книги из ГПНТБ / Хромых, М. К. Проектирование радиорелейных линий связи

На главных станциях оба полукомплекта работают в ре­ жиме узловой ретрансляции. При этом часть каналов ре­ транслируется из направления А в направление Б и наобо­ рот, а часть каналов ответвляется. Импульсы ретранслиру­ емых каналов из направления А в направление Б проходят от антенны через дуплексер, приемник и блок синхронизации полукомплекта «А», затем через блок синхронизации, пере­ датчик полукомплекта «Б» в антенну направления Б.

В обратном направлении сигналы ретранслируются ана­ логично.

Режим работы станции с переприемом по низкой частоте

ретрансляций, причем из них до 5 ретрансляций — с пере­ приемом по низкой частоте [10].

Проектированию приемо-передающего оборудования обычно предшествует выбор трассы радиорелейной линии, определение пунктов установки оконечных и узловых стан­ ций, вычерчивание профилей участков трассы, расчет опти­ мальных высот антенных опор и т. д. При этом, однако, должны быть заданы основные параметры приемо-передаю­ щей аппаратуры и антенно-фидерного тракта. Кроме того, для проектирования необходимы данные об аппаратуре уп­ лотнения, которая либо проектируется, либо выбирается стандартной.

В целом проектируемая аппаратура должна удовлетво­ рять следующим основным требованиям: иметь минимальные искажения канальных импульсов, малый уровень межка­ нальных помех, высокую надежность устройства и низкую стоимость.

В отличие от радиорелейных линий с частотным уплотне­ нием, где аппаратура уплотнения устанавливается на МТС, на радиорелейных линиях с временным уплотнением уст­ ройства для уплотнения телефонных каналов входят в об­ щий комплект оборудования на РР станциях (рис. 62).

Выбор параметров и конструктивных решений отдельных узлов аппаратуры уплотнения во времени тесно связан с по­ строением и режимом работы приемо-передающей аппарату­ ры. При проектировании аппаратуры уплотнения следует обратить внимание на следующие основные вопросы:

1.Вид передаваемых сигналов. По радиорелейным линиям

свременным уплотнением передаются телефонные сообще­ ния, однако часто предусматривается возможность передачи

ИЗ

радиовещания. Эффективная ширина полосы телефонного канала составляет 300—3400 Гц, а радиовещательного ка­ нала — 50—10 000 Гд. Для организации канала с более широкой полосой на станциях объединяют импульсные по­ следовательности трех каналов. Практически это осуще-

Рис. 62. Блок-схема радиорелейной станции с разделением каналов по времени:

ДС — дифференциальные системы; М и Д — канальные модуляторы и демодуляторы; З Г — задающий генератор; РК — распределитель каналов; С У — синхронизирующее устройство; СС — синхроселектор; АУ П и АУ Пр — передающая и приемная части аппаратуры уплотнения.

ствляется при помощи специального модулятора [27]. Кро­ ме этого, допускается вторичное уплотнение телефонных ка­ налов телеграфными, которое может осуществляться либо обычным способом, т. е. при помощи стандартной аппаратуры многоканального телеграфирования, либо дополнительным разделением последовательности канальных импульсов по

114

4. Вид первичной модуляции. В первой ступени модуля­ ции один из параметров канальной последовательности им­ пульсов изменяется по закону модулирующего напряжения. В зависимости от того, какой параметр модулируется, может быть получен один из следующих видов модуляции: ампли­ тудно-импульсная модуляция (АИМ); длительно-импульсная модуляция (ДИМ) или широтно-импульсная модуляция (ШИМ), которая в свою очередь подразделяется на односто­ роннюю модуляцию по длительности (ОДИМ) и двусторон­ нюю модуляцию по длительности (ДДИМ) или соответствен­ но ОШИМ и ДШИМ; фазово-импульсная модуляция (ФИМ); частотно-импульсная модуляция (ЧИМ); комбинированная модуляция при одновременном изменении нескольких па­ раметров импульсов в соответствии с передаваемым сигна­ лом; кодово-импульсная модуляция (КИМ); разностно-им­ пульсная модуляция (РИМ) или, иначе, дельта-модуляция (А-модуляция, ДМ); высокочастотная импульсная модуля­ ция (ВЧИМ); специальные виды импульсной модуляции, учитывающие статистические свойства передаваемых сигна­ лов, например, интервально-импульсная модуляция (ИИМ).

