книги из ГПНТБ / Челомбитько, В. И. Взаимная совместимость радиолиний [учеб. пособие]

полосы частот основного канала. Побочные каналы приема можно разделить на рассредоточенные побочные каналы приема, зани­ мающие на частотной оси рассредоточенные отрезки, и на сосредо­ точенные побочные каналы приема, проявляющиеся в непосредст­ венной близости от полосы частот основного канала (рис. 1.4).

В зависимости от сочетания типа излучения (основного, сосре­ доточенного, рассредоточенного) и каналов приема (по основному, сосредоточенным и рассредоточенным) возможна разбивка всех помех между радиолиниями на следующие группы:

1. Основные излучения передатчиков по основным каналам приема — группа ОО.

Рис. 1.4. Наличие каналов основного иі побочного приемов приемных устройств.

2.Сосредоточенные и основные излучения по сосредоточенным

иосновным каналам приема (за исключением основных излучений

по основным каналам приема) — группа СС.

3.Рассредоточенные побочные излучения по основным каналам приема — группа РО.

4.Основные излучения передатчиков по рассредоточенным по­ бочным каналам приема — группа ОР.

5.Рассредоточенные побочные излучения но рассредоточенным

побочным каналам приема —- группа РР.

Помехи 1-й группы в основном возникают между радиолиниями при использовании одних и тех же рабочих частот. Аппаратурой радиолиний эти помехи не ослабляются.

Помехи, относящиеся ко 2, 3, 4, 5-й группам, возникают между радиолиниями при их работе на различных, несовпадающих рабо­ чих частотах. В радиоустройствах радиолиний может осуществ­ ляться достаточное или частичное подавление помех этих групп.

9

Г Л А В А 2

ПОМЕХИ МЕЖДУ РАДИОЛИНИЯМИ ПЕРВОЙ ГРУППЫ (0 0 )

2.1. Общая характеристика

Помехи первой группы возникают, когда основные спектры излучений одних радиолиний совпадают с основными каналами приема других радиолиний, причем уровни спектров основных излу­ чений превышают допустимые величины помех в радиолиниях, под­ верженных этим помехам.

Помехи первой группы в основном возможны между радиоли­ ниями однородной совокупности. Между радиолиниями разнород­

нию одних и тех же частот связи в пределах зон мешания.

Вокруг каждой радиолинии можно выделить зону связи и зону мешания (рис. 2.1). Под зоной связи будем понимать часть про­ странства вокруг радиолинии, в пределах которого уровень поля не меньше необходимого для обеспечения связи заданного качества. На границах этой зоны уровень поля имеет предельные значения для обеспечения связи. В зону мешания включим часть простран­ ства, в границах которого уровень поля не меньше допустимых зна­ чений для создания мешающего действия другой радиолинии. При расположении радиолиний в пределах зон мешания других радио-

12

линий связь по этим радиолиниям с заданным качеством невоз­ можна.

Так как уровень сигнала должен быть всегда больше уровня помех, то зона мешания, как правило, больше зоны связи. Отноше­ ние дальности мешания (гм) к дальности связи (гс) назовем коэф­ фициентом пространственной расфильтровки:

( 2- 1)

' С

Для обеспечения пространственной совместимости радиолиний необходимо их располагать за пределами зон мешания. Трудности в решении практических задач в основном определяются слож­ ностью, неопределенностью нахождения зон мешания. При этом можно выделить две группы радиолиний:

—радиолинии, использующие отражение или переизлучение радиоволн;

—радиолинии, в которых используется распространение радио­

волн поверхностной или прямой волной.

а) Особенности обеспечения пространственной совместимости радиолиний, использующих отражение или переизлучение радиоволн

К таким радиолиниям относятся коротковолновые линии радио­ связи при работе отраженной от ионосферы волной, различного рода линии тропосферной связи, линии радиосвязи с использова­ нием искусственных или естественных спутников и т. п.

Основными факторами, определяющими сложность решения задачи по обеспечению взаимной совместимости таких радиолиний, являются:

—■возможность распространения радиоволн, а следовательно, и помех на большие расстояния.

— нерегулярность распространения радиоволн и значительные замирания уровней поля на границах зон связи и зон мешания.

Возможность распространения радиоволн на большие расстоя­ ния определяет значительные зоны мешания. Для рассматриваемых радиолиний зоны мешания охватывают весьма обширные террито­ рии. Часто зона мешания охватывает территорию нескольких госу­ дарств. В границах каждого государства имеются свои потребности и свои службы, решающие задачи по использованию частотного диапазона.

Нерегулярность распространения и замирания поля в пределах зон связи и мешания обусловливает существенное увеличение зоны мешания и повышение неопределенности границ этих зон.

При неизменных во времени уровнях сигнала и помех доста­ точно иметь превышение сигнала над помехой на входе приемного устройства в зависимости от вида модуляции порядка 2—10 раз (6—20 дБ). При некоррелированных замираниях сигнала и помех

13

превышение среднего значения амплитуды сигнала над помехой на входе приемного устройства должно составлять 40—60 дБ. В условиях замираний значительно меньшая по среднему значению амплитуда помехи по сравнению с сигналом может оказывать ме­ шающее действие. Следовательно, при замираниях увеличивается зона мешания. Кроме того, так как уровень помех носит случайный характер, то и границы зон мешания, определяемые уровнем помех, имеют случайный характер.

Весьма обширные размеры зон мешания и значительная неопре­ деленность границ этих зон практически делают сложным решение задачи взаимной совместимости этих радиолиний. При наличии данных о границах зон мешания решение задачи взаимной совме­ стимости таких радиолиний может осуществляться по общей ме­ тодике.

б) Особенности обеспечения пространственной совместимости радиолиний при их работе поверхностной волной

Особенностями этих радиолиний, в отличие от радиолиний, рас­ смотренных выше, являются более ограниченные зоны мешания и большая определенность границ этих зон. Ориентировочно радиус зоны мешания их может быть определен из соотношения:

Величина ß определяется минимально необходимым превышением амплитуды сигнала над помехой на входе приемника для обеспече­ ния заданной достоверности связи. Для нефлюктуирующих во вре­ мени амплитуд сигнала и помех ориентировочные данные величи­ ны ß приведены в табл. 1.

Как следует из таблицы, радиус зоны мешания примерно в 1,5— 3 раза больше дальности связи.

14

2.2. Количественная оценка пространственной совместимости однородной совокупности радиолиний кругового излучения (ОСКР)

а) Без учета краевых влияний

Определим максимальное количество совместимых в простран­ ств? радиолиний, которое можно разместить на площади S. Будем полагать, что форма зоны метания близка к прямоугольной.

Рис. 2.2. Размещение на площади S однородной

совокупности радиолиний кругового излучения, совместимых в пространстве без учета краевых влияний.

На рис. 2.2 схематически представлена модель размещения ра­ диолиний. Аппаратура радиолиний изображена точками. Количе­ ство радиолиний в ряду равно N і, количество рядов Nz. Вли'яние радиолиний за пределами площади S не учитывается. Это справед­ ливо, если нет радиолиний вблизи границ площади 5, с которыми необходимо обеспечивать совместимость.

Всоответствии с рис. 2.2 линейные размеры площади S равны:

—Nxrc+(N ,—l)ßr с;

(2.4)

15

С учетом значений U и 4 площадь 5 определится как

Решая это соотношение относительно общего количества радио­ линий jVqckp = A/'jM, получаем

Таким образом, количество и плотность пространственно совме­ стимых радиолиний примерно обратно пропорциональны квадрату дальности связи и несколько больше, чем квадрату величины коэф­ фициента пространственной расфильтровки (ß). Для увеличения количества радиолиний необходимо прежде всего уменьшать коэф­ фициент ß и работать всегда с напряженностями полей, соответ­ ствующими предельным дальностям связи.

б) С учетом всех краевых влияний

На рис. 2.3 представлена модель размещения радиолиний с уче­ том всех краевых влияний. Форма зон мешания близка к прямо­ угольной. На рис. 2.3 показаны линейные размеры площади S(h и /2), количество радиолиний в ряду N і и количество рядов N2.

В соответствии с рис. 2.3 линейные размеры площади S равны:

^=Л(.Гс-г(Л7, + 1)ргс;

( 2. 10)

/2 = (Лг,-г1),Згс.

В соответствии со значениями величин 4 и 4 площадь 5 равна

16

На рис. 2.4 показано размещение радиолиний на площади подзоны S n с учетом верхних и правых краевых влияний. В соот­ ветствии с этим рисунком линейные размеры площади S n равны:

/ ^ уѴ ЛН -ІЗ);

(2.16)

l2= N $ r c.

Тогда площадь подзоны будет определяться соотношением:

где Nn=N 1N2 — общее количество радиолиний.

ь

V/

Л

Рис. 2.4. Размещение на площади подзоны 5 П однородной совокупности радиолиний кругового излучения, совместимых в пространстве с верхним и правым краевыми влияниями.

Общее количество радиолиний в подзоне S n равно

Плотность радиолиний на единицу площади равна

Интересно отметить, что полученные выражения совпадают с ориентировочными соотношениями для количества и плотности ра­ диолиний с учетом и без учета всех краевых влияний.

Если вся зона состоит из суммы подзон

5 = 2 s at

то общее количество радиолиний в зоне S будет

18