航空保安無線施設の電波的性能 | |||||||||
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計算例 | 計算例1 空中線電力(3種類)と覆域 | |
計算例2 大地の特性(4種類)と覆域 | ||
計算例3 大地をセグメントに分割したときの覆域 | ||
計算例4 空中線の高さ(4種類)と覆域 | ||
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対空通信装置の基礎知識 (9章 無線通信装置) | 無線通信装置の動作原理 |
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対空通信アンテナ | 垂直ダイポール (予定) |
○ プログラムの概要
VHF/UHF対空通信(A/G)施設の空中線電力、地上高に対する通達距離を計算するプログラムの概要を下記に示します。
ソフト名称 | COMM FUKUIKI−2004 | ||||||||||||||||||||
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製作年月 | 2003年10月 | ||||||||||||||||||||
特 徴 | 規定の受信電力を得られる垂直面覆域図を計算する。 | ||||||||||||||||||||
搬送波周波数 | 任意 | ||||||||||||||||||||
空中線の方式 | 垂直半波ダイポール(垂直面指向性は cosθとしている) | ||||||||||||||||||||
偏 波 | 垂直偏波 | ||||||||||||||||||||
空中線地上高 | 任意 | ||||||||||||||||||||
空中線電力 | 任意 | ||||||||||||||||||||
機上受信機の最小受信感度 | -109dBw/u 、5μV/m (ICAO ANNEX10) | ||||||||||||||||||||
地球の形状 | 等価地球半径率が4/3の球面としている。 | ||||||||||||||||||||
地面のセグメント分割 | 大地を乾地、沃地、湿地、海水の4種類で最大99セグメントに分割して入力する。最後のセグメントは500kmまで入力する。 | ||||||||||||||||||||
地面の特性番号 |
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地面反射点の決定法 | 入射角と反射角が等しくなる地点を算出している。 | ||||||||||||||||||||
地面の反射係数 | 4種類のセグメント上の鏡面反射点での複素反射係数を計算する。 | ||||||||||||||||||||
飛行高度の注意 | 反射点の標高と飛行高度に注意を要する。 | ||||||||||||||||||||
計算入力 | 周波数、空中線地上高、大地セグメントの距離と特性番号、 飛行高度(下限100ft〜上限40000ft、高度間隔は100ftの整数倍) |
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計算出力 | 空中線電力(W)、高度(×100ft)、通達距離(NM)、反射点(km)、 接地角(度)、反射セグメントの特性番号 |
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開発言語 | FORTRAN | ||||||||||||||||||||
OS | Windows 95,98,2000,XP |
○ 計算例1 空中線電力(3種類)と覆域
乾地上において、周波数127MHz、空中線高10mで、空中線電力を7.7W(紫色)、19W(赤色)、39W(緑色)としたときの覆域を下図に示します。
横軸は、距離NM(海里)で、1NM=1852mです。横軸は、0〜300NMの範囲を表示しています。
縦軸は、高度ft(フィート)で、1ft=0.3054mです。縦軸は、0〜40000ftの範囲を表示しています。
計算は、高度3000ftから40,000ftまでを、1000ft間隔で計算しています。
注.送信機出力と空中線電力の換算表
計算例1から計算例3までは、同軸ケーブルの損失を1.2dBとしています。このとき、送信機出力と
空中線電力の関係は下表のとおりです。
色 | 送信機出力 | 空中線電力 |
紫色 | 10W | 7.7W |
赤色 | 25W | 19W |
緑色 | 50W | 39W |
○ 計算例2 大地の特性(4種類)と覆域
周波数127MHz、空中線電力39W、空中線高10mで、大地の特性を乾地、沃地、湿地、海水(紫色)としたときの覆域を下図に示します。乾地(青色)、沃地(赤色)、湿地(黄色)の覆域は殆ど同じなので曲線が3本重複しています。海水の曲線(紫色)のみは1本区別して見えます。
○ 計算例3 大地をセグメントに分割したときの覆域
周波数127MHz、空中線電力39W、空中線高10mで、大地を下記のとおり10個のセグメントに分割したときの覆域を下図に示します。曲線にゆがみが生じています。
セグメント番号 | 距離(km) | 特性番号 |
1 | 〜0.35 | 1(乾地) |
2 | 〜0.55 | 2(沃地) |
3 | 〜0.99 | 3(湿地) |
4 | 〜1.58 | 4(海水) |
5 | 〜2.11 | 1(乾地) |
6 | 〜2.55 | 2(沃地) |
7 | 〜3.25 | 3(湿地) |
8 | 〜4.37 | 4(海水) |
9 | 〜6.51 | 1(乾地) |
10 | 〜500 | 2(沃地) |
○ 計算例4 空中線の高さ(4種類)と覆域
沃地上において、周波数125MHz、空中線電力36W(送信機出力50W)で、空中線高を10m(赤色)、20m(青色)、30m(緑色)、50m(茶色)としたときの覆域を下図に示します。
横軸は、距離0〜250NMの範囲を表示しています。
縦軸は、高度0〜40000ftの範囲を表示しています。
計算は、高度1000ftから40,000ftまでを、1000ft間隔で計算しています。
この計算例は、航空保安無線施設整備ハンドブック、第4編 第1章 VHF A/G p204の図4.1.4と同じ
条件で計算したものです。両者はほとんど一致しています。
注.送信機出力と空中線電力の換算表
航空保安無線施設整備ハンドブック、第4編 第1章 VHF A/G p204の計算例では、同軸ケーブルの
損失を1.4dBと仮定しています。このときは送信機出力と空中線電力の関係は下表になります。
送信機出力 | 空中線電力 |
10W | 7.3W |
15W | 12W |
25W | 18W |
30W | 22W |
50W | 36W |
100W | 73W |