ПРИНЦИПИ ДІЇ РАДІОСИСТЕМ ЗВ'ЯЗКУ

У системах передачі електричних сигналів обов'язково є: пристрій перетворення первинної (звуковий, світловий і ін.) інформації в електричний сигнал; лінія для передачі електричного струму; у тому місці, куди передається інформація, — пристрій, що перетворює зміну електричного струму в аналогічну підмету передачі зміна звуку, світла і т.д.

У деяких системах між приймальною і передавальною частинами електричний струм не протікає, а інформація передається в змінах напруженості електричного і магнітного полів навколишнього простору. Подібно тому, як джерело звуку створює зміни тиску повітря, а вуха людини, як приймач, перетворять ці зміни у відповідні сприйняття, так і пристрої, звані передавальними антенами, створюють при протіканні по них електричного струму зміни електричної і магнітної полів. Поле, що створюється антеною, існує у вигляді електромагнітних хвиль.

Органи чуття людини не можуть сприймати електромагнітне поле і його зміни, але існують прилади, що дозволяють це зробити.

З курсу фізики відомо, що електромагнітне поле (хвилі, що розходяться), що змінюється, наводять в провідниках, що знаходяться на їх шляхи, електрорушійну силу. Якщо ж провідник виконати у вигляді замкнутого ланцюга, то в ньому протікатиме струм, співпадаючий формою із струмом, що створив зміни електромагнітного поля. Пристрій, що перетворює ці зміни електромагнітного поля в електричний струм, називається приймальною антеною.

Таким чином, передавальна антена перетворює зміни електричного струму в зміну напруженості електромагнітного поля навколишнього простору, а приймальня — здійснює зворотне перетворення.

Описаний спосіб передачі інформації за допомогою електромагнітного поля навколишнього простору, що змінюється, використовується в радіосистемах, або бездротових системах.

Однією з особливостей даної системи передачі інформації є те, що електромагнітне поле, як вид матерії, існує скрізь: в повітрі, у воді, в безповітряному просторі, в землі і т.д. Розповсюдження електромагнітних хвиль в цих середовищах характеризується ступенем поглинання або загасання. Поглинання електромагнітних, а простіше — радіохвиль, істотно залежить від швидкості зміни напруженості поля. Оскільки хвилевий характер зміни описується гармонійною функцією (синусоїдою), то швидкість зміни кількісно визначається частотою коливання.

Як відомо, область звукових частот, тобто сприйманих органами слуху, тягнеться від 0,02 до 20 кГц. Передати інформацію в цьому діапазоні частот у вигляді змін електромагнітного поля можна, проте коефіцієнт корисної дії такої системи буде близький до нуля, оскільки для створення і зворотного перетворення радіохвиль потрібні антени величезних розмірів. У такій системі інформація передаватиметься тільки від одного джерела. Вказані обмеження привели до ускладнення передавальної і приймальної частин радіосистеми, що дозволило, проте, реалізувати велику кількість важливих і корисних функціональних можливостей.

Очевидно, що в зображеній на рис. 1.1 радіосистемі інформація передається тільки в одному напрямі — від передавача до приймача. Це — сімплексна передача. Подібні радіосистеми мають обмежене застосування. Поширенішим є різновид даної системи, в якій передавач один, а приймачів — багато. Це відомі всім системи радіомовлення, тобто передачі по радіо музичних, інформаційних і інших програм, а також телевізійного віщання, тобто передачі зображення і звуку великій кількості абонентів (телеглядачів). За таким же принципом будуються системи персонального радіовиклику — пейджінговис системи.

Рис. 1.1. Структурна схема простої радіосистеми:

1 — радіопередавальне пристрій (РПУ) — передавач; 2 — передавальна антена; 3 — приймальна антена; 4 — радіоприймальний пристрій (РПрУ) — приймач; J — середовище розповсюдження радіохвиль

Для передачі інформації в обидві сторони необхідно мати ще один комплект апаратури для сімплексної передачі (рис. 1.2, де стрілками показано напрям передачі інформації).

