• Jaké redundantní systémy se používají v radioreléové komunikaci. radiorelé

    1. Obecné zásady pro stavbu radioreléových linek. Satelitní a radioreléové přenosové systémy

    1. Obecné zásady pro stavbu radioreléových linek

    1.1. Principy radioreléové komunikace

    Radiofrekvenční pásma používaná na RRL a TRL mají řadu výhod. Každé z těchto širokopásmových pásem může přenášet hodně širokopásmové signály. V těchto rozsazích jsou antény s vysokými zisky relativně malé. Použití takových antén umožňuje získat stabilní komunikaci při nízkém výkonu vysílače. Spektrum vnějšího rušení atmosférického a průmyslového původu leží v oblasti nižších frekvencí než UHF. V UHF a vyšších frekvenčních pásmech tedy k takovému rušení prakticky nedochází. Nejběžnější na hlavním RRL našel ARRS pracující v rozsahu centimetrových vln.

    Radioreléová komunikační linka je postavena ve formě řetězce transceiveru RRS. Na RRL jsou instalovány vysílače s výkonem 0,1 ... 10 W, přijímače se šumovým číslem cca 10 dB, antény se ziskem cca 40 dB (otevřená plocha cca 10 m2).

    Na takovém RRL by měla být přímá viditelnost mezi anténami sousedních RRS. K tomu se antény montují na podpěry, nejčastěji ve výšce 40 ... 100 m. Vzdálenost mezi sousedními RRS hlavních RRL je obvykle asi 50 km. Na TRL je průměrná vzdálenost mezi sousedními stanicemi asi 250 km. TRL používá vysílače o výkonu 1 ... 10 kW, přijímače s nízkošumovými zesilovači (LNA) s efektivní teplotou šumu 150 ... 200 K, antény se ziskem cca 40 dB

    Typy stanic. Hlavní typy rekonfigurovatelných rádiových systémů: terminální (ORS), uzlové (URS) a střední (PRS). Na ORS a URS jsou instalovány rádiové vysílače a rádiové přijímače (obr. 1.1). Jako součást rádiového vysílače - modulátor Md a vysílač mikrovlnného signálu P, jako součást rádiového přijímače - přijímač mikrovlnných signálů Pr a demodulátor Dm (srov. obr. B.1). V mikrovlnném vysílači je modulovaný mezifrekvenční (IF) signál převáděn na mikrovlnný nebo UHF signál a v mikrovlnném přijímači je přijímaný mikrovlnný signál převáděn zpět na IF signál. Mikrovlnný přijímač a vysílač, mikrovlnná trouba, společně tvoří mikrovlnný transceiver instalovaný na PRS.

    Na ORS, umístěném na koncích RRL, probíhá vstup a výběr přenášených signálů, například MTS.

    Rádiový signál se přenáší do rekonfigurovatelného rádiového systému: příjem, zesílení, frekvenční posun a vysílání ve směru dalšího rekonfigurovatelného rádiového systému. Při přenosu vysílaných televizních rozhlasových signálů přes RRL poskytuje každý PRS možnost zvýraznění televizního programu. Stanice, u které je tato možnost implementována, se nazývá TV-dedicated TV station (TV-dedicated TV station).

    Na URS je rádiový signál přenášen a RRL je rozvětvená. Nové RRL nebo kabelové komunikační linky často pocházejí z URS. Na URS je vždy část TF signálů oddělena od MTS a zaváděny nové, proto se tam vždy instalují modulátory a demodulátory. Strukturálně jsou často kombinovány v zařízení zvaném modem. Pro naši zemi doporučená průměrná vzdálenost mezi sousedními URS je 250 km.

    Na URS zpravidla dochází k větvení vysílaných televizních rozhlasových signálů, tzv. IF tranzit. Protože modemy zavádějí šum, jejich vyloučení ze schématu zlepšuje poměr signálu k šumu v kanálu na konci RRL. Na velkých URS, kde se sbíhá několik RRL, jsou instalovány speciální přepínače pro IF vysílaných televizních signálů, které vám umožňují rychle vybrat jeden nebo jiný program. Modulátory se instalují pouze na ty URS, kde je nutné zavést nový TV program. Doporučená vzdálenost mezi takovými URS u nás je 2500 km.

    Radioreléový rozsah a radioreléový úsek. Část radioreléové komunikační linky mezi sousedními rekonfigurovatelnými rádiovými stanicemi, včetně zařízení a média šíření rádiového signálu, se nazývá radioreléový rozsah. Část radioreléové komunikační linky, ohraničená dvěma blízkými radioreléovými stanicemi, které jsou koncové nebo uzlové, se nazývá radioreléová sekce.

    Posun frekvence. Rozdíl mezi úrovněmi signálu na výstupu a vstupu transceiveru PRS přesahuje 100 dB. Aby se zabránilo samobuzení tohoto zařízení, jsou rádiové signály jednoho směru komunikace na RRS (URS) přijímány a vysílány na různých frekvencích f1 a f2. Posun frekvence se nazývá hodnota fsdv = |fa -f1|. Obvykle na hlavní RRL fsdv = 266 MHz.

    Funkce služby. Na RRL je obslužný personál trvale přítomen pouze na ORS a URS. Pro sledování stavu zařízení na RRS a jeho řízení slouží systém teleservisu (TO), při jehož organizaci je celé RRL rozděleno do provozních úseků obsahujících až 10 RRS. Uprostřed takového úseku je URS, která řídí provoz PRS úseku umístěného po obou stranách URS. Terminály rekonfigurovatelných rádiových systémů obsluhují blízké rekonfigurovatelné stanice. Pro zvýšení spolehlivosti a stability provozu je zařízení RRL zálohováno. Běžné jsou dva způsoby automatické rezervace: stanice po stanici a sekce po sekci. Při redundanci stanice po stanici je v případě poruchy pracovní sestavy zařízení na dané stanici automaticky nahrazena záložním pracujícím na stejných frekvencích.

    Se sekční redundancí jsou na každé stanici instalovány pracovní a záložní sady mikrovlnných transceiverů a provozní frekvence těchto sad se neshodují. Pokud dojde k poškození zařízení na jakémkoli PRS, automatické přepínání modemy na koncích radioreléové sekce, načež dochází k přenosu signálů v celém úseku pomocí záložních mikrovlnných transceiverů. Na koncích úseku u RRS se sekční redundancí je instalováno redundantní zařízení, pomocí kterého je sledován stav vybavení RF svazků a přepínány modemy. Spínací povel z konce sekce na začátek je přenášen přes kanály interkomu. Servisní komunikační kanály jsou také určeny pro přenos signálů údržby a jednání personálu údržby.

    1.2. Vícehlavňové radioreléové linky

    Kufry RRL. Na všech stanicích jednoho RRL jsou zpravidla instalovány stejné typy mikrovlnných přijímačů a vysílačů. Ve většině radioreléových systémů jsou Pr a P na PRS propojeny přes IF. Řetězec takových mikrovlnných vysílačů a přijímačů na radioreléové sekci tvoří vysokofrekvenční (HF) svazek. Tento kmen je univerzální, protože je možné přes něj organizovat přenos různých zpráv. Proč jsou na ORS a URS připojeny Md a Dm a odpovídající koncová zařízení k HF trunku. Ty jsou součástí modemu. Pokud je MTS přenášen po HF kmenu metodou analogová modulace, pak se takový kmen nazývá telefon (TF). Kromě toho analogová FM metoda organizuje televizní (TV) kanály, přes které se přenášejí televizní programy. Digitální vedení (DF) je organizováno aplikací digitálního signálu do modulátoru RPC.

    Signál přivedený do modulátoru je volán skupinový signál kmen, a jeho spektrum je lineární spektrum, V analogově-digitálních (ADF) kanálech se HS skládá z MTS a digitálního signálu.

