2. Особенности радиорелейной связи

Для радиорелейной связи используется диапазоны ультракоротких волн (УКВ), указанные в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Радиочастоты, применяемые в радиорелейной связи.

Метрическая мера		Частотная мера
Название	Длина волны, см	Название	Частота, ГГц
Дециметровые волны	100-10	Ультравысокие волны, УВЧ	0,-3,0
Сантиметровые волны	10-1	Сверхвысокие волны,	3,0-30,0
Миллиметровые волны	1-0,1	Крайневысокие волны	30,0-300

Необходимость применения для радиорелейной связи УКВ связана с рядом причин.

В первую очередь, с широкополосностью радиосигналов РРС. Эта причина приводит к необходимости использовать диапазоны частот, обладающих большой частотной емкостью, к которым относится диапазон УКВ.

Широкополосность РРС обусловлена двумя причинами: применяемыми методами модуляции и требованием многоканальности, т.е. большой пропускной способностью РРС. Взятые в совокупности эти две причины приводят к тому, что радиосигналы РРС нередко охватывают полосы частот в сотни и тысячи килогерц, а иногда и в единицы и десятки мегагерц.

Второй важной причиной использования УКВ является низкий уровень атмосферных и индустриальных помех радиоприему и возможность применения остронаправленных (с малым углом излучения) малогабаритных антенн.

 В настоящее время наиболее широко для радиорелейной связи  принимаются диапазоны дециметровых (ДМ) и сантиметровых (СМ) волн. Диапазоны миллиметровых волн и сантиметровые волн короче 3-х  см.

считаются перспективными для некоторых видов РРЛ, но  применение  этих волн в настоящее время  ограничено  недостаточной  их  освоенностью  и проблемами, связанными с сильным поглощением  этих  волн  гидрометеорами (дождь, снег, туман и т.д.).

Радиоволны ДМ и СМ диапазонов распространяются в основном за счет поверхностной волны прямолинейно. Поэтому связь может быть организована только на дальности прямой видимости.

Дальность прямой видимости зависит от высоты приемопередающих антенн и может быть вычислена по формуле (1.1):

, (1.1)

где - дальность прямой связи,

и - высоты приемопередающих антенн радиостанций.

Предельная дальность радиорелейной связи определяется не только физической прямой видимостью, но и радиовидимостью, которая зависит от частотного диапазона используемых станций, емкости ствола, диаметра антенн. Предельная дальность вычисляется по формуле (1.2).

(1.2)

Для того чтобы расстояние между станциями было как можно больше, их антенны устанавливают на мачтах или башнях высотой 70-100 м, по возможности – на возвышенных местах. На равнинной местности расстояние между станциями обычно составляет 40-50 км, в горах и на пересеченной местности оно может быть увеличено за счет установки РРС на возвышенностях или вершинах гор.

Если между станциями РРЛ имеются возвышенности или горы, на которых размещение станций почему-либо затруднительно, либо водные или иные преграды, то их можно обойти, применяя «пассивные ретрансляторы» - металлические отражатели волн в виде щитов площадью 30...40 м2. Примеры трасс с одним и двумя отражателями между станциями С1 и С2 представлены на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2

Применение (в отдельных звеньях цепочки) станций тропосферной радиосвязи позволяет увеличить это расстояние до 250-300 км. Тропосферной радиорелейной системой передачи называется такая система передачи, в которой используется рассеяние и отражение радиоволн от неоднородностей в нижней области тропосферы. Учитывая, что

неоднородности находятся на значительной высоте, нетрудно представить, что рассеянные ими радиоволны могут распространяться на сотни километров. Линии связи, оборудованные станциями тропосферной радиосвязи, строятся, как правило, в труднодоступных и удаленных районах страны, где сложно и дорого строить радиорелейные линии (РРЛ) прямой видимости.

