Основные понятия и определения
Различают два основных типа линий связи:
- линии в атмосфере (радиолинии);
- направляющие линии передачи (линии связи).
Отличительной особенностью направляющих линий связи является то, что распространение сигналов в них от одного абонента (станции, устройства, элемента схемы и т. д.) к другому осуществляется только по специально созданным цепям и трактам ЛС, образующим направляющие системы, предназначенные для передачи электрических (электромагнитных) сигналов в заданном направлении (воздушные, кабельные, волоконно-оптические).
Радиоканал (канал)— совокупность радиотехнических средств вместе с радиолинией, которые служат для передачи сообщений от отправителя к получателю.
Радиоканал— часть радиочастотного спектра, предназначенного для излучения, и определяется заданными границами или центральной частотой и соответствующей шириной полосы частот или другими эквивалентными признаками.
Радиолиния— совокупность передающей, приемной антенн и среды распространения радиоволн.
Радиоволны представляют собой электромагнитные колебания с частотами от 30 кГц до 300 ГГц, распространяющиеся в свободном пространстве.
Радиоволны принято классифицировать по способу распространенияипо диапазонному принципу.
По способу распространения радиоволны делятся на:
- прямые волны;
- земные (поверхностные) волны;
- тропосферные волны;
- ионосферные волны.
|
|
|
Классификация радиоволн по способу распространения
Радиоволны, распространяющиеся в однородной изотропной среде без потерь по прямолинейным траекториям и испытывающие убывание напряженности поля с расстоянием как 1/rза счет естественного сферического рассеивания, называютсяпрямыми волнами.
Волны, распространяющиеся в непосредственной близости от сферической поверхности полупроводящей Земли, огибающей ее за счет явления дифракции и испытывающие поглощение в Земле, называются земными (поверхностными) волнами.
Радиоволны, распространяющиеся на значительные расстояния за счет искривления траектории волны в тропосфере (рефракция волн), а также за счет рассеивания на неоднородностях тропосферы, получили название тропосферных волн.
Радиоволны, распространяющиеся на большие расстояния и огибающие земной шар в результате однократных либо многократных отражений от ионосферы и земной поверхности, называются ионосферными волнами.
Деление радиоволн на диапазоны установлено Международным регламентом радиосвязи МСЭ-Р.
| Вид радиоволн | Тип радиоволн | Диапазон радиоволн (длина волны) | Номер диапазона | Диапазон частот | Вид радиочастот |
| Мириаметровые | Сверхдлинные | 10..100 км | 4 | 3..30 кГц | Очень низкие (ОНЧ) |
| Километровые | Длинные | 1..10 км | 5 | 30..300 кГц | Низкие (НЧ) |
| Гектометровые | Средние | 100..1000 м | 6 | 300..3000 кГц | Средние (СЧ) |
| Декаметровые | Короткие | 10..100 м | 7 | 3..30 МГц | Высокие (ВЧ) |
| Метровые | 1..10 м | 8 | 30..300 МГц | Очень высокие (ОВЧ) | |
| Дециметровые | Ультракороткие | 10..100 см | 9 | 300.3000 МГц | Ультравысокие (УВЧ) |
| Сантиметровые | 1..10 см | 10 | 3..30 ГГц | Сверхвысокие (СВЧ) | |
| Миллиметровые | 1..10 мм | 11 | 30..300 ГГц | Крайневысокие (КВЧ) | |
| Децимиллиметровые | 0.1..1 мм | 12 | 300..3000 ГГц | Гипервысокие (ГВЧ) |
|
|
|
Рис.1. Основные понятия и определения
Источник сообщений (ИС)– генерирует информацию;
передатчик (ПРД)– радиотехническое устройство, предназначенное для формирования модулированных высокочастотных колебаний;
фидер – направляющая система (физическая линия), соединяющая передатчик с передающей антенной (приемную антенну с приемником);
передающая антенна (Антенна ПРД)– преобразует высокочастотные колебания электрического тока в высокочастотные колебания электромагнитного поля в окружающей среде;
среда распространения – среда, в которой происходит распространение электромагнитного поля;
|
|
|
приемная антенна (Антенна ПРМ)– преобразует высокочастотные колебания электромагнитного поля в высокочастотные колебания электрического тока;
приемник (ПРМ)– радиотехническое устройство, предназначенное для преобразования ВЧ колебаний в информационный сигнал;
Получатель сообщения (ПС) – получает информацию
Типы радиолиний
Отличительной особенностью радиолиний является распространение электромагнитных сигналов в свободном (естественном) пространстве (космос, воздух, земля, вода и т. д.). Дальность РЛ может простираться от нескольких сотен метров, как, например, при первой радиопередаче, осуществленной великим русским ученым А. С. Поповым в 1895 г., до сотен миллионов километров—расстояния между автоматическими космическими аппаратами и земными станциями.
Радиолинии делятся на две группы – первичные и вторичные.
В случае первичных радиолиний информация сообщается радиосигналу в процессе его формирования передающей станцией.
Рис.2. Радиолинии
Первичные радиолини
Простейшим примером первичной линии является радиолиния, у которой излученный передающей антенной Аперрадиосигнал попадает непосредственно на вход приемной антенны Апр.(рис.2,а)
|
|
|
Другой пример первичной радиолинии: радиоволны достигают приемной антенны вследствие отражения их от ионосферы. (рис.2,б) Помимо этого случая, радиоволны могут достигать пункта приема путем распространения у поверхности Земли и дифракционного ее огибания, рефракции в тропосфере и др.
Разновидностью этой группы является радиорелейная линия связи(РЛЛ) – это последовательная цепочка первичных радиолиний. Передаваемая информация попадает на конечный пункт через промежуточные станции А, А2 (из-за большой протяженности линии связи), которые являются активными ретрансляторами. Обычно несущая частота принимаемого сигнала несколько изменяется после усиления при излучении на последующую соседнюю станцию.(рис. 2,в)
Примером первичной линии является радиолиния связи наземной радиостанции с различными летательными, в том числе и космическими, аппаратами.
Примером первичной линии является радиолиния связи наземной радиостанции с различными летательными , в том числе и космическими, аппаратами.
Вторичные радиолинии
В этом случае излучаемый сигнал не несет информации. Он непосредственно не попадает в пункт приема. Излучаемые волны, распространяясь в среде, попадают на искусственный (самолет) или естественный (грозовое облако) объект, который по электрическим свойствам отличается от окружающей среды.(рис.2,г) Этот объект рассеивает падающие волны по разным направлениям, т.е. создается вторичное электромагнитное поле, которое и воздействует на приемную антенну. О наличии объекта и его параметрах судят по характеристикам, которые приобрел сигнал под воздействием этого объекта. Т.е. информация изменяется не из первичного падающего сигнала, а из вторичного (рассеянного) поля. Эти вторичные радиолинии находят применение, прежде всего в радиолокации. Здесь приемное и передающее устройства находятся в одном пункте, а для излучения и приема используется одна и та же антенна.
Тема 13 . Волноводы
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 479; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!