2.1 Сурет-Бағыттағыш жүйелерімен байланыс арналарына арналған

жиіліктік диапазон

 

Кез келген арнамен жіберілген сигналдағы  бір жалпы қиыншылық  - аддитивті шу. Жалпы айтқанда, аддитивті шу көбінесе байланыс жүйесінде қолданылатын әртүрлі резистр және қатты денелі құрылғылар электрлік компоненттер ішінде пайда болады. Осы шуылдарды көбінесе жылулық шуылдар деп атайды. Басқа шу көздері және интерференция жүйе сыртында да пайда бола алады, мысалы, басқа арна қолданушылардың ауыспалы бөгеттері.

Жіберілетін сигналдың қуатын көбейту арқылы шуылдың әсерін азайтуға болады. Бірақ конструктивті және басқа да практикалық ойлар жіберілетін сигналдың қуат деңгейін шектейді. Басқа базалық шек – арна жиілігінің алуға болатын жолақ кеңдігі. Жолақ кеңдігінің шегі негізінен жіберу құрылғысында және қабылдағышта қолданылатын физикалық ортаның шегімен және электрлік компонентпен байланысты. Осы екі жағдай кез келген байланыс арнасы арқылы берік жіберілген деректер санының шектеуіне әкеледі. Төменде біз кейбір бөлек арналардың мінездемесін түсіндіріп өтсем.

Сым арналары

Телефондық желі дыбыстық сигналды, сондай-ақ деректерді және бейнесигналдарды жіберу үшін сымдық жолақты пайдаланады. Виттелген сымдық булар және коаксальді кабель негізінен шектелген жиіліктік жолақтың  кеңдігінің келуін қадағалайтын электромагнитті арна береді. Кәдімгідей қолданылатын телефондық сым клиентті орталық стансамен қосу үшін бірнеше мың килогерц жолақ кеңдігі бар. Басқа жағынан,  коаксальді кәбільді көбінесе пайдаланылатын жолақ кеңдігінде бірнеше мегагерц жиілігі бар. 2.1-сурет толқынсуды және оптикалық кабельді қосатын электромагниттік арнада қолданылатын жиіліктік диапазонды түсіндіреді.

Осындай арнамен жіберілетін сигналдар амплитуда және фаза бойынша азаяды, одан басқа оларға аддитивтік шуыл қосылады. Виттік бу түріндегі сымдық байланыс жолағы жанынды орналасқан бу әсерінен ауыспалы бөгет интерференциясына құмар. Сымдық арна байланыс арналары арасында бүкіл қалааралық және дүние жүзі бойынша үлкен пайыз алатындықтан кең көлемді зерттеулер олардың беріліс құрылысын және амплитудалық фазалық азайту және фазалық өзгерістерін зерттеуге бағытталған.

Талшықты оптикалық арналар

Шыны талшықты жоба жасаушыға коаксальді кәбільге қарағанда бірнеше есе үлкен байланыс жүйесінің жиіліктік жолағын көрсетеді. Өткен онжылдық бойы генератор және детекторлық сигнал үшін сигнал мен жоғары берікті оптикалық құрылғы жөнделінді. Осы техникалық жетістіктер ішкі байланыс жүйесінде, сол сияқты трансатлантикалық және дүниежүзілік байланыс жүйесінің осындай арналардың тез түсінуіне мүмкіндік берді. Жиіліктік жолақтың үлкен кеңдігін алғанда талшықты оптикалық арнаға алынатын, телефондық компанияларда электробайланыстың кең диапазонын абоненттеріне ұсынысы, сөз, деректерді, факсимильді және бейнесигналдарды қоса алғанда мүмкін болды.

Жіберу құрылғысы немесе модулятор талшықты оптикалық байланыс жүйесінде – жарық көзі, жарық шығарушы диод немесе лазер. Ақпарат интенсивті жарық көзінің өзгерісімен деректі сигналына ауысуымен жіберіледі. Жарық талшық арқылы жарықтық толқын сияқты өтіп, ол периодты сигналдың өшуін орнына келтіру үшін жіберіліс бағытымен көбейеді (цифрлық жіберіліс кезінде ол детектрленеді және ретрансляция арқылы қалпына келеді).

Сымсыз (радио) арналар 

Сымсыз байланыс жүйелерінде (радиобайланыс) электромагниттік энергия жіберіліс ортаға жарықтандыру орнын атқаратын антенна арқылы жіберіледі. Антеннаның физикалық өлшемі және құрылымы, ең алдымен, жұмыс жиілігіне  байланысты. Электромагнитті энергияның жоғары сәулесін алу үшін, антенна өлшемі 1/10 толқын ұзындығынан үлкен болуы керек. Осыдан, радиостанция жіберілісі АМ мен берілетін, f_c = 1 МГц деп есептесек, λ = с/f_с. = 300 м толқын ұзындығы үшін кем дегенде диаметрі 30м болатын антеннаны қажет етеді. 2.2 суретінде радиобайланыс үшін әртүрлі жиілік диапазондары көрсетілген. Электромагниттік толқындардың атмосферада және бос кеңістікте таралуын үш түрге бөлуге болады, беттік толқынның таралуы, кеңістік толқынмен таралуы, тура толқынмен таралуы. Төмен жиіліктегі және дыбыстық диапазонда, толқын ұзындығы 10 км ден артық болғанда, жер және ионосфера электромагниттік толқын таралу үшін волновод құрайды. Осы жиіліктік диапазонда байланыс сигналдары бүкіл жер шарымен таралады деуге болады. Сондықтан осы жиілік диапазондары, ең алдымен, бүкіл дүние жүзінде кемелердің жағамен навигациялық байланысында қолданылады.

Осы диапазонда қол жеткілікті жиілік каналдарының жолағының кеңдігі аз (негізінен 1...10 % орталық жиілік), сондықтан, осы арнамен жіберілетін ақпарат төмен салыстырмалы жылдамдыққа ие және ол негізінен цифрлық жіберіліске тән емес.