Рис. 1.2. Структурна схема дуплексної радіосистеми

Якщо передавач не впливає на роботу розташованого в тому ж місці приймача, то інформація може передаватися одночасно в обох напрямах. Такий режим роботи називається дуплексним. Якщо ж є вплив на роботу приймача, то передача інформації здійснюється по черзі, а режим роботи називається напівдуплексним.

На практиці передавач і приймач часто об'єднуються в один пристрій, званий приймачем-передавач, або радіостанцією. Таке об'єднання можливе і технічно реалізовуване при випромінюваній передавачем потужності не більше 100 Вт. При великих випромінюваних потужностях складно усунути вплив передавача на приймач, що знаходиться в безпосередній близькості. У тих випадках, коли передавач повинен випромінювати істотно велику потужність, приймачі і передавачі розносять територіально.

З метою зменшення експлуатаційних витрат приймачі і передавачі часто групують, утворюючи приймальні і передавальні центри. Побудова радіосистеми відповідно до структурної схеми, показаної на рис. 1.2, в даний час може бути доцільним, якщо в такій системі постійно передається велика кількість інформації, і може вважатися недозволеною розкішшю, якщо йдеться про забезпечення можливості здійснювати зв'язок за допомогою радіозасобів великій кількості абонентів.

Для створення масових обмінів інформацією існує декілька принципів організації зв'язку. Це радіомережа, транкинговая система і її різновид — стільникова система зв'язку.

Робота в радіомережі (рис. 1.3) має наступні особливості: всі радіостанції налаштовані на одну частоту, а порядок роботи станцій визначає головна; всі станції можуть входити в зв'язок "кожен з кожним"; як правило, вихід на міську телефонну мережу відсутній.

Рис. 1.3. Структурна схема радіомережі

Подібні радіомережі до теперішнього часу широко використовуються в різних відомствах, наприклад, на залізниці, в сільгосппідприємствах, в міліції, у пожежників і т.д.

У даній системі використовується мало частот і обмін інформацією обмежений.

Система транкингової зв'язку (рис. 1.4) дозволяє ефективніше використовувати частоти і передавати більшу кількість інформації.

Рис. 1.4. Структурна схема системи транкингової зв'язку

Суть такої системи полягає в наступному: абоненти можуть зв'язатися між собою тільки через базову станцію і не можуть входити в зв'язок "кожен з кожним"; базова станція може одночасно забезпечити зв'язок чотирьом парам абонентів (п'ятий комплекс приймача-передавач — резервний); вірогідність встановлення зв'язку не гірша, ніж в міській АТС при кількості абонентів до 64; є можливість зв'язку рухомого абонента радіосистеми з абонентами ГТС; ефективність системи значно зростає із збільшенням кількості приймачів-передавач базової станції.

Слово "транкинговая" означає "равнодоступная", тобто абонент, охочий встановити зв'язок, "шукає" вільні в даний момент передавач і приймач на будь-якій робочій частоті. Це може забезпечуватися автоматично, абонентською радіостанцією або базовою станцією залежно від моделі.

Дана радіосистема володіє такими недоліками, як неповне використання частот, а також необхідність у великих потужностях передавачів базової і абонентських радіостанцій.

При організації зв'язку за стільниковим принципом регіон розбивається на райони — стільники і в центрі кожного стільника розміщується базова станція типу представленої на рис. 1.4, але значно меншої потужності, оскільки розмір стільника менше розміру регіону. Всі базові станції стільників координуються центральною базовою станцією. При русі абонента з одного стільника в іншій центральна базова станція перемикає абонента на найближчу стільникову базову станцію. У зв'язку з малою потужністю базових станцій можливо повторне використання частот в межах одного регіону. За рахунок великої кількості частот стільникова система радіозв'язку дозволяє обслуговувати значну кількість абонентів і постійно нарощувати місткість за рахунок зменшення розмірів стільників.

Із сказаного виходить, що саме поєднання дротяних і радіозасобів дозволяє оптимізувати процес обміну інформацією за вартістю, надійністю, об'ємом устаткування, часом входження в зв'язок і іншими параметрами.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Принципи побудови та застосування мереж і систем звукового і телевізійного мовлення	\|	КЛАСИФІКАЦІЯ, ОСОБЛИВОСТІ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ І ЗАСТОСУВАННЯ РАДІОХВИЛЬ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.018 сек.