В предыдущем разделе было сделано допущение, что все углы места антенн ВП-ФС равны 0°. Однако, с.э.и.и.м. может изменяться в диапазоне изменения углов места антенн ВП-ФС. Поэтому был проведен анализ распределения углов места для 8539 фиксированных линий в Великобритании, работающих в диапазоне частот 38 ГГц. Это дало распределение передатчиков в четырех интервалах значений углов места, как показано в таблице 1, и дальнейшее моделирование проводилось с четырьмя группами передатчиков, разбитыми в той же пропорции, всего 1950 передатчиков. В каждой такой группе угол места антенны выбирался случайно в пределах интервалов, приведенных в таблице 1.
Моделирование проводилось для двух случаев: когда углы места выбирались случайно в пределах интервалов, приведенных в таблице 1, и когда все углы места равнялись нулю. Сравнение результатов показано в таблице 2, в которой приведена рассчитанная совокупная излучаемая мощность.
Рисунок 4
Распределение углов места для линий 38 ГГц в Великобритании
(Внимание: логарифмическая шкала по вертикальной оси)
ТАБЛИЦА 1
Распределение углов места антенн
Интервалы углов места (градусы)
|
Процент 38 ГГц линий из рисунка 4
|
Количество передатчиков в каждой группе моделирования
|
0–1
1–2
2–5
5–10
|
51,7
34,4
12,7
1,2
|
1 012
665
249
24
|
ТАБЛИЦА 2
Усиление антенны (дБи)
|
с.э.и.и.м.
(дБВт)
|
Разница (дБ)
|
При различных углах места
|
При угле места,
равном 0°
|
28
36
44
|
64,9
68,9
73,3
|
65,4
70,1
75,2
|
0,5
1,2
1,9
|
Для рассмотренного реального распределения углов места нет значительной разницы между результатами. Однако следует заметить, что в таблице 2 рассмотрен случай, при котором оценивалась только с.э.и.и.м. в направлении горизонта (0°). В разделе 2 рассматриваются случаи для с.э.и.и.м. в направлении, где углы места более 0°. В этих случаях разница между ситуацией, когда угол места является переменным и когда угол места равен 0°, может быть значительной в зависимости от усиления антенн ВП-ФС.
Результаты, приведенные выше, были получены для сетей П-П ВП-ФС передатчиков, распределенных в круговой зоне диаметром 25 км. Для того чтобы изучить зависимость от плотности линий, моделирование повторялось для зон диаметром 15 и 35 км.
Полученная разница в совокупной излучаемой мощности для случаев, когда передатчики распределены по разным зонам, весьма незначительна, по крайней мере, между зонами диаметром 15 км и 35 км. Уровни мощности достаточно независимы от зоны, где распределены передатчики, – в пределах ±0,5 дБ. Поэтому нет необходимости включать конкретную зону в качестве параметра в модели для с.э.и.и.м. от передатчиков П-П ВП-ФС.
2 Теоретические расчеты методом интеграла свертки 2.1 Общий метод для анализа и расчетов доверительной вероятности
В предыдущем разделе был описан метод моделирования для расчета с.э.и.и.м. от ряда передатчиков ВП-ФС. Однако следует отметить, что, в общем случае, метод моделирования требует больших затрат времени для достижения надежных результатов, и поэтому его использования следует избегать, если доступны другие методы и величину погрешности расчета, содержащуюся в результатах, невозможно достаточно точно вычислить, в особенности для малого процента, для которого полученные значения могут быть превышены.
Фактически, данный вопрос является проблемой сугубо математического характера, когда должна быть исследована плотность распределения вероятности (pdf) совокупной излучаемой мощности от ряда передатчиков ВП-ФС. Согласно теории точная pdf может быть аналитически получена следующим образом:
Допустим, что p(Nt, x) – это pdf совокупной излучаемой мощности, x (в численном выражении), от Nt передатчиков, тогда pdf для с.э.и.и.м. от Mt + Nt передатчиков может быть вычислена посредством интеграла свертки следующим образом:
. (2)
В выражении (2) предполагается, что азимутальный угол каждого передатчика расположен случайно в интервале 0°–360° и что можно пренебречь некоторым различием в положении передатчиков ВП ФС внутри зоны развертывания. Плотность распределения может быть рассчитана для любого количества передатчиков путем повторения этого интеграла свертки. При реальных расчетах значение Mt было выбрано равным Nt и функции плотности распределения pdfs были рассчитаны для Nt = 1, 2, 4, 8, 16, ..., 32 768 передатчиков.
Прежде всего, допустим для Nt = 1, что угол места и угол азимута передающей антенны ВП-ФС соответственно равны εf и f. Угол места и угол азимута в направлении помехи, которые нужно определить, обозначим соответственно εu and u. В этом случае угол разноса, φ, между направлением антенны ВП-ФС и направлением помехи может быть рассчитан следующим образом:
. (3)
Можно допустить без потери общности, что u = 0 и что εu – это заданное значение (больше или равно 0). Кроме того, можно допустить, что f равномерно распределен в интервале 0° ~ 360°. Требуется определить распределение εf, что будет более подробно рассмотрено в следующих разделах.
Если значение φ определить с помощью уравнения (3), усиление антенны ВП-ФС в направлении помехи будет рассчитано в соответствии с диаграммой направленности излучения антенны, определенной в Рекомендации МСЭ-R F.1245. Следовательно, можно определить pdf для с.э.и.и.м. при Nt = 1.
Тогда, для Nt = 2, pdf (с шагом 0,01 дБ) может быть рассчитана с помощью уравнения (2). Это может быть повторено для значений Nt = 4, 8, 16, ..., 32 768.
В данном исследовании, в основном, применялся уровень доверительной вероятности 95%. Это означает, что вероятность того, что с.э.и.и.м. может превышать результаты расчета, менее 5%. Кроме того, некоторые результаты, т. е. таблица 3b, представлены с доверительной вероятностью 99,9%.
Достарыңызбен бөлісу: |