UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA SISTEMAS DE MICROONDAS CATEDRÁTICO: ALUMN
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA SISTEMAS DE MICROONDAS CATEDRÁTICO: ALUMNO:
JORGE ALBERTO BECERRA-TURRUBIATES.
OSCAR FRANCISCO PRADO ESPARZA 1559638
LORENZO VITE DE LA CRUZ
1500847
SERGIO CAMPOS JAIME 1410482 EDGAR REYES ZAPATA 1393577 PROYECTO FINAL
TEMA: CALCULO DE ENLACE PUNTO A PUNTO FRECUENCIA: L-M-V N5
A 30/05/16 CIUDAD UNIVERSITARIA, SAN NICOLÁS DE LOS GARZA N.L
INTRODUCCIÓN
PARA LA REALIZACION DEL ENLACE PUNTO A PUNTO MEDIANTE MICROONDAS ES NECESARIO ESPECIFICAR DE LOS PUNTOS QUE VAYAMOS A INSTALAR LAS ANTENAS. PARA ESTO HAY QUE TRAZAR LA TRAYECTORIA CON LINA DE VISTA MEDIANTE CALQUIER APLICACIÓN DE TRAZADO DE RUTAS (GOGLE MAPS, GOGLE EARTH, GPS, ETC). CON AYUDA DE ESTOS SOFTWARES NOS ARROJARA LAS COORDENADAS DE LATITUD Y LONGUITUD DE CADA UNO DE NUESTROS SITIOS.
CARÁCTERISTICAS LOS ENLACES MICROONDAS VIAJAN POR EL ESPACIO LIRE UTILIZANDO COMO MEDIO DE TX EL AIRE , ESTOS ENLACES DEBEN SER EN LINEA RECTA Y CON UNA LINEA DE VISTA ADECUADA PARA SOSTENER VISIVILIDAD UN PUNTO CON EL OTRO, SIN EMARGO MUHAS VECES NOS ENONTRAMOS CON FACTORES QUE LIMITAN NUESTRO ELACE YA SEA POR:
DISTANCIA FACTORES CLIMATOLOGICOS CALIDAD DEL ENLACE INFRAESTRUCTURA
LEVANTAMIENTO DE LAS COORDENADAS DE LOS SITIOS
SITIO “A” TRANSMISOR TORRE DE RECORTIA CD UNIVERSITARIA
LATITUD: 25.433182” N LONGUITUD: 100.183735” O
SITIO “B” TRANSMISIOR TELEVISA MONTERREY
LATITUD: 25.404306” N LONGUITUD: 100.191311” O
CÁLCULO DE ENLÁCE EL DISEÑO DE UN RADIO ENLACE IMPLICA TODO UNA SERIE DE CÁLCULOS QUE PUEDERESULTAR SENCILLOS O TREMENDAMENTE COMPLICADOS, DEPENDIENDO DE LAS CARACTERISTICAS DEL SISTEMA Y DEL TIPO DE PROBLEMA LA QUE NOS ENFRENTAMOS. RESULTA CLARAMENTE INVIABLE REALIZAR LA PLANIFICACION DE UNA RED WIMAX EN UN ENTORNO URBANO SIN AUDA DE UN SIMULADOR DE SOFTWARE, QUE INORPORE MODULOS DE PROPAGACION PRECISOS E INFORMACION DETALLADA SOBRE EL ENTORNO, COMO: EDIFICIOS, VEGETACION,E TC. SIN EMARGO, EL DISEÑO DE UN ENLACE PUNTO A PUNTO DE CORTO ENLACE ENTRE ANTENAS QUE DISPONEN DE VISIÓN DRECTA PUEDEN LLEVARSE ACABO SORE EL PAPEL SIN MAYORES PROBEMAS. PARA ESTOS ULTMIMOS CASOS, LAS CALCULADORAS DE RADIOENLACE RESULTAN DE GRAB UTILIDAD, EXISTIENDO UNA FORMA MUY VARIADA QUE SE ENCUENTRA ACCESIBLE VIA WEB Y QUE NOS FACILITA EL CÁLCULO SISTEMÁTICO DE PARÁMETROS Y VARIABLES MUY TIPICAS COMO:
FRECUENCIA DE ENLACE PERDIDAS EN EL ESPACIO LIRE ALIMENTACION DEL TX GANANCIA DE LA ANTENA ALCANCE BALANCE DE POTENCIAS MARGEN DE FRENTE DE DESVIAMIENTO
CÁLCULO DE PERDIDAS EN EL ESPACIO LIBRE Y RSL. ANALIZAMOS QUE LA POTENCIA DE LA SEÑAL SE REDUCE POR ENSANCHAMIENTO DEL FRENTE DE ONDA EN LO QUE SE CONOCE COMO PERDIDA EN EL ESPACIO LIBRE. LA POTENCIA DE LA SEÑALSE DISTRUBUYE SOBRE UN FRENTE DE ONDA DE ÁREA CADA VEZMAYOR A MEDIDA QUE NOS ALEJAMOS DEL TRANSISOR, POR LO QUE LA DENSIDAD DE POTENCIA DISMINUYE. LdB= 92.45 + 20Log (Dkm) + 20Log (FGhz). NOTA: LA DISTANCIA Y LA FRECUENCIA SIEMPRE DEBEN DE SER EN KM Y GHZ.
