رزرو RRL خطوط ارتباطی رله رادیویی

وضعیت فعلی جامعه با نیاز روزافزون به استفاده از سیستم های انتقال اطلاعات مشخص می شود. علیرغم پیشرفت های عظیم در حوزه مخابرات - هم در توسعه فناوری های جدید در زمینه ارتباطات و هم از نظر حجم سیستم های ارتباطی، موانع عینی بر سر راه پیشرفتهای بعدی. تنگی هم در باندهای خصوصی و هم در فضا منجر به افزایش تداخل متقابل بین سیستم‌های رادیویی فعال شده است. برای حل مشکل سازگاری الکترومغناطیسیمقررات بین المللی و داخلی ارتباطات رادیویی انجام می شود. راه حل، از جمله موارد دیگر، در امتداد مسیر باریک کردن الگوهای تابش است سیستم های آنتن، محدودیت در توان تابشی. این به تنوع فضایی سیستم های رادیویی اجازه می دهد تا استفاده از آنها را به مناطق محلی محدود کند. با این حال، این منبع نامحدود نیست.

تنظیم حالت های عملکرد موقت سیستم های رادیویی به آنها اجازه می دهد تا در یک منطقه محدود در یک بازه فرکانس استفاده شوند. با این حال، محدودیتی وجود دارد فرصت های اطلاعاتیسیستم رادیویی

با افزایش تعداد کاربران، باند فرکانسی مورد نیاز افزایش می یابد که به ده مگاهرتز می رسد. حتی در محدوده HF، کل پهنای باند آن 27 مگاهرتز است. دسترسی پخش صدادر این محدوده ها، توسعه ارتباطات رادیویی با استفاده از این فرکانس ها غیر واقعی می شود. استفاده از این باندها برای تبادل برنامه های تلویزیونی که هر کدام به پهنای باند 6.5 مگاهرتز نیاز دارند (و این شامل بازه نگهبانی نمی شود) نیز غیر واقعی است. در نتیجه، انتقال به باندهای UHF، SHF و EHF ناشی از نیازهای عینی در تبادل اطلاعات است.

با این حال، همانطور که در بخش اشاره شد. 6.1.1، نوسانات الکترومغناطیسیاین فرکانس ها فقط در یک خط مستقیم منتشر می شوند و بنابراین، آنتن های گیرنده و فرستنده باید در محدوده دید هندسی قرار داشته باشند، بدون در نظر گرفتن پراش، که افق رادیویی را 14 درصد نسبت به افق مرئی افزایش می دهد. به طور طبیعی، تصمیم برای افزایش دامنه انتقال اطلاعات با ارسال مجدد متوالی سیگنال های ارسالی - این روش ارتباطی "ارتباط رله رادیویی" نامیده می شود (شکل 11.12).

برنج. 6.12.

ایستگاه های رادیویی ترمینال (OS) و متوسط ​​(PS) در محدوده دید قرار دارند. به عنوان یک قاعده، ارتباطات رادیویی دو طرفه (دو طرفه) در خط انجام می شود. مشاهده می شود که محدودیت دامنه انتشار امواج رادیویی، از یک طرف از محدوده UHF و بالاتر، از طریق خط دید، یک نقطه ضعف است - لازم است از تجهیزات رله اضافی استفاده شود، و در از سوی دیگر، یک مزیت - با در نظر گرفتن تابش جهت دار، امکان استفاده از فرکانس های مشابه در یک منطقه محدود وجود دارد.

از خطوط رله رادیویی در جایی استفاده می شود که توجیه اقتصادی داشته باشد، به عنوان مثال، سازماندهی ارتباطات برای مدت زمان محدود یا در شرایط دشوار - زمین، زمین باتلاقی و غیره.

یک نمودار عملکردی ساده شده از خط رله رادیویی در شکل نشان داده شده است. 6.13.

برنج. 6.13.

ایستگاه های رادیویی ترمینال شامل قطعات فرستنده و گیرنده هستند. منابع اطلاعات (IS) توسط یک طرح فشرده سازی اطلاعات (IMS) ترکیب می شوند که یک ورودی سیگنال گروهی به فرستنده (ID) را تشکیل می دهد. ایستگاه‌های رادیویی میانی یک سیگنال رادیویی را دریافت و ارسال می‌کنند که برای حفظ کیفیت ارتباط مورد نیاز، در معرض بازیابی قرار می‌گیرد. بسته به زمین و طول خط رله رادیویی، ممکن است چندین ایستگاه رادیویی میانی وجود داشته باشد. در ایستگاه میانی، انتخاب و افزودن اطلاعات می‌تواند فراهم شود، در نتیجه خط به شبکه تبدیل می‌شود و مکان ایستگاه میانی به منابع و گیرندگان اطلاعات گره می‌خورد. در ایستگاه رادیویی ترمینال، علاوه بر دریافت، جداسازی نیز انجام می شود سیگنال گروهتوسط یک طرح جداسازی اطلاعات (SRI) و انتقال به گیرندگان مربوطه اطلاعات (PI) به اجزاء تبدیل شود.

کانال فیگوراتیو کاملاً مشابه به نظر می رسد. تشکیل سیگنال گروهی که در اینجا ذکر شد و جداسازی بعدی آن در بخش جداگانه ای بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت. این روش عمومی است و برای استفاده منطقی تر از دستگاه های فرستنده، گیرنده و آنتن و همچنین سازه ها - برج ها، ساختمان های موجود در سیستم استفاده می شود.

