книги из ГПНТБ / Ягодин, В. П. Техника буквопечатающей радиосвязи

Каждая антенна обладает более или менее выражен­ ными направленными свойствами, т. е. зависимостью из­ лучаемой ею или возбуждаемой в ней электромагнитной энергии радиоволн от направления — от азимута и угла возвышения Д по отношению к горизонту. Эти свойства антенны существенно зависят от 'частоты, на которой она используется. О направленных свойствах антенны судят по диаграммам направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Первая диаграмма харак­ теризует относительную величину интенсивности излу­

чения пли приема в зависимости от направления в го­ ризонтальной плоскости (от азимута), вторая диаграм­ ма — в зависимости от угла возвышения Д (в вертикаль­ ной плоскости). Количественно направленность антен­ ны характеризуется коэффициентом направленного дей­ ствия, который показывает, во сколько раз мощность излучения ненаправленной антенны должна быть боль­ ше мощности излучения' направленной антенны, чтобы получить в точке приема (в направлении максимального излучения) такую же напряженность поля. Чем уже диаграмма направленности,- тем больше усиление ан­ тенны. Оно определяется коэффициентом усиления, по­ казывающим, во сколько раз можно уменьшить мощ­ ность, подводимую к антенне, если полуволновый вибра­ тор (эталонную антенну) заменить рассматриваемой ан- -тенной, сохраняя при этом неизменной напряженность поля в точке приема.

Антенны с большой направленностью, хотя и отли­ чаются сложностью конструкции, могут применяться не только на стационарных, но и в автомобильных радио­ станциях. Применение для передачи остронаправлен­ ных антенн, концентрирующих излучаемую мощность только в небольшой части окружающего пространства, позволяет эффективно попользовать мощность передат­ чика, создавая большой уровень полезного сигнала в точке приема, и устранить помехи другим радиосвязя-м. Применение направленных антенн для приема в значи­ тельной мере повышает уровень полезного сигнала и снижает действие внешних помех от таких источников, которые не совпадают с направлением на -принимаемую станцию. Во многих случаях направленные свойства ан­ тенн оказываются единственным средством ослабления помехи радиоприему (например, от дальних станций,

220

I

смежных по частоте). В энергетическом отношении при­ менение направленных передающих и приемных антенн равноценно значительному увеличению мощности исполь­ зуемых радиопередатчиков, которое определяется коэф­ фициентом усиления антенн. Условия связи будут опти­ мальны, если у передающей и приемной антенн макси­ мумы диаграмм направленности в горизонтальной плоскости совпадают с направлением на корреспон­ дента, а диаграммы направленности в вертикаль­ ной плоскости обэспечивают необходимый по условиям распространения волн угол возвышения луча отно­ сительно горизонта Д (рис. 62) при излучении и при­ еме.

Чтобы выбрать наиболее выгодный тип передающей и приемной антенн или оценить эффективность приме­ няемых антенн для конкретной линии радиосвязи, тре­ буется учитывать время года и суток, высоту отражения волн в ионосфере, протяженность линии связи, ее на­ правление и направленные свойства антенн для задан­ ных рабочих частот. По данным, полученным из радио­ прогнозов или от ионосферной станции (в результате зондирования ионосферы), определяется в точке отра­ жения (в середине трассы) необходимый угол возвыше­ ния Д луча наибольшего излучения энергии радиоволн. Для линий радиосвязи небольшой протяженности (при­ близительно до 300 км) основное излучение должно быть под большим углом к горизонту Д = 90—45° (в основном в зенит). С увеличением расстояния необходимый угол

и заданного направления наибольшее излучение. Прием­ ная антенна будет извлекать из окружающего-простран­ ства наибольшую, энергию сигнала, если максимум ее диаграммы направленности в вертикальной плоскости будет соответствовать нужному для заданной трассы углу возвышения Д, а в горизонтальной плоскости — на­ правлению на корреспондента. Но в пункте приема воз­ можны помехи, и для достижения наибольшего превы­ шения полезного сигнала над помехами целесообразно сравнить условия приема на антенны с разными харак-

221

теристнками; при этом выбирают ту из них, которая дает

Правильное использование антенн невозможно без знания и учета их'основных свойств и возможностей.

При использовании подвижных радиостанций очень важно правильно выбрать место для развертывания ан­ тенн и ориентировать их на корреспондентов. Антенны необходимо удалять одну от другой и от проводящих и отражающих местных предметов (воздушных линий связи и электропередачи, высоких деревьев, строений и др.). Наличие проводящих и отражающих предметов вблизи антенн, а также несоблюдение требуемой высо­ ты их подвеса существенно искажает диаграммы направ­ ленности. С целью создания возможности выбора наи­ более выгодных антенн для передачи и приема в слож­ ных условиях связи желательно развертывать все ан­ тенны основного комплекта и предусматривать комму­ тацию их на приемных пунктах и передающих станциях. Небрежное развертывание, содержание в неисправном виде, расстройка антенн и др. влечет резкое понижение излучаемого и принимаемого сигналов и, как следствие, ухудшение связи.

