ФАКУЛЬТЕТ З ПІДГОТОВКИ ОФІЦЕРІВ

ЗАПАСУ ЗА КОНТРАКТОМ ХУ ПС

Кафедра №10-04

ЗАТВЕРДЖУЮ

Декан факультету підготовки офіцерів запасу за контрактом – проректор

І.М.Ігнатов

"___" серпня 2005 року

ЛЕКЦІЯ

з навчальної дисципліни

,, Засоби багатоканального радіорелейного та тропосферного зв¢язку”.

Тема 4.1.1 Принципи побудови, особливості та загальна характеристика

радіорелейного зв¢язку.

Заняття 4. Загальні відомості про радіорелейний звязок.

.

Навчальний потік - студенти.

Час: 90 хвилин.

Навчальна та виховна мета: Вивчити загальні відомості про радіорелейний звязок, структуру радіорелейної лінії та станції,методи ретрансляції.

Навчальні питання і розподіл часу:

Вступ	5 хв.
1. Особливості радіорелейного звязку	20 хв.
2. Загальна характеристика радіорелейного звязку.	15 хв.
3. Структура радіорелейної станції та методи ретрансляціїї сигналів.	45 хв.
Заключна частина. _________________________	5 хв.

Навчально-матеріальне забезпечення: 1. Схема «Задачі зв'язку»,

Навчальна література:

1. Радиорелейная и тропосферная связь. Л.Г.Ошерович, В.В.Куликов, Е.В.Волков. ВАС, 1972.

2. Радиорелейная связь. C.В.Бородич и др.,Москва 1960.

Харків 200_

ВСТУП.

Радіорелейний зв'язок є ефективним видом зв'язку, що допускає передачу великої кількості різної інформації на далекі відстані при порівняно малому часі планування і будівництва ліній зв'язку. Радіорелейний зв'язок сполучить у собі достоїнства як радіозв'язку, так і проводового багатоканального зв'язку і займає проміжне положення: багатоканальные сигнали передаються і приймаються засобами радіозв'язку, але формуються, особливо при частотному ущільненні, засобами проводового зв'язку. При цьому радіорелейні лінії забезпечують така ж якість зв'язку і вірогідність передачі будь-якої інформації, як і лінії провідного далекого зв'язку.

Радіорелейний зв'язок одержав широке поширення у всіх областях народного господарства, а також у збройних силах для управління військами. У цій області застосування вона є найбільш мобільним засобом багатоканального зв'язку (телефонного, телеграфного, фототелеграфного) і практично єдиним засобом зв'язку, що забезпечує передачу телевізійних сигналів.

Радіорелейні лінії широко застосовуються і для комерційного зв'язку і для обміну програм віщання і телебачення між різними країнами всіх континентів. На параметри цих ліній розроблені докладні рекомендації міжнародних консультативних комітетів з радіо (МККР), телефонії і телеграфії (МК.КТТ).

У даній лекції розглядаються особливості і загальні закономірності, характерні для радіорелейного зв'язку, структура побудови ліній і станцій, їх класифікація і вимоги, пропоновані до них по якості передачі інформації.

1 Особливості радіорелейного звязку.

Радіорелейним зв'язком називається спосіб забезпечення далекого многоканального зв'язку на ультракоротких хвилях, що застосовуе багаторазову ретрансляцію переданого сигналу. Принцип радіорелейного зв'язку полягає в послідовній передачі інформації від однієї оконечной станції до іншої через ряд проміжних станцій.

Радіорелейний зв'язок організується шляхом будівництва лінії радіорелейного зв'язку.

Радіорелейною лінією називається група приймально-передавальних станцій, розташованих на місцевості на відстані прямої геометричної видимості їхніх антенних систем, через які послідовно проходять сигнали, що несуть передану споживачами (абонентами) інформацію (мал. 1.1). З цієї групи станцій дві станції є оконечными, а інші - проміжними. Оконечные станції, як правило, знаходяться в пунктах, між якими організується зв'язок.