به طور جداگانه، موضوع کاهش سطح تداخل درون سیستمی وجود دارد. برای حل این مشکل، تعدادی از اقدامات در حال انجام است (شکل 6.14).

برنج. 6.14.

کار بر روی دریافت و انتقال در فرکانس ها و قطبش های مختلف انجام می شود. این امکان را فراهم می کند که در سیستم عامل و PS، سیگنال تابشی از رسیدن به ورودی گیرنده حذف شود. علاوه بر این، تغییر فرکانس های حامل در طول خط انجام می شود. علاوه بر این، مقرر شده است که ایستگاه ها در یک خط مستقیم قرار نگیرند تا سیگنال فرستنده ای که از طریق یک ایستگاه قرار دارد، همزمان با سیگنال ایستگاه همسایه وارد ورودی گیرنده نشود. جریان اطلاعاتبه کانال های فرکانس رادیویی گروه بندی می شوند و خطوط رله رادیویی (RRL) را تشکیل می دهند و ممکن است چندین مورد از آنها وجود داشته باشد، بنابراین در شکل نشان داده شده است. 6.13 و 6.14 طرح ها ساده شده اند و تنها اصل ساخت RRL را توضیح می دهند.

فاصله بین ایستگاه ها توسط خط دید تعیین می شود. برای سادگی، فرض می کنیم که زمین صاف، بدون تپه و فرورفتگی است.

روی انجیر 6. 15 مشخص شده:- شعاع زمین(رای = 6370 کیلومتر)؛/;,وh2-ارتفاع آنتن L، والف 2بالای سطح زمین. خط دید برابر با L, +د2 تقریباً سطح زمین را لمس می کند. اجازه دهید کوچک بودن /؟، و را در نظر بگیریمh2در مقایسه با /؟ 3 و فاصله بین آنتن ها را برابر با D تعیین کنیدد) + d2

برنج. 6.15.

زیرا f2R= 3500 متر، مقداری پوشش سطح زمین توسط امواج رادیویی را در نظر می گیریم:

(Dاندازه گیری شده در کیلومتر، A,u/g، - بر حسب متر). اگر /r، "/r، "25 را بشماریم، پس D= 40 کیلومتر. به عنوان یک قاعده، میزان بلند کردن آنتن به منظور کاهش هزینه دکل ها بیش از 40 متر ساخته نمی شود و D= 40 - 60 کیلومتر. در هنگام طراحی، امداد در نظر گرفته می شود و در صورت امکان، دکل های آنتن در ارتفاعات نصب می شود.

PPJI از فرکانس هایی در ناحیه 4 و 6 گیگاهرتز استفاده می کند. این امر به دست آوردن یک باند فرکانسی به اندازه کافی گسترده و در نتیجه، ارائه توان عملیاتی بالا را ممکن می سازد. در عین حال، تأثیر بارش بر پراکندگی t تأثیر ناچیزی بر جذب امواج الکترومغناطیسی در جو دارد.

در عمل، در باند 6 گیگاهرتز، یک باند فرکانسی 500 مگاهرتز اختصاص داده می شود که در آن 16 کانال تشکیل می شود - 8 کانال در هر جهت، یعنی. 8 ساقه. استفاده از قطبش های عمودی و افقی به یک آنتن اجازه می دهد تا سیگنال های رادیویی را دریافت و ارسال کند. اما این کار با تعداد کم تنه امکان پذیر است.

صنعت رله رادیویی داخلی بیش از 50 سال قدمت دارد. این صنعت در طول توسعه خود به موقعیت های مورد انتظار رسیده است. امروزه، کانال‌های رله رادیویی (RRL) خود را در ارائه مناطق دورافتاده با زیرساخت کم، پوشش فضاهای بزرگ و مناطق با ساختار زمین‌شناسی پیچیده ثابت کرده‌اند. از جمله تفاوت های قابل توجه از تکنولوژی سیمبودجه تجهیزات کمتری را اضافه کرد.

ارتباط رله رادیویی به کانال های ارتباطی بی سیم اشاره دارد، اما آنها را نباید با WI-FI معروف اشتباه گرفت. تفاوت ها عبارتند از:

• کانال های اضافی در RRL ایجاد می شوند و تجمیع اعمال می شود. از لحاظ نظری، مفهوم برد ارتباطی برای ایستگاه های رله رادیویی کاربرد ندارد، زیرا فاصله رله به تعداد دکل ها بستگی دارد.
• توان عملیاتی بالا؛
• کار در کانال دوبلکس کامل.
• استفاده از محدوده های خود (محلی) و مدولاسیون های با عملکرد بالا.

استفاده از خطوط ارتباطی رله رادیویی

خطوط ارتباطی رله رادیویی به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود. به طور کلی کانال های بی سیم جایگزین می شوند شبکه های سیمیچند کاناله ارتباط تلفنی. قرقیزستان از نظر طول خطوط ارتباطی رادیویی رله همچنان پیشتاز است. استفاده از RRL به دلیل غالب بودن مناطق کوهستانی در سراسر جمهوری است. جهت دوم تجهیز به خطوط انتقال مدرن تلویزیون است. با توجه به اینکه میانگین شعاع انتشار پخش 100 کیلومتر است، کانال های فدرالآنها بیشتر و بیشتر در ساخت مراکز تلویزیونی به اصطلاح بدون برنامه تسلط دارند.

