Моделирование дифракции радиоволн на препятствиях Текст научной статьи по специальности «Физика»

2006

Доклады БГУИР

октябрь-декабрь

№ 4 (16)

УДК 621.391.812

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИФРАКЦИИ РАДИОВОЛН НА ПРЕПЯТСТВИЯХ

А. А. КАРПУК, Н.В. ЕВТИХИНА

РУП "НИИсредств автоматизации" пр. Независимости, 117, Минск, 220027, Беларусь

Поступила в редакцию 19 июля 2006

Разработаны методы, алгоритмы и комплекс программ для определения вида трассы распространения радиоволн, поиска препятствий на трассе и вычисления их характеристик, определения количества и координат точек преломления пути радиоволн, вычисления ослабления напряженности электромагнитного поля при дифракции радиоволн на препятствиях. Комплекс программ представлен в виде DLL-библиотеки и интерактивного исполняемого модуля. Алгоритмы и программы могут использоваться для моделирования дифракции радиоволн на препятствиях в автоматизированных системах планирования радиосвязи.

Ключевые слова: распространение радиоволн, дифракция радиоволн на препятствиях, планирование радиосвязи.

Введение

Дифракция радиоволн на препятствиях является одним из основных механизмов распространения радиоволн на наземных трассах. Теория дифракции радиоволн рассматривалась во многих источниках, например в [1]. Расчетные формулы для вычисления ослабления напряженности электромагнитного поля при дифракции радиоволн на препятствиях различных типов приведены в Рекомендации Международного союза электросвязи ITU-R P.526-9 [2]. Однако Рекомендация ITU-R P.526-9 не содержит методов и алгоритмов поиска и классификации препятствий на трассах распространения радиоволн, что затрудняет ее практическое применение. Целью настоящей работы является разработка методов и алгоритмов поиска и классификации дифракционных препятствий на трассах распространения радиоволн и разработка на их основе и на основе Рекомендации ITU-R P.526-9 алгоритмов и комплекса программ для вычисления ослабления напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на препятствиях.

Постановка задачи

Для заданной трассы распространения радиоволн вычислить величину ослабления напряженности электромагнитного поля ^ в децибелах за счет дифракции радиоволн на препятствиях, имеющихся на трассе, которая не будет превышена в течение заданного процента времени Т. Профиль рельефа местности на трассе задается в виде пар чисел (di, И7), 7 = 0, п , где

— расстояние по дуге большого круга в метрах от точки профиля с индексом 0 до точки профиля с индексом 7 (очевидно, что Ф0=0), а И7 — высота местности над уровнем моря в метрах в точке профиля с индексом 7. Предполагается, что в точке с индексом 0 расположен передатчик, а в точке с индексом п расположен приемник. Профиль рельефа местности можно постро-

ить по линиям равных высот электронной карты местности или вычислить с использованием электронной матрицы высот местности. Считаются известными следующие величины: высоты электрических центров антенн передатчика и приемника над поверхностью Земли к( и Ьг соответственно в метрах; частота радиоволн / в гигагерцах; значение эффективного радиуса Земли для трассы ае в километрах, которое будет превышено в течение 50% времени; значение эффективного радиуса Земли для трассы Ц в километрах, которое будет превышено в течение процента времени Т. Величины ае и Ц для любого района Земли можно вычислить, используя Рекомендации ГТО-Я Р.834-5 [3] и ГТО-Я Р.453-9 [4].

Определение вида трассы

Трассы распространения радиоволн делятся на трассы прямой видимости (line-of-sight) и загоризонтные трассы (trans-horizon). Трассы прямой видимости могут быть открытыми со свободной первой зоной Френеля (line-of-sight with first Fresnel zone clearance) и с дифракцией радиоволн на трассе, вызванной перекрытием первой зоны Френеля элементами местности (line-of-sight with sub-path diffraction). Для открытых трасс прямой видимости со свободной первой зоной Френеля Ld=0. На загоризонтных трассах всегда имеет место дифракция радиоволн на трассе. Алгоритм определения вида трассы, разработанный на основе Рекомендации ITU-R P.452-12 [5], состоит из следующих шагов.

1. Для точек профиля рельефа местности на трассе с индексами i = 1, n — 1 вычислить углы возвышения местности di в мрад по формуле

q = кг - К , где h = ho + h .

г 0,00Ц 2 ae

n- 1

2. Найти Qmax = max (Q) и вычислить угол возвышения для электрического центра ан-

i = 1

тенны приемника Qn в мрад по формуле

Qn = ^WT - , где h, = hn + hr.

0,001dn 2 ae

3. Если Qmax >Qn, то трасса загоризонтная, иначе это трасса прямой видимости, для дальнейшей классификации которой следует выполнять шаги, начиная с шага 4.

4. Для точек профиля рельефа местности на трассе с индексами i = 1, n — 1 вычислить радиусы первого эллипсоида Френеля Ri в метрах по формуле

R = 0,55 d (dn —

dnf

5. Для точек профиля рельефа местности на трассе с индексами г = 1, п — 1 вычислить углы возвышения местности с учетом радиусов первого эллипсоида Френеля в мрад по формуле:

(Иг + Ц) — ^ йг

Q f =■

0,001d 2 R

n- 1

6. Найти Qfmax = niax (Qi) .

7. Если Qfmax > Qn , то это трасса прямой видимости с дифракцией радиоволн, вызванной

перекрытием первой зоны Френеля элементами местности, иначе это открытая трасса прямой видимости со свободной первой зоной Френеля.

Классификация трасс

Трассы с дифракцией радиоволн классифицируются на трассы с одним остроконечным препятствием (single knife-edge obstacle); трассы с двумя остроконечными изолированными препятствиями (double isolated edges); трассы с одним цилиндрическим препятствием (single rounded obstacle); трассы с дифракцией на нерегулярном ландшафте (irregular terrain). Авторами разработан алгоритм поиска дифракционных препятствий и классификации трасс, состоящий из следующих шагов.

1. Для точек профиля рельефа местности на трассе с индексами i = 1, n - 1 вычислить углы возвышения местности от передатчика Q в мрад по формуле

q = кг - К , где h = ho + h .

г 0,00Ц 2 Re '

2. Для точек профиля рельефа местности на трассе с индексами j = n -1,n - 2,...,1 вычислить углы возвышения местности от приемника ^ в мрад по формуле

h, - К dn- dj h h h

V í =------, где h = hn + h .

0,001« - di) 2 Re rS n r

Точку профиля рельефа местности с индексом 7 е2, п — 2 назовем ¿-пиком, если для всех

i = 1,it -1 выполняется условие:

(ÜSbi. - 10Ü <Q, , где R = 0,55

d.. 2 R ''

di (dt, - d)

fd„

Точку профиля рельефа местности с индексом ' еп — 2,п — 3,...,2 назовем г-пиком, если для всех '' = п — 1, п — 2,..., ]г + 1 выполняется условие

(h1 + R1) - hs dn - di

--- —n-1 1 , где R1 = 0,55

0,001(dn - dj) 2 Re V]r 1 \

(dn - dj )(dj - dK)

f (dn - djr)

Нетрудно убедиться, что если трасса распространения радиоволн имеет ^ ¿-пиков с индексами 71 <72 <... <7 и г г-пиков с индексами ' >' >... >]г, то \ <]г.

3. Найти на трассе распространения радиоволн ¿-пик с максимальным индексом ц. Если

¿-пиков на трассе нет, то классифицировать ее как трассу с дифракцией на нерегулярном ландшафте.

4. Найти на трассе распространения радиоволн г-пик с минимальным индексом 'г . Если г-пиков на трассе нет, то классифицировать ее как трассу с дифракцией на нерегулярном ландшафте.

5. Если ^ = 'г, то это трасса с одним остроконечным препятствием, вершина которого находится в точке профиля рельефа местности с индексом ц. Если ц = у'г —1 и одновременно 07 > 0, у г > 0, 07 > 0 г и у г > у7 то это трасса с одним цилиндрическим препятствием,

которое расположено между точками рельефа местности с индексами ^ и и. Если не выполняется хотя бы одно из четырех последних условий, то это трасса с дифракцией на нерегулярном ландшафте. Если ^ Фи-1, то перейти к шагу 6.

6. Для точек профиля рельефа местности на трассе с индексами г = ^ + 1, иг — 1 вычислить углы возвышения местности с учетом радиусов первого эллипсоида Френеля в мрад относительно точки с индексом ^ по формуле

(Иг + я)—иг аг — аг

9 ч = —---*---г-^, где Я = 0,55

' 0,001(ё г — ач) 2 яе У

(ёг - ёг, )(ёи — ё)

/ (ёи — )

Вычислить угол возвышения местности для точки трассы с индексом ]г относительно точки трассы с индексом , по формуле

— И — И. ё — ё.

