در برخی مواقع راه حل مناسبی برای شبکه های محلی با هاپ های طولانی قلمداد می گردد.

دیفرکشن (پراش)

این تکنیک، ارسال تعداد زیادی کانال تلفنی را تا فواصل کوتاهی فراتر از افق ممکن می سازد. این پدیده در ارتباطات سیار و در باندهای UHF/VHF مورد استفاده

می باشد .

ماهواره ها

مناسب ترین روش برای هاپ های خیلی طولانی (مثلاً ارتباطات بین قاره ای) است، اما جایگزینی شبکه های ماورای افق با آن بعضاً به خاطر هزینه و عدم ظرفیت کافی مقرون به صرفه نیست.  

جایگاه فعلی ارتباطات تروپواسکاتر

با وجود اینکه امروزه ارتباطات مایکروویو و ماهواره در سطح وسیعی گسترش یافته، ارتباطات تروپواسکاتر هنوز در جهان دارای اهمیت هستند. بطور مثال طول یک هاپ در لینک های تروپو از لینک های ارتباطات مایکروویو بلندتر است و به Km 600~500 می رسد که خود دلیل خوبی برای اهمیت این نوع ارتباط می باشد.

ظرفیت و کیفیت ارتباطات تروپو نسبت به ارتباطات MF/HF در وضعیت بهتری قرار دارد، بطوریکه سیستم های تروپو قادرند بیش از 60 کانال صوتی دیجیتال یا بیش از 300 کانال صحبت آنالوگ و یا کانال تلویزیون تک رنگ را انتقال دهند (مسائل فنی برای ارسال کانال تلویزیون رنگی نیز مورد بررسی قرار گرفته است)

بعلت باریک بودن اشعه رادیویی در ارتباط تروپو، امنیت، بقا و قابلیت ضد پارازیت (اغتشاش) در مقایسه با مخابرات ماهواره در سطح بالاتری قرار دارد. برای لینک های ارتباطی با مجموع طول مساوی، هزینه اولیه و هزینه نگهداری آن در مقایسه با ارتباطات مایکروویو کمتر است. حتی در مقایسه با خطوط اجاره ای ماهواره هزینه هر کانال صوتی وقتی که گستره ارتباط تروپو کمتر از 400 کیلومتر باشد بمراتب پایین تر است. از طرفی تعداد دستگاههای مورد نیاز برای ارتباط تروپو از ارتباط مایکروویو با فاصله زیاد کمتر است، بنابراین پرسنل کمتر لازم بوده و امنیت سایت ها به راحتی تأمین می شود.

پهنای باند در ارتباط تروپو حدود صد برابر پهنای باند در ارتباط دنباله شهابی است. امنیت ارتباطات تروپواسکاتری نسبت به ارتباطات ماهواره ای و نیز شبکه های تلفن عمومی متفاوت می باشد. بنابراین ارتباطات تروپو بعنوان یک وسیلۀ ارتباطی کارآمد و مطمئن در برخی نواحی از قبیل بیابان، باتلاق، جنگل، جزایر و نواحی پرجمعیت دوردست و پراکنده می تواند پیشنهاد شود.

ارتباطات تروپو همچنین به عنوان یک روش ارتباطی قابل رقابت برای ایجاد لینک های ارتباطی در میدان های نفتی دور از ساحل می تواند مطرح شود. در انتشار تروپواسکاتری لکه های خورشیدی، طوفان های مغناطیسی و انفجارهای هسته ای اثری ندارند، از این رو برای ارتباطات نظامی در جنگ های هسته ای مناسب هستند.

تجهیزات تروپو قادرند اطلاعات تلفن دیجیتال، تلکس، فاکس و تصویر را انتقال دهند و نیز می توان آنها را در سنجش از راه دور، اندازه گیری از راه دور، تلویزیون تک رنگ و انتقال دیتا (با تغییرات در تجهیزات) بکار گرفت.

