ПРИНЦИПИ ОРГАНІЗАЦІЇ І КЛАСИФІКАЦІЯ РАДІОРЕЛЕЙНИХ СИСТЕМ

Сучасні радіорелейні лінії зв'язку застосовуються для передачі сигналів багатоканальної телефонії і телепередач на величезні відстані, що обчислюються тисячами кілометрів. Для передачі такої інформації потрібна смуга частот близько 30 Мгц і більш, яка може бути забезпечена тільки в діапазоні дециметрових і сантиметрових хвиль. Останнім часом зважаючи на перевантаження цих діапазонів для вирішення проблеми електромагнітної сумісності (ЭМС) різних радіотехнічних систем на радіорелейних лініях використовують міліметрові хвилі, хоча вони в значній мірі схильні до впливу атмосферних опадів.

Відомо, що радіосигнали цих діапазонів можна ефективно передавати в межах прямої видимості, відстань якої для гладкої сферичної поверхні Землі і стандартної рефракції радіохвиль розраховується в кілометрах по формулі

де hi і hi — висоти установки антен на щоглах щодо поверхні Землі, м.

У реальних умовах у разі малопересіченої місцевості при h\ і hi близько 50...80 м відстань г0 = 40...70 км. Тому для зв'язку на великі відстані в земних умовах доводиться використовувати багатократну ретрансляцію радіосигналів (рис. 3.1). Подібні системи радіозв'язку називаються радіорелейними лініями прямої видимості (РРЛ ПВ).

Рис. 3.1. Умовне зображення радіорелейної лінії прямої видимості

По пропускній спроможності радіорелейні системи передачі (РРСП) можна класифікувати таким чином:

магістральні системи великої місткості (600...2700 телефонних каналів або телевізійний канал) протяжністю 1400...2500 км;

зонові системи середньої місткості (60...300 телефонних каналів або телевізійний канал) протяжністю до 600 км.

За способом організації сигналів багатоканальної телефонії РРСП діляться на два типи: з частотним (ЧРК) і тимчасовим (ВРК) розділенням каналів.

Протяжність прольотів Ru між сусідніми станціями залежить від профілю рельєфу місцевості, висоти закріплення антен, потужності передавача, розмірів антен і інших чинників. Звичайно її вибирають близькій до відстані прямій видимості г0.

На РРЛ розрізняють радіорелейні станції трьох типів: крайові (ОРС), проміжні (ПРО і вузлові (УРС).

На ОРС повідомлення, що поступають по сполучних лініях (СЛ) від міжміських телефонних станцій (МТС), міжміських телевізійних апаратних (МТА) і телецентрів (ТЦ), міжміських мовних апаратних (МВА), перетворяться в радіосигнали за допомогою модуляції одного з параметрів (амплітуди, частоти, фази) високочастотного коливання передавача, а також виробляється зворотне перетворення модульованого радіосигналу, що поступає з входу приймача. На ОРС починається і закінчується лінійний тракт передачі сигналів.

За допомогою УРС звичайно розв'язуються завдання розгалуження і об'єднання потоків інформації, тому їх встановлюють на перетині двох РРЛ. На УРС здійснюються введення і виведення телефонних, телевізійних і інших сигналів. На ОРС і УРС є модулятори і демодулятори; на них завжди працює технічний персонал, який обслуговує не тільки ці станції, але і найближчі ПРС, використовуючи для цього канали службового зв'язку (СС), телеобслуживания (ТО) і телекерування (ТУ).

На ПРС посилюється поступаючий сигнал для компенсації того ослаблення, яке він випробовує в процесі розповсюдження в межах одного інтервалу. Така компенсація необхідна для того, щоб накопичення теплових шумів в телефонних каналах, пропорційне кількості інтервалів, не приводило до перевищення заданого значення, що встановлюється Міжнародним союзом електрозв'язку (МСЭ). На ПРС не передбачається виділення телефонних сигналів, але може здійснюватися так зване паралельне виділення телепередач.

Щоб підвищити економічну ефективність, пропускну спроможність і надійність, РРЛ майже завжди будують багатоствольними. Кожен високочастотний стовбур є ланцюжок приймально-передавального устаткування і є, по суті, самостійної РРЛ. На кожній станції встановлюється стільки комплектів високочастотного устаткування, скільки стовбурів організовано на даній магістралі. Всі стовбури працюють на різних частотах на загальний антенно-фідерний тракт. Антени на станціях працюють як на передачу, так і на прийом сигналів високої частоти.

Стовбури магістральних і зонових РРЛ завжди універсальні, дозволяючі передавати будь-яку інформацію. Телефонні стовбури завжди дуплексні, тобто багатоканальна телефонія передається по них в двох стрічних напрямах. Для передачі телепередач в одному напрямі організовують сімплексний стовбур, для чого потрібно удвічі менше устаткування.

