Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Для увеличения дальности связи используют тропосферные радиорелейные линии (ТРРЛ), отличающиеся от РРЛ прямой видимости большими иитервапами ретранслкции. Тропосферные линии характеризуются большими суммарными потерями энергии (до 240 дБ). Возможны замирания сигналов: длительные — на часы, кратковременные — на секунды, минуты. Для повышения устойчивости связи используют мощные передатчики (до !0 кВт и более), высоконаправленные антенны, разнесенный (по пространству и частоте) прием.
Тропосферные линии незаменимы для организации связи в труднодоступных, малонаселенных районах и через морские пространства. 4.7.4. Космические линии Используют ретрансляторы, установленные на космических аппаратах — искусственных спутниках Земли (ИСЗ). Чем выше движется ИСЗ, тем больше размер его зоны обслуживания. Об орбитах ИСЗ см. Разд. 1.3. Примеры выбора орбит связных ИСЗ приводятся ниже в процессе обзора развития космической связи.
Общие сведения об орбитах спутников и критерии их выбора обсуждались в разд. 1.3. Удаленность от экватора космодромов СССР, где первый ИСЗ в !957 г. был выведен на орбиту, осложняла запуск первых ИСЗ связи на стационарную орбиту. Требовались: а) предварительный запуск ИСЗ на промежуточную орбиту; б) корректировка орбиты — перезапуск с нее. Космическая связь была начата запуском низкоорбитальных спутников «Стрела-1» в !964 г. Уже одиночный ИСЗ обеспечивал .чежрегианальную связь вдаль орбитальной ачаскасти путем задержанной ретрансляции пакетов сообщений.
Переданные наземной радиоаппаратурой пакеты «запоминались» после их радиоприема аппаратурой ИСЗ и после приближения ИСЗ к пункту назначения ретранслировались на Землю. Использование дополнительных ИСЗ повышало надежность и расширяло возможности связи. Ввод в эксплуатацию сетей связи на основе вариантов низкоорбитальных ИСЗ «Стрела» и «Гонец» (с 1985 г.) проводился в течение ряда лет [4.491. Телевизионное вещание и связь с районами Дальнего Востока и Сибири в СССР (система «Орбита») начинались с использования синхронных высокоэллиптических орбит ИСЗ со временем обращения 12 ч, углом наклонения 62,8...65,5', высотой апогея (Северное полушарие) более 40 тыс. км и высотой перигея (Южное полушарие) около 500 км [0.43).
Каждый второй оборот ИСЗ «Молния-1» (1965 г.) обеспечивая связь между наземными станциями в течение 8...10 ч, три-четыре таких ИСЗ обеспечивали круглосуточную связь. Начиная с 1975 — 1976 гг., система «Орбита» пополняется экспериментальными, а с !980 г. — штатными стационарными ИСЗ «Стационар» (в других транскрипциях «Радугв>, «Экран», «Горизонт»). Они широко использовались в спутниковой системе связи (ССС) СССР и стали основой ССС «Интерспутник». Другим примером использования стационарных орбит является интернациональная морская ССС «Инмарсат» [0.43). Она состояла из двух стационарных ИСЗ США, установленных в 1976 г.
над Атлантическим и Тихим океанами, и третьего стационарного ИСЗ, установленного в ! 979 г. над Индийским океаном. В 1992 г. установлены два новых стационарных ИСЗ «Инмарсат-2» над Атлантическим океаном, а в !996г. установлены еше два из 5 новых стационарных ИСЗ «Инмарсат-3». На стационарных орбитах размешено большое число спутников связи различных стран. С развитием подвижной (мобильной) связи и переполнением стационарных орбит возродился интерес к низкаорбитальны и ИСЗ ( разд. 4.8.4). Методы использования спутников-ретрансляторов.
Это: > метод парных станций, при котором любые две наземные станции используют спутник только для двухсторонней связи; й метод многих станций — многостанционного доступа МД, при котором более двух наземных станций используют спутник для одновременной связи каждой станции с любой другой или со всеми остальными станциями. В наиболее распространенном случае многостанционного доступа спутники функционируют в сети, охватывающей много пунктов, каждый из которых может в любое время установить связь с другим пунктом.
Они выполняют роль центральных станций сети, через которые проходят все абонентские линии. Распространенными методами многастанционнага даст»па (МД) являются методы частотного разделения-уплотнения (МДЧР, РРМА — Ргеоцепсу Р!»1з!оп Мпй!Р1е Асеева), временного разделения (МДВР, ТОМА— Типе Р!ч!з(оп Мп!11р!е Ассезз), кодового разделения (МДКР, СРМА — Соде Р(ч!з(оп Мо!йр!е Ассевв) и комбинированного разделения. На начальном этапе космической связи использовалось преимущественно частотное разделение. Недостатком его оказалось сильное влияние нелинейности усилительных приборов, ослабляемое за счет неполного использования их энергетики.