مشخصات و کاربردهای اصلی

مشخصات اصلی

مشخصه های اصلی سیستم های ترواسکاتر را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:

  • مسیرهای طولانی تا چند صد کیلومتر
  • تضعیف مسیر خیلی بالا
  • توان تشعشعی زیاد در فرکانس های رادیویی مربوطه
  • آنتن های با گین بالا (سهمیگون های بزرگ)
  • گیرنده های کم نویز و خیلی حساس
  • محدودۀ فرکانسی MHz 5000 – 200
  • مدولاسیون فرکانس
  • ظرفیت ترافیک بیش از 120 کانال تلفنی
  • پهنای باند محدود
  • بهره گیری از روش تنوع فاصله آنتن جهت بهبود کیفیت دریافت امواج رادیویی

محاسبات تلفات امواج تروپواسکاتر

مقدمه

برای طراحی لینک های تروپواسکاتر نیاز به روش تخمین صحیح در خصوص چگونگی انتشار امواج رادیویی در این نوع ارتباطات می باشد. مولفه های اصلی در این مورد می بایستی شناسائی و روابط آنها مشخص گردند. علاوه بر این ضرورت دارد نتایج حاصله یا تجربیات و آزمایشات انجام شده دارای تطابق مطلوبی باشند. سیگنال های دریافتی در لینک های تروپواسکاتر دارای 2 نوع تغییرات زیر هستند:

  • تغییرات آرام که مربوط به تغییرات ضریب شکست جو زمین بوده و با توابع توزیع میانه ساعتی قابل بیان هستند. این توابع بصورت نرمال لگاریتمی با انحراف معیار 4 تا 8 دسیبل می باشند که مقدار آنها تابعی از شرایط اقلیمی و آب و هوا می باشد.
  • تغییرات سریع ناشی از حرکت بی نظمی های با مقیاس کوچک با توزیع تقریباً رایلی که مدت زمان عمل آنها کم و حدود 5 دقیقه می باشد.

با توجه باینکه فرکانس کانال رادیویی در لینک های تروپواسکاتری در محدوده 200 تا 5000 مگاهرتز قرار دارد لذا تلفات مربوط به انواع نزولات جوی و نیز گازها و بخارات و مه و ابر و غیره ناچیز بوده و عمده تلفات علاوه بر افت فضای آزاد شامل مواردی است که در بخش آتی عنوان خواهند شد.


تلفات انتشار امواج

برای محاسبه تلفات انتشار امواج بین فرستنده و گیرنده مطابق شکل شماره (10. 7)، یک روش کاربردی مناسب و ساده از طرف ITU-R در توصیه شماره P.  617 پیشنهاد گردیده که بطور دقیق بصورت زیر می باشد:






نمودار مربوط به محاسبه تلفات انتشار

گام 1: از میان 9 منطقه تقسیم بندی شده مناسبترین آنها برای لینک های مورد نظر انتخاب می گردد.

گام 2:با استفاده از جول شماره (10. 3) و متناظر با منطقه انتخابی در گام اول پارامترهای زیر انتخاب می شوند:

  • پارامتر M مربوط به ساختار آب و هوائی
  • پارامتر γ مربوط به ساختار جوی




مقادیر پارامترهای M و γ برای مناطق مختلف زمین

گام 3: زاویه θ را طبق رابطه زیر محاسبه نمائید:

  

tθ و rθ زوایای قائم امواج ارسالی و دریافتی برحسب میلی رادیان (mrad) بوده و cθ برحسب میلی رادیان طبق رابطه زیر محاسبه می گردد:


در رابطه اخیر هر یک از پارامترها و واحد آنها بشرح زیر می باشد:

d: فاصله مسیر امواج رادیویی بر حسب Km

Re: شعاع زمین برحسب کیلومتر (Km6370)

k: فاکتور K مربوط به ضریب شکست زمین که مقدار آن برابر 33/1 می باشد مگر آنکه مقدار دقیقتری اندازه گیری شده باشد.

