Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 136
Текст из файла (страница 136)
Эта аббревиатура соответствует англиискому наименованию — Уегу бгпаб Арег1цге 606 607 .зч Теггпппаб что дословно означает: терминал с очень малой апертурои (здесь — узкои диаграммой направленности антенн). Под терминалом понимают комплекс технических средств, обеспечивающий абоненту доступ к каналу связи. Системы УБАТ предоставляют связь через бортовои ретранслятор широкому кругу абонентов. Последние работают на закрепленных или предоставляемых по требованию каналах Разновидностью этих систем является абонентский терминал индивидуального пользования ("телефонная трубка" ). Развитие космических исследований в России позволило успешно решить одну из основных проблем электросвязи — обеспечить устойчивыи прием центральных программ радиовещания и телевидения на всей территории страны.
Спутниковые линии связи используют также для централизованной передачи изображении газетных полос (ИГП) фототелеграфным способом, телефонных и телеграфных сообщений и для передачи данных. Характеристики профессионального оборудования как ЗС, так и БР, в частности передатчиков, существенно зависят от орбиты спутника. Близкое к стационарному положению БР на геостационарнои орбите (ГЕО) упрощает наведение на него приемной 'антенны.
Небольшои пространственный дрейф БР легко отслеживается системой наведения антенны, а иногда допускает ее установку в фиксированное положение Это достоинство ГЕО. Значительное удаление орбиты от поверхности Земли (38 000 км) требует применения передатчиков ЗС и БР значительнои мощности и крупногабаритных антенн.
Ретрансляторы размещаются на орбитах, лежащих в экваториальнои плоскости, что затрудняет прием сигналов в высоких широтах. Высокоширотные (приполярные) зоны обслуживают спутники, движущиеся по высоким эллиптическим орбитам (ВЭО). В апогее орбиты БР удален от Земли примерно на то же расстояние, что и спутник на ГЕО. В течение сеанса связи спутник перемещается по небесному своду, и антенна должна его отслеживать, а в конце сеанса — находить ~ ( другой БР, входящий в зону видимости ЗС. Расстояние между БР и ЗС изменяется столь сильно, что приходится вводить регулировку мощности передатчика ЗС.
В каждой иэ рассмотренных выше систем при большом удалении БР от Земли становится заметным запаздывание сигнала на трассе. Это создает определенные неудобства при обмене телефонными сообщениями. 10.2. Основные требования и параметры"' В спутниковом вещании различают диапазоны частот, выделяемые для передачи сигналов на линиях Земля — ИСЗ, и частоты распределительной сети ИСЗ вЂ” Земля. Распределительная сеть обеспечивает прием сигнала одного БР большим числом приемных пунктов.
е Раздел написан совместно с В.Е. Коротиным. Передатчики земных станции работают на частотах 4,4...4,7; 5,7...б,4; 7,9...8,4; 10,95...11,20; 12,50...12,75; 14,0...14,5 ГГц и выше. Мощность передатчиков центральных ЗС составляет от единиц до десятка киловатт. Бортовые передатчики работают в качестве ретрансляторов сигналов земных станции. Их мощность невелика: от двухсот ватт (система "Экран" ) до нескольких десятков ватт на ствол. В большинстве случаев сигнал на борту не демодулируют, а спектр переносят в интервал частот распределительной сети. Приемопередающий тракт соединяют по промежуточнои частоте (ПЧ).
Для бортовых передатчиков характерно совместное усиление сигналов нескольких каналов одним усилителем. Полосы частот ЬУ,тэ ствола (канала связи, обеспечиваемого обычно одним трактом усиления) значительно шире, чем это необходимо даже для передачи сигналов, формируемых на крупных узлах связи. Полную загрузку канала БР в этом случае обеспечивает много- станционный доступ (МД) к нему. При МД ряд ЗС, иногда несколько десятков, работают в режиме передачи сигналов через один, общий для них ствол БР.
Использовать общую полосу частот ЬГ, многими ЗС позволяет разделение радиоканалов по частоте, времени или коду. Частотное разделение (ЧР) осуществляют наиболее просто. В полосе ствола БР каждои иэ ЗС выделяют свой участок. Суммарное колебание усиливают в радиотракте ствола БР. Эффективность усилителя,в таком режиме низкая.
Это существенныи недостаток МДЧР. Возможности передающих устройств ЗС и БР используют лучшие при разделении радиоканалов по времени (ВР). В кадре сообщения каждои передающеи ЗС выделен свой интервал времени, На приеме ЗС выбирает фрагменты кадра, адресованные ей. Участвующие в обмене сообщениями ЗС могут находиться в зонах, обслуживаемых разными антеннами БР. Соответствующую коммутацию каналов выполняют на борту. Система связи с МДВР требует синхронизации действий ЗС и БР со стороны управляющей ЗС.