    Strukturní diagram tříhlavňového RRL. Pro zvýšení šířku pásma na RRL zpravidla organizují simultánní provoz několika vysokofrekvenčních kanálů na různých frekvencích pro společnou anténu-napáječ (AFT) a anténu. Takové RRL se nazývá multibarreled. Má vyšší ekonomickou účinnost než jedna šachta, protože náklady na anténu, anténní podpěry, stejně jako ty, které jsou společné pro všechny šachty - technickou budovu a napájecí systém, jsou mnohem vyšší než náklady na zařízení HF kmene. .

    Pro připojení více transceiverů k jedné anténě (obr. 1.2) se používají superpoziční zařízení (US) a separační filtry (RF). K oddělení přijímaných a vysílaných vln jsou zapotřebí kombinační zařízení. V USA se používají polarizační voliče nebo feritové cirkulátory. Přijímací separační filtry (RF1) se používají k oddělení signálů různých kanálů na příjmu na frekvencích f1, f3, f5. Výhybkové přenosové filtry (RF2) se používají ke kombinaci přenosu signálů na frekvencích f1", f3", f5".

    Na Obr. 1.2 ukazuje TF a TV trunky, stejně jako zálohu - Res. Na koncích radioreléové sekce je instalováno redundantní zařízení: přijímací - Res. pr a vysílající - Res. P. Bod 3 může přijímat signál o nehodě, který je nutné přenést na začátek úseku do předchozího URS, obdobný signál z následujícího URS dorazí do bodu 4. Tranzit přes IF je organizován v TV kufru. Volba rozvětveného programu se provádí přepínačem přes IF-Km IF, na který je přiveden i signál TV kmene zpětného směru (v t. 5).

    Průchodnost sudů. V moderních hlavních RRL s FM je pro HF trunk přiděleno frekvenční pásmo 28 MHz. Proto signály FM vysílané dálkovým vedením nesmí mít spektrum širší než 28 MHz. Připomeňme, že šířka spektra FM signálu

    (1.1)

    kde je maximální odchylka frekvence, FB je horní modulační frekvence. Jelikož je frekvenční odchylka nastavena na RRL, je omezena hodnota FB a tím i propustnost trunku. Přibližně F<9 МГц

    1.3. Frekvenční plány

    Pro provoz RRL, frekvenční pásma o šířce 400 MHz v rozsahu1 2 GHz (1,7 ... 2,1 GHz), 500 MHz v rozsahu 4 (3,4 ... 3,9), 6 (5,67 .. .6.17) a 8 (7,9 ... 8,4) GHz a šířkou 1 GHz v frekvenčních pásmech 11 a 13 GHz a vyšších. Tato pásma jsou přidělována mezi HF svazky radioreléového systému podle specifického plánu, nazývaného frekvenční plán. Kmitočtové plány jsou vytvořeny tak, aby bylo zajištěno minimální vzájemné rušení mezi svazky provozovanými na společné anténě.

    V pásmu 400 MHz lze organizovat 6, v pásmu 500 MHz - 8 a v pásmu 1 GHz - 12 duplexních RF svazků.

    Z hlediska frekvencí (obr. 1.3) se obvykle uvádí průměrná frekvence f0. V jedné polovině přiděleného pásma se nacházejí přijímací frekvence svazků a ve druhé vysílací frekvence. Tímto dělením se získá dostatečně velký posuvný kmitočet, který poskytuje dostatečnou izolaci mezi přijímaným a vysílaným signálem, protože přijímací RF (nebo vysílací RF) bude pracovat pouze v polovině šířky celého pásma systému. V tomto případě můžete pro příjem a vysílání signálů použít společnou anténu. V případě potřeby je dosaženo dodatečné izolace mezi přijímacími a vysílacími vlnami v jedné anténě díky použití různých polarizací. RRL využívá vlny s lineární polarizací: vertikální nebo horizontální. Používají se dvě možnosti rozložení polarizací. V první variantě dochází u každého PRS a URS ke změně polarizace tak, aby byly přijímány a vysílány vlny různých polarizací. Ve druhé variantě je použita jedna polarizace vln ve směru „tam“ a druhá ve směru „reverzní“.

    Obrázek 1.3. Plán přidělení kmitočtů pro radioreléový systém KURS pro stanici typu HB v pásmech 4 (f0=3,6536), 6(f0=5,92) a 8(f0=8,157)

    Stanice, na které jsou přijímací frekvence umístěny v dolní (H) části přiděleného pásma a vysílací frekvence v horní (B) - je označena indexem "HB". Na další stanici bude přijímací frekvence vyšší než vysílací frekvence a taková stanice je označena indexem "HV".

    Pro zpětný směr komunikace tohoto trunku můžete vzít buď stejný pár frekvencí jako pro přímý, nebo jiný. V souladu s tím říkají, že frekvenční plán umožňuje organizovat práci na dvoufrekvenčních (obr. 1.4) nebo čtyřfrekvenčních (obr. 1.5) systémech. Na těchto výkresech přes f1н, f1в,…f5н, f5в jsou uvedeny průměrné frekvence kmenů. Frekvenční indexy odpovídají označení stonků na Obr. 1.3. U dvoufrekvenčního systému je třeba vzít stejnou frekvenci na ORS a na RS pro příjem z opačných směrů. Anténa WA1 (obr. 1.4, a) bude přijímat rádiové vlny na frekvenci f1n ze dvou směrů: hlavní A a zpětný B. Rádiová vlna přicházející ze směru B vytváří rušení. Míra útlumu tohoto rušení anténou závisí na ochranných vlastnostech antény. Pokud anténa utlumí zpětnou vlnu alespoň o 65 dB oproti vlně přicházející z hlavního směru, pak lze takovou anténu použít ve dvoufrekvenčním systému. Dvoufrekvenční systém má tu výhodu, že umožňuje organizovat 2krát více HF svazků ve vyhrazeném frekvenčním pásmu než čtyřfrekvenční systém, ale vyžaduje dražší antény.

    Na hlavním RRL se zpravidla používají dvoufrekvenční systémy. Kmitočtový plán nepočítá s ochrannými frekvenčními intervaly mezi sousedními přijímacími (vysílacími) svazky. Proto je obtížné oddělit signály sousedních vedení pomocí RF. Aby se zabránilo vzájemnému rušení mezi sousedními kanály, pracují na stejné anténě sudé nebo liché kanály. Pokud jde o frekvence, uveďte minimální frekvenční odstup mezi kanály příjmu a vysílání připojenými ke stejné anténě (98 MHz na obr. 1.3). Sudé kmeny se zpravidla používají na hlavním RRL a liché na větvích z nich. V tomto případě jsou frekvence příjmu a vysílání mezi svazky hlavního RRL rozděleny podle Obr. 1.4, c, a mezi kmeny zonálního RRL se čtyřfrekvenčním systémem - podle obr. 1,5, c.

    V praxi se frekvenční plán implementovaný na RRL založený na dvoufrekvenčním (čtyřfrekvenčním) systému nazývá dvoufrekvenční (čtyřfrekvenční) plán.

    Na RRL dochází k opakování vysílacích frekvencí po celém rozsahu (viz obr. 1.1). Zároveň, aby se omezilo vzájemné rušení mezi RRS pracujícími na stejných frekvencích, jsou stanice uspořádány klikatě vzhledem ke směru mezi koncovými body (obr. 1.6). Za normálních podmínek šíření je signál z PPC1 na vzdálenost 150 km silně oslaben a na PPC4 prakticky nelze přijímat. V některých případech však vznikají příznivé podmínky pro éru rozmnožování. Aby se takové rušení spolehlivě utlumilo, využívají se směrové vlastnosti antén. Na dráze mezi směrem maximálního vyzařování vysílací antény PPC1, tzn. To znamená, že směr k PPC2 a směr k PPC4 (směr střídavého proudu na obr. 1.6) zajišťují ochranný úhel ohybu dráhy a1 několika stupňů, takže ve směru střídavého proudu je zisk vysílací antény na PPC1 dostatečně malý.

