Объём канала
Объём канала
[1]определяется по формуле:
,
где
—
время, в течение которого канал занят
передаваемым сигналом;
Для передачи сигнала по каналу без
искажений объём канала
должен
быть больше либо равен объёму сигнала
,
т.е.
.
Простейший случай вписывания объёма
сигнала в объём канала - это достижение
выполнения неравенств
,
>
и
.
Тем не менее,
может выполняться и в других случаях,
что даёт возможность добиться требуемых
характеристик канала изменением других
параметров. Например, с уменьшением
диапазона частот можно увеличить полосу
пропускания.
Классификация:
По типу среды распространения каналы связи делятся на:
проводные;
акустические;
оптические;
инфракрасные;
радиоканалы.
Радиоканал
Радиоканал - канал связи, в котором передача информации осуществляется с помощью радиоволн. Включает среду распространения радиоволн и устройства преобразования электрических сигналов в электромагнитное излучение (радиопередающее устройство) и электромагнитное излучение в электрические сигналы (радиоприёмное устройство). Технические характеристики радиоканала зависят от его функционального назначения и вида передаваемых сигналов: обслуживаемая зона, дальность передачи определяют применяемые частоты, вид антенн, мощность передатчика и чувствительность приёмника; вид сигналов (телефония или телеграфия, звуковое илителевизионное вещаниеи т. д.) определяет пропускную способность канала (полоса передаваемых частот, динамический диапазон и линейность амплитудной характеристики канала).
Применение электромагнитных волн для телекоммуникаций имеет уже столетнюю историю. В 1864 году Дж. Максвелл теоретически показал, что вокруг проводника с переменным током должно возникать переменное электромагнитное поле, распространяющееся со скоростью света. В 1886-89 годах Г. Герц экспериментально показал существование электромагнитных волн. А. С. Попов развил идеи Герца и в 1895 году продемонстрировал свой грозоотметчик. Первые радиопередатчики были построены и запатентованы Маркони и Слаби. Так появилась радиосвязь. В начале для радиосвязи использовались схемы на основе азбуки Морзе. Позднее по мере совершенствования техники и улучшения избирательной способности приемников появилась возможность голосовой связи. Это изобретение стало основой радиолокации, мобильной связи, телевидения, радиорелейных и спутниковых (первый геостационарный коммуникационный спутник заработал в 1965 году) коммуникаций. Впечатляющие успехи здесь достигнуты в связи с применением цифровых методов, например, методики мультиплексирования CDMA(Code Division Multiple Access). В перспективе только радио (из числа современных технологий) может обеспечить межпланетные связи. Лазерные методы пригодны пока для ограниченных расстояний, максимум до Луны.
Полоса частот
Согласно решению международногосоюза электросвязи принято различать следующие диапазоны частот:
Очень низкие частоты (мириаметровые волны) - f = 3—30 кГц (λ = 10-100 км)
Низкие частоты (километровые волны) - f = 30—300 кГц (λ = 1-10 км)
Средние частоты (гектаметровые волны) - f = 0,3—3 МГц (λ = 0,1-1 км)
Высокие частоты (декаметровые волны) - f = 3—30 МГц (λ = 10-100 м)
Очень высокие частоты (метровые волны) - f = 30—300 МГц (λ = 1-10 м)
Ультравысокие частоты (сантиметровые волны) - f = 3—30 ГГц (λ = 1-10 см)
Крайне высокие частоты (миллиметровые волны) - f = 30—300 ГГц (λ = 0,1-1 см)
В практике радиовещания и телевидения используется упрощённая классификация радиодиапазонов:
Сверхдлинные волны (СДВ) - мириаметровые волны
Длинные волны (ДВ) - километровые волны
Средние волны (СВ) - гектометровые волны
Короткие волны (КВ) - декаметровые волны
Ультракороткие волны (УКВ) - высокочастотные волны, длина волны которых меньше 10 м.
В зависимости от диапазона радиоволныимеют свои особенности и законы распространения:
ДВсильно поглощаются ионосферой, основное значение имеют приземные волны, которые распространяются, огибая землю. Их интенсивность по мере удаления от передатчика уменьшается сравнительно быстро.
СВсильно поглощаются ионосферой днём, и район действия определяется приземной волной, вечером хорошо отражаются от ионосферы и район действия определяется отражённой волной.
КВраспространяются исключительно посредством отражения ионосферой, поэтому вокруг передатчика существует т. н.зона радиомолчания. Днём лучше распространяются более короткие волны (30 МГц), ночью — более длинные (3 МГц). Короткие волны могут распространяться на больши́е расстояния при малой мощности передатчика.
УКВраспространяются прямолинейно и, как правило, не отражаются ионосферой. Легко огибают препятствия и имеют высокую проникающую способность.
ВЧ не огибают препятствия, распространяются в пределах прямой видимости. Используются в WiFi, сотовой связи и т. д.
КВЧ не огибают препятствия, отражаются большинством препятствий, распространяются в пределах прямой видимости. Используются для спутниковой связи.
Гипервысокие частоты не огибают препятствия, отражаются подобно свету, распространяются в пределах прямой видимости. Использование ограничено.
Распространение радиоволн от источника к приёмнику может происходить несколькими путями одновременно. Такое распространение называется многолучёвостью. Вследствие многолучёвости и изменений параметров среды, возникаютзамирания— изменение уровня принимаемого сигнала во времени. При многолучёвости изменение уровня сигнала происходит вследствие интерференции, то есть в точке приёма электромагнитное поле представляет собой сумму смещённых во времени радиоволн диапазона.
Радиосвязь можно разделить на радиосвязь без применения ретрансляторов по длинам волн:
СДВ-связь
ДВ-связь
СВ-связь
КВ-связь
УКВ-связь
С применением ретрансляторов:
Спутниковая связь;
Радиорелейная связь;
Сотовая связь.
Список литературы
1. Российский энциклопедический словарь. Москва. Научное издание «Большая Российская энциклопедия.» 2000 г. Книга 1 и Книга 2.
2. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. Учебное пособие для ВУЗов по спец. "Радиотехника". М.: Высшая школа. 1992. - 416
3. Еременко Н. А. Справочник по геологии нефти и газа. - М.: Недра, 2002. - 485 с.
4. Елизаров Д.П. Тепловые электрические станции. – М.: Высшая школа, 2009. – 163с.
5. Носков А.С. Воздействия ТЭС на окружающую среду и способы снижения наносимого ущерба. - М.: Сокол, 1990. – 195с.
6. Соколов В. Л., Фурсов А. Я. Поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений. - М.: Недра, 2000. - 296 с.
7. Зюко А. Г., Кловский Д.Д., Коржик В. И., Назаров М.В.,Теория электрической связи / Под ред. Д. Д. Кловского — Учебник для ВУЗов. — М.: Радио и связь, 1999. — С. 224. — 432 с.
8. Процессы и аппараты газоочистки. / Под ред. Ветошкина А.Г. – М.: Недра, 2006. – 204с.
9. Справочник нефтепромысловой геологии/Под ред. Н. Е. Быкова. - М.: Недра, 2001. - 525 с.
10. Спутник нефтегазопромыслового геолога: Справочник/Под ред. И. П. Чаловского. - М.: Недра, 2000. - 376 с.
11.