Лекция 2 Тема лекции: Радиорелейные линии, принципы построения ррл.

Учебные вопросы:

1. Виды систем радиосвязи прямой видимости, преимущества и недостатки.

2. Радиорелейные системы прямой видимости и тропосферные радиорелейные станции. Магистраль радиорелейной связи.

3. Использование ионосферного и метеорного рассеивания для УКВ радиосвязи.

2.1. Виды систем радиосвязи прямой видимости, преимущества и не­достатки.

Наибольшими потенциальными возможностями по объему передаваемой информации обладает УКВ диапазон, который лежит в пределах от 30 мГц до 3 тыс.гГц, т.е. занимает полосу частот в 3000000 мГц. Радиоволны этого диапазона мало поглощаются атмосферой.

Однако, радиосвязь в УКВ радиодиапазоне возможна только в преде­лах прямой видимости антенн УКВ радиостанций в метровом, сантиметровом и дециметровом диапазонах длин волн и за счет переотражения от неодно-родностей тропосферы в сантиметровом, дециметровом, метровом диапазоне длин волн. Иногда, возможна радиосвязь за счет переотражения радиоволн от слоя ES-спорадического слоя ионосферы (h_s = 75 ÷ 90 км) в метровом диапазоне длин волн.

Системы радиосвязи, обеспечивающие радиосвязь в пределах прямой видимости антенн радиостанций, называются системами радиосвязи прямой видимости.

Связь при односкачковом распространении радиоволн за счет отра­жения от слоя ES обеспечивается на расстояние до 2 000 км.

Связь за счет отражения от тропосферных неоднородноcтей (h_неодн = 7÷90 км, размер неоднородностей 50÷60 м) обеспечивается на расстояние до 150-700 км.

Дальность связи поверхностными волнами в УКВ диапазоне ограниче­на пределами прямой радиовидимости и может быть рассчитана по формуле:

где и- высоты передающей и приемной антенн.

8% от дальности связи при этом обеспечивает явление рефракции незначительного огибания земной поверхности радиоволнами УКВ диапазона. Дальность связи поверхностной волной при высотах антенн порядка 30 м не превышает 45-70 км.

Для передачи потоков информации в УКВ диапазоне на расстояния, большие прямой видимости приемной и передавшей антенн, используют пе-реприем радиосигналов с последующим их переизлучением на других рабо­чих частотах. Радиолинии такого вида называются радиорелейными.

В зависимости от используемого вида распространения радиоволн различают РРЛ:

• прямой видимости;

• тропосферные.

Наибольшее применение в настоящее время находят РРЛ прямой види­мости.

Использование в РРЛ радиоволн диапазона УВЧ и СВЧ позволяет без особых трудностей обеспечить полосу пропускания приемопередающего тракта до нескольких десятков гГц и иметь антенны с высокой направленностью, что позволяет существенно снизить мощность излучения и повысить скрытность радиосвязи. Кроме того, в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн почти полностью отсутствуют атмосферные и промышленные помехи,

РРЛ прямой видимости представляют собой цепочку приемопередающих ретрансляционных станций, расположенных на расстояниях 40-50 км друг от друга.

Для увеличения расстояния прямой видимости между антеннами соседних станций, эти антенны устанавливают на опорах высотой 50-70 м.

По пропускной способности РРЛ прямой видимости разделяют на 3 вида:

1. РРЛ большой емкости

(600 - 2700 ктч и более)

ТV, радиовещание, магистраль РРЛ большой протяженности.

2. РРЛ средней емкости

(60...600 ктч)

для внутризоновых (регионных) соединительных линий.

3. Малоканальные РРЛ

(< 60 ктч)

По способу разделения каналов и виду модуляции несущей можно вы­делить:

1. РРЛ с частотным разделением каналов (чрк) и частотной модуля­цией гармонической несущей;

2. РРЛ с временным разделением каналов (врк) и аналоговой модуля­цией импульсов, которые затем модулируют несущую;

3. Цифровые РРЛ, в которых импульсы квантуются по уровням и коди­руются. По диапазону рабочих частот РРЛ подразделяют на линии дециметровых и сантиметровых диапазонов. В этих диапазонах в соответствии с регламентом радиосвязи для организации РРЛ выделены полосы частот, расположенные в областях 2, 4, 6, 8, 11 и 13 гГц.

В настоящее время ведется интенсивное исследование условий ради­орелейной связи на частотах порядка 18 гГц и выше.

Переход на более высокие частоты позволяет расширить информаци­онные полосы частот и пропускные способности систем передачи.

По виду ретрансляции радиосигналов различают РРЛ с активной и пассивной ретрансляцией,

Пассивная ретрансляция осуществляется с помощью металлического зеркала, установленного под некоторым углом к направлению прямого луча радиосигнала. Однако, они не находят широкого применения из-за низкого качества связи и потребности в большой мощности передатчиков.

Наиболее широко применяются РРЛ с активной ретрансляцией радио­сигналов.

Рассмотрим более подробно техническую реализацию РРЛ.