    Otázky pro sebeovládání

    1. Jaké jsou energetické parametry radioreléových zařízení. Uveďte jejich hodnoty pro RRL a TRL.
    2. V jakých rozsazích rádiových vln a frekvencí fungují RRL a TRL? Jaké jsou vlastnosti těchto rozsahů?
    3. Vyjmenujte typy stanic na RRL, hlavní funkce těchto stanic.
    4. Co je to HF kufr? Jakými znaky se rozlišují HF, TF a TV kufry?
    5. Vysvětlete účel prvků blokového schématu tříhlavňového RRL ORS.
    6. Vysvětlete zásady konstrukce plánu rozdělení kmitočtů RRL. Zápasové plány organizované dvou- a čtyřfrekvenčními systémy.

    Separace (zhutnění) kanálů.

    Druhy radiové komunikace

    Přednáška 4. Radioreléové a troposférické komunikační linky.

    Rádiová komunikace podle vlnové délky se dělí na rádiovou komunikaci c použití opakovačů :

    radiorelé,

    Satelitní připojení,

    Buněčný;

    bez použití opakovačů:

    SDV komunikace,

    DV komunikace,

    SW komunikace,

    HF komunikace pozemní (povrchovou) vlnou,

    HF komunikace pomocí ionosférické (prostorové) vlny,

    VHF komunikace,

    Troposférické spojení.

    Odkaz Možná:

    simplexní- tedy umožnění přenosu dat pouze jedním směrem (rozhlasové vysílání, televize);

    poloviční duplex - v pořadí;

    duplex - tj. umožňuje přenos dat v obou směrech zároveň( telefon).

    Vytvoření více kanálů na jedné komunikační lince je zajištěno jejich diverzifikací podle frekvence, času, kódů, adresy, vlnové délky.

    - frekvenční rozdělení kanálů(FDM, FDM) - oddělení kanálů podle frekvence, každému kanálu je přidělen určitý frekvenční rozsah;

    - časové rozdělení kanálů (TDM, TDM) - oddělení kanálů v čase, každému kanálu je přidělen časový úsek;

    - kódové rozdělení kanálů(KRK, CDMA) - oddělení kanálů kódy, každý kanál má svůj vlastní kód, jehož uložení na skupinový signál umožňuje zvýraznit informace o konkrétním kanálu;

    - separace spektrálních kanálů(SRK, WDM) - oddělení kanálů podle vlnové délky.

    Je možné kombinovat metody: PRC + VRC.

    radiorelé- radiová komunikace po lince (radioreléové vedení, RRL) tvořené řetězcem transceiverových (reléových) radiostanic. Pozemní radioreléová komunikace se obvykle provádí na deci - A centimetr vlny (od stovek megahertzů až po desítky gigahertzů).

    RRL se staly důležitou součástí telekomunikačních sítí - resortních, podnikových, regionálních, národních a dokonce i mezinárodních, protože mají řadu výhod:

    Schopnost rychle instalovat zařízení s nízkými investičními náklady;

    Cenově výhodná a někdy jediná možnost organizace vícekanálové komunikace v oblastech s obtížným terénem;

    Možnost aplikace pro nouzové obnovení komunikace v případě katastrof, při záchranných akcích;

    Efektivita zavádění rozsáhlých digitálních sítí ve velkých městech a průmyslových zónách, kde je pokládání nových kabelů příliš nákladné nebo nemožné;

    Vysoká kvalita přenosu informací přes RRL, prakticky není horší než FOCL a další kabelová vedení.



    Komunikace RRL umožňuje přenášet televizní programy a současně stovky a tisíce telefonních zpráv. Takové informační toky vyžadují frekvenční pásma až několik desítek a někdy i stovek megahertzů a v souladu s tím nosiče alespoň několika gigahertzů. Rádiové signály na těchto frekvencích jsou přenášeny pouze efektivně v zorném poli . Proto, aby bylo možné kontaktovat dlouhé vzdálenosti v pozemských podmínkách je nutné použít překládání rádiové signály. Používají se hlavně na radioreléových linkách přímé viditelnosti aktivní relé během kterých se signály zesilují.

    Délka rozpětí R mezi sousedními stanicemi závisí na profilu terénu a výšce antény. Obvykle se volí blízko zorné vzdálenosti R 0, km. Pro hladký kulový povrch Země a bez zohlednění atmosférického lomu:

    kde h 1 a h 2 jsou výšky vysílacích a přijímacích antén (v metrech). V reálných podmínkách, v případě málo členitého terénu R 0 = 40 ... 70 km a h 1 a h 2 jsou 50 ... 80 m.

    V závislosti na použitém mechanismu šíření rádiových vln rozlišovat :

    - radioreléové line of sight RRL (vlivem zemské rádiové vlny);

    - troposférická radioreléová linka TRL (kvůli troposférické rádiové vlně).

    Pozemní tzv. rádiové vlny šířící se v blízkosti zemského povrchu. Rádiové vlny Země jsou kratší 100 cm dobře rozmístěné pouze v linii viditelnosti. Proto se buduje radioreléová komunikační linka na velké vzdálenosti ve formě řetězce transceiverových radioreléových stanic (RRS ), ve kterých jsou sousední rekonfigurovatelné rádiové systémy umístěny ve vzdálenosti zajišťující rádiovou komunikaci v přímé viditelnosti ( radioreléová přímka dohledu(RRL)).

    Troposférická rádiová vlna se šíří mezi body na zemském povrchu po trajektorii, která leží celá v troposféře. (Troposféra (jiné řecké Τροπή – „otočit“, „změnit“ a σφαῖρα – „koule“) – spodní vrstva atmosféry, 8-10 km vysoká v polárních oblastech, až 10-12 km v mírných zeměpisných šířkách, při rovník - 16-18 km Více než 80 % celkové hmoty atmosférického vzduchu je soustředěno v troposféře, turbulence a konvekce jsou vysoce rozvinuté, převážná část vodních par se koncentruje, vzniká oblačnost, vznikají atmosférické fronty, cyklóny a anticyklóny vyvíjejí, stejně jako další procesy určující počasí a klima Při vzestupu každých 100 m klesá teplota v troposféře v průměru o 0,65 ° a v horní části dosahuje 220 K (-53 ° C).

    Energie troposférických vln kratší než 100 cm rozptýlené nepravidelnostmi v troposféře. V tomto případě část vysílané energie vstupuje do přijímací antény rekonfigurovatelného rádia, umístěné mimo zorné pole na dálku 250...350 km . Tvoří se řetězec takových RPC troposférická radioreléová linka (TRL).

    Po domluvě Radioreléové komunikační systémy spadají do tří kategorií:

    - místní linky komunikace od 0,39 GHz do 40,5 GHz,

    - intrazonální linie od 1,85 GHz do 15,35 GHz,

    - kmenové linky od 3,4 GHz do 11,7 GHz.

    (Podle rozsahu provozních kmitočtů se RRL dělí na čáry rozsahu decimetrů a centimetrových pásem. V těchto rozsazích rozhodnutím Státního výboru pro rádiové kmitočty z dubna 1996 pásma 8 (7,9-8,4); 11 ( 10,7-11,7); 13 (12,75-13,25) jsou definovány pro nové RRL 15 (14,4-15,35), 18 (17,7-19,7), 23 (21,2-23,6), 38 (36,0-40,50) 6 GHz.; 5 GHz Nové RRS se používají také v pásmu 2,3-2,5 GHz. Možnost využití pásem 2,5-2,7 a 7,25-7,55 GHz se studuje.