Это дало толчок развитию методов временного разделения (без полного отказа от частотного). Расширение используемых полос частот открыло дорогу кодовому разделению. Земные станции систем спутниковой связи н вещания. Наряду с радиоприемными могут включать радиопередаюшие части. Имеют стационарные радиоприемные антенны с размерами метры-десятки метров, в том числе со следящими по углам системами наведения и с управляемой поляризацией. При переходе к системам подвижной связи возникает вопрос об упрошении и резком сокращении размеров антенн. Основные системы телевизионного вещания и космической связи. В СССР (России) созданы системы телевизионного вещания «Орбита», «Экран», «Москва» [0.43, 4.31, 4.36].
К числу международных спутниковых систем связи можно отнести ССС «Интелсат» общего назначения; «Инмарсат» для связи с судами. Получили распространение ССС гигагерцевых диапазонов частот. Получают развитие региональные ССС западноевропейских стран, арабских стран, Австралии, Великобритании, Канады, Китая, США, Франции, Японии и т.д. Системы связи, телевизионного и радиовеша- 57 ния, а иногда и радионавигации все шире интегрируются.
Международная навигационно-связная система КОсмического СПасания Аварийных Судов «КОСПАС-САРСАТ» обеспечила уже спасение многих человеческих жизней [4.41, 4.44, 4.341. Об использовании ИСЗ в системах связи с подвижными обьектами см, разд, 4.8.3. 4Л.В. Оптические линии Различают волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) н оптические линии связи с распространением волн в неограниченном пространстве. Волоконно-оптические линии связи. Обычно работают на волнах оптического диапазона длиной 0,03...30 мкм (см. табл. 1.1).
Отличаются малыми массой и объемом, высокой электромагнитной совместимостью, большой пропускной способностью. Обеспечивают передачу сигналов с шириной спектра до нескольких десятков гигагерц и более на расстояние до нескольких сотен километров без промежуточных усилительных пунктов. Оптические волокна с диаметром О,! ...0,2 мм и менее изготавливаются нз кварцевого стекла с добавлением окиси германия и функционируют как диэлектрические волноводы. Как и в металлических волноводах, возможны различные распределения (моды) электрического и магнитного полей по поперечному сечению.
Если же может распространяться только одна мода, волокна называют аднаиадавььми. Волоконно-оптический кабель состоит из нескольких или даже нескольких десятков волокон. Источниками света в волоконно-оптических линиях являются полупроводниковые лазеры или светодиоды. Приемники содержат обычно р1п-фотодиолы или лавннные фотодиоды. Кремниевые фотодиоды используются в диапазоне О, 3...0,8 мкм, а германневые — в диапазоне 1,3...1,7 мкм. Скорость передачи еще в 20 веке достигала нескольких сот мегабит в секунду. Требования к точности синхронизации при этом ожесточаются, что стимулирует использование саиасинхранизируипнихся кодов (см.
разд. 24). В 90-х годах волоконно-оптические линии находят широкое применение в системах кабтьнага телевидения. Системы на основе ВОЛС становились конкурентоспособными со спутниковыми системами связи (ССС). В табл. 4,! сопоставлязотся возможности ССС и систем на основе ВОЛС к 1990 г. по следующим показателям: ° достоверность (!Π— одна ошибка примерно на 1000 страниц текста); ° доступность, иначе коэффициент готовности — КГ (см. разд. 12.3.4); ° задержка в передаче сигналов; ° время передачи; ° пропускная способность[4.441. К 2000 г, лучшие оптические системы имеют пропускную способность, достаточную для передачи 100 каналов при пропускной способности канала 10 Гбнт/с по одному волокну. Это обеспечено освоением вновь разработанной технологии уплотнения с разделение каналов по длине волны (частоте) — технологией %Ч)М (%аче 13!и(з(оп Мп!Вр!ех1п8) [4.701.
Разработаны элементы оптических фильтрации, преобразования частоты и коммутации каналов, а также управления (разд. 4.9) совокупностью каналов связи. Таблица 4.1. Сравнение систем спутниковой связи и связи нв основе ВОЛС к 7990 г. На рис 4.8 показана зависимость вносимых потерь в децибелах от длины волны в нанометрах для трехканальной оптической линии связи, выполненной по технологии %13М, при температурах -10'С, 20'С, 65'С. Наряду с низкой температурной зависимостью рекламируются низкие вносимые потери -5 дБ при передаче полезной информации, широкие полосы пропускания, подавление помех от соседних каналов по отношению к используемому каналу более 30 дБ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