ارتباطات بی سیم RRL به طور فعال توسط ارائه دهندگان اینترنت استفاده می شود. اپراتورهای تلفن همراه. استفاده از کانال های رله رادیویی برای سازماندهی شناخته شده است ارتباطات شرکتی. به دلیل بودجه بیشتر نسبت به WI-FI و نیاز به دریافت مجوز، RLL برای مشاغل کوچک و متوسط ​​و افراد غیرقابل دسترسی است. با در نظر گرفتن این واقعیت که مجتمع ها می توانند حتی در شرایط آب و هوایی سخت نیز کار کنند، عمر مفید تجهیزات به 30 سال می رسد.

RRL سنتی از نوع اصلی به تدریج در حال حرکت به بخش خطوط شهری است و جای خود را می دهد خطوط فیبر نوری. با این حال، چنین مراحلی مستلزم توافق بر سر بودجه پروژه است. استفاده از RRL در مناطق کم جمعیت شمالی که نیازی به پیش بینی ترافیک نیست، بدون قید و شرط باقی می ماند.

دو نوع فناوری در حال حاضر در عمل استقرار RRL استفاده می شود. اولین مورد PDH - سلسله مراتب دیجیتال Plesiochronous است. با این سازماندهی انتقال سیگنال، سرعت در حالت های 32 کانالی یا مالتی پلکسی با سرعت 2 تا 139 مگابیت بر ثانیه ارائه می شود. فناوری منسوخ تلقی می شود رله رادیویی. نسل قبلی با استاندارد SDH جایگزین شد. سلسله مراتب زمان‌بندی دیجیتال، پیوندهای ارتباطی قوی‌تری را از طریق ماژول‌های حمل و نقل STM فراهم می‌کند. سرعت استریم ها در این محدوده از 155 مگابیت بر ثانیه تا 160 گیگابیت بر ثانیه متغیر است. طبق گفته توسعه دهندگان این استاندارد، نرخ انتقال داده فناوری سازگار با PDH می تواند حتی بالاتر باشد.

در تمرین استفاده از شبکه های RRL از چندین گزینه استقرار استفاده می شود. محبوب ترین سناریوی استقرار ایستگاه، قرار دادن گام به گام برج ها در طول مسیر تجهیزات است. استفاده از فناوری هاپ به هاپ امکان ایجاد سریع تغییرات در تنظیمات موجود یا ارتقاء تجهیزات منسوخ را فراهم می کند.

اصل ساخت و ساز، تجهیزات مورد استفاده، کاربرد

اجزای اصلی که انتقال سیگنال را به مسافت های طولانی، خط دید رله رادیویی هستند. وظایف آنها شامل اطمینان از برقراری ارتباط پایدار در هنگام انتقال پیام به مصرف کننده در داخل است فرمت دیجیتال، پخش تلویزیونی و پخش صدا. ترکیب طیف موج شامل محدوده امواج سانتی متری و دسی متری است.

در محدوده های خط دید مورد استفاده، تداخل منشأ جوی و دست ساز مشاهده نمی شود. فاصله بین نزدیکترین ایستگاههای فعال در عرض طیف 30 گیگاهرتز محاسبه می شود که بستگی به ارتفاع برج ها و زمین در محل دارد.

مجموعه ای از تجهیزات برای انتقال اطلاعات در یک فرکانس یا دوبلکس استفاده می شود. اینها یک مخزن رادیویی (کانالی با پهنای باند وسیع)، یک صندوق تلفن و یک صندوق تلویزیونی هستند که برای انتقال سیگنال از نوع مربوطه طراحی شده اند. توپولوژی ساخت مجموعه ای از تجهیزات توسط یک سیستم سه سطحی نشان داده می شود:

ارتباطات رله رادیویی کاربرد گسترده ای در زمینه های اقتصاد ملی پیدا کرده است. اصل رله به طور فعال برای سازماندهی و ساخت استفاده می شود شبکه های محلیشرکت های بزرگ قابلیت اطمینان و قابلیت اطمینان سیگنال های ارسالی برای کنترل نیروها و سازماندهی ارتباطات تجاری استفاده می شود.

مزایای فناوری RRL با موفقیت در زیرساخت های صنایع با تعداد زیادی امکانات از راه دور وارد می شود. این وزارتخانه ها فرودگاه ها، راه آهن و حمل و نقل دریایی هستند. تنها ایرادی که در ساخت سیستم‌های انتقال داده قابل لمس است، نیاز به اطمینان از دید مستقیم بین تکرارکننده‌ها است. این الزام تعدادی از شرایط را برای خدمات تجهیزات فنی تعیین می کند، بودجه پروژه را به دلیل نیاز به افزایش تعداد ایستگاه های میانی افزایش می دهد.

خطوط رله رادیویی (RRL) زنجیره ای از ایستگاه های رادیویی فرستنده گیرنده (ترمینال، میانی، گره) هستند که رله های متوالی چندگانه (دریافت، تبدیل، تقویت و انتقال) سیگنال های ارسالی را انجام می دهند.

بسته به نوع انتشار امواج رادیویی مورد استفاده، RRL را می توان به دو گروه تقسیم کرد: خط دید و تروپوسفر.