Последняя использует для связи с БР собственные, командные радиоканалы. По мере развития техники часть функции управляющеи ЗС передают ретранслятору. Повышение эффективности усилителей БР при МДВР достигают усложнением аппаратуры ССЭ. На практике применяют оба названных выше способа МД. Высокой помехоустоичивостью и скрытностью передачи сигналов обладает разделение каналов по коду (МДКР). Сигналы при этом передают одновременно и в общей полосе частот как псевдошумовые. Сообщение меняет параметры псевдошумовой кадровои последовательности, которая известна только корреспондентам данной линии связи. Полученные модулированные кадровые последовательности являются управляющими (модулирующими) колебаниями для радиопередающего устроиства. Доступность спутникового канала радиосвязи с МДЧР и МДВР для прослушивания посторонними делает МДКР и другие системы, обеспечивающие скрытность передачи сообщении, перспективными не только в военных применениях.
Обработка сигналов. Сигнал ТВ при передаче предыскажают, подобно тому как это делают при ЧМ радиовещании, и по тем же сообра- 608 609 4474 Зсгэ Ре Рис. 10.1 жениям. Естественные свойства управляющего колебания восстанавливают в приемном устроистве. Улучшение соотношения сигнал-помеха для ТВ сигнала дает фильтр, ослабляющий низкие и средние частоты примерно на — 12 дБ. Этим выравнивают распределение спектральнои плотности модулированного колебания.
Линеиная предкоррекция видеосигнала делает его двухполярным и увеличивает пик-фактор. Последнее нежелательно, для сокращения динамического диапазона вводят двухстороннее ограничение (нелинейная предкоррекция) Требования электромагнитной совместимости спутниковых ЛС с радиорелейным выполняют введением в ТВ сигнал специальных сигналов дисперсии. Они уменьшают среднюю мощность помехи, которая может возникнуть в полосе любого ТЛФ канала РРС при ее работе на прием в полосе частот передачи БР.
Причинен помехи может послужить неблагоприятное распределение спектральнои плотности ТВ сигнала. Ниэкочастотныи (единицы герц) сигнал дисперсии в приемном устройстве ЗС ослабляют благодаря фиксации уровня гашения. Укаэанные выше операции с ТВ сигналом выполняют на видеочастоте. Часгпогпяое уплотнение сообщений. Рассмотрим в качестве примера модулирующий сигнал, принятый для системы "Москва". Вещание в неи идет через специальный ствол ИСЗ Экспресс".
Параметры ствола позволяют, пользуясь ЧР, вместе с ТВ изображением передавать два звуковых РВ сообщения (одно из них — звуковое сопровождение ТВ) и один канал ИГП. Звуковое сопровождение и сигнал РВ передают методом ЧМ поднесущих, которые выбраны равными 7,0 и 7,5 МГц соответственно. Номинальная девиация частоты поднесущих составляет ш150 кГц.
Уровни поднесущих выбраны такими, что девиация частоты излучения от каждой составляет ш1,0 МГц. Высшая модулирующая частота в канале звука — 10 кГц. Существует возможность еще больше увеличить пропускную способность канала за счет передачи на поднесущей частоте 8,2 МГц сигналов ИГП или другой дискретнои информации. Упрощенная структурная схема (рис. 10.1) иллюстрирует рассмотренные выше преобразования сигналов в модулирующее колебание.
Расширение спектра модулирующего колебания до 8,5 МГц и появление в нем двух ЧМ сигналов с постоянной амплитудой и ме-. дленно меняющеися частотои при фиксированнои номинальнои девиации частоты ухудшает помехозащищенность ТВ сообщения. Распределенным между сообщениями ресурсом является номинальная девиа- ция частоты: Ь/пои = й(77гв+ 77пг + 77пг) = 1477ыех. Она выбрана равнои 15 МГц. Девиацию частоты от ТВ сообщения уменьшают на 1...2 дБ (от 15 до 13 МГц), что допустимо.
Индекс модуляции для верхнеи модулирующеи частоты при этом остается большим, чем два: Мтв, = ЬЛ'вп и/г'зтв = 13. 10 /б 10е > 2. ДостаточнУю помехозащищенность РВ сообщений получают увеличением девиации частоты поднесущих, которую принимают в три раза большей, чем при радиовещании в диапазоне метровых волн.