گام 4: فاکتور وابستگی تلفات انتقال به ارتفاع حجم مشترک تروپوسفر از رابطه زیر محاسبه می گردد:


پخش همگانی در باند LF/MF/HF

از باند فرکانس کمتر از 30 مگاهرتز در مراحل اولیه پخش همگانی جهت ارسال سیگنالهای صوتی آنالوگ بهره گرفته شده که همچنان نیز ادامه دارد. امروزه با توجه به موارد ذیل کاربرد این باندها محدودتر شده است:

  • ارتقاء کیفیت دریافت امواج رادیویی
  • افزایش ضریب اطمینان
  • دریافت سیگنالها با BER کمتر در سرویسهای دیجیتال و SNR بیشتر در سرویسهای آنالوگ
  • رهائی از مشکلات انتشار امواج
  • تامین پوشش بهتر و مطمئن تر

پدیده های مربوط به انتشار امواج پخش همگانی در باندهای LF/MF/HF شامل بازه فرکانسی KHz 30 تا MHz 30 بوده و در فصول قبلی کتاب ارائه شده است.

پدیده های عام

موارد عام انتشار امواج یونسفری شامل بخشهای زیر عنوان گردیده است:

  • انتشار قائم و مایل در لایه یونسفر
  • فرکانس کار بهینه
  • ارتباط فواصل طولانی
  • فرکانس روز و شب
  • مدهای انتشاری و تاخیر زمانی آنها
  • اثرات خورشید و میدان مغناطیسی زمین

همچنین ضرایب مربوط به لایه یونسفر شامل ضرایب اصلی، عدد لکه های خورشیدی و ضریب Ф ارائه شده اند.

پدیده های خاص

پدیده های خاص مربوط به انتشار امواج رادیویی در باندهای LF/MF/HF نیز در بخش (5. 2) فصل پنجم در خصوص امواج سطحی مشتمل بر مشخصات الکتریکی، قدرت دریافتی گیرنده، امواج با پولاریزاسیونهای قائم / افقی و نمودارهای ITU-R مطرح شده اند. موارد زیر در خصوص انتشار امواج یونسفری باند MF/HF  ارائه شده است:

  • فرکانس عبور از لایه های E و F
  • مدهای انتشاری
  • زاویه ارتفاع امواج
  • شدت میدان امواج و توان دریافتی
  • نسبت سیگنال به نویز
  • حداقل فرکانس قابل استفاده
  • انتشار در باند MF و تغییرات دامنه سیگنال دریافتی و تاخیر زمانی در مسیرهای چندگانه

پدیدهای انتشار امواج

پدیده های عام

افت مسیر

افت مسیر امواج در فضای آزاد با استفاده از رابطه فریس بصورت زیر می باشد:


در رابطه فوق افت برحسب دسیبل، فرکانس ƒ برحسب مگاهرتز و فاصله d برحسب کیلومتر می باشد. افت مسیر برای امواج پخش همگانی زمینی در باند فرکانس VHF/UHF که بیشتر در محیط های شهری و حومه آنها می باشد بسیار فراتر از افت فضای آزاد می باشد. با توجه به تشابه محیط انتشار امواج پخش همگانی با امواج رادیو سیار بنابراین ضریب فاصله در اینجا خیلی بیشتر از 20 پیش بینی شده در فرمول فوق می باشد.

برای محاسبه افت مسیر، روشهای متعددی وجود دارند که می توان به فصل ششم مراجعه نمود. یکی از روشهای مناسب براساس توصیه ITU-R, P.  1549 می باشد که در بخش آتی ارائه شده است. در شکل مقدار افت مسیر برای امواج رادیو دیجیتال در باند III و مقایسه نسبی آن با مقادیر اندازه گیری شده و افت فضای آزاد ارائه شده است.



تعمیم فاصله

در نمودارها شدت میدان الکتریکی برحسب فاصله ترسیم شده است. با توجه باینکه محور فاصله بصورت لگاریتمی می باشد لذا هنگام استفاده از آن امکان خطا و کم دقتی وجود دارد. بمنظور افزایش دقت و نیز امکان برنامه ریزی کامپیوتری، مقادیر E برای 78 مقدار مشخص در فاصله 1000 کیلومتری از طرف ITU-R تعیین شده است. در اینصورت برای تعیین شدت میدان الکتریکی در فواصلی غیر از 78 مقدار تعیین شده بایستی از روابط مناسب استفاده گردد که در این مورد مقدار E برحسب dB (μV/m) عبارتست:


