Главная > СВЧ, ультразвук, аккустика > Техника сверхвысоких частот. Том 2
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

24.3.2. Радиорелейные линии связи, работающие при отсутствии прямой видимости

а) Тропосферное рассеяние. В случае, когда расстояние между передатчиком и приемником превышает предел прямой видимости, уровень прямого сигнала быстро падает, что приводит к необходимости использовать поле рассеянной волны [36, 44, 45, 170, 322]. Сверхвысокочастотные радиолинии, применяющие эффект тропосферного рассеяния [78, 185, 205, 208, 261], характеризуются большими размерами антенн и передатчиками значительной мощности. Типичными являются следующие цифры. Мощности передатчиков радиорелейных линий, предназначенных для обеспечения работы 12— 120 телефонных каналов на расстояние 170—425 км, находятся в

пределах а размеры антенн — в пределах При дальностях передачи до требуемая мощность передатчика радиорелейной линии, обеспечивающей работу 100 телефонных каналов, возрастает до а размеры антенн — до 36 м [182]. В качестве антенн обычно используются параболические рефлекторы, большие апертуры которых [346] необходимы для обеспечения высокого усиления и, что более важно, для создания узких лучей диаграммы направленности. Последнее позволяет обеспечить полезную полосу частот [263] путем уменьшения различия во временной задержке между составляющими рассеянного сигнала. При наличии таких благоприятных условий можно обеспечить передачу телевизионных программ [384]. Один такой эксперимент был произведен [263] на частоте при дальности

Из-за большого размера и высокой стоимости обычно применяют одну антенну как для приема, так и для передачи. Для этой дели используются антенные переключатели [191], с помощью которых оказывается возможным разделять выходной сигнал передатчика и входной сигнал приемника. В мощных выходных каскадах передатчиков обычно применяются клистронные усилители, характеризующиеся большим коэффициентом усиления по мощности и высоким коэффициентом полезного действия. В рассматриваемых системах можно использовать частотную модуляцию, хотя связь с передачей одной боковой полосы также отличается неплохими характеристиками [194, 385]. С целью использования явления тропосферного рассеяния для связи было разработано несколько систем [107, 113, 308, 341, 342, 385], статистические данные о работе которых оформлены в виде таблиц [284].

Для обеспечения эффективной работы угол между линиями, соединяющими передатчик и приемник со средой рассеяния, должен быть минимальным из возможных. Результаты проведенных измерений [222] говорят о том, что выгодным является также поднимать антенну и направлять ее луч вниз, в сторону линии горизонта. При частоте передачи если лучи приемной и передающей антенн поднять на 3°, то на расстоянии уровень сигнала падает примерно на 14 дб. Если осуществить такой же сдвиг лучей в горизонтальной плоскости, то ослабление сигнала окажется равным 15 дб. Поляризация сигналов на дальностях практически не меняется. Влияние помех [40], источником которых являются мощные радио- и радиолокационные передатчики, можно значительно ослабить путем такого расположения элементов антенн, при котором эквивалентная диаграмма направленности оказывается направленной своим нулем на источник помехи. Рассмотрение явления рассеяния внепределов основного луча приводит к выводу о том, что для защиты от помех необходимо иметь минимум в диаграмме направленности на уровне — 40 дб в пределах по крайней мере нескольких градусов [248].

Распространение радиоволн за счет тропосферного рассеяния сопровождается федингом случайного характера [343]. В силу этого

весьма желательным оказывается переход на разнесенный прием. Результаты измерений [222], проведенных на частоте с использованием разнесенных антенн, показывают, что иногда для сведения коэффициента корреляции до нуля разнесение антенн по вертикали приходится увеличивать до 25 длин волн. Эта величина оказывается несколько большей при горизонтальном разнесении. Для уменьшения коэффициента корреляции до 0,2 на частоте 858 Мгц величину вертикального разнесения приходится брать равной 35, а горизонтального разнесения — до 55 длин волн.

Рис. 24. 3. Счетверенная радиорелейная система тропосферного рассеяния. В системе используются разнесенные антенны и взаимно перпендикулярная поляризация. Работа ведется на частотах и (См. [165].)

Постоянство плоскости поляризации позволяет использовать счетверенный прием [4, 165] при наличии только двух антенн на каждом конце линии передачи.

На рис. 24.3 показано, как используются разнесенные антенны и взаимно перпендикулярная поляризация для создания по существу четырех различных лучей распространения радиоволн в пространстве. В данном случае число рабочих частот равно двум, в силу чего спектр сохраняется. Была предложена система с угловым разнесением [276], в которой применяется антенна с шириной луча порядка долей градуса. Облучателем антенн является целая группа рупоров. Такую параболическую антенну можно использовать для создания большого количества лучей, расположенных друг относительно друга под некоторым углом. В результате суммарная диаграмма направленности позволяет облучать большой объем пространства, в котором происходит рассеяние радиоволн. На приемном и передающем концах устанавливаются идентичные антенные устройства и облучающие рупоры. Например, при наличии 12 облучающих рупоров обеспечивается надежная работа системы на частоте при достаточно широкой полосе пропускания. Затухание на расстоянии от передающего конца равно полная требуемая мощность составляет 120 квт.

в) Отражение от мепгеорных следов. В работах [70, 94, 180, 188. 273] сообщается о создании направленной радиорелейной линии прерывистой связи между точками, находящимися за пределами прямой видимости. Работа этой радиорелейной линии основана на приеме рассеянных ионизированными следами метеоритов радиоволн. Из рассмотрения блок-схемы рис. 24.4 следует, что на обоих концах линии связи установлена идентичная аппаратура, состоящая из передатчиков, приемников, системы управления, устройства памяти передаваемых данных, устройства запоминания принимаемых данных и антенной системы.

Рис. 24. 4. Промежуточная радиорелейная станция с использованием мете» орных следов. (См. [94].)

Каждый приемник настраивается на частоту передатчика, расположенного на другом конце радиолинии. При появлении благоприятных условий распространения производится включение передатчика; данные, хранящиеся в устройстве памяти, извлекаются из последней и поступают на вход модулятора. Скорость передачи данных весьма высока. Для обеспечения средней скорости передачи информации 60 слов/мин со скважностью порядка 0,05 при передаче используют скорости передачи до Информационная емкость [84] и полоса пропускания [38] таких систем зависят от выбора несущей частоты. Величина ее обычно лежит в диапазоне 30—50 Мгц.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление