Реферат: Расчет напряженности поля радиотелецентров
На рис.9 представлена примерная карта города Усолья - Сибирского трансляции телепередач на город. Данные измерения напряженности поля указаны в таблице. График зависимости напряженности поля Ед, мВ/м от расстояния R, км, построен на рис. 10. Как мы видим, с увеличением расстояния от ретранслятора напряженность поля убывает. На графике максимальное расстояние 18 км.
Рис.10
Сравнение результатов измерения и расчетов Усольского радиотелецентра.
Таблица № 1.
| Расстояние от ретранслятора, км | Напряженность поля, мкВ/м | |
| Расчетные данные | Экспериментальные данные | |
| 2 | 4741,5 | 4466 |
| 2,4 | 3209,2 | 19952 |
| 2,5 | 2992 | 12590 |
| 4 | 1237,1 | 12045 |
| 5 | 767,9 | 3183 |
| 5,5 | 648 | 3980 |
| 6 | 537,8 | 2089 |
| 7 | 397,5 | 1351 |
| 8 | 305,6 | 1995 |
| 9 | 242,2 | 2339 |
| 11 | 162,9 | 229,5 |
| 15 | 93,6 | 890 |
В таблице указаны расчетные данные, которые рассчитала компьютерная программа и экспериментальные, которые были измерены специальным прибором. Если сравнить данные полученные в результате расчета и экспериментальные, то они несколько отличаются друг от друга. Экспериментальные данные больше, чем расчетные, это может зависеть от рельефа рассматриваемой местности. Также оказало влияние то, что в расчетах не учитывалась ДН передающей антенны в азимутальной плоскости.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выполнении данной работы были получены следующие результаты:
1) были изучены методы расчета напряженности поля;
2) была разработана программа, рассчитывающая напряженность электромагнитных волн, излучаемых телерадиопередатчиками, в зависимости от расстояния до опоры передающей антенны;
3) были рассчитаны значения напряженности поля вблизи ИОРТПЦ, также были рассчитаны значения нормированной суммарной напряженности, где санитарные нормы не нарушаются;
4) были рассчитаны значения напряженности поля вблизи Усольского телерадиопередающего центра и сделаны сравнения с экспериментальными данными.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1 – программа расчета напряженности поля.
uses crt,graph,omenu;
const f_fi= 1;
NBg = {blue}1;
NFg = {white}15;
HBg = {white}15;
HFg = {black}0;
BC = {black}0;
SC = {lightcyan}11;
col = 200;
delta_rm =90;
var
vf :text;
VMenu :OVMenu;
HMenu :OHMenu;
HVMenu :OHVMenu;
p,d,hb,em :real;
i,j,choice,errc,
a,x,Hmenu_choice,len :integer;
rm :longint;
ord :array[1..col] of real;
del :array[1..10] of real;
delstr,si,AStr,vstr :string;
ch,rk :char;
input_is :boolean;
{Процедуры ввода данных}
procedure input_value(xi,yi:integer; var zn:real);
begin
vstr:='';
while rk<>#13 DO begin
rk:=readkey;
if (((rk>#47)and(rk<#58))or(rk=#46))and(len<10) then begin
vstr:=vstr+rk;
len:=length(vstr);
gwritexy(xi+len,yi+1,rk,3,2);
end;
end;
val(vstr,zn,errc);
end;
procedure input;
begin
gwritexy(1,5,'Мощность: ',3,2); input_value(11,4,p); readln;
gwritexy(1,6,'К. у. антенны: ',3,2); input_value(1,6,d); readln;
gwritexy(1,7,'Высота передающей антенны: ',3,2); input_value(1,7,hb); readln;
