Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Описание комплекса унифицированных радиорелейных систем (КУРС). Учебное пособие
.pdf
11
n
/
n
Средняя частота каждого радиоканала определяется
выражением для нижней половины полосы f
= f0 - 259 + 28n МГц,
для верхней половины полосы f
= f0 + 7 + 28n МГц, где n = 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7, 8 – номер радиоканала.
На ответвлениях от радиорелейной магистрали предусмотрен
сдвинутый план частот. Несущие частоты радиоканалов на
ответвлениях сдвинуты на F = 14 МГц по отношению к частотам
основных радиоканалов. Сдвиг частот осуществлён в сторону нижних
частот. Это обуславливается большим запасом по полосе в нижней
части отведённого диапазона частот.
3. Организация высокочастотных стволов
3.1. Организация ВЧ стволов в системе КУРС-2
По радиоканалам унифицированных радиорелейных систем
можно передавать как сигналы многоканальной телефонии, так и
сигналы чёрно-белого или цветного телевидения, а также другие виды
сообщений. Радиоканал, по которому передаётся определённый вид
информации, называется ВЧ стволом (телефонный, телевизионный,
рабочий, резервный, симплексный, дуплексный и т.д.). По своим
электрическим параметрам все ВЧ стволы являются универсальными,
и их название – телевизионный, телефонный, служебной связи –
определяется лишь оконечным оборудованием ОРС и УРС.
Типовой вариант использования радиоканалов на РРЛ,
оборудованных аппаратурой КУРС-2 (при работе по схеме
резервирования 3+1 в прямом направлении и 2+1 в обратном),
представлен на рис. 3.1,а и 3.1,б. Из рисунка видно, что в прямом
направлении (от центра к периферии) используются нечётные
радиоканалы, а в обратном (от периферии к центру) – чётные. Таким
образом, система КУРС-2 работает по четырёхчастотному плану
распределения рабочих частот.
С целью эффективной борьбы с замираниями сигналов на
интервалах РРЛ, а также с учётом конструктивного выполнения
аппаратуры КУРС-2, все стволы закрепляются за конкретными
радиоканалами. Так, например, телевизионные сообщения в прямом
направлении (рис. 3.1,а) при работе по схеме резервирования 3+1
передаются по первому и по пятому радиоканалам, а в обратном
направлении при работе по схеме резервирования 2+1 (рис. 3.1,б) – по
четвёртому радиоканалу. Телефонное сообщение совместно с
сигналами служебной связи (ТФ СС) в прямом направлении
передаётся по третьему радиоканалу, а в обратном направлении – по
второму радиоканалу. Резервными радиоканалами являются для
12
f
2
f
0
f
2
f
6
'
'
f
Вариант (2+1)
ТВ
ТФСС
Рез ТФСС
ТВ
Рез
f
4
'
f
4
f
6
f
1
f
3
f
5
f
7
f
0
f
1
f
3
f
5
f
7
'
'
'
'
f
«КУРС-2»
Вариант (3+1)
ТВ ТВ
ТФСС Рез ТФСС Рез
ТВ ТВ
f
f
1
f
3
f
5
f
7
f
0
f
1
f
3
f
5
f
7
' ' '
'
«КУРС-4», «КУРС-6»
Вариант (3+1) на нечётных стволах
ТФСС
Рез
ТФСС
Рез
f
f
2
f
4
f
6
f
0
f
2
f
4
f
6
'
'
'
f
8
f
8
'
Вариант (3+1) на чётных стволах
ТФСС
Рез
ТФСС
Рез
f
f
1
f
2
f
3
f
4
f
5
f
6
f
7
f
0
f
1
f
2
f
3
f
4
f
5
f
6
f
7
'
'
'
'
'
'
'
f
8
f
8
'
Вариант (7+1)
ТФСС
Рез
ТФСС
Рез
f
f
1
f
2
f
3
f
4
f
5
f
6
f
7
f
0
f
1
f
2
f
3
f
4
f
5
f
6
f
7
'
'
'
'
'
'
'
f
8
f
8
'
Вариант (6+2)
ТФСС
Рез
ТФСС
Рез
Рез
f
f
1
f
3
f
5
f
7
f
0
f
1
f
3
f
5
f
7
' ' '
'
Вариант (3+1) на нечётных стволах
ТФСС Рез ТФСС Рез
f
f
2
f
4
f
6
f
0
f
2
f
4
f
6
'
'
'
f
8
f
8
'
Вариант (3+1) на чётных стволах
ТФСС Рез
ТФСС
Рез
«КУРС-8»
а
ж
з
е
д
б
г
в
прямого направления - седьмой, а для обратного направления шестой радиоканалы.