Ретрансляция. На линиях коротковолновой радио­ связи средней и большой протяженности в случае не­ возможности прямой связи между корреспондентами

сигналы через передатчик этого пункта дальше переда­ ются корреспонденту Б на другой частоте. На каждом участке линии подбирается оптимальная рабочая часто­ та, чем достигается достаточно высокий уровень сигна­ лов в пунктах приема. Применение ретрансляции позво­ ляет обеспечить более надежную связь при значительно меньшей мощности передатчиков, чем при непосредст­ венной связи между корреспондентами А и Б, особенно когда она невозможна из-за ионосферных возмущений.

Особенно целесообразно применение ретрансляции на трассах большой протяженности, пересекающих (за­ хватывающих) область полярного поглощения или про­ легающих поперек - географических меридианов (линии

222

с большой разницей по географической долготе), где ионосфера сильно неоднородна и распространение ра­ диоволн затруднено! Например, на линиях радиосвязи, ориентированных в восточном направлении, выгодно применять южные обходы трассы как менее подвержен-

6

Рис. 63. Линия связи с ретрансляцией:

а — структурная схема; б —сопряжение элементов радиолинии ,в пункте ретрансляции^

ные магнитно-ионосферным бурям и позволяющие уменьшить длину участков трассы с разной солнечной освещенностью [17]. Объясняется это тем, что при односка'чковом распространении волн радиосвязь наиболее надежна на трассах, пролегающих вдоль меридианов и имеющих одинаковую солнечную освещенность..

223

Ретрансляция сигналов происходит автоматически (рис. 63,6). Приходящие с направления А сигналы управляют передатчиком, автоматически переизлучающим в направлении корреспондента Б. Подобным образом ретранслируются сигналы в направлении от корреспондента £ к А. Ретрансляция может быть дву­ сторонняя, когда ретранслируется передача обоих кор­ респондентов, и односторонняя, когда ретранслируется передача только одного из корреспондентов, а второй корреспондент с более мощным передающим устройст­ вом принимается первым корреспондентом непосредст­ венно без ретрансляции. Двусторонняя ретрансляция требует удвоенного комплекта аппаратуры по сравне­ нию с оконечной станцией. В пункте ретрансляции пере­ дача и прием ведутся в каждом направлении на разных рабочих частотах.

Сопряжение выходного устройства радиоприемника одного направления с входным устройством радиопере­ датчика другого осуществляется в режиме передачи по­ сылок тока двух направлений. Для проверки качества приема с каждого направления при ретрансляции на вы­ ход обоих приемников включаются контрольные теле­ графные аппараты, печатающие ретранслируемые сооб­ щения.

В пунктах ретрансляции, как правило, применяется регенерация — исправление, восстановление длительно­ сти (формы) транслируемых телеграфных посылок. Включение регенераторов — устройств, восстанавливаю­ щих форму принятых телеграфных посылок, в линию связи устраняет накапливание временных искажений в отдельных ее участках и за счет этого повышает даль­ ность и надежность связи.

Регенерация телеграфных посылок возможна двумя методами [8]. При одном из них (метод стробирования) полярность принимаемых искаженных посылок опреде­ ляется автоматически пробами в средней неискаженной части элементарной пбсылки. Соответственно знаку этой пробы выходное устройство регенератора автоматически запускается на время-длительности одной элементарной посылки и передает далее в линию положительную или отрицательную посылку неискаженной формы от мест­ ного источника тока. При другом методе (метод инте­ грирования) за каждую принимаемую посылку опреде­

224

ляется среднее значение тока или напряжения сигнала и соответственно его знаку запускается выходное устрой­ ство регенератора на время длительности одной элемен­ тарной посылки, посылающее в линию неискаженную посылку нажатия или отжатия. В обоих случаях проис­ ходит сдвиг во времени выходных сигналов относительно входных сигналов в сторону запаздывания: при первом методе на половину элементарной посылки,. а при вто­ ром на целую посылку. Восстанавливаемые посылки об­ разуются в обоих случаях с помощью синхронизации. Оба метода при помехах в виде гладких шумов пример­ но равноценны, а в случае помех импульсного характе­ ра метод интегрирования имеет некоторые преимуще­ ства в помехоустойчивости.

