Лекции ВВС, 1 курс 2 семестр (для РТ и т.п.) / ЛК 7_ВвС_Базовая кафедра
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»
КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
Дисциплина «Введение в специальность»
Лекция 7
Радиорелейная, тропосферная, спутниковая радиосвязь. Основы радионавигации.
Доцент, к.т.н. Шантуров Евгений Михайлович
Самара 2025 г.
Радиорелейная связь
Радиорелейная связь — один из видов наземной радиосвязи, основанный на многократной ретрансляции радиосигналов. Радиорелейная связь осуществляется, как правило, между стационарными объектами.
Первую реально работающую систему радиорелейной связи изобрел в 1899 году 19- |
|
летний бельгийский студент итальянского происхождения Эмиль Гуарини (Гварини) |
|
Форесио (Émile Guarini Foresio). 27 мая 1899 г. по старому стилю, Эмиль Гуарини- |
|
Форесио подал заявку на патент на изобретение № 142911 в Бельгийское патентное |
|
ведомство, впервые описав в ней устройство радиорелейного ретранслятора |
|
(répétiteur). |
2 |
|
Антенна испытаний 1931 года 1.7 ГГц радиорелейной линии через пролив Ла-Манш. Приёмная антенна (задняя, правая) была расположена за передающей антенной для избежания интерференции
В 1931 году Андре Клавир, работая во французском исследовательском подразделении LCT компании ITT, показал возможность организации радиосвязи с помощью ультракоротких радиоволн. В ходе предварительных испытаний 31 марта 1931 года Клавир с помощью экспериментальной радиорелейной линии, работающей на частоте 1,67 ГГц, успешно передал и принял телефонные и телеграфные сообщения, разместив две параболические антенны диаметром 3 м на двух противоположных берегах пролива Ла-Манш.
3
Радиорелейная линия связи прямой видимости
При построении радиорелейных линий связи антенны соседних радиорелейных станций располагаются в пределах прямой видимости. Требование наличия прямой видимости обусловлено возникновением дифракционных замираний при полном или частичном закрытии трассы распространения радиоволн. Потери при дифракционных замираниях могут вызывать сильное ослабление сигнала, таким образом радиосвязь между соседними радиорелейными станциями станет невозможна.
С учётом ограничения на необходимость наличия прямой видимости между соседними
станциями дальность радиорелейной связи ограничена как правило 40 — 60 км. |
4 |
|
Радиорелейные станции (РРС) обычно используются:
•для создания высокоскоростных беспроводных магистралей провайдерами, сотовыми операторами,
•в крупных корпоративных сетях для передачи информации по беспроводным мостам между различными подразделениями,
•для каналов "последней мили" и других подобных задач.
5
Радиорелейная линия связи
Радиорелейные линии связи (РРЛ) представляют собой цепочку ретрансляторов, обеспечивающих поочередную передачу радиосигналов между оконечными станциями. Цепочку радиорелейной линии составляют радиорелейные станции трех типов: оконечные радиорелейные станции (ОРС), промежуточные радиорелейные станции (ПРС), узловые радиорелейные станции (УРС).
6
На оконечной радиорелейной станции начинается и заканчивается тракт передачи. Аппаратура ОРС осуществляется преобразование сигналов , поступающих от разных источников информации (телефонные сигналы от междугородней телефонной станции, телевизионные сигналы от междугородней телевизионной аппаратной и т.д.) в сигналы, передаваемые по радиорелейной линии, а также обратной преобразование сигналов, приходящих по РРЛ.
Промежуточные радиорелейные станции предназначены для приема сигналов от предыдущей станции радиорелейной линии, усиления этих сигналов и излучения в направлении последующей станции РРЛ.
7
Один из способов уменьшения влияния передатчика на работу приемника той же самой ПРС заключается в том, что выходной сигнал ПРС излучают на другой частоте, смещенной относительно частоты принимаемого сигнала на величину сдвига, равного
где fПРМ— частота принимаемого сигнала; fПРД — частота излучаемого сигнала. Величину fСДВ выбирают из условия гарантированного исключения взаимного влияния сигналов на выбранных частотах.
Одна цепочка приемопередатчиков РРЛ образует СВЧ симплексный (т.е. предназначенный для передачи сигналов в одном направлении) ствол. Структура симплексного ствола с учетом плана распределения частот
8
Два симплексных ствола, работающие во встречных направлениях, образуют дуплексный СВЧ ствол. Для передачи сигналов в обратном направлении может быть использована та же пара частот, что и в прямом направлении (двухчастотная система), либо другая пара частот (четырехчастотная система). Структурная схема одноствольной дуплексной промежуточной радиорелейной станции приведена на рисунке.
Кроме ОРС и ПРС для ввода в радиорелейную линию дополнительных потоков информации и вывода из РРЛ части передаваемой информации используют узловые радиорелейные станции. В узловых радиорелейных станциях, как и в ОРС, имеется аппаратура преобразования телефонных, радио и телевизионных сигналов в сигналы, передаваемые по РРЛ, и аппаратура обратного преобразования. Кроме того, от узловых радиорелейных станций могут начинаться новые радиорелейные линии (ответвления).
9
При проектировании радиорелейных линий следует учитывать и возможные изменения условий распространения радиоволн. Так, при повышенной рефракции (искривление направления распространения радиоволн) сигналы могут распространяться далеко за горизонтом. Поэтому колебания, излучаемые радиорелейной станцией с частотой, например, f1, могут быть приняты не только соседней станцией, но и станцией, отстоящей от нее через три пролета. Но для последней станции это будет паразитным сигналом, так как она должна принимать сигналы только от ближайшей станции. Нежелательные сигналы от всех других станций будут вызывать ухудшение качества приема.
10