end;
{Функция выводит осн. меню на экран и возвращает номер выбранного пункта меню}
Function ddt:integer;
begin
HVMenu.init;
gwritexy(0,1,'',0,0);
HVMenu.SetHorItems(00,00,80,01,NBg, NFg,HBg,HFg,BC,SC,1,1,BorderOn,ShadowOff,' File | Антенна ');
HVMenu.SetVerItems(01,00,01,10,03,NBg,NFg,HBg,HFg,BC,SC,4,1,BorderOn,ShadowOff,' Данные | Выход ');
HVMenu.SetVerItems(2,6,01,29,04,NBg,NFg,HBg,HFg,BC,Sc,
4,1,BorderOn,ShadowOff,
' Ант. решетка №1 - 1,3 | Ант. решетка №2 - 2 | Диполь ');
HMenu.EraseOK:=False;
X:=HVMenu.MenuResult(false,true);
ddt:=x;
end;
{Функции расчета напряженности}
function f_alfa:real;
begin
case choice of
1: f_alfa:=(1+2*cos(1.3*pi*sin(arctan((hb)/rm))))/3;
2: f_alfa:=(1+2*cos(2*pi*sin(arctan((hb)/rm))))/3;
3: f_alfa:=(cos(pi/2*sin(arctan((hb)/rm)))/cos(arctan((hb)/rm)));
end;
end;
function Rb:real;
begin
rb:=rm/sin(arctan(hb/rm));
end;
function E2:real;
begin
E2:=30*p*d*sqr(f_alfa)*sqr(f_fi)/sqr(Rb);
end;
{Заполнение массива ординат}
procedure ordinates;
begin
rm:=1;
for i:=1 to col do
begin
rm:=rm+delta_rm;
ord[i]:=1000*SQRT(E2); {х1000, т.к. ед. изм. - мВ/м}
end;
end;
{Максимальное значение напряженности}
procedure E_maximum;
var i:integer;
max:real;
begin
Max:=ord[1];
if col>1 then
for i:=2 to col do
if ord[i]>Max then Max:=ord[i];
if max=0 then max:=1;
Em:=max;
end;
{Сохранение результатов расчета в файл "results.txt"}
procedure ToFile;
begin
assign(vf,'results.txt');
rewrite(vf);
rm:=0;
for i:=1 to col do begin
rm:=rm+delta_rm;
writeln(vf,rm,' m',' - ',ord[i]:0:5,' mV/m');
end;
end;
{Инициализация графики}
procedure grinit;
var
grDriver: Integer;
grMode: Integer;
ErrCode: Integer;
begin
grDriver := Detect;
InitGraph(grDriver, grMode,'c:\bp\bgi');
ErrCode := GraphResult;
if ErrCode <> 0 then
Writeln('Graphics error:', GraphErrorMsg(ErrCode));
end;
procedure drawcoords; {Оси координат}
begin
setcolor(darkgray);
{Oy} line(100,445,100,30); line(99,445,99,30);
line(99,30,96,35); line(100,30,103,35);
outtextxy(25,23,' Е, мВ/м');
{Ox} line(95,440,515,440); line(95,441,515,441);
line(515,440,510,437);line(515,441,510,444);
outtextxy(525,445,'R, м');
end;
procedure drawgrid;{Сетка}
begin
setcolor(lightgray);
{Горизонтальная}
j:=40;
for i:=1 to 10 do
begin
line(100,440-j,500,440-j);
j:=j+40
end;
{Вертикальная}
j:=round(80/ln(1.91));
for i:=1 to 6 do
begin
line(100+round(j),440,100+round(j),40);
j:=j+round(80/ln(i+1.8))
end;
end;
procedure values;{Разметка сетки}
begin
{По вертикали}
del[1]:=em/10; {Цена деления}
for i:=2 to 10 do
del[i]:=del[1]+del[i-1];
setcolor(darkgray);
outtextxy(90,445,'0');
j:=40;
for i:=1 to 10 do
begin
str(del[i]:0:1,delstr);
outtextxy(90-length(delstr)*8,438-j*i,delstr)
end;
{По горизонтали}
j:=95+round(80/ln(1.91));
outtextxy(j,445,'3');
j:=j+round(80/ln(2.8));
outtextxy(j,445,'6');
j:=j+round(80/ln(3.8));
outtextxy(j,445,'9');
j:=j+round(80/ln(4.8));
outtextxy(j,445,'12');
j:=j+round(80/ln(5.8));
outtextxy(j,445,'15');
j:=j+round(80/ln(6.8));
outtextxy(j,445,'18');
end;
{ Построение графика }
procedure drawgrafic;
