Зміст (стр. 2 )

Властивість дифракції у МХ проявляється слабо, тому дальність зв’язку земною хвилею незначно перевищує дальність прямої видимості між передавальною і приймальною антенами

(1)

Значний вплив на радіозв’язок МХ оказують нерівності рельєфу місцевості, які викликають послаблення поля хвилі і є причиною виникнення ряду променів, котрі інтерферують в точці прийому. При зв’язку між об’єктами, які рухаються, це призводить до завмирань сигналу.

Метровим хвилям властиве явище тропосферної рефракції, за рахунок чого збільшується дальність зв’язку. Ці властивості використовуються в системах тропосферного зв’язку.

Висновки:

1. Широке використання МХ для радіозв’язку обумовлено наступними властивостями цього діапазону:

- велика частотна ємність (DFмх = 270 МГц), яка забезпечує одночасну роботу великої кількості радіозасобів;

- невелика дальність взаємних перешкод(завад), що дає можливість повторного використання робочих частот в різних радіосистемах, які знаходяться на відстанях більших зони перешкод;

- можливість використання простих мобільних і разом з тим високоефективних антен;

- слабка залежність радіозв’язку від стану іоносфери, часу і доби, та метеоумов;

- висока якість зв’язку.

2. В сухопутних військах УКХ радіозв’язок організується в тактичній ланці управління і особливо в низових підрозділах, де управління здійснюється шляхом передачі команд. Тому основним видом повідомлень, які передаються по каналах УКХ зв’язку є телефонні повідомлення.

Для передачі повідомлень за допомогою радіохвиль організуються системи радіозв’язку, найпростіша з яких зображена на рис. 3.

З рисунку видно, що система радіозв’язку складається з радіопередавального і радіоприймального пристроїв, а також з середовища розповсюдження радіохвиль.

Радіопередавальний пристрій має у своєму складі перетворювач, власно радіопередавач і антену.

Перетворювач перетворює повідомлення в первинний електричний сигнал, параметри якого (амплітуда, частота) змінюються по закону зміни інформаційного параметра повідомлення.

Радіопередавач забезпечує перетворення первинного сигналу у високочастотний радіосигнал необхідної потужності. Радіосигнал формується модулятором і являє собою високочастотні коливання один або декілька параметрів якого змінюються по закону зміни інформаційного параметра первинного сигналу. В радіотракті забезпечується підсилення потужності сигналу.

Антена перетворює високочастотні коливання сигналу в електромагнітні хвилі – радіохвилі.

В радіоприймальному пристрої здійснюється зворотне перетворення сигналу та його підсилення. Крім цього в радіоприймачі придушуються завади, які діють в антені від різних джерел

З рис. 3 також видно з яких елементів складається радіоканал, або канал радіозв’язку і радіолінія, або лінія радіозв’язку.

Радіолінія може бути одноканальною і багатоканальною. В останньому випадку радіопередавальний пристрій містить декілька перетворювачів повідомлень (кінцевих пристроїв), а в модуляторі формується багатоканальний (груповий) сигнал. В демодуляторі радіоприймального пристрою груповий сигнал розділюється на канальні сигнали, які подаються на канальні перетворювачі, тобто приймальні кінцеві пристрої.

Властивості каналу радіозв’язку визначаються в основному середовищем розповсюдження радіохвиль:

1. Канал радіозв’язку має велике затухання, яке досягає 140 … 160 дБ. Тому при потужності сигналу в антені передавача 103 Вт на вході приймальної частини каналу потужність сигналу вимірюється величинами порядку 10-11… 10-13 Вт. Якщо припустити, що потужність сигналу для роботи кінцевого приймального пристрою складає одиниці Вт, то коефіцієнт підсилення приймача повинен бути того же порядку.

2. Затухання каналу радіозв’язку не є постійним, а змінюється в широких межах (границях) 100 …160 дБ. В КХ діапазоні це обумовлено зміною параметрів атмосфери і іоносфери, а також інтерференцією радіохвиль в точці прийому (завмираннями). В УКХ діапазоні, при зв’язку об’єктів, які рухаються, затухання каналу змінюється внаслідок зміни відстані зв’язку (зворотне пропорційно квадрату довжини траси зв’язку), а також рельєфу місцевості.

3. Канал радіозв’язку, обмежений лише середовищем розповсюдження радіохвиль, є фізично загальним для усіх діючих радіосистем. Можливість їх одночасної роботи закладено в частотному розподілі сигналів. Але внаслідок обмеженості радіочастотного ресурсу і труднощів його організованого використання в масштабах світу неминучі взаємні завади, особливо у діапазоні КХ.

4. Внаслідок недосконалості радіозасобів, які крім основного, випромінюють так звані побічні коливання, взаємні завади мають постійний характер.