9 = 1Г ч и ч

0,001(ёи — ёг) 2 Яе

Если для всех точек профиля рельефа местности на трассе с индексами Ч = + 1, и'г — 1 выполняется условие 9. < 9и , то это трасса с двумя остроконечными изолированными препятствиями, вершины которых находятся в точках профиля рельефа местности с индексами . и иг. Если хотя бы для одной точки указанное условие не выполняется и 9^ < 0 или у . < 0, то это трасса с дифракцией на нерегулярном ландшафте. Если одновременно 9 ^ > 0 и у и > 0 , то перейти к шагу 7.

7. Если для всех точек профиля рельефа местности на трассе с индексами Ч = Ч( +1, ]г выполняется условие 9Ч > 9Ч и для всех точек профиля рельефа местности на трассе с индек-

сами Ч = + 1, и'г — 1 выполняется условие у ■ > у , то это трасса с одним цилиндрическим препятствием, которое расположено между точками рельефа местности с индексами . и иг. Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, то рассматриваемая трасса есть трасса с дифракцией на нерегулярном ландшафте.

Дифракция радиоволн на остроконечных препятствиях

В дальнейших рассуждениях используется профиль рельефа местности на трассе распространения радиоволн (di, Hi ),Ч = 0, п , пересчитанный с учетом кривизны Земли. При пересчете используется расчетное значение эффективного радиуса Земли для трассы Я в километрах. Пересчет профиля рельефа местности производится по формуле

0,00Ц (ёп — ёг)

Н , = И. +-

2 Я,

Если трасса распространения радиоволн имеет одно остроконечное препятствие, вершина которого находится в точке профиля рельефа местности с индексом , то алгоритм вычисления ослабления напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на одном остроконечном препятствии, разработанный на основе Рекомендации 1Ти-Я Р.526-9 [2], состоит из следующих шагов.

г

1. Вычислить высоту препятствия относительно линии, соединяющей электрические центры антенн передатчика и приемника, по формуле

(

к = н, -

d1| (к*- И*) ^

Ш.

И* + ■

2. Вычислить расстояния от электрического центра антенны передатчика до вершины препятствия и от электрического центра антенны приемника до вершины препятствия в метрах

по формулам: й,ч = ^йц2 + (Я. - )2 , = ^(ёп - ёц )2 + (н, - ^)2 .

3. Вычислить значение безразмерного параметра V по формуле

у = 2,582И,

1

/

' 1 1 ^

— + —

dч dч

V й< "< у

если V < -0,78, то положить V = -0,78 .

5. Вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля в децибелах, вызванное наличием на трассе распространения радиоволн одного остроконечного препятствия, по формуле

Ц(V) = 6,9 + 201о§ ^^(V -0,1)2 + 1 + V - 0,1).

6. Вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на одном остроконечном препятствии в децибелах по формуле Ц = 201о^й( + dnt) - 201ое dn + Ц(V).

Если трасса распространения радиоволн имеет два остроконечных препятствия, вершины которых находятся в точках профиля рельефа местности с индексами и , 1, < ]г, то алгоритм вычисления ослабления напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на двух остроконечных препятствиях, разработанный на основе Рекомендации 1Ти-Я Р.526-9 [2], состоит из следующих шагов.

1. Вычислить расстояния в метрах от электрического центра антенны передатчика до вершины первого препятствия, от вершины первого препятствия до вершины второго препятствия и от электрического центра антенны приемника до вершины второго препятствия по формулам

^ =,1 dч + (Нц - К )2 , dчlr =7 - d ,, )2 + (Ни - Н ц )2 , dt]r = .

2. Вычислить превышение Ил, в метрах вершины первого препятствия над линией, соединяющей электрический центр антенны передатчика и вершину второго препятствия, и превышение к в метрах вершины второго препятствия над линией, соединяющей электрический центр антенны приемника и вершину первого препятствия, по формулам

(

к = Н, -

к* + -

dh (н, - И*) d,

Л

К = н, -

н, +-

- dh )(И„ - н]г) ^ - d,

Л

3. Вычислить значения безразмерных параметров V и V по формулам

V, = 2,582/,

/

' 1 1 ^

— + —

dч d ,. V "< у

, V2 = 2,582/.

/

' 1 1 ^

-+ —

d d

V V, п, у

Если V < -0,78, то положить V = -0,78, если V < -0,78, то положить V = -0,78.

4. По формуле шага 5 для одного остроконечного препятствия вычислить ослабления напряженности электромагнитного поля Ь(у1) и Ь(у2) , вызванные наличием на трассе распространения радиоволн каждого из остроконечных препятствий.