Проміжні станції розташовуються більш-менш рівномірно (в залежності від рельєфу місцевості) між оконечными радіорелейними станціями. Відстань між сусідніми станціями називається інтервалом зв'язку. Якщо на радіорелейній лінії мається N станцій, то число інтервалів буде M = N - 1. Довжина одного інтервалу зв'язку, як правило, дорівнює дальності прямої геометричної видимості між антенами сусідніх станцій.

Звичайно оконечные станції передають і приймають сигнали з одного напрямку зв'язку, тоді як проміжні станції роблять прийом і передачу сигналів у двох напрямках - з боку попередньої і з боку наступної станцій. Разом з тим проміжні станції можуть забезпечувати не тільки ретрансляцію сигналів з одного напрямку зв'язку в інше, але при необхідності і відгалуження інформації лінії, що надходить по частині каналів, зв'язку, з ретрансляцією оставшейся інформації по іншій частині каналів. Відповідно до цього розрізняють режими роботи проміжних станцій: режим чистої чи наскрізної ретрансляції і режим вузлової ретрансляції. Режим чистої ретрансляції використовується при ретрансляції всієї інформації, що надходить, а режим вузлової ретрансляції - у випадку відгалуження на станції частини інформації, що надходить, і введення замість її нової інформації від місцевих джерел (споживачів).

Кількість станцій, що працюють у режимі наскрізної і вузлової ретрансляції, строго регламентується нормами технічних умов на радіорелейну лінію. При цьому незалежно від режиму роботи кожна радіорелейна станція є складним комплексом різної апаратури, що завдяки погодженій роботі забезпечує надійну ретрансляцію сигналів у двох напрямках, а при необхідності - можливість ведення переговорів в обох напрямках зв'язку. Радіорелейний зв'язок має деякі особливості, розгляд яких дозволяє більш повно розкрити її специфіку й основні закономірності.

Особливості радіорелейного зв'язку складаються:

• у застосуванні тільки УКВ діапазону;

• у можливості організації многоканальной зв'язки і передачі будь-яких сигналів, як узкополосных, так і широкополосных;

• у забезпеченні двосторонньої (дуплексної) зв'язку між споживачами каналів (абонентами); у можливості створення четырехпроводных і двухпроводных виходів каналів зв'язку;

• у широкому використанні ретрансляції сигналів для організації зв'язку на великі відстані.

Усе це випливає з властивостей УКВ діапазону частот, для якого характерні:

1. велика частотна ємність,

2. практична відсутність атмосферних і промислових перешкод,

3. мала дифракційна (огибающая) здатність і можливість створення антенних пристроїв узконаправленного випромінювання і прийому електромагнітних коливань.

1) Перша особливість УКВ діапазону - велика частотна ємність. Для радіорелейного зв'язку можуть бути використані будь-які частоти від 50 до 15 000 Mгц і більш. У цьому діапазоні для передачі повідомлень можна задіяти широкі смуги частот (до декількох мегагерц) і забезпечувати многоканальную зв'язок (оскільки для передачі інформації від найбільш розповсюджених джерел потрібно смуга в трохи кілогерц) чи передавати широкополосные сигнали (наприклад, телевізійні чи радіолокаційні). Велика частотна ємність дозволяє для зв'язку на кожнім інтервалі радіорелейної лінії виділити двох частот - одну для передачі, іншу для прийому сигналів і організувати завдяки цьому двосторонню (дуплексну) зв'язок.

Разом з тим велика частотна ємність дає можливість для передачі інформації використовувати різноманітні методи модуляції і, зокрема, такі, котрі забезпечують як високу помехоустойчивость, так і сталість залишкового загасання каналів зв'язку Останнє означає, що різниця рівнів¹ ) сигналів на вході і виході каналів оконечных станцій - величина постійна, що не залежить від умов зв'язку, т. е

Р_{с вх} - Р_{с вых} = a_r = const (1.1)

Необхідність забезпечення сталості залишкового загасання каналів диктується поруч факторів. В перших, при цьому може бути поліпшена якість зв'язку, оскільки в каналі зв'язку випадковими величинами є величина шуму і переданий сигнал, а параметри каналу залишаються незмінними. По-друге, з'являється можливість включення на виході каналів диференціальних систем, що забезпечує двухпроводные виходи каналів зв'язку. У цьому випадку сполучення каналів радіорелейних ліній з каналами ліній далекого зв'язку здійснюється не тільки при четырехпроводных, але і при двох провідних виходах. По-третє, деякі види оконечной апаратури (наприклад, передавачі і приймачі дискретних сигналів) працюють ефективно при незмінному коефіцієнті передачі сигналів, т. е коли виконуються умови (1.1).

