2.3. Беспроводные линии связи

2. 1.Недостатки, присущие кабельным линиям связи.

3. 1.высокая стоимость арендуемых КС

4. 2.подверженность механич. воздействиям в процессе эксплуатации, сложность восстановления- невозможность ПД в теч. длит. вр.

5. 3. невозможность организации мобильной связи

2. Классификация беспроводных видов связи.

1) наземная;

2) радиорелейная связь;

3) спутниковая.

4) связь на ИК- излучении

3. Перечислить основные характеристики ЭПИ (радиоволн).

-длина волны

-мощность излучения

-напряжённость ЭПИ

4. В каких единицах измеряется мощность излучения радиоволн?

ватты

5. Какие фундаментальные физические процессы оказывают влияние на передачу ЭПИ в точке приема?

1) отражение электромагнитного поля от Земли, которое приводит:

- к ослаблению поля (чем меньше частота, тем меньше потери в Земле);

- к изменению его фазы.

2) преломление его лучей в ионизированных слоях атмосферы

(чем короче волна, т.е. чем больше частота, тем меньше преломление при прочих равных условиях) и поглощение энергии.

3) дифракция - явление огибания препятствий, при этом имеет место ослабление поля: чем больше расстояние и чем больше частота, тем слабее

явление дифракции и больше ослабление поля в точке приема.

6. Пояснить на рисунке явление отражения эпи от Земли (преломления лучей эпи в ионизированных слоях атмосферы, дифракции эпи).

7. Для каких радиоволн явление отражения проявляется в наибольшей степени? Декаметровые волны

8.Для каких радиоволн ионизированный слой атмосферы является

практически "прозрачным"? Дециметровые волны

9. Для каких радиоволн явление дифракции проявляется в наибольшей степени? Километровые волны

10. Какие факторы необходимо принимать во внимание при выборе длины волны (частоты) для передачи по радиолиниям?

При выборе длины волны (частоты передачи) для передачи по радиолиниям

необходимо принимать во внимание условия распространения радиоволн, зависящие от:

1) поглощения, отражения, дифракции;

2) интенсивности помех;

3) скорости передачи

11. Свойства метровых (дециметровых, сантиметровых, миллиметровых и субмиллиметровых волн) волн.

1. Километровые волны

* Диапазон: более 1 000 м (менее 300 кГц).

* Отношение Lа/Lw << 1, где Lа - длина антенны; Lw - длина волны.

* Поле в точках приема при расстояниях порядка 1000 км образуется только за счет дифракционных процессов, будучи ослабленным из-за поглощения в Земле.

* При расстояниях больших 1000 км в точку приема приходит энергия, излученная антенной под малыми углами и частично отраженная от нижних слоев ионосферы.

* Поле в точке приема получается устойчивым, мало зависящим от времени суток и года.

* Недостаток: плохая излучательная способность антенн (большая часть энергии не излучается, а переходит в теплоту - низкий к.п.д. антенны).

* Целесообразно использовать для создания систем устойчивого радиовещания и связи на большие расстояния, для связи под водой (куда не проникают волны более высоких частот).

2. Гектаметровые волны

* Диапазон: 1000 - 100 м (300 - 3000 кГц).

* Так как Lа/Lw (Lа - длина антенны; Lw - длина волны) больше, чем для

километровых волн, то возрастает сопротивление излучения и к.п.д. антенн.

* Дифракция проявляется слабее из-за укорачивания волны.

* Потери энергии при поглощениии в Земле возрастают из-за возрастания частоты.

* Дальность связи до 1000 км.

* Имеет место эффект замирания поля (фединг) из-за:

- изменения плотности ионосферы;

1. - взаимодействия "пространственных" и "земного" лучей, пришедших в одну точку.

* Используется для связи на расстояние до 1000 м, для радиовещания и связи на флоте и в авиации.

* На волне Lam = 600 м передавался международный сигнал бедствия "SOS".

3. Декаметровые волны

* Диапазон: 100 - 10 м (3 - 30 МГц).

* Явление дифракции несущественно из-за резкого возрастания потерь энергии в Земле.

* Поле в точке приема создается в основном за счет отражения волн от

ионизированного слоя.

* Имеет место глубокое замирание поля и пропадание связи из-за изменений в ионосфере и взаимодействия лучей.

* Благоприятные условия прохождения волн:

а) днем на волнах 10 - 25 м;

б) ночью на волнах 35 - 70 м.

* На создание поля влияют солнечные вспышки, рассеяние волн на мелких

неоднородностях ионосферы, "расщепление" (разделение) лучей из-за наличия магнитного поля Земли.

* Применяются при создании протяженных (магистральных) линий радиосвязи и для любительской связи.

4. Метровые волны

* Диапазон: 10 - 1 м (30 - 300 МГц).

* Практически отсутствует явление дифракции и поэтому они распространяются в пределах прямой видимости, в том числе отражаясь от Земли с потерей части энергии на поглощение.

* Дифракция очень слабая, но существует.

* Имеет место явление рефракции волн в атмосфере, когда волны распространяются не по прямым линиям, а по дугам.

* На волнах короче 4 м начинает существенно сказываться явление

рассеяния радиоволн на малых неоднородностях атмосферы и ионосферы, в результате чего поле оказывается очень слабым, но по-прежнему устойчивым.

* При повышении мощностей передатчиков до нескольких киловатт возможно осуществлять связь на расстояния до нескольких тысяч километров.

5.Дециметровые волны

* Диапазон: 1 - 0,1 м (300 - 3000 МГц).

* Ионосфера для дециметровых волн полностью прозрачна - поле ею не

преломляется, поэтому возможна связь с космическими объектами.

* Энергия поля значительно уменьшается из-за поглощения в каплях дождя,

тумана, в молекулах кислорода и других газов.

6. Метровые волны

* Диапазон: 0,1 - 0,01 м (3 - 30 ГГц).

* Распространяются практически только в пределах прямой видимости.

* Используются специальные остронаправленные антенны: параболические,

рупорные и др.

* Для волн короче 1,5 см начинают проявляться процессы молекулярного поглощения электромагнитного поля.

7. Миллиметровые и субмиллиметровые волны

* Диапазон: 0,01 - 0,001 м (30 - 300 ГГц) - миллиметровые;

< 0,001 м ( > 300 ГГц) - субмиллиметровые.

* Ослабление поля из-за поглощения в тумане и дожде резко возрастает: до

30 - 100 дБ/км.

* В настоящее время диапазон волн, используемых в радиосвязи, простирается до:

- инфракрасных: 100 - 0,75 мкм (3 - 400 ТГц);

- видимых, генерируемых лазерами: 0,75 - 0,4 мкм (400 - 750 ТГц);

однако поглощение таких волн в тумане и дожде может достигать сотен дБ/км, что означает их практическую неприменимость в таких условиях.

* Использование таких волн целесообразно не в открытом пространстве, а в

закрытых системах: волноводах и световодах.