5. Если — £(у2)| > 10, то перейти к шагу 7, иначе вычислить дополнительное ослабление напряженности электромагнитного поля Ьс по формуле

4 = 101св

ёп (ёи — ёг, )

6. Вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на двух остроконечных препятствиях в децибелах по формуле Ьл = 20^(ёй( + ё^и + ё,) — 20^ёп + Ь(\1) + Ь(\2) + Ьс и закончить работу.

7. Вычислить превышения вершин препятствий над линией, соединяющей электрические центры антенн передатчика и приемника, И. и И, в метрах по формулам

(

И, = Н ; —

< (Игг— И*) л

И* + ■

(

К = Н, —

ё, (Ип, — И*) ^ ёп

И« + ■

8. Если Ь(У1) > Х(у2) , т.е. первое препятствие является преобладающим, то вычислить расстояние в метрах от электрического центра антенны приемника до вершины первого

препятствия по формуле = ^(ёп — )2 + (Н — И„)2 и вычислить значение безразмерного параметра у1 по формуле

V: = 2,582И

I

Г 1 1 ^

— + —

у ёгг, у

Если у1 < —0,78, то положить у1 = —0,78 . По формуле шага 5 для одного остроконечного препятствия вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля Ь(У1) , вызванное наличием на трассе распространения радиоволн первого преобладающего остроконечного препятствия. Перейти к шагу 10.

9. Если Ь(У1) < Х(у2), т. е. второе препятствие является преобладающим, то вычислить расстояние ё, в метрах от электрического центра антенны передатчика до вершины второго препятствия по формуле ё, = ^(ё г )2 + (Н,г — И^)2 и вычислить значение безразмерного параметра у2 по формуле

у? = 2,582И,

2 ]г

I

Г ^ + -1 '

V ёгг ёпг у

Если у2 < —0,78, то положить у2 = —0,78 . По формуле шага 5 для одного остроконечного препятствия вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля Ь(у2) , вызванное наличием на трассе распространения радиоволн второго преобладающего остроконечного препятствия.

10. Вычислить дополнительную поправку к ослаблению напряженности электромагнитного поля Тс по формуле

=

12-201о§

( \ 2

О, где

Р =

О =

I

1/2

0,15 а (йп - а,)

К, Я =

0,15 й]г (а„ - й]г)

1/2

И, а = агс

ёп (Л1г - ^ )

(¿п - ¿]г )

1/2

/ Л2 Р

Я

Р )

, если первое препятствие является преобладающим, и О =

/ \ 2Я

Р

Я) :

если второе

препятствие является преобладающим. Если первое препятствие является преобладающим и Я > Р , то положить Тс = 0. Если второе препятствие является преобладающим и р > Я, то положить Тс = 0.

11. Вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на двух остроконечных препятствиях в децибелах по формуле

4 = 201о^й( + Л] + ^) - 201ое ап + Ыух)+¿ю - тс.

Дифракция радиоволн на цилиндрическом препятствии

Если трасса распространения радиоволн имеет одно цилиндрическое препятствие, которое расположено между точками рельефа местности с индексами и ]г, . < ]г, то алгоритм

вычисления ослабления напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на цилиндрическом препятствии, разработанный на основе Рекомендации 1Ти-Я Р.526-9 [2], состоит из следующих шагов.

1. Вычислить координаты (расстояние от передатчика по линии большого круга ас

в километрах и высоту Ис в метрах) точки пересечения прямой линии, соединяющей электрический центр антенны передатчика с точкой рельефа местности с индексом г,, с прямой линией, соединяющей электрический центр антенны приемника с точкой рельефа местности с индексом ]г, по формулам

а„ = а.

¿п (н]г - к*)+(ап - а]г)(иг* - и*) (ап - ак)(я, - и*)+а, (ик - ига)

К = К+( - К)

2. Вычислить высоту точки пересечения указанных в шаге 1 линий относительно линии, соединяющей электрические центры антенн передатчика и приемника, в метрах по формуле

(

И = ис -

и* +

ас (Иг* - И к)

а.п

л

3. Вычислить расстояния от точки пересечения указанных в шаге 1 линий до электрического центра антенны передатчика и электрического центра антенны приемника в метрах по формулам

а* Час2 + (Ис - к )2, аГс ^(ап - ас)2+(и - к )2.

4. Вычислить расстояние d . между точками профиля рельефа местности с индексами

Ч Зг

и З в метрах по формуле dttj = .