var dlt:integer;
x1,x2,y1,y2:integer;
begin
setcolor(choice+1);
x1:=100-round(2/ln(1.91));;
for i:=1 to col do
begin
y1:=440-round(400*ord[i]/em);
y2:=440-round(400*ord[i+1]/em);
if (i>=1)and(i<40) then begin
x1:=x1+round(2/ln(1.91));
x2:=x1+round(2/ln(1.91));
end;
if (i>=40)and(i<80) then begin
x1:=x1+round(2/ln(3.71));
x2:=x1+round(2/ln(3.71));
end;
if (i>=80)and(i<120) then begin
x1:=x1+round(2/ln(5.51));
x2:=x1+round(2/ln(5.51));
end;
if (i>=120)and(i<160) then begin
x1:=x1+round(3/ln(7.31));
x2:=x1+round(3/ln(7.31));
end;
if (i>=160)and(i<=200) then begin
x1:=x1+round(4/ln(9.11));
x2:=x1+round(4/ln(9.11));
end;
line(x1,y1,x2,y2);
line(x1,y1-1,x2,y2-1);
line(x1,y1-2,x2,y2-2);
delay(20);
end;
end;
{Графические процедуры}
procedure drawing1st; {Инициализирует графику, подготавливает экран}
begin
grinit;
setbkcolor(15);
cleardevice;
setcolor(darkgray);
rectangle(10,10,getmaxx-10,getmaxy-10);
drawgrid;
drawcoords;
end;
procedure drawing2nd; {Выводит график на экран}
begin
drawgrafic;
readln;
closegraph;
end;
begin
ClrScr;
{ Input;}p:=100; d:=8; hb:=127;
grinit;
repeat
cleardevice;
i:=2;
repeat
a:=ddt;
until a<>0;
Hmenu_choice:=a div 100;
Case Hmenu_choice of
1: begin
choice:=a mod 100;
if choice=2 then break else begin
input;
input_is:=true;
end;
end;
2: if not(input_is) then begin
gwritexy(17,10,'! Сначала необходимо ввести даннные !',5,1);
ch:=readkey;
continue;
{end else begin
choice:=a mod 100;
Drawing1st;
Ordinates;
E_Maximum;
ToFile;
Values;
Drawing2nd; }
end;
end;
until false;
HVMenu.Done;
cleardevice;
closegraph;
write(p:1:2,' ',d:1:2,' ',hb:1:2);
end.
Приложение 2 – таблица измерения напряженности поля вблизи Усольского ретранслятора.
| Места проведения измерений | Расстояние | Направленная антенна | Круговая антенна | ||
| км | Е (видео), мкВ/м | Е (звук), мкВ/м | Е (видео), мкВ/м | Е (звук), мкВ/м | |
| 1.Тайтурка | 11 | 178 | 112 | 316 | 200 |
| 2.Средний | 11 | 280 | 126 | 708 | 354 |
| 3.Мальта | 6 | 630 | 354 | 1412 | 708 |
| 4.Белореченск | 7 | 707 | 446 | 1258 | 708 |
| 5.Тракт | 2 | 4466 | 1995 | 25118 | 7080 |
| 6.Зеленый гор. ул.Энергетиков | 4 | 17780 | 5010 | 2512 | 1412 |
| 7.Зеленый гор. ул.Фурманова | 2,5 | 12590 | 4466 | 5012 | 1122 |
| 8.У- С. Горбольница | 5,5 | 3980 | 1258 | 2238 | 1258 |
| 9.У-С. ул. Горького | 6 | 3548 | 1122 | 1778 | 890 |
| 10. У- С. ул.Крупской | 5 | 3548 | 1412 | 2623 | 1238 |
| 11. У- С. ж/д. переход | 2,4 | 19952 | 7080 | 5623 | 2238 |
| 12. У- С. площадь | 4 | 6310 | 1995 | 2512 | 1122 |
| 13. У- С. Комсомольский пр-т | 5 | 2818 | 708 | 1778 | 890 |
| 14. У- С. мр-н Привокзальный | 7 | 1995 | 708 | 708 | 400 |
| 15. У- С. Ленинский пр-т | 8 | 1995 | 794 | 890 | 446 |
| 16. У- С. Восточ. окраина | 9 | 2339 | 630 | 708 | 500 |
| 17. Тельма, Зап. окраина | 15 | 890 | 354 | 446 | 224 |
[1] Коэффициент усиления несколько отличается от коэффициента направленности, так как он учитывает кпд антенны. Однако эту тонкость не будем принимать за внимание, потому что у многих направленных антенн кпд близок к 100 %.
