
- •Лекция № 1 Тема лекции: Обобщённая структурная схема системы радиосвязи. Виды радиосвязи. Особенности распространения радиоволн.
- •1. Обобщённая структурная схема системы радиосвязи. Радиоканал. Свойства и характеристики радиоканалов.
- •Оу2 преобразует а′ (t) в форму, удобную для пс.
- •Технические характеристики каналов радиосвязи
- •2. Виды радиосвязи. Сигналы радиосвязи и их характеристики.
- •3. Особенности распространения радиоволн различных диапазонов.
- •В кв диапазоне связь на расстоянии в несколько десятков км уже невозможна.
В кв диапазоне связь на расстоянии в несколько десятков км уже невозможна.
Основными для диапазона являются пространственные волны. Их отражение происходит от слоев F1 и F2. При правильном выборе λ, потери в ионосфере невелики и возможна связь на любые земные расстояния (через многоскачковое распространение).
При этом для устойчивого приема требуется относительно небольшие мощности излучения.
Выбор рабочей длины волны (а значит,f) для радиосвязи зависит от параметров НПЧ и МПЧ и заданной дальности радиолинии.
При этом необходимо учитывать наличие зон молчания.
Зоной молчания (ЗМ) называется область пространства, ограниченная, максимальной дальностью приема поверхностных волн. (и min возможной зоной ПРМ пространственных волн).
Появление ЗМ связано с тем, что по мере увеличения f преломление волн в атмосфере (ионосфере) уменьшается и радиоволны КВ диапазона могут пройти через ионосферу, не отразившись от нее к земле.
Чтобы этого не было, длина волны должна быть больше критической (частота меньше fкр) длины волны слоя F2 (λкр =23 ÷ 45 м), либо при более коротких волнах угол возвышения должен быть меньше критического.
В таких условиях расстояние между пунктами излучения и приема не может быть меньше определенной величины.
С уменьшением λ уменьшается δкр, а значит растёт радиус зоны молчания.
Летом: λ = 40 м (в полдень) → R З.М. = 250 км
при λ = 30 м → R З.М. = 750 км
при λ = 15 м → R З.М. = 2000 км
Ночью и зимой, когда степень ионизации слоя F1,2 уменьшается, RЗМ увеличивается.
Для слоя КВ диапазона
а для длины волны:
МПЧ изменяются в течение суток, а значит, изменяются границы рабочего диапазона, который может применяться для радиосвязи.
На протяженных радиолиниях рекомендуется в дневное время работать в диапазоне:
λопт = 10 ÷ 25 м
а ночью:
λопт = 35 ÷ 100 м
утром и вечером:
λопт = 25 ÷ 35 м
т.к. потери энергии RV в ионосфере уменьшаются с ростом (f) уменьшается λ, желательно в любое время суток работать на наиболее коротких волнах диапазона.
В действительности это невозможно, т.к. ночью RЗ.М. наиболее коротких волн превышает расстояние между пунктами км связи на дневных волнах, поэтому необходимо брать более длинные волны.
Для КВ диапазона характерны быстрые и медленные замирания волн.
Медленные замирания вызваны изменением поглощения RV в ионосфере.
Основной причиной быстрых замираний служит приход в точку приема двух волн в противофазе (однократно, двукратно и более отраженных в ионосфере).
Случайные изменения напряженности электрического поля в КВ диапазоне являются частыми и глубокими.
Кроме того замирания вызываются рассеянием электромагнитных волн на неоднородностях ионосферы и интерференцией рассеянных волн в точке приема. Кроме интерференционных замираний имеют место поляризационные замирания.
Их причины: поворот плоскости поляризации при распространении RV вдоль силовых линий магнитного поля земли.
На практике все причины действуют одновременно.
В КВ диапазоне возможно близкое и дальнее радиоэхо.
Атмосферные помехи на КВ волнах значительно меньше, чем на СВ и ДВ. Но они существенно влияют на радиосвязь, из-за ионосферных возмущений - ионосферно-магнитных бурь (длятся от нескольких часов до нескольких суток).
На освещенной части земного шара могут возникнуть внезапные поглощения в ионосфере (от нескольких минут до нескольких часов).
Для RV УКВ диапазона проводимость ионосферы выражена слабо. RV проходят сквозь ионосферу, не отразившись.
Потери в ионосферы минимальны, но связь пространственными волнами исключена,
Исключение составляют RV метрового диапазона (3÷10м), которые могут отражаться от FS. Связь в УКВ диапазоне может быть обеспечена только поверхностной волной и RV, рассеянными и отраженными от неоднородной тропосферы.
Поверхностные волны могут отражаться от поверхности Земли и приходить в точку приема.
В точке приема лучи 1 и 2 интерферируют и могут усиливать или ослаблять друг друга.
Отражение от земли носит не зеркальный, а диффузный характер, т.к. длины волн соизмеримы с неровностями земли.
Дальность прямой видимости без учета рефракции:
при R ≈ 6400 км
из-за нормальной тропосферной рефракции дальность радиосвязи увеличивается на 81
При приемлемых антеннах дальность связи не превышает десятков километров.
Для увеличения дальности связи используют эффект рассеяния RV на локальных неоднородностях в тропосфере. Неоднородности имеют размер 50-60 м и располагаются на h = 7 ÷ 20 км. Они имеют горизонтальную ориентацию. Их можно рассматривать как центры рассеяния или переизлучения.
При связи тропосферными волнами луч RV несколько искривляется вследствие рефракции с учетом норм. Рефракции дальность связи при тропосферном распространении определяется:
где:
- высота рассеивающего
объёма.
Потери энергии RV при тропосферной связи зависят от f. Наиболее устойчивая связь при λ = 3м ÷ 6см. (дальность 150 ÷ 700 км).
Дальность связи за счет отражения RV метрового диапазона от слоя ЕS (hсл = 75 ÷ 90км) составляет 1000-2000 км.
СДВ
КВ
УКВ