5. Найти точку профиля рельефа местности с индексом i е it,. такую, что для всех

i = it,.г выполняется условие > и,. Если таких точек более одной, то выбрать ту из них, для которой величина dc - di | является минимальной.

6. Если ic = it или ic = ]г, то положить А = 1 и % = 0 , иначе вычислить эти величины по

формулам

(

А = И, -

И,

(d, - dh)(ИЛ - И,)

Л

, Х = < - ^

Л " ч

7. Вычислить радиус цилиндрического препятствия Я в метрах по формуле

*=2

)2 + А"

(d . )2 А 2 2'

—г--А2 -х2

8. Вычислить значение безразмерного параметра V по формуле у = 2,582/

/

С 1 1 ^

+

V < ^ у

если V < -0,78, то положить V = -0,78 .

9. По формуле шага 5 для одного остроконечного препятствия вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля Ь{у) на остроконечном препятствии, эквивалентном рассматриваемому цилиндрическому препятствию.

10. Вычислить дополнительное ослабление напряженности электромагнитного поля Т(ц,ф), вызванное искривлением цилиндрического препятствия, по формуле

Т(|и,ф) = к|иЬ , где к = 8,2 + 12ф, Ь = 0,73 + 0,27[1 - ехр(-1,43ф)],

" dt + d 1 /г п /Я 11/3 г Гп /Я 12/3 / и = Я -^ —1- , ф = / - Я .

dt d / 0,3 с 0,3 /

Здесь, как и ранее, через / обозначена частота радиоволн в гигагерцах.

11. Вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на цилиндрическом препятствии в децибелах по формуле 4 = 201св(^ + drc) - 201св dn + Цу) + Т(|и, ф) .

Дифракция радиоволн на нерегулярном ландшафте

Если трасса распространения радиоволн классифицирована как трасса с дифракцией на нерегулярном ландшафте, то алгоритм вычисления ослабления напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на нерегулярном ландшафте, разработанный на основе Рекомендации 1ТИ-Я Р.526-9 [2], состоит из следующих шагов.

1. Для точек профиля рельефа местности на трассе с индексами i = 1, п -1 вычислить значения параметров / и vi по формулам

(

И; = Н; -

И* +

ё (Ига — И*)

vl = 2,582Им /

— +-

ё. — ё .

V ;

; у

2. Найти индекс р е 1, п — 1 такой, что для всех 1 = 1, п — 1 выполняется условие V > V . Если таких индексов несколько, то в качестве р взять минимальный из них.

3. Если ур <—0,78, то ослабление напряженности электромагнитного поля за счет дифракции на нерегулярном ландшафте Ь = 0, и закончить работу. Если V >—0,78, то вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля Ь( V ) по формуле шага 5 для одного

остроконечного препятствия и перейти к шагу 4.

4. Если р = 1, то перейти к шагу 6, иначе для точек профиля рельефа местности на

трассе с индексами 1 = 1, р — 1 вычислить значения параметров к и vi по формулам

С

И = Н; —

И* +

ё (Нр — И*) ёр

V, = 2,582к

I

1 1

— +-

ё ё — ё .

V 1 р 1 у

5. Найти индекс , е 1, р — 1 такой, что для всех 1 = 1, р — 1 выполняется условие Vt > V,. Если таких индексов несколько, то в качестве t взять минимальный из них.

6. Если р = 1 или vt <—0,78, то положить Ь(Vt) = 0и вычислить расстояние, проходимое радиоволной от электрического центра антенны передатчика до точки профиля рельефа местности с индексом р, в метрах по формуле ёр = ^ёр2 + (Нр — И& )2 . Если vt > —0,78, то

вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля L(vt) по формуле шага 5 для

одного остроконечного препятствия и вычислить расстояние, проходимое радиоволной от электрического центра антенны передатчика до точки профиля рельефа местности с индексом р, в метрах по формуле

ёр =

^2 + (н,—и* )2 ч(ёр — а, )2 + (НР — Н )2.

7. Если р = п — 1, то перейти к шагу 9, иначе для точек профиля рельефа местности на

трассе с индексами 1 = р + 1, п — 1 вычислить значения параметров к, и V, по формулам

(

к = Н; —

Нр + ■

(ёг — ёр )(Ига — Нр)

ёп — ёр

V; = 2,582к

I

1

а. — ёр

V 1 р

ё. — ё.

8. Найти индекс г е р +1, п — 1 такой, что для всех 1 = р +1, п — 1 выполняется условие Vr > V . Если таких индексов несколько, то в качестве г взять максимальный из них.

9. Если р = п — 1 или vr < —0,78, то положить L(vr) = 0 и вычислить расстояние, проходимое радиоволной от точки профиля рельефа местности с индексом р до электрического

центра антенны приемника, в метрах по формуле ёгр = ^(ёп — ёр )2 + (И,Л — Нр )2 . Если

vr >—0,78, то вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля Ь(vr) по формуле шага 5 для одного остроконечного препятствия и вычислить расстояние, проходимое радиоволной от точки профиля рельефа местности с индексом р, в метрах до электрического цен-

тра антенны передатчика по формуле drp = ^(dr - dp )2 + (Hr - Hp )2 +

4d - d)2 + h - H)2.

10. Вычислить ослабление напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на нерегулярном ландшафте в децибелах по формуле

Ld = 20log(dip + drp) - 20logdn + L(vp) + T[L(v() + L(vr) + С], где С = 10 + 0,00004dn, T = 1 - exp[-L(vp ) / 6].

Программная реализация

Под руководством и при участии авторов разработан комплекс программ моделирования дифракции радиоволн на препятствиях, представленный в виде DLL-библиотеки diffrac-tion.dll и интерактивного исполняемого модуля diffraction.exe. Библиотека diffraction.dll содержит ряд функций, которые могут использоваться разработчиками автоматизированных систем планирования радиосвязи для определения вида трассы, числа препятствий на трассе и их характеристик, определения количества и координат точек преломления пути радиоволн, вычисления ослабления напряженности электромагнитного поля при дифракции радиоволн на препятствиях, которое не будет превышено в течение заданного процента времени. Модуль diffraction.exe позволяет пользователю вычислять требуемые характеристики трассы и характеристики дифракции радиоволн на препятствиях в диалоговом режиме. Библиотека diffraction.dll и модуль diffraction.exe могут использоваться на Intel-совместимых компьютерах под управлением операционной системы Windows 2000 и выше.

Разработанные методы, алгоритмы и комплекс программ моделирования дифракции радиоволн на препятствиях использовались в ряде проектов по разработке автоматизированных систем планирования радиосвязи, выполненных РУП "НИИ средств автоматизации" в 20032005 гг.

Выводы

Задача вычисления величины ослабления напряженности электромагнитного поля за счет дифракции радиоволн на препятствиях, которая не будет превышена в течение заданного процента времени, может быть решена с использованием разработанных методов и алгоритмов поиска и классификации препятствий на трассах и с использованием расчетных формул, опубликованных в Рекомендациях Международного союза электросвязи. Разработанные методы, алгоритмы и комплекс программ моделирования дифракции радиоволн на препятствиях могут использоваться в автоматизированных системах планирования фиксированной и мобильной радиосвязи.

MODELING OF DIFFRACTION OF RADIO WAVES ON OBSTACLES

A.A. KARPUK, N.V. EVTIHINA Abstract

Methods, algorithms and software for definition of a kind of a path of distribution of radio waves, search of obstacles in a path and calculations of their characteristics, definitions of quantity and coordinates of points of refraction of a path of radio waves, calculation of attenuation of an electromagnetic field strength at diffraction of radio waves on obstacles is developed. Software is submitted

as DLL-library and the interactive executed module. Algorithms and software can be used for modeling diffraction of radio waves on obstacles in the automated systems of planning of a radio communication.

Литература

1. Калинин А.И. Распространение радиоволн на трассах наземных и космических радиолиний. М., 1979. 296 с.

2. Рекомендация МСЭ-R P.526-9. Распространение радиоволн за счет дифракции. (Вопрос МСЭ-R 202/3). 2005. 37 с. (http://www.itu.int/rec/R-REC-P.526-9-200508-I/en).

3. Рекомендация МСЭ-R P.834-5. Влияние тропосферной рефракции на распространение радиоволн. (Вопрос МСЭ-R 201/3). 2005. 14 с. (http://www.itu.int/rec/R-REC-P.834-5-200503-I/en).

4. Recommendation ITU-R P.453-9. The radio refractive index: its formula and refractivity data. (Question ITU-R 201/3). 2003. 27 p. (http://www.itu.int/rec/R-REC-P.453-9-200304-I/en).

5. Рекомендация МСЭ-R P.452-12. Процедура прогнозирования для оценки микроволновых помех между станциями, находящимися на поверхности Земли, на частотах выше приблизительно 0,7 ГГц. (Вопрос МСЭ-R 208/3). 2005. 56 с. (http://www.itu.int/rec/R-REC-P.452-12-200503-I/en).