3.Структура радіорелейної станції та методи ретрансляції сигналів.

Під структурою радіорелейних станцій розуміють склад устаткування станцій і спосіб його взаємодії, що забезпечують виконання заданих їм функціональних задач.

Усі станції радіорелейної лінії поділяються на два типи оконечные і проміжні.

Задача оконечных станцій - формування многоканальных групових сигналів, їхнє перетворення в радіосигнал і передача його найближчої проміжної станції, а також прийом радіосигналу від цієї станції, перетворення його в груповий многоканальный сигнал і демодуляція цього сигналу.

Відповідно з цим оконечные станції містять апаратуру ущільнення, УКВ передавач і приймач, антенно-фідерну систему і пристрій електроживлення всієї апаратури станції.

Схема з'єднання основних елементів станції показана на рис 1 2.

Крім того, до складу оконечных станцій входить контрольно-вимірювальна апаратура, що забезпечує контроль переданих і прийнятих сигналів на виході всіх елементів станції, а також допоміжне і запасне майно

На конечних станціях здійснюється два етапи модуляції переданих сигналів. Перший етап модуляції - формування лінійного (групового) спектра многоканального .сигналу відбувається в апаратурі ущільнення. Вид першого етапу модуляції визначається типом використовуваної апаратури. Другий етап модуляції здійснюється в передавальній частині УКВ устаткування станції. Він полягає в амплітудній, частотній чи фазовій модуляції УКВ коливань передавача спектром многоканального сигналу, сформованого в апаратурі ущільнення. Таким чином, на виході УКВ передавача виходить радіосигнал, що

При прийомі демодуляція сигналів також здійснюється в два етапи. Перший етап демодуляції - перетворення прийнятого антеною радіосигналу в груповий (лінійний) спектр многоканального сигналу - відбувається в ультракороткохвильовому прийомному устаткуванні станції. Другий етап демодуляції здійснюється в прийомної частини апаратури ущільнення Груповий сигнал перетвориться в індивідуальні сигнали, що після посилення до визначеного рівня передаються абонентам (одержувачам інформації).

Структура проміжних станцій залежить від методу ретрансляції сигналів. Ретрансляція сигналів може вироблятися по високій чи проміжній частоті - ретрансляція без демодуляції сигналів; по груповому спектрі частот - з однією ступінню демодуляції сигналів; по спектрі індивідуальних каналів - із двома ступінями демодуляції сигналів. На лінії великої довжини, як правило, використовуються всі три види ретрансляції.

У МККР приводяться рекомендації з структурі гіпотетичних ліній зв'язку довжиною 2500 км (мал. 1.3). Зокрема, лінії з числом каналів 12 ≤ N_K ≥ 120 повинні мати п'ять вузлових станцій (мал. 1.3). На 1, 3 і 5-й вузлових станціях сигнали ретранслюються по групових 12-канальних спектрах (з однією ступінню демодуляції), а на 2-й і 4-й станціях - по спектрах каналів тональної частоти (із двома ступінями демодуляції). Всі інші проміжні станції повинні працювати в режимі ретрансляції по високій чи проміжній частоті. Відповідно до цього вибирається структура побудови станцій.

При ретрансляції по високій частоті сигнал, прийнятий з одного напрямку зв'язку, підсилюється на станції з метою компенсації загасання, випробуваного їм на трасі зв'язку, після чого випромінюється в напрямку наступної станції. Оскільки посилення сигналу повинне складати 100 дб і більш, те безпосереднє посилення на прийнятій частоті не застосовується, тому що це може привести до самозбудження підсилювача. На проміжній станції здійснюється зрушення частоти сигналу на величину порядку 40 Мгц і більш, посилення сигналу і його передача наступної станції (рис 1.4).

Іншої більш часто застосовуваною ретрансляцією без демодуляції сигналу є ретрансляція по проміжній частоті. Сигнал високої частоти перетвориться в напругу проміжної частоти, по якій він піддається основному посиленню, після чого знову перетвориться в напругу високої частоти, подавана до антени, що працює в напрямку наступної станції.

Структурна схема такого способу ретрансляції зображена на рис 1.5. Очевидно, для того щоб не виникло самозбудження, частоти гетеродинів f_гет1 і f_гет2, а отже, вхідні і вихідні частоти f_с1 і f_с2, повинні бути різними.

Недолік схеми полягає в тім, що нестабільність частоти вихідного сигналу f_с2 залежить не тільки від нестабільності частоти вхідного сигналу f_с1, але і від нестабильностей частот двох гетеродинів f_гет1 і f_гет2. При великому числі ретрансляций відбувається збільшення додаткової нестабільності. Цей недолік може бути усунутий, якщо застосувати перетворення частоти за схемою мал. 1.6, де частотні нестабільності, внесені двома гетеродинами, компенсують один одного.

Дійсно, частота вихідного сигналу

не залежить від частоти першого гетеродина. Частота ж другого гетеродина в багато разів менше частоти сигналу, тому нестабільність частоти зростає незначно.

Приведена схема ретрансляції широко використовується в радіорелейному зв'язку як для багатоканального телефонного зв'язку, так і для передачі програм телебачення. Схема забезпечує ретрансляцію при відносно малих перекручуваннях переданого повідомлення.

Ретрансляція по високій чи проміжній частоті застосовується тільки на станціях, де не потрібно відгалуження каналів зв'язку.

При ретрансляції сигналу по груповому спектрі частот, тобто з однією ступінню демодуляції сигналів, прийнятий з одного напрямку зв'язку радіосигнал УКВ

приймачем доводиться до групового спектра і передається на УКВ передавач, що працює в іншому напрямку і на іншій частоті зв'язку (мал. 1.7). У цьому випадку для прийому і передачі сигналів не потрібно спеціальних прийомних

і передавальних пристроїв, тому що можливо використовувати ті ж приймачі і передавачі, що установлені на оконечных станціях.

При ретрансляції по групових частотах також виключається безпосереднє виділення інформації з частини прийнятих каналів. Однак процес виділення порівняно просто може бути здійснений за допомогою апаратури виділення каналів, що підключається до передавачів і приймачів цих станцій.

При ретрансляції сигналів по спектрах індивідуальних каналів крім приймачів і передавачів, що працюють у двох напрямках зв'язку, повинна використовуватися апаратура ущільнення для кожного напрямку зв'язку (мал. 1.8). Ретрансляція сигналів забезпечується з'єднанням між собою входів і виходів апаратури ущільнення різних напрямків зв'язку. Таке з'єднання називається низькочастотним транзитом.

Транзит може здійснюватися по двох чи четырехпроводной схемі. Склад станції з таким видом ретрансляції відповідає подвійному складу основного устаткування оконечных станцій, причому станція може працювати й у режимі двох оконечных, і в режимі ретрансляції по групових спектрах. У цьому відношенні вона є універсальної, але найбільш громіздкої і дорогою.

Помітимо, що при ретрансляції сигналів по індивідуальних каналах відбувається їхнє максимальне перекручування, тому що на лінії вони кілька разів піддаються повній демодуляції і повторній модуляції.