Глава 6. Ионосферные системы радиосвязи.
Тема11 .Принципы построения ионосферных систем радиосвязи.
Ионосферные системы связи работают в декаметровом (коротковолновом) диапазоне радиоволн λ=100...10 м, или f=3...30 МГц. Распространение декаметровых радиоволн в околоземном пространстве происходит путём их отражения от ионизированных слоев ионосферы F1, F2 и Fs с высокой электронной плотностью и от поверхности Земли. При соответствующем выборе рабочих частот и угла возвышения оси главного лепестка диаграммы направленности передающей антенны декаметровые волны могут распространяться на большие расстояния. Наибольшая протяжённость линии радиосвязи с одним отражением от ионосферы (односкачковое распространение) составляет 2,5...3,5 тыс. км. На линиях радиосвязи большой протяжённости имеют место два, три и более скачков. Большая величина коэффициента отражения декаметровых волн от поверхности Земли и слоев ионосферы с большой электронной плотностью обусловливают малые потери энергии. Многолучевое распространение на декаметровых линиях радиосвязи обусловлено приходом в точку приёма волн, претерпевших различное число отражений от ионосферы. Такая структура поля в сочетании с флуктуациями параметров ионосферы приводит к тому, что приём декаметровых волн всегда сопровождается замираниями, которые носят частотно-селективный характер.
В зависимости от степени возмущения ионосферы (интенсивности приходящих лучей) неискажённая полоса передачи декаметрового канала оценивается величинами:
При передаче сигналов в частотно-селективном канале появляются межсимвольные помехи, величина которых зависит от времени запаздывания лучей. Разница во времени распространения сигнала по различным траекториям (лучам) зависит от вида траектории, длины трассы и состояния ионосферы, и может составлять:
Для обеспечения высокой помехоустойчивости приёма длительность дискретных сигналов должна быть в два раза больше ∆tmax
Из этого условия следует, что максимальная скорость передачи дискретной информации по декаметровым радиоканалам не должна превышать
Многолучевое распространение декаметровых волн, приводит к частотно-селективным замираниям и межсимвольной интерференции, ухудшает приём сигналов и рассматривается как мультипликативная помеха, величина которой определяется характеристиками декаметрового канала и совершенно не зависит от мощности передатчика.
Аддитивные помехи в диапазоне декаметровых волн - это тепловые и переходные шумы аппаратуры, мешающие электромагнитные излучения, обусловленные помехами от других радиостанций, это, во-первых. В настоящее время количество радиостанций во всех странах мира в несколько раз превышает возможное количество каналов в декаметровом диапазоне - N=5400.с полосой ∆F' = 5кГц. В результате этого на одной частоте одновременно приходится работать нескольким радиостанциям.
Во-вторых, помехи дальних и ближних гроз также оказывают заметное влияние на работу декаметровых радиосвязей.
В-третьих, в крупных городах необходимо учитывать действие индустриальных помех, для уменьшения которых приходится размещать радиоприёмные центры за пределами этих городов.