Положительная роль регенерации телеграфных по­ сылок при ретрансляции привела к использованию реге­ нераторов в цепях приема и передачи и линий прямой радиосвязи (без ретрансляции). Регенераторы могут включаться на радиоприемных и радиопередающих цен­ трах. Включение регенератора на выходе телеграфного канала приемного устройства устраняет временные иска­ жения, возникающие в приемном тракте радиолинии, и исключает суммирование их с искажениями, вносимыми соединительной линией приема (или заменяющим ее ка­ налом тонального телеграфирования). Вследствие этого не получается накапливания искажений в цепи прием­ ного телеграфного аппарата. Регенератор непосредствен­ но на входе передающего устройства обеспечивает излу­ чение им телеграфных посылок правильной формы и устраняет временные искажения их, вносимые манипу­ ляционной линией большой протяженности (или кана­ лом тонального телеграфа, используемым для манипуля­ ции передатчика).

На линиях буквопечатающей радиосвязи применяют­ ся синхронные, стартстопные и синхронно-стартстопные регенераторы соответственно при синхронном, стартстопном и стартстопно-синхронном способе передачи сооб­ щений. К регенераторам предъявляются следующие тре­ бования: автоматизм действия с возможностью быстро­ го вхождения в связь без ручной подстройки, автомати­ ческое установление синхронизма и переключение на связь с различными корреспондентами при заданной скорости телеграфирования. Особенность регенерато­

225

ЛИТЕРАТУРА

4.Радиопередающие устройства. Под редакцией Б. П. Те­ рентьева. Связьиздат, 1963.

5.Радиопередающие устройства. Под редакцией Г. А. Зентленка.

Изд. «Связь», 1969.

13.П е т р о в и ч Н. Т. Передача дискретной информации в кана­ лах :с фазовой манипуляцией. Изд. «Советское радио», 1965.

14.Ш л я п о б е р с к и й В. И. Элементы дискретных систем свя­ зи. Воениздат, 1965.

18.Частотная манипуляция на радиотелеграфных связях. Связь­ издат, 1949.

19.К а м е н е к и й Е. И. Связь без поиска и подстройки в мас­ совых радиостанциях. Радиотехнический сборник. Госэнергоиздат,

1947.

ск и й О. М. Радиосвязь и радиовещание. Изд. «Связь», 1968.

25.В е р з у н о в М. В. и др. Проектирование радиопередающих устройств. Изд. «Энергия», 1967.

27.П а в л о в К- М. Приемные устройства магистральной радио­ связи. Изд. «Связь», 1966.

28.Научно-технический сборник «Радио 70 лет». Изд. «Связь»,

1965.

29.Новый КВ приемник с частотным синтезатором. «Радиотех­ ника», 1969, № 2.

33.К л е й ш е . Возбудитель с дистанционным управлением для связного коротковолнового передатчика. «Телефункен-Цейтумг», де­ кабрь, 1962.

34.Б у р к х а р д т с м а й е р В. Новый 20-кет усилительный каскад однополосного передатчика с автоматической настройкой. «Телефун- кен-Цейтунг», декабрь, 1962.

35.П р о к о т Е. Связные передающие станции с дистанционным управлением. «Телефункен-Цейтунг», декабрь, 1962.

фессиональных радиоприемных устройств КВ диапазона. «Электро­ связь», 1969, № 12.

228

45.«Военный связист», 1957, № 8.

46.A r a n о в И. Ф. Двухканальное частотное радиотелеграфироваиие (ДЧТ). Связьнздат, 1953.

50.А 11е п Е. J. A Modern Frequency Shift Telegraph Receiver. «Electronic Engineering», March, 1950.

51.Спутники связи. Перевод с английского. Воениздат, 1966.

52.S е р е Е. N. Space Diversity Arrangement lor Radio Tele­

typewriters. «Bell Laboratories Record», December, 1955.

коротковолновой радиосвязи (обзор материалов МК.КР). «Электро­ связь», 1967, № 6.

всистемах передачи дискретной информации. Изд. «Наука», 1965.

60.С о 1 a s М. Stabilidyne. «L’onde Electrique», 1956, № 347.

61.Р у р м а н А. Связная передающая станция с дистанционным управлением. «Телефуикен-Цейтунг», декабрь, 1962.

62.Ф л и н Г. И. Цифровая контрольно-измерительная аппара­ тура. «Электронике», 1964, № 16.

63.Р о з о в. В. М. Аппаратура точных частот. «Электросвязь»,

служнваемыми передатчиками с автоматической настройкой на стан­ ции Элмсхорн. «Телефункен-Цейтунг», декабрь, 1962.

68. В е р з у н о в • М. В., Л о б а н о в И. В., С е м е н о в А. М. Однополосная модуляция. Связьнздат, 1962.

69. Передача цифровой информации. Сборник переводов. Изд. иностранной литературы, 1963.

229