LdB: 92.45 + 20 Log (5.47 Km)+ 20 Log (13 Ghz)=
dB.
129.488613573
PARA EL CALCULO DE NIVEL DE SEÑAL DE RECEPCION SE UTILIZA LA SIGUIENTE FÓRMULA:
LINK BUDGET: RECIBE NIVEL DE SEÑAL ( RSL ) :
RSL = P.O. - L + G .CTX .ATX - L + G .CRX .ATX – FSL ENLACE FÓRMULA VIABILIDAD RSL > O = RX (UMBRAL DE SENSIBILIDAD DEL RECEPTOR ). PO = POTENCIA DE SALIDA DEL TRANSMISOR ( DBM). LCTX , LCRX = PÉRDIDA (CABLE , CONECTORES , UNIDAD DE DERIVACIÓN ) ENTRE EL TRANSMISOR / RECEPTOR Y LA ANTENA ( DB ). GATX = GANANCIA DE LA ANTENA DEL TRANSMISOR / RECEPTOR ( DB ) FSL = PÉRDIDA EN EL ESPACIO LIBRE ( DB ) EL MARGEN DE DESVANECIMIENTO SE CALCULA CON RESPECTO AL NIVEL DEL UMBRAL DEL RECEPTOR PARA UNA TASA DE BITS DE ERROR DADO ( BER ) .LA RADIO PUEDE MANEJAR CUALQUIER COSA QUE AFECTA A LA SEÑAL DE RADIO DENTRO DEL MARGEN DE DESVANECIMIENTO PERO SI SE EXCEDE, A CONTINUACIÓN, EL ENLACE PODRÍA BAJAR Y POR LO TANTO, DE ESTAR DISPONIBLES. EL NIVEL DE UMBRAL PARA BER = 10 -6 DE ENERGÍA PARA EQUIPOS DE MICROONDAS QUE SOLÍA SER ALREDEDOR DE 3 DB MAYOR QUE PARA BER = 10 -3 POTENCIA. EN CONSECUENCIA, EL MARGEN DE DESVANECIMIENTO FUE DE 3 DB MAYOR PARA BER = 10-6 DE BER = 10-3. EN LA GENERACIÓN DE NUEVAS RADIOS DE MICROONDAS CON ESQUEMAS DE CORRECCIÓN DE ERROR DE POTENCIA HACIA ADELANTE ESTA DIFERENCIA ES DE 0,5 A 1,5 DB.
NIVEL DE SEÑAL DE RECEPCION RSL= 10 dBm - 2 dB + 44.4 dBi – 129. 488613573 dB + 44.4 dBi – 2 dB =
-40.6486 dBm
HP6-13 1.8 m | 6 ft High Performance Parabolic Reflector Antenna, Single-polarized, 12.713.25GHz
General Specifications Antenna Type
High Performance Parabolic Reflector Antenna
Size, nominal
6 ft | 1.8 m
Polarization
Single
Electrical Specifications Operating Frequency Band
12.7 - 13.25 GHz
Half Power Beamwidth, Horizontal
0.9 degrees
Half Power Beamwidth, Vertical
0.9 degrees
Cross-Polarization Discrimination
30 dB
Front to Back Ratio (F/B)
70 dB
Gain, Low Frequency
44.3 dBi
Gain, Mid Frequency
44.4 dBi
Gain, High Frequency
44.6 dBi
VSWR
1.37:1
Return Loss
-16.1 dB
Mechanical Specifications
Fine Elevation Adjustment
+/- 10 degrees
Mounting Pipe Diameter, Min
4.5 inch | 11.4 cm
Mounting Pipe Diameter, Max
4.5 inch | 11.4 cm
Net Weight
251 lbs | 113 kg
Wind Velocity Operational
90 mph | 145 km/h
Wind Velocity Survival Rating
125 mph | 201 km/h
Mechanical Configuration
HP6
Axial Force (FA)
1680 lbs | 7473 N
Side Force (FS)
832 lbs | 3700 N
Twisting Moment (MT)
2100 ft-lbs | 2847 Nm
Operating temperature range
-40 to +60 C
Max pressure, psig, (if waveguide interface)
5
Fine Azimuth Adjustment
+/- 10 degrees
Regulatory Compliance
FCC
Part 101 Cat. A
ETSI
302217 R1 C3
RoHS-complaint
Yes
Shipping Information
Package Type
Wood Crate
Gross Weight
401 lbs | 181.8 kg
Dimensions, L x W x H
77 x 35 x 80in | 195 x 89 x 203 cm
Shipping Volume
124.77 cu ft | 3.53 cu m
Additional Comments
Choose Radiowaves products for best performance and reliability
Technical Drawings
Radiowaves Glossary Axial Force:
Force applied to the face of the antenna due to wind at specified wind speed
Beamwidth
The total width of the main beam measured in degrees between the 3-dB (half-power) points on either side of the peak of the main beam
Cross Polarization Discrimination (XPD)
The dB difference between maximum received co-polarized signal at electrical boresight and maximum received cross-polarized signal
Front to Back Ratio (F/B)
Gain
The dB difference between maximum received signal at electrical boresight to maximum received signal behind the antenna (180 +/- 40 degrees)
A measure of how well the antenna focuses available energy into a single beam. Larger antennas typically have higher gains and smaller beamwidths.