Рис. 3.1. Схема использования ВЧ стволов в системе КУРС
3.2. Организация ВЧ стволов в системах КУРС-4 и КУРС-6
В системах КУРС-4 и КУРС-6 используется как четырёх-, так и
восьмиствольные варианты организации ВЧ стволов с
использованием двухчастотного плана распределения рабочих частот.
13
Для четырёхствольного варианта при работе по схеме
резервирования 3+1 за дуплексными телефонными стволами, по
которым передаются также сигналы служебной связи (ТФСС), в
группе нечётных стволов (рис. 3.1,в) закрепляется третий, а в группе
чётных (рис. 3.1,г) – четвёртый радиоканалы. Дуплексные резервные
стволы используют соответственно седьмой и восьмой радиоканалы.
Для восьмиствольного варианта, при работе по схеме
резервирования 7+1 (рис. 3.1,д), за дуплексным телефонным стволом
ТФСС закрепляется третий радиоканал, а дуплексный резервный
ствол использует восьмой радиоканал. При работе по схеме
резервирования 6+2 (рис. 3.1,е) дуплексный телефонный ствол ТФСС
использует третий радиоканал, а дуплексные резервные стволы
используют первый и восьмой радиоканалы. Остальные стволы могут
быть как телевизионные, так и телефонные.
3.3. Организация ВЧ стволов в системе КУРС-8
Основным вариантом использования стволов в системе КУРС-8
является четырёхствольный вариант на чётных или нечётных
радиоканалах ( рис. 3.1,ж и 3.1,з) с использованием двухчастотного
плана распределения рабочих частот. Для этих вариантов при работе
по схеме резервирования 3+1 за дуплексными телефонными стволами
ТФСС закрепляются: в группе нечётных стволов - первый, а в группе
чётных – второй радиоканалы. Дуплексные резервные стволы
используют соответственно седьмой и восьмой радиоканалы.
При необходимости в диапазоне 8 ГГц возможна также
совместная работа восьми стволов на одну антенну.
4. Антенны и антенно-фидерные тракты
4.1. Антенны и антенные системы
Для унифицированных радиорелейных систем разработаны
следующие варианты антенн и пассивных антенных систем.
1. Рупорно-параболическая антенна РПА-2П-2, которая
обладает повышенной помехозащищённостью и является основным
типом антенны для магистральных радиорелейных линий связи при
работе в диапазоне 4 и 6 ГГц.
2. Осесимметричная двухзеркальная антенна в двух
исполнениях: АДЭ-5 (диаметр 5 м) и АДЭ-3,5 (диаметр 3,5 м).
Антенна АДЭ-5 имеет повышенный коэффициент усиления и
используется главным образом на магистральных РРЛ, на длинных
пролётах с тяжёлыми условиями прохождения радиоволн и на
интервалах РРЛ с пассивными ретрансляторами, в диапазонах 2, 4, и
14
6 ГГц. Антенна АДЭ-3,5 применяется в диапазонах 2, 4, 6 и 8 ГГц. В
диапазонах 4 и 6 ГГц она применяется вместо антенны РПА-2П-2 в
тех случаях, когда не требуется повышенной помехозащищённости.
Антенна АДЭ-3,5 имеет примерно такой же коэффициент усиления,
что и РПА-2П-2, но пониженную помехозащищённость.
Преимуществами её являются простота изготовления и
экономичность. Предназначается эта антенна для работы на
магистральных и зоновых линиях связи.
3. Перископическая антенная система состоит из рупорного
облучателя без насадки РО-3 (для установки внутри здания) или с
насадкой РО-2-11 (для установки снаружи), нижнего эллиптического
зеркала АЭ или АЭ2 и верхнего плоского зеркала АП диаметром 3,2
или 3,9 м. Этот тип антенн позволяет применять двухчастотный план
в диапазонах 4, 6 и 8 ГГц и четырёхчастотный план в диапазоне
2 ГГц.