در رابطه فوق:

d: فاصله مورد نظر به کیلومتر

di: فاصله مرجع نقصانی

ds: فاصله مرجع اضافی

Ei: شدت میدان الکتریکی بازاء di 

Es: شدت میدان الکتریکی بازاء ds 

 

 

 

ضرایب اصلاح

بمنظور افزایش دقت محاسبات، لازم است ضرایب اصلاح ویژه ای در برخی از روابط لحاظ گردد. این ضرایب همانگونه که در توصیه ITU-R, Rec. P.1546 ارائه شده شامل موترد زیر می باشد:

  • ·        ارتفاع آنتن گیرنده 
  • ·        مسیرهای درون شهری و حومه شهری 
  • ·        زاویه ترخیص آنتن گیرنده
  • ·        درصدهای مکانی و زمانی

ارتفاع آنتن گیرنده

افزایش ارتفاع آنتن های فرستنده و گیرنده باعث کاهش تضعیف مسیر خواهد شد. از طرفی نمودارهای تهیه شده توسط ITU-R که یک سری از آنها در اشکال  ارائه شدند، بازاء ارتفاع آنتن گیرنده برابر 10 متر (m 10= h2) تهیه شده اند. در عمل ارتفاع آنتن گیرنده می تواند بیشتر و یا کمتر از این مقدار باشد و لذا ضرورت دارد اثرات این موضوع از طریق اعمال ضرایب اصلاح جبران گردد.

مقدار شدت میدان الکتریکی در نمودارهای خشکی با توجه به آنتن گیرنده در ارتفاع مرجع R می باشد. این ارتفاع مربوط به زمین مجاور آنتن گیرنده بوده و حداقل برابر 10 متر می باشد. ارتفاع های مرجع برای آنتن های گیرنده بشرح زیر می باشند:

  • ·        30 متر برای مناطق درون شهری فشرده
  • ·        20 متر برای مناطق درون شهری
  • ·        10 متر برای مناطق حومه شهر
  • ·        10 متر برای مسیرهای دریائی
فایل های مرتبط ( 15 عدد انتخاب شده )
نمونه فرم و قالب فاکتور فروش فروشگاه با فرمت ورد و اکسل نمونه های اول
نمونه فرم و قالب فاکتور فروش فروشگاه با فرمت ورد و اکسل نمونه های اول

مقیاس مردانگی - زنانگی (میشل گوکلن)
مقیاس مردانگی - زنانگی (میشل گوکلن)

چگونگی و شرایط ثبت موسسات غیرتجاری همراه با تحریر اساسنامه
چگونگی و شرایط ثبت موسسات غیرتجاری همراه با تحریر اساسنامه

گزارش کار کامل آزمایشگاه مدارهای الکتریکی و اندازه گیری
گزارش کار کامل  آزمایشگاه مدارهای الکتریکی و اندازه گیری

اینفوگرافیک شبکه های اجتماعی
اینفوگرافیک  شبکه های اجتماعی

مطالعه راههای افزایش بازده سلولهای خورشیدی نانو ساختار حساس شده با رنگدانه
مطالعه راههای افزایش بازده سلولهای خورشیدی نانو ساختار حساس شده با رنگدانه

افکار کودکان
افکار کودکان

تاثیر آفات و سموم بر محیط زیست
تاثیر آفات و سموم بر محیط زیست

آفت های کارکنان و مدیران
آفت های کارکنان و مدیران

آفات مهم درختان گردو
آفات مهم درختان گردو

برخورد با AEFI
برخورد با AEFI

اعداد مقدس
اعداد مقدس

راه های کلی برخورد با خطاها درکامپیوترها
راه های کلی برخورد با خطاها درکامپیوترها

آدرس گذاری و نام گذاری در کامپیوتر
آدرس گذاری و نام گذاری در کامپیوتر

عدم مطابقت حقوقی كالا و ضمانت اجرایی آن در كنوانسیون وین و حقوق ایران
عدم مطابقت حقوقی كالا و ضمانت اجرایی آن در كنوانسیون وین و حقوق ایران

فروشگاه ساز رایگان فایل
پشتیبانی از تمامی بانک ها-پی فایل

بالا