5. На якість радіозв’язку впливають також завади природного і промислового походження, які охоплюють значну частину радіочастотного діапазону.

Л 2 Тема 1/2: Види радіосигналів в системах радіозв’язку

1. Безперервні радіосигнали.

2. Дискретні радіосигнали.

1. Безперервні радіосигнали

Радіосигнал з амплітудною модуляцією несучої(АМ).

Вид випромінювання АЗЕ (АЗ) – DSB – double Sideband.

Сигнал використовується для передачі телефонних повідомлень його. Його частотні та енергетичні характеристики приведені на рис. 1

З рисунку видно, що сигнал АЗЕ має несучу частоту і дві бічні смуги. Смуга частот, яку займає сигнал в радіоканалі:

DFс = (fн + Fmax ) – (fн – Fmax ) = 2 Fmax (1)

В системах радіозв’язку Fmin = 0,3 кГц; Fmax = 3,4 кГц. Тому DFс = 6,8 кГц.

Середня потужність сигналу на виході радіопередавача визначається формулою:

(2)

де Рн – потужність випромінювання на несучої частоті;

Рбічн – потужність випромінювана на частотах бічних смуг;

m макс – коефіцієнт модуляції, а П – пікфактор модулюючого сигналу.

При m = 1 і П = 3,3 потужність бічних смуг сигналу складає менше 10% від потужності несучої.

Висновок:

- оскільки в бічних смугах міститься однакова інформація, то радіочастотний спектр використовується неекономно;

- енергетичний ресурс передавача також витрачається недоцільно.

В наслідок вказаних недоліків сигнал АЗЕ практично не використовується.

Односмугові радіосигнали (ОСС).

Вид випромінювань НЗЕ, RЗЕ, JЗЕ (АЗН, АЗR, АЗJ) – SSB – single sideband.

Сигнал використовується для передачі телефонних повідомлень. Також по односмуговому каналу можлива передача декількох телеграфних сигналів.

Cпектральні та енергетичні характеристики ОСС приведені на рис. 2

Повідомлення можуть передаватися як по верхній (А1), так і по ніжній смузі (В1) з повною, ослабленою і придушеною несучою. Смуга частот, яку займає сигнал:

DFс = (fн + Fmax) – fн = Fmax або DFс = fн – (fн – Fmax) = Fmax, (3)

тобто вдвічі менше за смугу сигналу АЗЕ.

В енергетичному відношенні сигнал НЗЕ мало відрізняється від сигналу АЗЕ і використовується при зв’язку з радіостанціями, які працюють АМ сигналами.

Сигнали RЗЕ і JЗЕ є основними сигналами, які використовуються для телефонного радіозв’язку у КХ діапазоні. Потужність, яка в сигналі RЗЕ витрачається на передачу залишку несучої, складає 10% - 20% від повної несучої.

Радіосигнали з частотною модуляцією(ЧМ).

Вид випромінювання FЗЕ (FЗ) - FM

Сигнал використовується для передачі телефонних повідомлень.

Як відомо, спектр ЧМ коливання є нескінченим, але його основна енергія зосереджена в обмеженій смузі частот, яка визначається формулою:

DFс = 2 Fmax (1 + m чм + ), (4)

де Fmax – максимальна частота модулюючого сигналу;

m чм – індекс частотної модуляції.

Для каналів радіозв’язку звичайно встановлено

Fmax = 3,4 кГц m чм = 1,4 ...1,5

При цьому смуга частот сигналу досягає 17 кГц, тобто його використання доцільно лише у діапазоні частот з великою частотною ємністю – діапазоні УКХ.

Незмінність амплітуди ЧМ сигналу дозволяє забезпечити ефективне використання потужності радіопередавача. Середня потужність сигналу може досягати максимальної потужності передавача. Це особливо важливо при використанні у мережах радіозв’язку радіостанцій малої потужності.

2. Дискретні радіосигнали

Радіосигнали з амплітудною маніпуляцією(АМн).

Клас випромінювань А1А (А1), А2А (А2) – ASK-Amplitude Shift Keying

Сигнали використовуються для передачі телеграфних повідомлень за допомогою коду “Морзе”.

Сигнал А1А формується шляхом маніпуляції коливань несучої частоти.

Спектральна характеристика сигналу А1А приведена на рис. 3.

З рис.6 видно, що спектр сигналу складається з несучої частоти та бічних складових непарних порядків (n = 1, 3, 5 ...), кратних частоті маніпуляції сигналу Fм. Основна енергія сигналу зосереджена у межах складових п’ятого порядку. Тому ширину смуги частот, яку займає сигнал, визначають за формулою:

DFс = 2nFм, (5)

де n = 3; 5.

В = 2Fм – швидкість телеграфування, Fм =