4. Пассивный ретранслятор типа препятствия позволяет снизить
стоимость строительства РРЛ путём установки низких опор. Кроме
того, РРЛ с пассивными ретрансляторами обладают повышенной
помехозащищённостью.
5. Пассивные ретрансляторы зеркального типа используются
для обеспечения связи наиболее экономичным образом в горных
районах.
6. Антенный директор кольцевого типа применяется для
увеличения уровня сигнала на длинных пролётах и пролётах с
тяжёлыми условиями прохождения радиоволн.
7. Антенные защитные устройства. Эти устройства ослабляют
излучение антенн в каком-либо направлении или секторе. Установка
антенных защитных устройств необходима на тех трассах,
поблизости от которых проходят, например, космические или другие
линии связи.
Основные технические данные антенных устройств
унифицированных радиорелейных систем приведены в табл. 4.1.
4.2. Антенно-фидерный тракт системы КУРС-2
Как уже отмечалось, в диапазоне 2 ГГц в системе КУРС-2
применяются антенны типа АДЭ и перископические антенные
системы. Антенны типа АДЭ применяются в том случае, когда длина
фидера не превышает 30 м. В качестве фидеров, соединяющих
антенны с приёмопередающей аппаратурой, применяются либо
волноводные линии, либо коаксиальные кабели.
Структурная схема антенно-фидерного тракта (АФТ) при
использовании антенн типа АДЭ представлена на рис. 4.1. Внешний
волновод 3 (например, типа ТВ-2-2) герметизируется с помощью
15
КУРС
№
п/п
Типы антенн и их
параметры
Диапазон частот, ГГц
Примечание
2 4 5
8
1
Антенна РПА-2П-2:
коэф. усиления, дБ
коэф. защ. дейст., дБ
коэф. отражения
коэф.бегущей волны
-
-
-
-
39,5
70
1,5%
≥0,95
42,5
70
1,5%
≥0,97
-
-
-
-
Предназначена
для работы на
магистр. РРЛ в
диапазонах 4 и 6
ГГц
2
Осесимметр. двухзеркальная антенна типа
АДЭ-5:
коэф. усиления, дБ
коэф. защ. дейст., дБ
коэф. отражения
коэф.бегущей волны
-
-
-
-
43
65
2,5%
≥0,95
46
65
2,5%
≥0,95
50
65
2,5%
≥0,95
Применяется в
основном при
высотах подвеса
антенн до 30 м
3
Осесимметр. двухзеркальная антенна. типа
АДЭ-3,5:
коэф. усиления, дБ
коэф. защ. дейст., дБ
коэф. отражения
коэф.бегущей волны
33
55
2,5%
≥0,95
40
60
2,5%
≥0,95
43
65
2,5%
≥0,95
46
65
2,5%
≥0,95
Применяется
при высотах
подвеса до 30 м
4
Перископическая
антенная система:
верх. зеркало Ø3,9 м,
высота Н=20-80 м
коэф. усиления, дБ
коэф. защ. дейст., дБ
коэф. отражения
коэф.бегущей волны
попутный поток, дБ
кроссполяризация, дБ
33-31
50
2,5%
≥0,95≤
-65
≥30
39
60
2,5%
≥0,95
≤-65
≥30
43
65
2,5%
≥0,95
≤-65
≥30
45
65
2,5%
≥0,95
≤-65
≥30
Применяется
при высотах подвеса верхнего
зеркала до 80 м
при работе по 4частотному плану, а в диапазоне 6 и 8 ГГц –
по двухчастотному плану
Таблица 4.1
Основные технические данные антенных устройств систем
герметизирующих вставок 2. Внутрь волновода накачивается
осушённый подогретый воздух, и поддерживается небольшое
постоянное избыточное давление (с целью поддержания постоянства
электрических параметров волновода при изменении внешних
метеорологических условий).
(вертикальной и горизонтальной) применяется селектор поляризации
4 (СП). Если используются волны одной поляризации, то вместо СП
применяется ферритовый циркулятор (ФЦ). СП или ФЦ через
волноводно-кабельные переходы 5, с помощью кабеля 6, соединяется
с устройствами совмещения приёма и передачи 7.