5. Количество каналов. На современных радиорелейных линиях связи с временным уплотнением организуется, как правило, 6, 12, 24 или 28 каналов. В это количество вклю­ чены кроме дуплексных телефонных каналов также служеб­ ный канал и канал синхронизации, если он предусмотрен. Как известно, при временном уплотнении общий тракт пре­ доставляется поочередно на короткий промежуток времени каждому каналу. Следовательно, работа многоканальной системы с временным уплотнением носит импульсный ха­ рактер. В течение каждого тактового интервала Т{ необхо­ димо передать по одному импульсу каждого канала. Посколь­ ку тактовый интервал фиксирован (Тt = 125 мкс), то чем уже импульсы, тем больше каналов можно организовать на линии связи. Однако чем меньше длительность импульсов, тем труднее их генерировать и тем легче они разрушаются помехами.

где Atm — максимальная девиация импульсов; t3— защит­ ный интервал между импульсами соседних каналов.

Сочетание ФИМ в первичной ступени и ЧМ во вторичной

116

позволяет увеличить количество каналов до 48 без снижения помехоустойчивости относительно флуктуационных помех,

но при некотором увеличении переходных помех между кана­ лами.

С целью увеличения количества каналов при ФИМ можно согласно выражению (37), уменьшить девиацию канального импульса A t m. Однако простое уменьшение девиации приве­ дет к ухудшению помехоустойчивости относительно флукту­ ационных помех, как это следует из формулы (38). Гораздо

ского диапазона передаваемого сигнала с последующим рас­ ширением его на приемном конце. Такой процесс называется компандированием и является, по существу, одним из ви­ дов предыскажений. Применение компандирования в си­ стемах с ФИМ позволяет увеличить количество каналов до

60.

Дополнительные возможности увеличения количества каналов дает применение ИИМ. В системе с такой модуляци­ ей для всех каналов выделяется общий модуляционный ин­ тервал Тм (рис. 64). При передаче сигнала по k-щ каналу интервал между k и k—1-м канальными импульсами изменя­ ется по закону модулирующего напряжения. Импульсы, следующие за k-м, также сдвигаются вместе с ним. Поскольку вероятность появления во всех каналах сигналов с макси­ мальным уровнем мала, то в течение фиксированного такто­ вого интервала 7!,- можно передать приблизительно в четыре раза больше канальных импульсов, чем при ФИМ.

В системах связи с КИМ удается организовать несколько десятков телефонных каналов [10, 31]. Благодаря высокой помехоустойчивости КИМ длительность кодовых импульсов может быть уменьшена до единиц наносекунд, в результате чего появляется возможность передавать широкополосные

117

сигналы, к которым относятся сигналы многоканальной те­ лефонии и телевидения.

Как уже отмечалось, А-модуляция является частным слу­ чаем КИМ. Однако необходимость работать при частоте следования канальных импульсов /у = 70 4- 100 кГц за­ трудняет построение многоканальных систем связи. Практи­ чески количество каналов при использовании аппаратуры

сА-модуляцией не превышает 6—12.

6.Метод синхронизации. Практическое распростране­

ние получили две системы синхронизации — тактовая и бес-

5

Рис. 64. К пояснению принципа ИИМ:

а — тактовые интервалы при отсутствии модуляции; б — при передаче сигна­ лов по двум каналам; СИ — синхронизирующий импульс.

тактовая. Система тактовой синхронизации предполагает наличие специального канала синхронизации, по которому передаются синхронизирующие импульсы, отличающиеся по какому-либо параметру от рабочих импульсов. В системах с ФИМ в качестве синхронизирующего сигнала часто приме­ няют двойные импульсы с теми же параметрами, что и ка­ нальные, но сдвинутые друг относительно друга на проме­ жуток времени, значительно меньший, чем канальный ин­ тервал. Иногда для синхронизации применяют специальный синхрокод, представляющий собой совокупность модулиро­ ванных и немодулированных импульсов, образующих перио­ дически повторяющуюся комбинацию. В этом случае синх­ ронизирующие импульсы ничем не отличаются от канальных [12]. Система бестактовой или инерционной синхронизации работает без синхронизирующих импульсов, поэтому нет необходимости выделять специальный канал. В этой систе­

П8

ме из последовательности импульсов N каналов выделяют синусоидальный сигнал с частотой F%. Для получения такто­ вой частоты Fi необходимо применить деление частоты вы­ деленного сигнала в N раз.

