1. Принцип радиорелейной связи, ее характерные особенности

Радиорелейная (РР) связь – это вид дуплексной радиосвязи с УКВ с многократным переприемом сигналов.

“Relay” – восстановление сигналов на каждой промежуточной станции.

РР станции (РРС) делятся на 2 типа:

1. РРС прямой видимости;

2. РРС тропосферного рассеяния;

РР связь – это род связи, сочетающий в себе ряд положительных качеств многоканальной электро-связи на УКВ. РР связь обеспечивает многоканальность и большую проникающую способность, большую дальность связи, дуплексность каналов и трактов, строгую нормированность качеств показателей и электрических характеристик каналов связи, низкий уровень шумов в каналах связи.

Рис. Схема «Принцип РР связи»

Достоинства РР связи.

1. Возможность обеспечения дуплексной связи. (Дуплекс – канал постоянной связи).

2. Возможность создания 2-х проводных и 4-х проводных каналов связи.

3. Практическое отсутствие атмосферных помех.

4. Узконаправленность излучения антенныхустроиств.

5. Сокращение времени организации сваязи, по сравнению с проводными средствами связи.

Минусы РР связи

1. Необходимость прямой геометрической видимости между соседними станциями.

2. Необходимость использования высокоподнятых антенн.

3. Использование промежуточных станций для организации связи на большие расстояния.

4. Громоздкость аппаратуры.

5. Сложность в строительстве РР линий в труднодоступной местности.

Рассмотрим основные волны.

№ 8. ОВЧ (очень высоки волны) 30-300 МГц, длина волны 1-10 метров (метровые волны) используются в радио и телевидении.

№ 9. УКВ (Ультра Короткие волны). 300-3000 МГц, длина волны 1-10 дм (дециметровые). Используются в радиолокации, радиосвязи, радионавигация, телевидение.

№ 10. СВЧ (Сверх высокие частоты). 3-30 ГГц.длина волны 1-10 см. Используются в радиолокации и радиосвязи.

№ 11. КВЧ (крайне высокие волны) 30-300 ГГц. Длина волны 1-10 мм (миллиметровые).

На практике для РР связи выделяются лишь отдельные участки, так как в этих диапазонах функционируют другие радиоэлектронные средства.

Для справки.

От уровня земли вверх:

• 10-15 км – тропосфера;

• 15-60 км – стратосфера;

• 300 км – ионосфера;

2. Свойства укв диапазона, особенности распостронения укв

В диапазоне декаметровых волн также возможен эффект замирания. Причиной его также является интерференция, но уже двух или более пространственных лучей, приходящих в точку приема разными путями.

На рисунке 6.6 показан ход лучей декаметровыхволн, излученных из точки А. Волны этого диапазона еще глубже проникают в ионосферу. Граница распространения земных волн обозначена точкой В. В точку С поступают пространственные волны после первого отражения от ионосферы. Пояс земной поверхности между точками В и С образует зону молчания. В этой зоне поверхностные волны уже настолько ослаблены, что не могут быть использованы для связи, а отраженные от ионосферы волны достигают поверхности Земли на гораздо большем удалении от передатчика. На еще большем удалении от точки излучения А возможен приход волны после двукратного отражения от ионосферы. Если в этот же пункт приема приходит другая пространственная волна, например, после однократного отражения от ионосферы, то в точке приема D наблюдается интерференция сигналов и, как следствие ее, - замирание во время приема.

Рис. 6.6 Распространение декаметровых радиоволн

Радиоволны, длина которых менее 10 метров, практически не обладают дифракцией, то есть не могут огибать препятствия на пути распространения. Концентрация заряженных частиц в ионосфере недостаточна для значительного влияния на траекторию распространения радиоволн этого диапазона, поэтому радиоволны практически не отражаются от ионосферы. С одной стороны, это делает невозможной дальнюю связь на поверхности Земли за пределами прямой видимости, с другой стороны, позволяет использовать радиоволны этого диапазона для спутниковой связи.

Таким образом, основные характеристики распространения электромагнитных колебаний ультракоротковолнового (УКВ) диапазона определяют возможной связь в этом диапазоне в пределах прямой видимости между передающей и приемной антеннами. Для увеличения дальности связи антенны устанавливают на высокие опоры (рисунок 6.7).

Рис. 6.7 Максимальная дальность связи на ультракоротких волнах

Максимальная дальность связи DB (с учетом только шарообразной формы Земли, без уточнения рельефа местности) определяется высотами поднятия передающей и приемной антенн, соответственно h1 и h2, и радиусом Земли RЗ:

    (6.4)

При использовании этой эмпирической формулы максимальное расстояние прямой видимости DB и радиус Земли RЗ следует выражать в километрах, а высоты поднятия антенн h1 и h2 - в метрах.

В этом диапазоне волн также возможна интерференция сигналов, но уже с отраженными сигналами от Земли или других неровностей рельефа либо строений. На рисунке 6.8 условно показан ход лучей прямой и отраженной от поверхности Земли волн.

Рис. 6.8 Распространение прямой и отраженной волн УКВ

При достаточно большой мощности передатчика связь за горизонтом возможна и в этом диапазоне волн. Дальняя связь за пределами прямой видимости оказывается возможной благодаря тому, что в атмосфере Земли по ряду причин могут возникать локальные неоднородности. Эти неоднородности и вызывают рассеяние радиоволн, в том числе и в направлении пункта приема. При достаточной чувствительности приемного устройства может быть организована радиосвязь в труднодоступных районах на расстоянии нескольких сотен километров.

На рисунке 6.9 представлена схема возможной связи с использованием рассеяния радиоволн на неоднородностях атмосферы.

Рис. 6.9 Рассеяние радиоволн от неоднородностей атмосферы