Для сложения и разделения волн ортогональных поляризаций
16
33
5
5
44
66
Пр
1
Пр
2
33
5
44
66
Пд
1
Пд
2
1
2
Рис. 4.2. Структурная схема устройства совмещения приёма
и передачи
Рис. 4.1. Структурная схема АФТ
системы КУРС-2 при работе с
антенной типа АДЭ
Р
Пр1Пр2Пд1Пд
2
Пр1Пр2Пд1Пд
2
1
2
2
3
45 5
6 6
7 7
Волноводно-кабельные переходы 5 предназначены обеспечить согласование между СП и
соединительным коаксиальным
кабелем.
Устройство совмещения
приёма и передачи (рис. 4.2)
представляет собой вилку
разделительных фильтров 1 (для
передатчиков) сигналов двух
стволов с частотным разнесением
между ними, равным 56 МГц.
Разделительный фильтр состоит
из двух пятизвенных полосовых
фильтров, выполненных на
встречных стержнях 3. Он
обеспечивает избирательность по
соседнему каналу. Фильтр
сложения 2 (рис. 4.2) построен
аналогично разделительному
фильтру приёмников. Развязы-
вающие ферритовые циркуляторы 4 с нагрузкой 5 обеспечивают
работу полосовых фильтров 3 и 6 на согласованную активную
широкополосную нагрузку.
Особенностью ВЧ аппаратуры системы КУРС-2 является то,
что в одной стойке размещаются два комплекта приёмопередатчиков,
в то время как соответствующие стойки аппаратуры систем КУРС-4,
КУРС-6 и КУРС-8 содержат либо четыре приёмника, либо четыре
17
Рис. 4.3. Структурная схема
АФТ на четыре ствола на
общую антенну
Р
Пр1Пр2Пд1Пд
2
Пр1Пр2Пд1Пд
2
1
2
3
45 5
6 6
7 7
передатчика. Устройства совмещения приёма и передачи входят в
состав приёмопередающей стойки. Все остальные элементы
фидерного тракта находятся вне стойки. Структурная схема АФТ при
использовании перископической антенной системы приведена на
рис. 4.3.
Перископическая антенная система состоит из
верхнего плоского зеркала 1
(переизлучателя), нижнего
эллиптического зеркала 2 и
рупорной антенны 3
(рупорного облучателя).
Нижнее эллиптическое зеркало имеет два фокуса и
ориентируется так, чтобы в
одном из фокусов
помещалось верхнее плоское
зеркало 1, а в другом рупорный облучатель 3.
Рупорный облучатель
3 устанавливается в стенном
проёме технического здания
радиорелейной станции. К её
входу подключается поляризационный селектор 4.
Остальная часть схемы фидерного тракта (позиции 5, 6 и 7) такая же,
как и при использовании антенны типа АДЭ (рис. 4.1). АФТ системы
КУРС-2 позволяет осуществить работу до восьми дуплексных
радиоканалов на одну пару антенн.
При работе унифицированных радиорелейных систем в
диапазонах 4, 6, и 8 ГГц используются антенно-фидерные тракты с
применением волноводов круглого, прямоугольного и
эллиптического сечений, а также перископических антенных систем.
На рис. 4.4 представлена структурная схема АФТ при работе
РРЛ по двухчастотному плану с использованием одной общей
приёмопередающей антенны. Как видно из рисунка, АФТ включает в
себя антенну 1, переход от волновода квадратного сечения к
волноводу круглого сечения 2, герметизирующие вставки 3, фильтры
волн высшего типа 4 и внешнюю волноводную линию 5. Фильтры
волн высшего типа 4 устанавливаются только при работе РРЛ в
диапазонах 6 и 8 ГГц и при применении в качестве внешних
4.3. АФТ систем КУРС-4, КУРС-6 и КУРС-8
18
11
01
21
12
02
Рис. 4.4. Структурная схема АФТ
при работе четырёх стволов на
общую антенну
к Пр
от Пд
1
2
3
5
6
7
7
4
8 9
4
3
фидерных линий длинных многоволновых биметаллических
волноводов круглого сечения диаметром 70 мм. По многоволновым
волноводам круглого сечения могут распространяться, наряду с волной основного типа Н
, также восемь высших типов волн Е
, Н
,
Е11, Н01, Н31, Е21, Н
и Е
. Эти волноводы позволяют передавать по
ним сигналы одновременно в
двух противоположных направлениях: от антенны к приёмникам и от передатчиков к
антенне.