    Toto rozdělení souvisí s vlivem prostředí šíření na zajištění spolehlivosti radioreléové komunikace. Do frekvence 12 GHz mají atmosférické jevy na kvalitu rádiového spojení slabý vliv, při frekvencích nad 15 GHz je tento vliv patrný a nad 40 GHz je rozhodující (ztráty v atomech kyslíku a v molekulách vody).

    Téměř kompletní atmosférická neprůhlednost pro rádiové vlny pozorované na frekvenci 118,74 GHz (rezonanční absorpce v atomech kyslíku) a při frekvencích nad 60 GHz přesahuje útlum na jednotku délky 15 dB/km. Útlum v atmosférické vodní páře závisí na jejich koncentraci a je velmi velký ve vlhkém teplém klimatu.

    Negativní vliv na rádiovou komunikaci hydrometeory , mezi které patří dešťové kapky, sníh, kroupy, mlha. Vliv hydrometeorů je patrný již při frekvencích nad 6 GHz a za nepříznivých podmínek prostředí (pokud srážky obsahují metalizovaný prach, smog, kyseliny nebo zásady) i při mnohem vyšší frekvenci. nízké frekvence.

    Čím nižší je rozsah, tím větší je dosah komunikace se stejnými energetickými charakteristikami zařízení, ale přechod na vysoké rozsahy umožňuje zvýšit propustnost systémů.

    Antény sousedních stanic mají v zorném poli (s výjimkou troposférických stanic). Pro zvýšení délky intervalu mezi stanicemi jsou antény instalovány co nejvýše - na stožáry (věže) výška 10-100m (poloměr viditelnosti - 40-50 km ) a na vysokých budovách. Stanice mohou být jak stacionární, tak mobilní (na autech).

    v závislosti z cesty , přijaté pro tvorbu signálu, se rozlišují:

    Analogové RRL (TRL);

    Digitální RRL (TRL).

    Analogové RRL komunikace v závislosti na způsobu modulace nosné:

    RRL s frekvenčním dělením kanálů (FDM) a frekvenční modulací (FM) harmonické nosné,

    RRL s kanály s časovým dělením (TDM) a analogovou modulací impulsů, které následně modulují nosnou frekvenci.

    v závislosti z počtu organizovaných kanálů (N):

    Malý kanál - N = 24;

    S průměrnou propustností - N=60...300;

    S velkou propustností - N=600...1920.

    Digitální radioreléové linky (CRRL), pulsy (vzorky zpráv) jsou kvantovány podle úrovní a zakódovány.

    Digitální RRL klasifikovány podle způsobu modulace nosné:

    v závislosti z přenosové rychlosti binární znaky B:

    S malým - B<10 Мбит/с,

    Střední - V=10…100 Mbit/s,

    Vysoká - B>100 Mbps propustnost.

    Vysokorychlostní PPC jsou vytvářeny téměř výhradně na bázi technologie SDH a ​​mají přenosovou rychlost v jednom kmenu 155,52 Mbps (STM-1 ) A 622,08 Mbps v jednom kufru ( STM-4 ). Používají se k budování dálkových a zónových linek, jako rádiové vložky ve FOCL v oblastech s obtížným terénem, ​​k rozhraní FOCL (STM-4 nebo STM-16) s přidruženými místními digitálními sítěmi a také k redundantním FOCL.

    (Synchronní digitální hierarchie (Angličtina) SDH - Synchronní digitální hierarchie) je technologie dopravních telekomunikačních sítí. Standardy SDH definují charakteristiky digitálních signálů, včetně struktury rámců (cyklů), metody multiplexování, hierarchie digitální rychlosti a vzorů kódu rozhraní.

    Standardizace rozhraní určuje možnost připojení různých zařízení od různých výrobců. Systém SDH poskytuje standardní úrovně informačních struktur, tj. soubor standardních sazeb. Základní rychlostní stupeň - STM-1 155,52 Mbps. Bitové rychlosti vyšší úrovně jsou určeny vynásobením bitové rychlosti STM-1 4, 16, 64 atd.: 622 Mbps (STM-4), 2,5 Gbps (STM-16), 10 Gbps (STM-64) a 40 Gbps (STM-256)).

    Zásadní rozdíl radioreléová stanice z jiných radiostanic je duplexní režim práce, to znamená, že dochází k příjmu a přenosu zároveň (na různých nosných frekvencích).

    Délka pozemní radioreléové komunikační linky - až 10 000 km, kapacita - až několik tisíc hlasových frekvenčních kanálů v analogových komunikačních linkách a až 622 megabitů v digitálních komunikačních linkách. Obecně platí, že vzdálenost a kapacita (rychlost přenosu dat) jsou navzájem nepřímo úměrné: zpravidla čím větší vzdálenost, tím nižší rychlost.

    V Ruské federaci jsou pro nově zavedené páteřní radioreléové komunikační linky přenosové rychlosti rovné 155 Mbps (STM-1 Synchronous Digital Hierarchy, SDH stream) popř 140 Mbps (Stream E4 Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH, přenášený jako součást signálu STM-1).

    V SSSR byl položen začátek rozvoje radioreléového průmyslu polovina 50. let . Důvodem je levnost radioreléových komunikací ve srovnání s kabelovými vedeními, zejména v podmínkách rozsáhlých rozloh s nevybudovanou infrastrukturou a složitou geologickou stavbou území. První páteřní radioreléový systém R-600 vytvořený v roce 1958. V roce 1970 se objevil komplex jednotných radioreléových systémů "STUDNA" . To vše umožnilo v 60.-70. letech rozvíjet komunikační síť země, poskytovat kvalitní telefonování a organizovat přenos centrálních televizních programů. Do poloviny 70. let byla v zemi vybudována unikátní radioreléová linka, jejíž délka byla cca 10tis km , s kapacitou každého kanálu rovnou 14 400 kanálů hlasové frekvence. Celková délka RRL v SSSR překročila v polovině 70. let 100tis km .


    radiorelé toto je jeden z typů rádiové komunikace tvořený řetězcem vysílačů a přijímačů (reléových) rádiových stanic. Pozemní radioreléová komunikace se obvykle provádí na vlnách deci- a centimetrových (od stovek megahertzů až po desítky gigahertzů).

    Výhody radioreléové komunikace:

    Možnost organizace vícekanálové komunikace a přenosu jakýchkoliv signálů, úzkopásmových i širokopásmových;

    Možnost poskytování obousměrné komunikace (duplexní) komunikace mezi spotřebiteli kanálů (předplatiteli);

    Schopnost vytvářet 2-drátové a 4-vodičové výstupy komunikačních kanálů;

    Virtuální absence atmosférického a průmyslového rušení;

    Úzká směrovost vyzařování anténních zařízení;

    Zkrácení doby organizování komunikace ve srovnání s drátovou komunikací.

    Nevýhody radioreléové komunikace:

    Potřeba zajistit přímou geometrickou viditelnost mezi anténami sousedních stanic;

    Potřeba používat vysokozdvižné antény;

    Použití mezistanic pro organizaci komunikace na velké vzdálenosti, což způsobuje snížení spolehlivosti a kvality komunikace;

    Objemné vybavení;

    Obtížnost výstavby radioreléových linek v těžko dostupných oblastech; /div>

    Podle účelu jsou radioreléové komunikační systémy rozděleny do tří kategorií, z nichž každá má v Rusku své vlastní frekvenční rozsahy:

    Místní spojení 0,39 GHz až 40,5 GHz Vnitrozónová spojení 1,85 GHz až 15,35 GHz Hlavní spojení 3,4 GHz až 11,7 GHz

    Zařízení RRL je obvykle postaveno na modulární bázi. Funkčně přidělte modul standardní rozhraní, obvykle zahrnující jedno nebo více rozhraní PDH (E1, E3), SDH (STM-1), Fast Ethernet nebo Gigabit Ethernet nebo kombinaci těchto rozhraní, jakož i rozhraní pro ovládání a monitorování RRL (RS-232 atd.) a synchronizace rozhraní. Úkolem standardního modulu rozhraní je přepínat rozhraní mezi sebou a ostatními moduly RRL.

    Strukturálně může být standardní modul rozhraní jeden blok nebo sestávat z několika bloků nainstalovaných v jediném šasi. V technické literatuře je standardní modul rozhraní obvykle označován jako vnitřní jednotka (IDU). obvykle je takový blok instalován na velínu PPC nebo v telekomunikační kontejnerové místnosti). Datové toky z několika standardních rozhraní jsou sloučeny ve vnitřní elektroinstalační jednotce do jednoho rámce. Dále jsou k přijatému rámci přidány obslužné kanály nezbytné pro řízení a monitorování RRL. Celkem všechny datové toky tvoří rádiový rámec. Rádiový rámec z vnitřní jednotky je zpravidla přenášen na mezifrekvenci do jiné funkční jednotky RRL - rádiového modulu (ODU). Rádiový modul provádí chybové kódování rádiového rámce, moduluje rádiový rámec podle typu použité modulace a také převádí celkový datový tok z mezifrekvence na pracovní frekvenci RRL. Kromě toho tuto funkci často plní rádiový modul automatické nastavení zesílení výkonu vysílače RRL.

    Konstrukčně je rádiový modul jedinou uzavřenou jednotkou s jedním rozhraním spojujícím rádiový modul s vnitřní jednotkou. V odborné literatuře se rádiový modul obvykle nazývá venkovní jednotka, protože. ve většině případů je rádiový modul instalován na radioreléové věži nebo stožáru v těsné blízkosti antény RRL. Umístění rádiového modulu v těsné blízkosti antény RRL je obvykle způsobeno snahou snížit útlum vysokofrekvenčního signálu v různých přechodových vlnovodech (pro frekvence nad 6 - 7 GHz) popř. koaxiální kabely(pro frekvence pod 6 GHz).

    Pro zvláště obtížné podmínky, kde je obtížná údržba komunikačních zařízení, se používá nižší umístění rádiových modulů. Pracovní frekvence je přenášena do antény pomocí vlnovodu. Tato možnost umístění bloků umožňuje servis RRS (výměna rádiových modulů) bez přístupu personálu ke strukturám anténa-stožár.

    Konfigurace a metody redundance

    Stav, kdy radioreléová linka nemůže zajistit požadovanou kvalitu kanálů pro přenos informací, se nazývá nedostupnost a poměr doby nedostupnosti k celkové době provozu linky se nazývá faktor nedostupnosti.

    V nejdůležitějších oblastech, aby se snížila nedostupnost RRL intervalů, používají různé metody Redundance zařízení RRL. Typicky se konfigurace s redundantním RRL zařízením označují jako součet N + M, kde N značí celkový počet RRL kanálů a M je počet rezervovaných RRL kanálů (soubor zařízení, které zajišťuje komunikaci v každém směru přes jeden RF kanál se nazývá RRL trunk). Za součet se přidá zkratka HSB, SD nebo FD označující metodu redundantních RRL trunků.

    Snížení faktoru nedostupnosti je dosaženo duplikací funkčních bloků RRL nebo použitím samostatného záložního kmene RRL.

    Konfigurace 1+0

    Konfigurace zařízení RRL s jednou hřídelí bez redundance.

    Konfigurace N+0

    Konfigurace zařízení RRL s N kanálů bez redundance.

    Konfigurace N+0 představuje několik RRL frekvenčních svazků nebo svazků s různou polarizací provozovaných přes jednu anténu. V případě použití více frekvenčních svazků se rozdělení svazků provádí pomocí výkonového děliče a frekvenčních pásmových propustí. V případě použití RRL trunků s různou polarizací se dělení trunků provádí pomocí speciálních antén, které podporují příjem a vysílání signálů s různou polarizací (například křížově polarizační antény, které mají stejný zisk pro signál s horizontální a vertikální polarizace).

    Konfigurace N+0 neposkytuje redundance RRL, každý kmen je samostatný fyzický datový spoj. Tato konfigurace se obvykle používá ke zvýšení kapacity RRL. V zařízení RRL lze jednotlivé fyzické kanály přenosu dat kombinovat do jednoho logického kanálu.

    Konfigurace N+1 HSB (horký pohotovostní režim)

    Konfigurace zařízení RRL s N hlavněmi a jedním náhradním barelem v pohotovostním režimu. Ve skutečnosti je redundance dosaženo duplikací všech nebo části funkčních bloků RRL. V případě, že jedna z jednotek RRL selže, jednotky v horkém pohotovostním režimu vymění nefunkční jednotky.

    Konfigurace N+M HSB (horký pohotovostní režim)

    Radioreléové linky (RRL) jsou řetězem transceiverových rádiových stanic (koncové, mezilehlé, uzlové), které provádějí sekvenční vícenásobné předávání (příjem, konverze, zesílení a přenos) přenášených signálů.

    Podle typu použitého šíření rádiových vln lze RRL rozdělit do dvou skupin: přímá viditelnost a troposférická.

    Line-of-sight RRL je jedním z hlavních pozemních prostředků pro přenos telefonních signálů, zvukových a televizních programů, digitálních dat a dalších zpráv na velké vzdálenosti. Šířka pásma vícekanálových telefonních a TV signálů je několik desítek megahertzů, proto lze pro jejich přenos prakticky využít pouze decimetrová a centimetrová vlnová pásma, jejichž celková šířka spektra je 30 GHz.

    Navíc v těchto rozmezích téměř úplně chybí atmosférické a člověkem způsobené rušení. Vzdálenost mezi sousedními stanicemi (délka rozpětí) R závisí na terénu a výšce antén. Obvykle se volí blízko nebo rovna vzdálenosti přímé viditelnosti R o . Pro kulový povrch Země s přihlédnutím k atmosférickému lomu

    kde h 1 a h 2 jsou výšky zavěšení vysílací a přijímací antény (v metrech). V reálných podmínkách v případě málo členitého terénu 40 - 70 km s výškou anténních stožárů 60-100m.

    Rýže. 11.1. Podmíněný obrázek RRL.

    Komplex zařízení RRL transceiveru pro přenos informací na jedné nosné frekvenci (nebo na dvou nosných frekvencích při organizování duplexní komunikace) tvoří širokopásmový kanál nazývaný trunk (radio trunk). Zařízení určené pro přenos telefonních zpráv a zahrnující kromě rádiového svazku také modemy a zařízení pro slučování a odpojování kanálů se nazývá telefonní svazek.

    Odpovídající sada zařízení pro přenos úplných televizních signálů (společně se zvukovými signály a často i vysíláním zvuku) se nazývá TV trunk. Většina moderních RRL je vícehlavňová. Současně může být kromě pracovních kmenů jeden nebo dva rezervní kmeny a někdy samostatný kufr pro interkom. S nárůstem počtu trunků se odpovídajícím způsobem zvyšuje i množství zařízení (počet vysílačů a přijímačů) na stanicích RRL.

    Část RRL (jedna z možnosti) je obvykle znázorněn na Obr. 11.1, kde jsou přímo označeny radioreléové stanice tří typů: koncové (ORS), mezilehlé (PRS) a uzlové (URS).

    ORS převádí zprávy přijaté přes dálkové linky z dálkových telefonních ústředen (MTS), dálkových televizních zařízení (MTA) a dálkových vysílacích místností (MBA) na signály přenášené přes RRL, stejně jako inverzní konverzi. U OPC začíná a končí lineární signální cesta.


    Pomocí RRS se informační toky přenášené přes různé RRL větví a kombinují, na jejichž průsečíku se RRS nachází. Součástí URS jsou také RRL stanice, které přivádějí a vystupují telefonní, TV a další signály, přes které je osada nacházející se v blízkosti URS propojena s ostatními body této linky.