Вопрос применения метода синхронизации следует ре­ шать с учетом помехоустойчивости, простоты реализации и надежности работы. В табл. 16 приведены основные техни­ ческие данные радиорелейной аппаратуры с временным уп­ лотнением.

Выбрав основные параметры и методы построения аппа­ ратуры уплотнения, можно перейти к разработке схем ее узлов и расчету их электрических характеристик.

2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АППАРАТУРЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ

Системы с ФИМ — AM

На радиорелейных линиях с временным уплотнением ка­ налов широкое распространение получили системы с ФИМ — AM, например P-404, РМ-24А, РМ-28. Они пред­ назначены для организации телефонной, телеграфной и фото­ телеграфной связи, для передачи широковещания, сигналов телеуправления и телесигнализации. Приемо-передающая СВЧ аппаратура работает в дециметровом диапазоне (1500— 2000 МГц) и обеспечивает дальность связи до 2000 км.

Рассмотрим методы построения систем с ФИМ—AM на примере радиорелейной аппаратуры РМ-28, рассчитанной на 24 телефонных канала (рис. 65).

В передающей части аппаратуры уплотнения задающий генератор ЗГ вырабатывает последовательность импульсов игольчатой формы с частотой следования 224 кГц (рис. 66,а), которая поступает в блок программирующих цепей БПЦ, на селектор синхронизирующих импульсов ССИ и на синхронизированный генератор модуляторов СГМ, иг­ рающий роль распределителя канальных импульсов. За­ пускается СГМ от синхронизирующих импульсов, поступа­ ющих с выхода ССИ (рис. 66,6), а для контроля синфазности работы используются выходные импульсы ЗГ. С выходов СГМ снимаются вспомогательные или спусковые импульсы с частотой следования 8 кГц, соответствующие позиции <ц», т. е. сдвинутые относительно соседних тактовых точек

119

120

на 2,23 мкс (рис. 66,б,г). Спусковые импульсы используются для управления работой широтно-импульсных модуляторов ШИМ в канальных модемах (МД4-МД27). После модулято­ ров импульсы канала служебной связи К.СС, канала дистан­ ционного контроля КДК и 24 коммерческих каналов (28-й канал не используется) поступают на групповой преобразо­ ватель Д/ЯЛ1—ФИМ. Данное преобразование осуществляет-

Рис. 65. Блок-схема аппаратуры оконечной станции РМ-28.

ся путем дифференцирования прямоугольных импульсов, промодулированных по длительности (рис. 66,д,е).

В блоке логических цепей ЛЦ объединяются в общую последовательность промодулированные по фазе импульсы и двойной синхронизирующий импульс, поступающий от ЗГ (рис. 66, ж). Кроме того, ЛЦ обеспечивают добавление в групповой сигнал импульсов от ЗГ вместо соответствую­ щих канальных импульсов при повреждении некоторых МД. Следовательно, на выходе ВИЦ групповой сигнал всегда содержит по 28 импульсов в тактовом периоде, что упроща­ ет конструкцию нормализующих устройств на приемной сто­ роне и уменьшает переходные помехи.

Сформированная таким образом последовательность им­ пульсов подается на усилитель импульсов ИМ, который уп­ равляет работой генератора СВЧ передатчика. Сигналы ФИМ—AM, показанные на рис. 66,з, поступают в антенно­ фидерный тракт РР станции.

122

С приемника РР станции сигналы ФИМ попадают на ССИ, синхронизированный генератор демодуляторов СГД и канальные демодуляторы. Блоки СГМ и СГД выполне­ ны по одной схеме. В канальных демодуляторах происходит

Рис. 66. К пояснению принципа работы передающей части::

а — последовательность импульсов на выходе ЗГ; б — импульсы на выходе ССИ;. в, г — спусковые импульсы; д — выходная последовательность ШИМ блоков МД4-МД27; е — преобразование ШИМ—ФИМ; ж — полная последовательность импульсов на входе ИМ; з — радиоимпульсы на выходе передатчика.

селекция канальных импульсов и преобразование видов модуляции ФИМ—ОШИМ.

Затем из последовательности ОШИМ при помощи фильт­ ра нижних частот ФНЧ выделяется низкочастотное напряже­ ние, которое усиливается УНЧ. С выхода демодулятора НЧ напряжение поступает на низкочастотный присоединитель НЧП, выполняющий функции дифференциальной системы.

1 2 3