Gross Weight
Shipping weight, includes weight of antenna plus packaging materials
Net Weight
Weight of antenna only as mounted on tower.
Operating Frequency Band
The frequency limits between which the antenna meets declared specifications. Antennas may operate outside the frequency band with mild performance degradation.
Return Loss
A measure of how much rf energy incident upon the antenna is reflected back from whence it came, expressed as a negative dB value.
Side Force (FS)
Force applied to the side of the antenna due to wind at specified wind speed
Twisting Moment (MT)
The torsional (twisting) moment (force x distance) applied to the mounting pipe due to wind at the specified wind speed.
A measure of how much rf energy incident upon the antenna is reflected back from whence it
VSWR came, expressed as a ratio
Wind Velocity Operational
Wind speed where the antenna deflection is less than or equal to 0.1 degrees
Wind Velocity Survival Rating
Wind speed where the antenna will not suffer permanent damage, but may require repointing.
3
13.3
IDU Specifications
13.3.1
Physical
Dimensions Weight
13.3.2
44.5 mm (1RU) x 430 mm x 305 mm - 1.75” (1RU) x 19 “ x 12 “ 4.6 kg - 10 lbs.
Environmental
Temperature Range
-33º C to + 55º C
Humidity
100% condensing
Altitude
5,000 metres above sea level
13.3.3
“N” Type Connector - Frequencies and Levels
Tx IF
400 MHz @ -35 dBm ±3 dB (@ ODU Input)
Rx IF
140 MHz @ -10dBm ± 3 dB (@ODU output)
Information Bandwidth (-3db)
54 MHz
Up-link Telemetry – Half Duplex
13.5 MHz, AM, -15 dBm ±3 dBm
Down-link Telemetry – Half Duplex
10 MHz, AM, -15 dBm ±3 dBm
DC Voltage
Supply Voltage and Polarity
Power Consumption- Standard Power
22 Watts
Power Consumption - High Power
27 Watts
13.3.4
Telemetry
Initialisation Control Protocol
Telemetry Commands
Telemetry Status Displays Configuration
ODU initiated by IDU during start-up / reset Full control of ODU from IDU LCD/Keypad or via MINet (NMS applications) Proprietary including check sum. 19200 baud, 8 bits, 1 stop bit, no parity (RS232 on AM modulated carrier) 1. TX Power Mute 2. TX Power level 3. TX-IF Attenuation 4. TX-IF frequency 5. TX-IF LO Frequency 6. RX-IF Attenuation 7. RX-IF frequency 8. RX-IF LO Frequency 9. RX-IF LO Frequency 10. Mode of operation: Normal/Loop-Back 1. TX Power level 2. RX Power level 3. Synthesisers Freq. Lock Indications 4. BITE Indications IDU is Master, ODU is slave
Hardware
CPU, 128k RAM (code/data), 500 K Flash (Boot, Bank A/B code for downland, nonvolatile memory for parameters)
Telemetry Hand-shaking
Acknowledge every IDU request after maximum 30 msec
130
13.4
Transmitters Frequency Range (GHz) Tx/Rx Spacing (MHz) Tx Output Power – Std Power (dBm) (-0 / + 2Power dB over Tx Output – High Power (dBm) (-0 / + 2 dB Tx Output Power Control Range
7 GHz
8 GHz
10.5 GHz
13 GHz
15 GHz
18 GHz
7.1 – 7.9 154 161 245
10.5 – 10.7
12.7 – 13.3
14.5 – 15.4 315 420 490 644
17.7 – 19.7
+24
7.7 – 8.5 116 126 311.3 2 +24
+27
+22
+28
+28
1 dB
Tx Output Mute Level