3. Классификация радиорелейных линий и станций

Все радиорелейные линии в зависимости от области использования делятся на два класса:

- стационарные;

- мобильные или передвижные (полевые).

К стационарным относятся РРЛ, которые строятся на время многолетней эксплуатации. Станции расположены в специально оборудованных помещениях, приспособленных для рационального монтажа аппаратуры, удобства ее эксплуатации и профилактического обслуживания.

Стационарные радиорелейные линии делятся на линии большой  емкости (600-2700 каналов ТЧ), средней емкости (60-600 каналов ТЧ) и  малой емкости (до 60 каналов ТЧ).

В отличие от стационарных мобильные линии строятся на  ограниченное время связи между заданными пунктами.  Аппаратура  станции  монтируется в кузовах, которые перевозятся на  шасси  автомашин. 

В зависимости от скорости выделяют РРЛ:

- высокоскоростные (скорость передачи свыше 140Мбит/с);

- среднескоростные (до 52 Мбит/с);

- низкоскоростные (до 8 Мбит/с).

Высокоскоростные большой емкости радиорелейные линии применяются в глобальных сетях передачи данных и называются

магистральными. Среднескоростные средней емкости радиорелейные линии используются для создания региональных, зоновых сетей передачи данных и называются зоновыми. Малоканальные широко используются для организации связи на железнодорожном транспорте, газопроводах, нефтепроводах, линиях электропередачи и т.д. Малоканальные радиорелейные линии с подвижными станциями применяются в военных целях.

По используемым средствам радиорелейные линии делятся на два вида:

- радиорелейные линии прямой видимости;

- тропосферные радиорелейные линии.

В первом случае трасса выбирается так, что между антеннами соседних станций имеется прямая видимость и связь  осуществляется  за  счет радиоволн, распространяющихся вдоль поверхности земли.

Во втором случае радиоволны достигают точки приема за  счет  рассеяния на неоднородностях тропосферы.

По предназначению выделяют следующие виды линий:

- осевые радиорелейные линии;

- рокадные радиорелейные линии;

- радиорелейные линии привязки;

- радиорелейные линии прямой связи;

- радиорелейные линии дистанционного управления.

По диапазону используемых частот бывают радиорелейные линии:

- метрового диапазона;

- дециметрового диапазона;

- сантиметрового диапазона;

- миллиметрового диапазона.

По способу разделения каналов РРЛ могут быть с частотным и временным разделением каналов. Частотное разделение каналов

обеспечивает большее по сравнению с временным число каналов в одном стволе (например, до 2700 вместо 100). Однако при временном разделении аппаратура проще и компактнее.

Радиорелейные станции классифицируются по функциональному признаку на узловые (УРС), оконечные (ОРС) и промежуточные (ПРС).

На ОРС, располагаемых на концах РРЛ, происходит ввод и выделение передаваемых сигналов.

На ПРС происходит ретрансляция радиосигнала: прием, усиление, сдвиг по частоте и передача в направлении следующей РРС.

На УРС имеет место ретрансляция радиосигнала и разветвление РРЛ. От УРС часто берут начало новые РРЛ или кабельные линии связи. Там всегда устанавливают модуляторы и демодуляторы. Конструктивно их часто объединяют в устройстве, получившем название модем.

Как правило, оконечные и узловые станции обслуживаются специалистами, а обычные промежуточные – контролируются дистанционно с оконечных и/или узловых станций и персонала не имеют. Наличие таких «необслуживаемых» РРС позволяет строить не только радиорелейные линии большой протяженности, но и разветвленные радиорелейные сети.

Часть радиорелейной линии связи между соседними РРС, включающую аппаратуру и среду распространения радиосигнала, называют радиорелейным пролетом. Часть радиорелейной линии связи, ограниченную двумя близлежащими радиорелейными станциями, которые являются оконечными или узловыми, называют радиорелейным участком.

По виду передаваемой информации РРС делятся на аналоговые и цифровые.