Р_{с вх} - Р_{с вых} = a_r = const (1.1)

Необхідність забезпечення сталості залишкового загасання каналів диктується поруч факторів. В перших, при цьому може бути поліпшена якість зв'язку, оскільки в каналі зв'язку випадковими величинами є величина шуму і переданий сигнал, а параметри каналу залишаються незмінними. По-друге, з'являється можливість включення на виході каналів диференціальних систем, що забезпечує двухпроводные виходи каналів зв'язку. У цьому випадку сполучення каналів радіорелейних ліній з каналами ліній далекого зв'язку здійснюється не тільки при четырехпроводных, але і при двох провідних виходах. По-третє, деякі види оконечной апаратури (наприклад, передавачі і приймачі дискретних сигналів) працюють ефективно при незмінному коефіцієнті передачі сигналів, т. е коли виконуються умови (1.1).

Сталість залишкового загасання каналів радіорелейних ліній досягається при використанні таких методів модуляції, при яких рівень корисного сигналу на виході приймача станції не залежить від величини високочастотного сигналу на його вході, якщо останній більше визначеної, граничної, для даного приймача величини. Це забезпечується при передачі інформації за допомогою частотного і різного методів імпульсної модуляції (крім амплітудно-імпульсної), що вимагають, як правило, широкої смуги частот тракту зв'язку.

Характерною властивістю таких методів модуляції є можливість поліпшення якості зв'язку не тільки за рахунок збільшення енергії прийнятих сигналів, але і за рахунок збільшення спектра частот, що займають ці сигнали.

Таким чином, використовуючи для радіорелейного зв'язку широку смугу частот, можна забезпечити передачу великої кількості інформації і домогтися істотного збільшення якості зв'язку.

2) Друга властивість УКВ діапазону - практична відсутність зовнішніх атмосферних і промислових перешкод - висуває на перше місце внутрішні флуктуационные шуми прийомних пристроїв. Рівень внутрішніх шумів легко враховується при проектуванні станції і розрахунку якості зв'язку і при необхідності може бути зменшений застосуванням спеціальних малошумящих підсилювачів. Це також сприяє істотному підвищенню якості зв'язку на радіорелейній лінії.

3)Нарешті, третя властивість радіохвиль УКВ діапазону - мала дифракційна здатність, що тим менше, ніж коротше використовувана для зв'язку довжина хвилі. Це з'явилося основною причиною застосування проміжні станції для організації зв'язку на великі відстані. Довжина інтервалів між сусідніми станціями бажано брати такий, щоб забезпечувалася пряма геометрична видимість між їх антенними системами. Упевнений зв'язок на кожнім інтервалі в цьому випадку забезпечується передавачами порівняно малої потужності (одиниці - десятки ват).

Перешкоди, що закривають лінію прямої видимості, викликають дуже велике ослаблення радіосигналів, компенсація якого вимагає різкого збільшення потужностей передавачив.

, км (1.2)

де h₁, і h₂ - висоти підняття антенних систем, м.

Зокрема, при h₁ = h₂ = 30 м маємо r_пр=41,2 км.

Як правило, при гладкій сферичній земній поверхні довжина інтервалів вибирають меншої r_пр, тому що для одержання стійкого зв'язку необхідно забезпечити визначені просвіт між лінією, що з'єднує антени, і поверхнею землі. Однак на пересіченій місцевості, якщо станції розташовані на пануючих висотах, довжина інтервалів може досягати 60 км і більш.

Усе це показує, що використання радіохвиль УКВ діапазону є головною, визначальною особливістю радіорелейного зв'язку.

Висновок: таким чином усе це показує, що застосування радіохвиль УКВ діапазону є головною, визначальною особливістю радіорелейного зв'язку.