خط دید RRL یکی از اصلی ترین ابزارهای زمینی برای انتقال سیگنال های تلفن، برنامه های پخش صدا و تلویزیون، داده های دیجیتال و سایر پیام ها در فواصل طولانی است. پهنای باند سیگنال های تلفنی و تلویزیونی چند کاناله چندین ده مگاهرتز است؛ بنابراین برای انتقال آنها عملاً می توان از باندهای موج دسی متر و سانتی متری که پهنای طیف کل آنها 30 گیگاهرتز است استفاده کرد.

علاوه بر این، در این محدوده ها، تداخل جوی و دست ساز تقریباً به طور کامل وجود ندارد. فاصله بین ایستگاه های مجاور (طول دهانه) آربستگی به زمین و ارتفاع آنتن ها دارد. معمولاً نزدیک یا برابر فاصله خط دید انتخاب می شود R o .برای سطح کروی زمین، با در نظر گرفتن شکست اتمسفر

که در آن h 1 و h 2 به ترتیب ارتفاع تعلیق آنتن های فرستنده و گیرنده (بر حسب متر) هستند. که در شرایط واقعی، در مورد زمین کمی ناهموار 40 - 70 کیلومتر با ارتفاع دکل های آنتن 60-100 متر.

برنج. 11.1.تصویر مشروط از RRL.

مجموعه تجهیزات فرستنده گیرنده RRL برای انتقال اطلاعات در یک فرکانس حامل (یا در دو فرکانس حامل هنگام سازماندهی ارتباطات دوبلکس) یک کانال پهن باند به نام ترانک (رادیو ترانک) را تشکیل می دهد. به تجهیزاتی که برای ارسال پیام های تلفنی در نظر گرفته شده و علاوه بر رادیو ترانک، مودم ها و تجهیزات ترکیب و قطع کانال ها را شامل می شود، ترانک تلفن می گویند.

مجموعه تجهیزات مربوطه برای انتقال سیگنال های تلویزیون کامل (همراه با سیگنال های صوتی و اغلب پخش صدا) صندوق تلویزیون نامیده می شود. اکثر RRL های مدرن چند لوله ای هستند. در عین حال ممکن است علاوه بر ترانک های کاری، یک یا دو ترانک رزرو و گاهی اوقات یک ترانک جداگانه برای اینترکام وجود داشته باشد. با افزایش تعداد ترانک ها، میزان تجهیزات (تعداد فرستنده و گیرنده) در ایستگاه های RRL نیز به همان نسبت افزایش می یابد.

بخشی از RRL (یکی از گزینه ها) به طور معمول در شکل نشان داده شده است. 11.1، که در آن ایستگاه های رله رادیویی از سه نوع به طور مستقیم علامت گذاری شده اند: ترمینال (ORS)، متوسط ​​(PRS) و گره (URS).

ORS پیام های دریافتی از طریق خطوط اصلی از مبادلات تلفن راه دور (MTS)، اتاق های تجهیزات تلویزیونی راه دور (MTA) و اتاق های تجهیزات پخش از راه دور (MBA) را به سیگنال های ارسال شده از طریق RRL و همچنین تبدیل معکوس تبدیل می کند. در OPC، یک مسیر سیگنالینگ خطی شروع و پایان می یابد.

با کمک RRS، جریان های اطلاعاتی منتقل شده روی RRL های مختلف، منشعب و ترکیب می شوند که در تقاطع آنها RRS قرار دارد. URS همچنین شامل ایستگاه‌های RRL است که سیگنال‌های تلفن، تلویزیون و سایر سیگنال‌های ورودی و خروجی را وارد می‌کند و از طریق آنها محل استقرار نزدیک URS به سایر نقاط این خط متصل می‌شود.

برنج. 11.2.طرح ساختاریتکرار کننده تک لول RRL.

1 , 10 - آنتن ها؛ 2,6 - مسیرهای تغذیه کننده؛ 3,7 - فرستنده و گیرنده؛ 4,9 - گیرنده ها
5,8 - فرستنده ها

در ORS یا URS، همیشه یک کادر فنی وجود دارد که نه تنها به این ایستگاه ها خدمت می کند، بلکه نزدیکترین PRS ها را با استفاده از یک سیستم تله سرویس ویژه نظارت و کنترل می کند. بخش RRL (300-500 کیلومتر) بین ایستگاه های سرویس دهی شده همسایه تقریباً به نصف تقسیم می شود به طوری که یک قسمت از RRS در منطقه خدمات از راه دور یک URS (ORS) قرار می گیرد و قسمت دیگر RRS توسط سرویس ارائه می شود. یک URS دیگر (ORS).

DRS ها عملکرد تکرار کننده های فعال را بدون جداسازی سیگنال های مخابراتی ارسالی و معرفی سیگنال های جدید انجام می دهند و به عنوان یک قاعده، بدون پرسنل خدمات دائمی کار می کنند. نمودار ساختاری تکرار کننده PRS در شکل 1 نشان داده شده است. 11.2. با رله فعال سیگنال ها به PRS، از دو آنتن واقع در همان دکل استفاده می شود. در این شرایط، جلوگیری از ورود مقداری از برق کار دشواری است سیگنال تقویت شدهتوسط آنتن فرستنده به ورودی آنتن گیرنده گسیل می شود. اگر اقدامات خاصی انجام نشود، اتصال مشخص شده بین خروجی و ورودی تقویت کننده تکرار کننده می تواند منجر به خود تحریکی آن شود که در آن عملکرد خود را متوقف می کند.

برنج. 11.3.طرح های توزیع فرکانس در RRL.

یک راه موثر برای از بین بردن خطر خود تحریکی، جدا کردن فرکانس سیگنال ها در ورودی و خروجی تکرار کننده است. در این حالت، تکرار کننده باید گیرنده ها و فرستنده هایی را که در فرکانس های مختلف کار می کنند نصب کند. اگر RRL ارتباط همزمان را در جهت جلو و عقب فراهم کند، تعداد گیرنده‌ها و فرستنده‌ها دو برابر می‌شود و به چنین تنه‌ای دوبلکس می‌گویند (شکل 11.2 را ببینید). در این حالت، هر آنتن در ایستگاه ها هم برای ارسال و هم برای دریافت سیگنال های فرکانس بالا در هر جهت ارتباط استفاده می شود.

عملکرد همزمان چندین تأسیسات رادیویی در ایستگاه ها و در کل RRL تنها در صورتی امکان پذیر است که تداخل بین آنها حذف شود. برای این منظور، طرح های فرکانس ایجاد می شود، یعنی. برنامه هایی برای توزیع فرکانس برای انتقال، دریافت و نوسان سازهای محلی در RRL.

مطالعات نشان داده است که در حالت محدود کننده برای ارتباط دو طرفه از طریق RRL (حالت دوطرفه)، تنها می توان از دو فرکانس کاری ƒ 1 و ƒ 2 استفاده کرد. نمونه ای از RRL با چنین پلان دو فرکانس به طور معمول در شکل نشان داده شده است. 11.3، آ.هرچه فرکانس های عملیاتی کمتری در خط استفاده شود، از بین بردن تداخل سیگنال هایی که در فرکانس منطبق هستند، اما برای گیرنده های مختلف در نظر گرفته شده اند، دشوارتر است. برای جلوگیری از چنین شرایطی در RRL، آنها سعی می کنند از آنتن هایی با الگوی تشعشع باریک، با کمترین سطح ممکن از لوب های جانبی و عقب استفاده کنند. برای جهات مختلف اتصال یک موج با نوع مختلفقطبی شدن؛ ایستگاه های فردی را طوری ترتیب دهید که مسیر نوعی خط شکسته باشد.

اگر ارتباط در محدوده امواج سانتی متری انجام شود، اعمال این اقدامات مشکلی ایجاد نمی کند. دستگاه های آنتن واقعی در کمتر از فرکانس های بالا، کنش جهت دار کمتری دارند. بنابراین، در RRL محدوده دسی متر، لازم است فرکانس های دریافت در هر ایستگاه پخش شود. در این حالت، برای جهت های رو به جلو و معکوس ارتباط، جفت فرکانس های مختلف ƒ 1، ƒ 2 و ƒ 3، ƒ 4 (طرح چهار فرکانس) انتخاب می شوند (شکل 11.3 را ببینید، ب)و پهنای باند مورد نیاز برای سیستم ارتباطی دو برابر خواهد شد. طرح چهار فرکانس نیازی به حفاظت های فوق ندارد، اما از نظر استفاده از پهنای باند به صرفه نیست. تعداد کانال‌های رادیویی که می‌توان در محدوده فرکانس اختصاص‌یافته تشکیل داد، با طرح چهار فرکانس، نصف آن با طرح دو فرکانس است.

برای ارتباط مایکروویو عمدتا از امواج سانتی متری استفاده می شود، بنابراین پلان دو فرکانس بیشترین استفاده را دارد.

توسعه آنتن ها، مانند کل توسعه مهندسی رادیو، از اولین آنتن A. S. Popov به شکل یک سیم بلند معلق در بالای زمین تا ساختارهای پیچیده مانند آنتن های رادار مدرن و رله رادیویی، راه طولانی و دشواری را طی کرده است. تیم های کاملی از دانشمندان و مهندسان در حال حاضر روی طراحی و تحقیقات خود کار می کنند.

ایجاد سیستم های باند پهندر مهندسی رادیو، چه آنتن، تقویت کننده و غیره، همیشه با مشکلات قابل توجهی همراه است. هر کسی که در خانه تلویزیون دارد می داند که برای دریافت با کیفیت بالا، مثلا یک سوم کانال تلویزیونیک آنتن متفاوت با ابعاد متفاوت در مقایسه با آنتن کانال اول مورد نیاز است. و ایجاد آن بسیار سخت است آنتن های تلویزیون، برای همه به یک اندازه موثر است برنامه های تلویزیونی. با این حال، در طول موج های سانتی متر و دسی متر، این مشکلات برطرف شد. پیوندهای رله رادیویی از آنتن‌های باند بسیار پهنی استفاده می‌کنند که در باند فرکانس اشغال شده توسط چندین ترانک فرکانس بالا به همان اندازه خوب کار می‌کنند. از طرفی این آنتن ها به شدت جهت دار هستند.

بیایید ببینیم که چگونه می توان یک آنتن بسیار جهت دار به دست آورد، برای این کار باید بر چه مشکلاتی غلبه کرد.

اول از همه، ما به یکی از اصول اساسی فناوری آنتن اشاره می کنیم، که شامل این واقعیت است که ویژگی های آنتن در هنگام انتشار امواج رادیویی، یعنی هدایت، پهنای باند و موارد دیگر، زمانی که از همان آنتن برای دریافت رادیو استفاده می شود، بدون تغییر باقی می مانند. امواج. بر اساس این اصل، در آینده فقط در مورد آنتن های فرستنده صحبت خواهیم کرد، با این فرض که آنتن های گیرنده از نظر طراحی یکسان هستند و بنابراین به همان اندازه کارآمد عمل می کنند. در عمل، در لینک های مایکروویو، آنتن های فرستنده و گیرنده همیشه یکسان هستند.

یک آنتن پخش معمولی یا ایستگاه تلویزیونی امواج رادیویی را به طور یکنواخت در همه جهات تابش می کند. این بدان معنی است که قدرت فرستنده در همه جهات به طور مساوی توزیع می شود و تنها بخش کوچکی از انرژی تابشی در هر جهت منتشر می شود.

اجازه دهید در سمت گیرنده سیگنال های ایستگاه فرستنده را دریافت کنیم. اگر فرستنده امواج رادیویی را از طریق یک آنتن همه جهته ساطع کند، در سمت گیرنده سیگنالی با قدر معین دریافت خواهیم کرد. حال اجازه دهید آنتن فرستنده را به یک جهت دار تغییر دهیم و جهت حداکثر تابش را در آنتن گیرنده "هدف کنیم". در سمت گیرنده، افزایش شدید سیگنال دریافتی وجود خواهد داشت، اگرچه قدرت فرستنده بدون تغییر باقی مانده است. به نظر می رسد که آنتن، همانطور که بود، سیگنال را تقویت می کند.

در خطوط رله رادیویی از آنتن های نوک تیز استفاده می شود که دارای بهره (در قدرت) در حد هزار یا حتی ده ها هزار و عرض پرتو رادیویی حدود 1-2 درجه هستند. مورد دوم به این معنی است که آنتن تقریباً هیچ چیز را در همه جهات که با اصلی آن بیش از 0.5-1 درجه متفاوت است تابش نمی کند.

بنابراین، به دلیل "تقویت" آنتن ها، توان فرستنده ها را می توان چندین هزار برابر در مقایسه با توانی که در صورت همه جانبه بودن آنتن ها لازم بود کاهش داد. از سوی دیگر، به دلیل جهت دهی آنتن ها، تداخل یک خط رله رادیویی به شدت کاهش می یابد.

به دیگری، حتی اگر نزدیک به هم قرار داشته باشند و در فرکانس های یکسانی کار کنند.

"بهره" یک آنتن جهت دار با این واقعیت توضیح داده می شود که انرژی تابش شده توسط فرستنده را به طور مساوی در همه جهات توزیع نمی کند، بلکه آن را در یک جهت هدایت می کند، یعنی انرژی فرستنده را از همه جهات به داخل جمع می کند. یکی کلمه "تقویت" در گیومه است زیرا آنتن انرژی یک منبع خارجی را به انرژی سیگنال رادیویی تبدیل نمی کند، همانطور که در فرستنده و گیرنده وجود دارد، جایی که انرژی منابع قدرت به انرژی تبدیل می شود. لوله های رادیویی به انرژی فرکانس بالا تبدیل می شوند و تنها به دلیل منابع انرژی انرژی سیگنال مفید را تقویت می کنند.

رایج ترین آنها در خطوط رله رادیویی آنتن های سهموی و عدسی هستند.

برنج. 17 اصل کار یک آنتن سهموی را توضیح می دهد. ظاهردر شکل داده شده است. 14.

دارای یک تغذیه با طراحی خاص یا به شکل انتهای باز موجبر است که انرژی ساطع شده توسط آن را به یک بازتابنده فلزی با شکل سهمی (اغلب به شکل پارابولوئید چرخشی) هدایت می کند. تابش دهنده ای که پرتوی واگرا از امواج رادیویی ساطع می کند (پرتوهای AB و AB "در شکل 17) d در کانون سهمی، یعنی در نقطه خاصی A در محور چرخش آن قرار دارد. اگر پرتوده بسیار کوچک یا همانطور که آنها می گویند، اشاره کنید، سپس پرتوهای منعکس شده از پارابولوئید موازی و به سمت آنتن گیرنده هدایت می شوند (در شکل 17، پرتو BV موازی با پرتو B"B است)، یعنی تقریباً
تمام انرژی امواج رادیویی ساطع شده توسط فرستنده در جهتی که ما نیاز داریم منتشر می شود.

اما از آنجایی که تابش‌دهنده ابعاد محدودی دارد و دقیقاً در کانون نیست، پرتوهای منعکس شده از پارابولوئید کاملاً موازی نیستند: آنها تا حدودی واگرا می‌شوند.

مطالعات متعدد روی آنتن های بسیار جهت دار، و به ویژه آنتن های سهمی، نشان داده است که هر چه قطر سطح سهموی در مقایسه با طول موج بیشتر باشد، پرتو امواج رادیویی ساطع شده از آن باریک تر، جهت پذیری آن بیشتر می شود.

پارابولوئیدهای ایستگاه‌های رله رادیویی روی امواج سانتی‌متری قطری بین 3-4 متر دارند و از هزار تا ده هزار توان بهره می‌برند. در طول موج های متر، جهت آنتن ها کمتر است و بهره تنها 50-*-500 است، زیرا نمی توانیم اندازه آنتن ها را متناسب با افزایش طول موج هنگام حرکت از امواج سانتی متری به متری افزایش دهیم. در غیر این صورت، باید آینه های سهموی به اندازه ده ها متر داشته باشیم. نصب آنها نیاز به پشتیبانی آنتن بسیار حجیم و گران قیمت دارد.

دستگاه آنتن عدسی بر اساس اصل شکست امواج رادیویی در مرز دو رسانه است، یعنی تغییر جهت پرتو هنگام حرکت از یک رسانه به رسانه دیگر.

اگر یک عدسی برای امواج نور، به عنوان مثال یک عدسی نوری، یک شیشه یا بدنه دیگری است که نسبت به نور یک شکل محدب یا مقعر خاص (عینک، عدسی دوربین و غیره) شفاف است، در این صورت عدسی برای امواج رادیویی معمولاً دارای ظاهری کاملاً متفاوت است. چشم انداز. به عنوان مثال، می تواند مجموعه ای از صفحات فلزی با شکل خاص به موازات یکدیگر باشد (شکل 18)، که توسط شکاف های هوا از هم جدا شده اند. شکل صفحات به گونه ای انتخاب می شود که پرتو واگرا امواج رادیویی که از طریق موجبر روی عدسی وارد می شود پس از عبور از لنز موازی شود. و اینجا از اندازه های بیشترخروجی لنز در مقایسه با طول موج، جهت آنتن بالاتر است.

بوق جلوی لنز برای اطمینان از اینکه تمام انرژی با فرکانس بالا که از موجبر خارج می شود به لنز برخورد می کند.

گاهی اوقات از آنتن های شاخ خالص در خطوط رله رادیویی استفاده می شود. از نظر ساختاری، آنها ساده‌تر و بسیار سبک‌تر از لنزهای شیپوری هستند، با این حال، با اندازه‌های یکسان سوراخ‌ها، اولین‌ها بهره کمتری دارند. علاوه بر این، طول شاخ در اینجا باید در 1.5 در نظر گرفته شود.

2 برابر بیشتر از لنزها.

علاوه بر جهت دهی، نیاز به عدم وجود تأثیرات متقابل بین آنتن های گیرنده و فرستنده واقع در همان ایستگاه میانی بر روی آنتن های خطوط رله رادیویی تحمیل می شود.

به نظر می رسد که آنتن هایی که در بالا توضیح داده شد، تمام انرژی را در جهت اصلی تابش نمی کنند. بخش ناچیز

لنزهای A/Justin

روی انجیر 20 طراحی سیستم آنتن ایستگاه رله دیگری را نشان می دهد که در پیوندهای رادیویی "محلی" استفاده می شود. به لطف استفاده هوشمندانه از بازتابنده‌های تخت، ساخت این ایستگاه بسیار ارزان‌تر از ایستگاه‌های نشان‌داده‌شده در شکل 1 است. 12 و شکل 16.

اصل عملکرد چنین سیستم آنتنی به شرح زیر است: آنتن های با بهره بالا بسیار نزدیک به گیرنده گیرنده در سقف یک ساختمان ایستگاه رله یک طبقه نصب می شوند.

طول کمی از موجبرها یا کابل ها به دست می آید، و در نتیجه، مقدار کمی از تلفات در آنها. تابش آنتن فرستنده به صورت عمودی به سمت بالا هدایت می شود. روی دکل‌های فولادی سبک، سوراخ‌دار (یعنی دارای سوراخ‌هایی برای کاهش بار باد) ورق‌های فلزی در ارتفاع مورد نیاز و با زاویه 45 درجه نسبت به افق ثابت می‌شوند. یک پرتو رادیویی عمودی، مانند نور یک آینه، از صفحات به سمت ایستگاه رله بعدی منعکس می شود. آنتن گیرنده نیز به همین ترتیب تنظیم شده است.

همچنین متذکر می شویم که اغلب فقط از دو آنتن به جای چهار آنتن در ایستگاه های میانی خطوط رله رادیویی استفاده می شود. انتقال و دریافت یک جهت بر روی یک آنتن انجام می شود. این
فقط در خطوط نسبتاً کم کانال امکان پذیر است، جایی که تعداد ترانک های فرکانس بالا از 3 تجاوز نمی کند. به طوری که سیگنال ساطع شده بر سیگنال دریافتی تأثیر نمی گذارد، باندهای فرکانسی آنها حدوداً از یکدیگر جدا می شوند.

در 100 مگاهرتز (سیستم مالتی پلکس کانال در یک فرکانس را به خاطر بسپارید). در این حالت با استفاده از فیلترها می توان باند فرکانسی ارسالی و دریافتی را به خوبی از هم جدا کرد.

ارتباط رله رادیویی کانال های ارتباطی دوبلکس با کیفیت بالا را فراهم می کند که عملاً به زمان سال و روز، شرایط آب و هوایی و تداخل جوی بستگی ندارد.

هنگام سازماندهی ارتباطات رله رادیویی، لازم است وابستگی آن به زمین در نظر گرفته شود، که این امر مستلزم انتخاب دقیق مسیر خط ارتباطی، عدم امکان بهره برداری یا کاهش قابل توجه محدوده ایستگاه های رله رادیویی در حرکت است. امکان رهگیری ارسال ها و ایجاد تداخل رادیویی توسط دشمن.

ارتباطات رله رادیویی را می توان در جهت، در امتداد شبکه و در امتداد محور سازماندهی کرد. استفاده از این یا آن روش در هر مورد جداگانه به شرایط خاص موقعیت، ویژگی های سازمان مدیریت، زمین، اهمیت این ارتباط، نیاز به مبادله، در دسترس بودن بودجه و سایر عوامل بستگی دارد.

جهت رله رادیویی - این یک روش سازماندهی ارتباط بین دو نقطه کنترل (فرماندهان، ستاد) است (شکل 19).

شکل 19. سازماندهی ارتباط رله رادیویی بر اساس جهت

این روش بیشترین قابلیت اطمینان جهت ارتباط و پهنای باند بیشتر آن را فراهم می کند، اما در مقایسه با روش های دیگر، معمولاً نیاز به افزایش مصرف فرکانس ها و ایستگاه های رله رادیویی در ستاد سازماندهی ارتباطات دارد. علاوه بر این، هنگام سازماندهی ارتباطات در جهت ها، مشکلاتی در مکان یابی ایجاد می شود تعداد زیادیایستگاه‌های رله رادیویی بدون تداخل متقابل در مرکز ارتباط ستاد ارشد و امکان مانور کانال‌های بین جهت‌ها منتفی است.

شبکه رله رادیویی - این یک روش سازماندهی ارتباطات است که در آن اتصال نقطه کنترل ارشد (فرمانده، ستاد) با چندین نقطه کنترل زیرمجموعه (فرماندهان، ستاد) با استفاده از یک نیمه مجموعه رله رادیویی انجام می شود (شکل 20).

شکل 20. سازماندهی یک شبکه رله رادیویی

هنگام کار بر روی یک شبکه، فرستنده های ایستگاه های رله رادیویی خبرنگاران تابعه به طور مداوم بر روی فرکانس گیرنده ایستگاه اصلی تنظیم می شوند. باید در نظر داشت که در صورت عدم وجود تبادل، تمام ایستگاه های شبکه باید در حالت سیمپلکس، یعنی در حالت آماده به کار باشند. حق تماس عمدتاً به ایستگاه اصلی اعطا می شود. پس از اینکه ایستگاه اصلی با یکی از خبرنگاران تماس گرفت، مکالمه بین آنها می تواند ادامه یابد حالت دوبلکس. در پایان مکالمه، ایستگاه‌ها به حالت عادی برمی‌گردند حالت سیمپلکس. تعداد ایستگاه های رله رادیویی در شبکه نباید بیش از سه یا چهار ایستگاه باشد.

ارتباط از طریق شبکه عمدتا زمانی امکان پذیر است که ایستگاه اصلی روی یک آنتن همه جهته (شلاق) کار کند. بسته به موقعیت، خبرنگاران فرعی می توانند از آنتن های شلاقی و جهت دار استفاده کنند. اگر خبرنگاران فرعی نسبت به ایستگاه اصلی در یک جهت یا در بخش تابش جهت آنتن ایستگاه اصلی قرار داشته باشند، می توان ارتباط بین فرمانده ارشد و زیردستان را از طریق شبکه و هنگام کار بر روی یک آنتن جهت دار با زاویه جهت دهی نسبتاً بزرگ (60-70 درجه).

محور رله رادیویی - این یک روش سازماندهی ارتباط رله رادیویی است که در آن اتصال نقطه کنترل ارشد (فرمانده، ستاد) با چندین نقطه کنترل تابعه (فرماندهان، ستاد) از طریق یک خط رله رادیویی مستقر در جهت حرکت انجام می شود. نقطه کنترل آن یا یکی از نقاط کنترل 1 ستاد تابعه (شکل 23).

شکل 21. سازماندهی محور رله رادیویی

ارتباط بین پست فرماندهی ستاد ارشد و پست های فرماندهی از طریق مراکز ارتباطی پشتیبانی (کمکی) انجام می شود که در آن تلفن و کانال های تلگرافبین نقاط کنترل

در مقایسه با ارتباطات در جهت، سازماندهی ارتباطات رله رادیویی در امتداد محور، تعداد ایستگاه‌های رله رادیویی را در مرکز ارتباط مرکز کنترل ستاد ارشد کاهش می‌دهد و در نتیجه تخصیص فرکانس‌ها به این ایستگاه‌ها را بدون تداخل متقابل ساده می‌کند و این امکان را فراهم می‌کند که کانال های مانور، استفاده کارآمدتر از آنها را تضمین می کند و زمان انتخاب و محاسبه مسیرها را کاهش می دهد، مدیریت ارتباطات رله رادیویی را تسهیل می کند و به پرسنل کمتری برای حفاظت و دفاع از ایستگاه های میانی نیاز دارد. معایب این روش وابستگی کل رله رادیویی به عملکرد خط مرکزی و نیاز به سوئیچینگ کانال اضافی در گره های ارتباطی مرجع (کمکی) است. پهنای باندمحور با ظرفیت خط مرکزی تعیین می شود، بنابراین سازماندهی ارتباط رله رادیویی در امتداد محور تنها در صورتی توصیه می شود که از ایستگاه های چند کاناله در خط مرکزی و ایستگاه های کانال پایین در خطوط مرجع استفاده شود. استفاده از ایستگاه های کانال پایین برای محور، اثر مطلوبی را ایجاد نمی کند، زیرا به تعداد قابل توجهی از این ایستگاه ها و فرکانس ها نیاز دارد.

ارتباط رله رادیویی به طور مستقیم یا از طریق ایستگاه های رله رادیویی میانی (رله) انجام می شود. این ایستگاه‌ها در مواردی مستقر می‌شوند که ارتباط مستقیم بین ایستگاه‌های پایانه به دلیل دور بودن از یکدیگر یا به دلیل شرایط زمین و همچنین در صورت لزوم تخصیص کانال در یک نقطه میانی برقرار نمی‌شود.