Для объединения и
разделения сигналов разных
комплектов (стоек) передатчиков и приёмников, использующих одинаковую поляризацию поля волн, служит
ферритовый циркулятор 6 (ФЦ).
Если стойки приёмников и
передатчиков используют
разную поляризацию сигналов
(вертикальную и горизонтальную), то для их объединения и
разделения вместо ФЦ
применяется селектор поляризации (СП).
Объединение сигналов
передатчиков и разделение
сигналов приёмников в группе
чётных или нечётных
радиоканалов происходит в
устройствах разделения 8 и
сложения 9 сигналов. Эти
устройства размещаются
соответственно в стойках
приёмников и стойках передатчиков.
Ферритовый циркулятор 6 (или селектор поляризации)
соединяется с устройствами разделения 8 и сложения 9 сигналов
стоек приёмников и передатчиков с помощью одноволновых
волноводов прямоугольного или эллиптического сечений 7.
Одноволновые волноводы имеют такие минимальные размеры
поперечного сечения, при которых существуют только волны
основного типа. Устройства разделения и сложения сигналов имеют
19
Рис. 4.6. Структурная схема АФТ при работе восьми стволов на одну
антенну
Рис. 4.5. Структурная схема
устройства разделения сигналов
стойки приёмников
3
4
к Пр
2
3
4
3
4
3
4
21
Р
1
2
3
5
4
4
3
к Пр
от Пд
7
9 10
8
к Пр
от Пд
9 10
8
7 6
однотипное построение (рис.
4.5) и состоят из ферритовых
циркуляторов 1 и 3, согласованных нагрузок 2 и
полосовых фильтров 4.
Ферритовый цирку-
лятор 1 используется в
качестве вентиля. Циркуляторы 3 служат для разделения
или объединения сигналов
четырёх комплектов приёмников и передатчиков.
При организации
большего числа стволов,
например восьми дуплексных стволов (рис. 4.6), в
состав АФТ одновременно
включаются и селектор
поляризации 6, и ферритовые циркуляторы 8. Селектор поляризации
6 обеспечивает работу групп чётных и нечётных стволов,
использующих разную поляризацию сигналов.
20
Рис. 4.7. Структурная схема АФТ
с волноводами эллиптического
сечения
к Пр
от Пд
1
2
3
5
6
4
3
6
Р
5
3
строительные непрерывные длины не менее 35 м. Волноводы удобны
в транспортировке, так как выпускаются намотанными на кабельные
барабаны. Установка таких волноводов не связана с трудоёмкими
монтажными работами, поскольку заканчиваются они стандартными
переходами от волновода эллиптического сечения к волноводу
прямоугольного сечения, размеры которого зависят от рабочего
диапазона волн (25 х58 мм – для диапазона 4 ГГц, 20 х 40 мм – для 6
ГГц и 12,6 х 28,5 мм – для 8 ГГц).
Недостатком волновода эллиптического сечения является
большая величина погонного затухания. Поэтому АФТ с волноводами
эллиптического сечения используются при небольших высотах
подвеса антенн (до 30 м).
С целью уменьшения потерь в АФТ в настоящее время на РРЛ с
двухчастотным планом распределения рабочих частот всё в больших
масштабах применяются перископические антенные системы.
Основные потери в элементах АФТ систем КУРС приведены в табл.
4.2.
Иногда в качестве
внешнего волновода на РРЛ
применяют одноволновые
волноводы прямоугольного
или эллиптического сечения.
На рис. 4.7 представлена
структурная схема АФТ с
гибкими волноводами эллиптического сечения. В этой
схеме приёмопередающая
антенна 1 через волноводный
переход 2, герметизирующую
вставку 3 и селектор
поляризации 4 с помощью
двух внешних одноволновых
гибких волноводов эллиптического сечения 5 соединяется
с устройствами разделения и
сложения сигналов стоек
приёмников и передатчиков 6.
Гибкие волноводы
эллиптического сечения ЭВГ
(ЭВГ-2, ЭВГ-4, ЭВГ-6) имеют
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]