    Rýže. 11.2.Strukturální schéma jednohlavňový opakovač RRL.

    1 , 10 - antény; 2,6 - přivaděče; 3,7 - transceivery; 4,9 - přijímače;
    5,8 - vysílače.

    Na ORS nebo URS je vždy k dispozici technický personál, který obsluhuje nejen tyto stanice, ale pomocí speciálního systému teleservisu také monitoruje a řídí nejbližší PRS. Úsek RRL (300-500 km) mezi sousedními obsluhovanými stanicemi je rozdělen přibližně na polovinu tak, že jedna část RRS je zahrnuta do oblasti teleservisu jednoho URS (ORS) a druhá část RRS je obsluhována další URS (ORS).

    DRS plní funkce aktivních opakovačů, aniž by izolovaly vysílané telekomunikační signály a zaváděly nové, a zpravidla pracují bez stálého obslužného personálu. Strukturní schéma opakovače PRS je na obr. 11.2. Při aktivním předávání signálů do PRS se používají dvě antény umístěné na stejném stožáru. Za těchto podmínek je obtížné zabránit vstupu části moci zesílený signál vysílací anténou na vstup přijímací antény. Pokud nebudou přijata speciální opatření, pak může uvedené spojení mezi výstupem a vstupem zesilovače opakovače vést k jeho samobuzení, při kterém přestane plnit své funkce.



    Rýže. 11.3. Schémata rozdělení frekvencí v RRL.

    Účinným způsobem, jak eliminovat nebezpečí samobuzení, je oddělení frekvence signálů na vstupu a výstupu opakovače. V tomto případě musí opakovač instalovat přijímače a vysílače pracující na různých frekvencích. Pokud RRL umožňuje současnou komunikaci v dopředném a zpětném směru, pak se počet přijímačů a vysílačů zdvojnásobí a takový svazek se nazývá duplex (viz obr. 11.2). V tomto případě se každá anténa na stanicích používá jak pro vysílání, tak pro příjem vysokofrekvenčních signálů v každém směru komunikace.

    Současný provoz více rádiových zařízení na stanicích a na RRL jako celku je možný pouze tehdy, pokud je eliminováno rušení mezi nimi. Za tímto účelem jsou vytvářeny frekvenční plány, tzn. plány na rozdělení kmitočtů pro vysílání, příjem a lokální oscilátory na RRL.

    Studie ukázaly, že v omezujícím případě pro obousměrnou komunikaci přes RRL (duplexní režim) lze použít pouze dvě pracovní frekvence ƒ 1 a ƒ 2. Příklad RRL s takovým dvoufrekvenčním plánem je konvenčně znázorněn na Obr. 11.3, A.Čím méně pracovních frekvencí je na lince použito, tím obtížnější je eliminovat rušení signálů, které se frekvenčně shodují, ale jsou určeny pro různé přijímače. Aby se takovým situacím na RRL vyhnuli, snaží se používat antény s úzkým vyzařovacím diagramem, s co nejnižší úrovní bočních a zadních laloků; platí pro různé směry komunikačních vln s různými typy polarizace; uspořádat jednotlivá stanoviště tak, aby cesta byla jakousi lomenou čárou.

    Aplikace těchto opatření nezpůsobuje potíže, pokud komunikace probíhá v rozsahu centimetrových vln. Skutečná anténní zařízení pracující na nižších frekvencích mají menší směrovou aktivitu. Na RRL decimetrového rozsahu je tedy nutné rozložit přijímací frekvence na každé stanici. V tomto případě se pro dopředný a zpětný směr komunikace volí různé dvojice frekvencí ƒ 1, ƒ 2 a ƒ 3, ƒ 4 (čtyřfrekvenční plán) (viz obr. 11.3, Obr. b) a požadovaná šířka pásma pro komunikační systém se zdvojnásobí. Čtyřfrekvenční plán nevyžaduje výše uvedené ochrany, ale není ekonomický z hlediska využití šířky pásma. Počet rádiových kanálů, které lze vytvořit v přiděleném kmitočtovém rozsahu, je poloviční u čtyřfrekvenčního plánu než u dvoufrekvenčního plánu.

    Pro mikrovlnnou komunikaci se používají především centimetrové vlny, proto se nejvíce používá dvoufrekvenční plán.

    Definice mikrovlnné komunikace je v protikladu k přímé rádiové komunikaci. Účastnická zpráva je opakovaně přenášena mezičlánky řetězce, které tvoří radioreléovou linku (RRL). Název byl stanoven Brity: relé - změna. Fyzikální vlastnosti šíření donutily inženýry používat ultrakrátké vlny (VHF): decimetr, centimetr, méně často metr. Protože dlouhé jsou schopny samostatně obeplout zeměkouli. Důvodem pro použití radioreléových linek je potřeba stanovit velké množství informací, které je nemožné na nízkých frekvencích. Omezení vysvětluje Kotelnikovův teorém.

    Poznámka. Troposférická komunikace je považována za poddruh radiového relé.

    Výhody metody

    1. První výhoda se nazývá - schopnost položit větší množství informací. Počet kanálů je úměrný šířce pásma zařízení transceiveru. Hodnota se zvyšuje zvýšením frekvence. Zmíněná skutečnost je způsobena vzorcem popisujícím oscilační obvod, ostatní volební úseky elektrického obvodu.
    2. Linearita šíření VHF určuje vysoké směrové vlastnosti. Směrovost se zvyšuje se zvětšováním plochy antény vzhledem k vlnové délce. Krátké se snadněji přikryjí talířem. Například komunikace na dlouhé vzdálenosti se provádí v délkách dosahujících kilometrů. Centimetrové, decimetrové vlny jsou snadno pokryty relativně malými paraboloidy, výrazně snižujícími potřebný výkon (s výjimkou případu troposférického přenosu informace), úroveň rušení. Hluk je ve skutečnosti omezen inherentní nedokonalostí vstupních stupňů přijímače.
    3. Stabilita je vysvětlena skutečností přímé viditelnosti tandemu vysílač-přijímač. Malý vliv má počasí, denní/roční doba.

    Tyto výhody již na počátku 2. poloviny 20. století umožnily ekonomům porovnat ekonomickou efektivitu řetězu s kabelem. Možnost analogového vysílání TV kanály. Zařízení věže je mnohem složitější než regenerátory. Kabel však musí každých 6 km signál doplňovat. Věže jsou od sebe obvykle vzdáleny 50-150 km, vzdálenost (km) je omezena hodnotou rovnou odmocnina z výšky věže (m) vynásobené 7,2. A konečně, permafrost značně komplikuje pokládku kabelových vedení, přispívají bažiny, skály a řeky.

    Odborníci si všímají snadného nasazení systému, který šetří neželezné kovy:

    • Měď.
    • Vést.
    • Hliník.

    Je zaznamenána nízká účinnost autonomních věží. Nevyhnutelně je nutný personál údržby. Je potřeba rozčtvrtit lidi, přidělit hlídání.

    Princip fungování

    Linka obvykle implementuje duplexní (obousměrný) způsob přenosu informací. Častěji se používalo frekvenční rozdělení kanálů. První evropské dohody vytvořily části spektra:

    • Decimetrové vlny:
    1. 460-470 MHz.
    2. 1300-1600 MHz.
    3. 1700-2300 MHz.

    • Centimetr:
    1. 3500-4200 MHz.
    2. 4400-5000 MHz.
    3. 5925-8500 MHz.
    4. 9800-10 000 MHz.

    Metrové vlny jsou schopny obejít překážky, použití je povoleno kvůli nedostatku přímé viditelnosti. Frekvence nad 10 GHz jsou nevýhodné, protože je výborně pohlcují srážky. Bellovy poválečné návrhy (11 GHz) se ukázaly jako nekonkurenceschopné. Část spektra se často volí podle požadovaného počtu kanálů.

    Příběh

    Před pulzní volbou byla nabízena digitální volba. Realizace nápadu se však opozdila o 60 let. Radioreléová komunikace se opakuje osud antibiotik.

    vynález nápadu

    Historici jednomyslně upřednostňují objev Johanna Mattausche, který napsal (1898) v časopise Electrical Engineering Notes (vol. 16, 35-36) odpovídající publikaci. Kritici upozorňují na nejednotnost teoretické části, která navrhovala vytvoření telegrafních opakovačů. O rok později však Emil Guarini-Forestio postavil první pracovní kopii. Rodák z italské komunity Fasano (Apulie) si jako student 27. května 1899 nechal patentovat rádiový opakovač v belgické divizi. Datum je považováno za oficiální narozeniny radioreléové komunikace.

    Zařízení je reprezentováno kombinací zařízení transceiveru. Návrh provedl demodulaci přijímaného signálu, následnou tvorbu, vyzařování všesměrovou anténou, tvořící vysílací kanál. Filtr chránil přijímací cestu před silným zářením vysílače.

    Guarini-Foresio (prosinec 1899) pociťující nedostatky předloženého návrhu patentuje (Švýcarsko, č. 21413) návrh směrové spirálové antény (kruhová polarizace) vybavené kovovým reflektorem. Zařízení vylučovalo vzájemné odposlechy cizích zpráv věžemi. Další zlepšení bylo provedeno v úzké spolupráci s Fernandem Pontsele. Společně se vynálezci pokusili navázat spojení mezi Bruselem a Antverpami pomocí Maliny bod na trase, umístění opakovače.

    Návrh byl vybaven válcovými anténami o průměru 50 cm, vybavení výškové budovy zařízením. Na základě výsledků získaných v horkém červnu 1901 byly zahájeny přípravy na trať Paříž-Brusel s doletem 275 km. Krok instalace opakovače byl 27 km. Prosinec přinesl tento nápad úspěch a poskytl zpoždění zprávy 3 až 5 sekundy.

    Když Guarini viděl jasné vyhlídky, měl hlavu v oblacích a předvídal komerční úspěch (ekvivalent Bellových zisků) rádiového relé, čímž se odstranily problémy s dosahem. Realita se změnila. Bylo požadováno široké spektrum řešení:

    1. Napájení zařízení transceiveru.
    2. Navrhování stravitelnějších antén.
    3. Snížení nákladů na vybavení.

    Teprve o 30 let později vynález vhodných vysokofrekvenčních elektronek umožnil nápadu vyplout na povrch. Vynálezce byl vyznamenán Řádem italské koruny.

    Designy lamp dobývají Lamanšský průliv

    V roce 1931 vzniklo anglo-francouzské konsorcium (Company mezinárodní telefon a telegraf, Anglie; Laboratoř telefonního vybavení, Francie, vedená Andre Clavierem, dobyla Lamanšský průliv (Dover-Calais). Událost přinesly Rozhlasové zprávy (srpen 1931, s. 107). Připomeňme si podstatu problému: pokládka podmořského kabelu je drahá, přerušení vedení znamená utrácet spoustu peněz za opravy. Inženýři obou zemí se rozhodli překonat vodní plochu (40 km) sedmipalcovými (18 cm) vlnami. Experimentátoři hlásili:

    1. Telefonní konverzace.
    2. kódovaný signál.
    3. Snímky.

    Parabolický anténní systém o průměru 10 stop (19-20 vlnových délek) produkoval dva paralelní paprsky, konfigurace automaticky blokovala jev interference. Příkon vysílače byl 25 W, účinnost 50 %. Pozitivní výsledky vedly k možnosti generování vyšších frekvencí, včetně optických. Dnes je neúčelnost takových zvyků zřejmá. Specifikace použité elektronky organizátoři umlčeli, pouze se zmínili obecný princip akce, vynalezené Heinrichem Barkhausenem (Univerzita v Drážďanech), zdokonalené francouzským experimentátorem Pirrierem. Baviči vyjádřili svou vděčnost vědcům-předchůdcům:

    1. Glagolyeva-Arkadyeva A.A. vynalezl (1922) mikrovlnný generátor (5 cm..82 mikronů) z hliníkových pilin zavěšených v olejové nádobě.
    2. Profesor Ernest Nichols, Dr. Thier provedl podobné studie v USA, kde bylo dosaženo generace vln srovnatelných s infračerveným rozsahem.
    3. Vývojářům pomohl nespočet experimentů Gustava Ferriera, který se zabýval miniaturizací vakuových zařízení ve snaze snížit vlnovou délku.

    Klíčový byl Barkhausenův nápad přijímat vibrace přímo uvnitř lampy (princip činnosti moderních magnetronů). Pozorovatelé okamžitě zaznamenali možnost položení více kanálů. Decimetrové vysílání pak zcela chybělo. Dosah je o čtyři řády širší než vlny tehdy hojně využívané televizí. Prudký nárůst počtu vysílaných kanálů se stal skutečným problémem. Možnosti otevřené decimetrovým spektrem jasně převyšovaly potřeby.

    Dokonce i tehdy poznámka navrhovala použití atomových přechodů ke generování vln vysoká frekvence. Diskutovalo se o rentgenových snímcích. Novináři skončili obecnou výzvou pro inženýry, aby zvládli vyhlídky na otevření.

    Vezmi si dva

    O několik let později experimenty pokračovaly. Břehy průlivu spojovala 56 km dlouhá linie:

    1. Společenství Saint Inglever (Francie).
    2. Hrad Lympne (Kent, Velká Británie).

    Tvůrci linky očekávali, že to budou brát vážně umístěním dvou ocelových věží ozdobených parabolickými anténami o průměru 9,75 stop. Generátor se schoval za reflektor, tenký hrot vlnovodu prorazil desku, přívod tvořilo kulové zrcadlo. Pro operátora byla vybudována pozemní řídící stanice vybavená potřebnými panely včetně regulátoru napětí. Funkční sestava předpokládala použití Morseovy abecedy, faxu, vysílání.

    Superheterodynní přijímač se sníženou quartzovou stabilizací vstupní signál až 300 kHz, dekódování amplitudové modulace. Zařízení je podle organizátorů navrženo tak, aby nahradilo námořní telefonní a telegrafní kabely. Bellova americká společnost vybudovala podobný systém křížením Cape Cod.

    Radarová technologie druhé světové války

    Vypuknutí druhé světové války podnítilo vývoj mikrovlnných generátorů. Američtí (Stanford) vynálezci klystronu (1937) Russell a Sigmund Varianovi pomohli podnikům. Nové lampy pomohly vytvořit zesilovače, generátory mikrovlnného rozsahu. Dříve se masově používaly Barkhausen-Kurzovy elektronky, magnetrony s dělenou anodou, které produkovaly příliš malý výkon. Předvedení prototypu bylo úspěšně dokončeno 30. srpna 1937. Západní vývojáři se okamžitě pustili do budování stanic pro pozorování vzduchu.

    Bratři vytvořili organizaci věnovanou komercializaci vynálezu. Protonový lineární urychlovač pomáhal lékařům léčit některá onemocnění (rakovinu). Princip fungování využívá koncept modulace rychlosti (1935) od Oskara Heila a jeho manželky. I když odborníci naznačují naprostou neznalost Variantů ohledně existence této vědecké práce.

    Práce amerického fyzika Hansena (1939) o urychlování částic by mohla být využita ke zpomalení elektronů, které přenášejí energii do vysokofrekvenční výstupní cesty. Hansenův rezonátor se někdy nazývá Rumbatron. Klystrony využívali především nacisté, spojenecké stanice byly zaplněny magnetrony. Postavila americká armáda mobilní systémy komunikace založená na kamionech, které překročily oceán, aby pomohly spojencům. Armádnímu týmu se líbila myšlenka rychlého navázání komunikace na velké vzdálenosti. Po válce společnost AT&T použila 4wattové klystrony k vybudování radioreléové sítě pokrývající Severní Ameriku. Vlastní infrastrukturu díky 2K25 vybudovala společnost Western Union.