Прийом і передача високочастотних сигналів на кожній радіорелейній станції виробляється на різних частотах, щоб уникнути проникнення випромінювання з виходу передавача на вхід приймача. Отже, для передачі сигналів по одному радіостовбуру в одному напрямі зв'язку необхідно використовувати дві частоти. Для передачі сигналів по тому ж стовбуру у зворотному напрямі можуть бути використані або ті ж дві частоти (двочастотна система), або дві інші частоти (чотирьохчастотна система).

Приймально-передавальне устаткування на радіорелейних станціях працює на фіксованих частотах, які розташовані в межах спеціальних смуг, виділених МСЭ поблизу частот 2, 4, 6, 8 ГГц, а також на вищих частотах.

Кожен широкосмуговий стовбур радіорелейної системи (рис. 3.2) може використовуватися для організації передачі групового сигналу багатоканальної телефонії (до 1920 телефонних каналів) або для передачі кольорового телевізійного зображення із звуковим супроводом. Частоти в нижній і верхній частинах діапазону рознесли на інтервали, кратні F=14 Мгц. План, представлений на рис. 3.2, розрахований на проміжну частоту /п.ч = 5F = 70 Мгц. Рознесення між частотами прийому і передачі в одному стовбурі називається частотою зрушення /сдв = J9F = 266 Мгц.

Рис. 3.2. Двочастотний план розподілу робочих частот для дуплексної восьмистовбурної радіорелейної системи

Звичайно стовбури з непарними номерами використовуються для магістральних ліній, а з парними — для відгалужень від магістральних ліній. Для діапазону 4 ГГц /0=3653,5 Мгц, а номінальні значення частот радіостовбурів в нижній і верхній частинах діапазону визначаються таким чином:

Окрім того, що розноситься по частоті, додаткова розв'язка досягається за рахунок різних типів поляризації (див. рис. 3.2) — горизонтальної (Г) і вертикальної (В).

На лінії багатоствольної РРЛ (рис. 3.3) організований дуплексний телефонний стовбур, який резервується за системою 1:1. Перемикання стовбурів відбувається на ОРС або УРС за допомогою апаратури резервування (АР) по проміжній частоті. Для передачі телепередачі використовується сімплексний телевізійний стовбур без резервування. ОРС сполучена кабельними лініями з каналообразующей апаратурою (КОА) на МТС. Перетворення модульованих коливань ПЧ в радіосигнал СВЧ виробляється в передавачі (П).

Рис. 3.3. Спрощена структурна схема багатоствольної РРЛ (а) і схема чергування частот уздовж РРЛ (6)

Фільтр складання (ФС) дозволяє організувати роботу трьох передавачів на загальний антенно-фідерний тракт (АФТ). Через розділовий фільтр (РФ) сигнали з АФТ поступають на входи приймачів (Пр). Розв'язуючий пристрій (РУ) здійснює додаткове зменшення взаємних впливів трактів передачі і прийому.

Радіорелейні лінії прямої видимості густою мережею покривають території країн Європи, Америки і Азії з високою щільністю населення. Для територій з малою щільністю населення, а також для організації надійного зв'язку між островами і континентами застосовуються багатоканальні системи радіозв'язки, що використовують явище дальнього тропосферного розповсюдження (ДТР) дециметрових і сантиметрових хвиль. Такі системи називаються тропосферними радіорелейними лініями (ТРРЛ). Відстань між сусідніми станціями ТРРЛ — 300...500 км, а в окремих випадках — 600...800 км і більш. Антени на станціях ТРРЛ мають форму усічених параболічних дзеркал розмірами 20x20 або 30x30 м; їх встановлюють на бетонованих майданчиках. Оскільки не забезпечується пряма видимість, антени орієнтують так, щоб їх діаграми спрямованості перетиналися в тропосфері на висоті 10...12 км, утворюючи деякий об'єм перєїзлученія Q (рис. 3.4). Частина енергії радіохвиль за рахунок віддзеркалень від діелектричних не-однородностей в тропосфері потрапляє в антену приймальної станції, але велика частина енергії передавача йде в світовий простір.

Рис. 3.4. принцип розповсюдження радіохвиль на одному прольоті ТРРЛ

Загасання сигналу на ділянці розповсюдження досягає 210...250 дБ, тобто перевищує загасання на ділянці РРЛ прямої видимості на 80... 120 дБ. У цих умовах для забезпечення стійкого зв'язку доводиться всемірно підвищувати енергетичні параметри апаратури. Застосовують передавачі потужністю 3...10 кВт (в окремих випадках — 100 кВт), антени з посиленням 50...55 дБ, малошумливі вхідні підсилювачі високочастотних сигналів і прийом, що розніс.

Місткість одного стовбура ТРРЛ невелика: в середньому 120 телефонних каналів.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
РАДІОРЕЛЕЙНІ І СУПУТНИКОВІ СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ	\|	СТРУКТУРНІ СХЕМИ РАДІОРЕЛЕЙНИХ СТАНЦІЙ АНАЛОГОВИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧІ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.