    Hlavním motorem rychlého pokroku je myšlenka prudkého rozšíření objemu kanálů, vykoupená nízkou cenou stavby věží. Reléové sítě (RRLS) obklopily během studené války tři obranné linie Severní Ameriky. Prototyp TDX byl vyvinut (1946) Bell Laboratories. Systém byl rychle vylepšen aktualizací vakuových trubic:

    • 416V.
    • 416C.

    Poválečné pokusy o organizaci komunikace narážely na nutnost vybrat si elementová základna. Odborníci vážně diskutovali o designu lamp, klystronů, stěžovali si na vliv deště. Běžné problémy nechráněná analogová komunikace. První linie (včetně sítí protivzdušné obrany USA) byly poháněny motorovou naftou. Věž jistě obsahovala spodní patro, sklad paliv a maziv, často jedovatých.

    Technologie mizí

    Přechod na centimetrový rozsah vyžaduje zrušení keramicko-kovových, majákových triod. Místo toho jsou představeny klystrony, lampy s pohyblivou vlnou. Anténní zařízení naopak vycházejí menší. Centimetrový rozsah výrazně zvyšuje ztrátu koaxiálních spojení nativních pro UHF spektrum. Místo toho se rozhodli nainstalovat vlnovody. Třetí generace TDX přešla na elektroniku v pevné fázi. Mobilní možnosti Bylo vysíláno 24 frekvenčně dělených kanálů. Každý obsahoval 18 dálnopisných řádků. Podobné systémy byly vyvinuty všude. Až v 80. letech 20. století byla zpochybněna užitečnost technologie, kvůli zavedení satelitní komunikace. Optický kabel blokoval možnosti rádiového spojení.

    To je zajímavé! Skupina družic Rhyolit se zabývala odposlechem sovětské radioreléové komunikace.

    Současný stav

    Myšlenka je nyní všudypřítomná mobilní sítě pozemní. Vědci spíše zvažují možnost přenosu energie. Za zdroj nápadu je třeba považovat Nikolu Teslu, který plánoval na začátku 20. století pokrýt území Spojených států sítí vysílačů. Vynálezce předvedl kompletní zabezpečení vysokofrekvenční výboje. Dnes mají odborníci na mysli přenesení akce do vesmíru.

    Přenos energie

    Objev elektromagnetismu přinutil vědce, aby si polámali hlavu a pochopili způsoby přenosu energie. První implementovanou metodou je toroidní transformátor Mikea Faradaye (1831). Po zvážení Maxwellových rovnic vytvořil John Henry Poynting větu (1884) popisující proces přenosu energie elektromagnetickou vlnou. O čtyři roky později Heinrich Rudolf Hertz potvrdil teorii v praxi, když pozoroval jiskrový výboj přijímacího vibrátoru. Problémem se zabývali William Henry Ward (1871), Mahlon Loomis (1872), oba chtěli využít potenciál zemské atmosféry.

    „Tajné“ knihy jsou plné Teslových projektů na porážku fašistického letectví pomocí bezdrátových vysílačů. Fakta zmiňují posmrtné totální zabavení vynálezcovy papíry americkými zpravodajskými agenturami. Teslovy cívky vtipně umožňovaly přijímat vysokofrekvenční výboje blesku. Věž Wardenclyffe (1899) oblast vážně vyděsila, výrobci mědi se děsili představy bezdrátového přenosu. Tesla dálkově zapaloval Gisslerovy trubice (1891), žárovky.

    Srbský vynálezce rozšířil techniku ​​generování oscilací pomocí LC rezonančních obvodů. Technika brilantní Tesly umožňovala start balónů ve výšce 9,1 km. Snížený tlak usnadnil přenos megavoltových napětí. S druhým nápadem se vynálezce pokusil vynutit elektrický potenciál zeměkoule vibrovat a zásobovat stanice planety energií. Koncipovaný světový bezdrátový systém mohl také přenášet informace. Není překvapením, že strach investorů, kteří si plní kapsy výrobou mědi, není překvapivý.

    Způsob napájení vlaků napětím 3 kHz patentovali Maurice Hatin a Maurice Leblanc (1892). V roce 1964 vytvořil William Brown model helikoptéry na hraní poháněné energií elektromagnetických vln. Technologie RFID (například klíč interkomu) byly vynalezeny v polovině 70.

    1. Mario Cardullo (1973).
    2. Coelle (1975).

    Později se objevily přístupové karty. Dnes je technologie poháněna mobilní gadgety dobíjecí bezdrátově. Podobnou technologii používají indukční varné desky, tavicí pece. Inženýři aktivně realizují nápady počítačové hry počátkem druhého tisíciletí plánující vytvoření orbitálních solárních elektráren, bráněných bojovými drony poháněnými energií elektromagnetických vln. Většina lidí zná laserový skalpel, který využívá principu přenosu síly na kůži pacienta.

    To je zajímavé! Koncept bezdrátových dronů (1959) navrhla společnost Radeon realizující projekt Ministerstva obrany. Kanadské centrum pro výzkum komunikací (1987) vytvořilo první prototyp, který měsíce plnil přidělené funkce.

    Konsorcium pro bezdrátový přenos energie

    Dne 17. prosince 2008 byla založena organizace na podporu standardu nabíjení bezdrátových zařízení Qi. Myšlenku podpořilo více než 250 světových společností. Později projekt schválily Nokia, Huawei, Visteon. Plány na vybavení technikou byly známy předem mobilní zařízení. V říjnu 2016 byl oznámen záměr vytvořit dobíjecí přístupové body.

    „Ocelové jádro“ lobbistické skupiny tvořilo 24 společností. 2017 přidán do seznamu marketingu Manažeři Applu. Pokud jde o bezpečnost techniky, názory vědců byly rozděleny. Odborníci se shodli na jedné věci: brzy se metoda indukčního dobíjení stane všeobecně uznávanou.

    Komunikace s reléovými systémy

    Stejně jako první experimentátoři překročili kanál La Manche, první orbitální solární elektrárny budou pohánět satelity, čímž se dramaticky prodlouží životnost zařízení. Pak se přenos energie stane globálním a pokryje všechna lidská zařízení. Tuto technologii je nejjednodušší zavolat relé. Energie bude přijímána, zesílena, přenášena dále.

    To je zajímavé! Peter Glaser byl první (1968), který navrhl využití energie Slunce pomocí orbitálních rostlin vysíláním paprsku na pozemní stanice.

    Laserový paprsek efektivně přenáší energii. 475 wattů zasáhlo cíl na míle daleko volný prostor. Systém vykazoval účinnost 54 %. Laboratoře NASA vysílaly 30 kW na frekvenci 2,38 GHz (spektrum mikrovlnná trouba) deska o průměru 26 metrů. Konečná účinnost dosáhla 80 %. Japonsko (1983) zahájilo výzkum přenosu energie vrstvou ionosféry plnou volných nosičů náboje.

    Prototyp vytvořil tým Marina Solyashich (Massachusetts Institute of Technology). Rezonanční vysílač vyslal 60 wattů energie na frekvenci 10 MHz, překonal vzdálenost 2 metrů a dosáhl účinnosti 40 %. O rok později skupina Grega Leye a Mikea Kennana (Nevada) na frekvenci 60 kHz pokořila dosah 12 metrů. Věříme nejnovější vývoj rychle klasifikován.

    Publikovaný příběh završuje vytvoření letadla NASA (2003), poháněného laserovým zářením. Projekt JAXA, který byl oznámen 12. března 2015, je navržen tak, aby realizoval myšlenky Nikoly Tesly.

    Přečtěte si více: