Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

размножаване

Линиите за комуникация, базирани на радио

Лекция 2

Съществуващите видове комуникационни линии (LS) в зависимост от сигнала размножаване среда могат да бъдат разделени на жични и атмосферно линия (RL). Започнете да използвате и безжична оптична връзка.

Чрез комуникационните линии, трябва да отговарят на следните основни изисквания:

· Да общуваме на необходимото разстояние;

· Високоскоростен и годността за предаването на различни видове съобщения;

· Защита на вериги и взаимното влияние на външния шум, както и физически влияния (изветряне, корозия и т.н.);

· Устойчивост на линия параметри, стабилност и надеждност на съобщението;

· Икономическо комуникационна система като цяло.

Помислете за особеностите на разпространение на електромагнитни вълни с различни вълните.

Електромагнитни колебания, използвани за целите на комуникацията, без жици разделени на радиовълни и оптически вълни, се характеризират с честота на трептене и дължина на вълната, и е разделена на 9 обхвати радиовълни и оптически вълни 3 обсег.

Радиовълни от предавателната антена, преди да стигнем до приемната антена, обикновено са труден път. Величината на напрегнатостта на полето в точката на приемане се влияе от много фактори. Основните от тях са:

  • електромагнитни вълни, отразени от повърхността на Земята;
  • Пречупване (отражение) в йонизирани слоеве на атмосферата (йоносферата);
  • разсейване от диелектрични нехомогенности в ниската част на атмосферата (тропосферата);
  • дифракция на сферичната издатина на Земята.

Освен напрегнатостта на полето в приемника зависи от дължината на вълната, в земната атмосфера, осветена от слънцето и други фактори.

Класификация и методи за размножаване са показани в таблица. И Таблица 2.1. 2. 2. Разделението на радиовълните върху границите, определени от международните правила за радиото на ITU-R.

Таблица 2.1 - Класификация на радио вълни ленти

Вид на радиовълни Radio Wave Type Обхватът на радиовълни (дължина на вълната) Но Мер диа-Paso-на честотна лента Вид на радиочестоти
Miriametrovye Extra-дълго 10..100 км 3..30 кХц Много ниска (VLF)
километър дълго 1..10 км 30..300 кХц Low (LF)
hectometre среден 100..1000 м 300..3000 кХц Medium (МФ)
десет метра кратко 10..100 м 3..30 MHz Висока честота (HF)
метър 1..10 м 30..300 MHz Много висока (VHF)
дециметър Ultrashort-Kie 10..100 см 300.3000 MHz Свръхвисоки (UHF)
сантиметър 1..10 см 3..30 GHz Свръхвисока честота (UHF)
милиметър 1..10 мм 30..300 GHz Ултра висока честота (EHF)
Detsimillimetro-ции 0.1..1 мм 300..3000 GHz Gipervysokie (GWh)

Таблица 2 0.2 - Методи за размножаване



Вид на радиовълни Основните методи на размножаване комуникация гама
Miriametrovye и километър (изключително дълго и дълго) Дифракция Reflection на Земята и йоносферата До хиляда километра на хиляди километри
Hectometre (средно) Дифракция на пречупване в йоносферата Стотици хиляди км км
Дециметровия (къса) Пречупване и отражение в йоносферата на Земята хиляди километри
VHF и по-кратък Свободното разпространение и отражението от земята разсейване в тропосферата Десетки хиляди км км

честота на трептене е свързан с дължина на вълната от съотношението:

F = C / λ, където е - честота в Hz; с = 3 х 10 8 m / и - скоростта на разпространение на електромагнитните вълни в свободното пространство; λ - дължина на вълната, м.

От Таблица 2.1 показва, че дължината на вълната в диапазона от 5 (дълги вълни) се изчислява в километри, в 10-11 обхват (UHF ленти) на - в сантиметри и мм. В оптичния диапазон на дължината на вълната изчислените микрометра на.

Дължина на вълната определя спецификата на електромагнитната енергия в околната среда на Земята. Припомнете си, че дифракцията на радиовълни, феномен, произтичащи по време на среща на радиовълни с препятствия. размножаване на радио вълни в среща с препятствие еднородна среда варира в амплитуда и фаза и влиза зоната на сянка, се отклонява от праволинейното пътя. В действителни случаи, разпространение на радиовълни препятствия може да бъде във всякаква форма и да бъде или непрозрачен или полупрозрачен на радиовълни.

Вълни от всяка група имат свои собствени характеристики, размножаване, но в границите на диапазоните, няма резки промени в тези функции.

Радиовълните свободно пътуване в космоса в прави линии и нямат абсорбция. Размножаване загуба на електромагнитни вълни в свободното пространство се обяснява с намаляване на увеличенията на радиация на плътността на мощността на разстоянието може да се намери по следната формула

L 0 = 20 LG (4,189 · 04 октомври R 0 · е), децибела

където R 0 - разстояние, км, F - честота GHz.

радио връзка (радио канали) средата на разпространение на електромагнитните вълни в по-голямата част от случаите (с изключение на комуникациите между космическия кораб) е земната атмосфера. Фиг. 2.1 представя опростена структура на земната атмосфера. В действителност, на структурата на атмосферата и по-трудно се има предвид разделението в тропосферата, стратосферата и йоносферата е доста произволно. Височината на слоевете показани е приблизителна и е различен за различните географски точки на Земята. В тропосферата, концентрира около 80% от теглото на атмосферата и около 20% - в стратосферата. Плътността на атмосферата в йоносферата е изключително малка, на границата между йоносферата и пространство-е условно понятие, тъй като има още следи от атмосферата на височина над 400 км. Смята се, че в края на повторно влизане на височина на около 120 км.

Въздействието на околната среда върху разпространението на електромагнитните вълни се появява, за да се промени (най-вече намаляване) поле вълна амплитуда, промяна на скоростта и посоката на разпространение на вълната в ротацията на поляризация самолета [1] и в нарушаването на предаваните сигнали.

Радиовълните посадъчен в близост (по скалата на дължина на вълната) върху повърхността на Земята, която наричаме Земя, Радио вълни повърхност (фиг. 2.2).

Фигура 2.1 - Структурата на земната атмосфера

условия Размножаване на естествени склонове се определят от много фактори, в околностите на Земята: влиянието на земната повърхност, както и различни препятствия, присъствието на атмосферата, усвояването на електромагнитна енергия в hydrometeors (дъжд, сняг, мъгла, смог, и т.н.). повърхността на Земята има значителен ефект върху разпространението на радиовълните, е полу-проводима среда, която поглъща енергия.

Фигура 2.2 - Земята, повърхността радио

Атмосферата околния свят се разграничат две области, които влияят на разпространението на радиовълните: тропосферата и йоносферата.

Тропосферата е неравномерно във вертикална посока и по повърхността, освен че електрически променя чрез промяна на метеорологичните условия.

Разпределение на тропосферен вълни, дължащи се на пречупване (огъване вълна траектория) в хетерогенни среди, както и разсейването и отражението на радио вълни от различни нередности.

В йоносферата, плътността на газ е много ниска и газът се йонизира, т.е.. Е. Има голям брой свободни електрони. Наличието на свободни електрони в голяма степен се отразява на електрическите свойства на газа и прави възможно отражение на радиовълни от йоносферата. Чрез последователни отражения от йоносферата и повърхността на Земята радиовълните се разпространяват на големи разстояния (например вълни могат да се огъват по целия свят по няколко пъти). В йоносферата е нехомогенна среда, и радиовълни са разпръснати в това, което прави възможно разпространението на радиовълните на дълги разстояния. Радиовълните, които се разпространяват чрез отражение от йоносферата или разсейване ще бъдат призовани на йоносферата, пространствени вълни.

Извън плътността на йоносферата и електронната плътност газ е намалена, и на разстояние от 3-4.5 радиуса на свят, земната атмосфера отива в космоса, където газът е напълно йонизиран плътност протон равна на плътността на електрони и е само 2-20 електрони / см 3 , Условия за разпространение на радиовълни в пространството близо до условията за размножаване в горното пространство. Така, че е възможно да се разглежда отделно от въздействието върху разпространението на радиовълните земната повърхност, тропосферата, йоносфера и пространството.

Кривината на земната повърхност, неравномерен релеф на местността и различни изкуствени бариери е също силно влияние върху разпространението на електромагнитните вълни. В случай на съвместно измерване на бариерите на дължината на вълната и вълна размери могат да се огъват около тях. Например, радиовълни 4 - 5 ленти (дълъг и изключително дълго вълни) имат способността да се огъват около повърхността на Земята и могат да изминат разстояние от няколко хиляди километра от повърхността лъчи (Фигура 2.3.).

Качеството на връзката зависи малко от сезона или времето на деня. Въпреки това, връзките в тези ленти имат много тясна честотна лента и могат да бъдат способни да предават ограничено количество радио, телефон, телеграф и факсимилни съобщения.

Дълги и особено изключително дълги вълни се абсорбират, когато се преминава малко по-дебел в земята или морето. По този начин, на дължината на вълната на 20-30 км може да проникне в морето на дълбочина от няколко десетки метра и, следователно, могат да се използват за комуникация с потопени подводници, подземни и за радио комуникация.

Фигура 2.3 - Extra-дълги и дълги вълни, пликове земната повърхност

Повърхността на 6 група (средни вълни) претърпява лъч силна абсорбция и могат да се разпространяват на разстояние от 500-1,500 км. Въпреки това, увеличаване на плътността на йоносферата (през нощта) в средни вълни лента сигнали могат да се разпространяват пространствен лъч, който може да осигури комуникация на разстояние от няколко хиляди километра (фиг. 2.4).

Фигура 2.4 - Разпределение hectometre, средни вълни (диапазон 6)

Ефира 7 лента (къси вълни) повърхностни лъчи се разпространяват на къси разстояния в резултат на поглъщане на енергията на Земята повърхност (фиг. 2.5). Въпреки това, пространственото дължина на вълната са многократно отразена от йоносферата и повърхността на Земята, за да мине много дълги разстояния, до глобално, предоставяне на излъчването на телевизионни сигнали, радио-телефония или радиотелеграфия.

Фигура 2.5 - Разпределение на къси вълни

Разпространение на вълната по този начин е доста нестабилна и склонна към силна замира като бавна (над година, сезон, час на ден, и т.н.), и бързо, с период на акции и дялове на секунди. Бавно замира обяснява с промени в състоянието на йоносферата, и бързо - взаимодействие на множество греди, които може да се получи в момента на приемане.

Като цяло, вълните се разпространяват по-добри през нощта, а понякога могат да се последователно отразява от йоносферата и повърхността на Земята, завой по целия свят.

Радиовълните 8-12 кръг (фиг. 2.6) могат да предават много по-обширна информация, включително и телевизионни сигнали, мулти линия телефони, високоскоростни цифрови потоци.

Въпреки това, диапазоните пространствени дължина на вълната от тях преминават през йоносферата в космоса и почти не се вписва, и повърхностни вълни за наземни цели простират почти линейно, почти первази земната повърхност.

Фигура 2.6 - Разпределение на ultrashort вълни

Следователно, те са стабилни само на разстояние от линията на погледа между антените на предаване и приемане на оборудването. Това разстояние от десетки километри (в реални общите дълбочинни антени в няколко десетки метра) и за предаване на сигнали на големи разстояния трябва да се изгради верига от ретранслатори, образували радиорелейни линии (РРЛ).

Важен метод за предаване на сигнали на диапазони на дълги разстояния е да се използва за полагане на комуникационните спътници. Сателитни системи могат да предават информация за десетки хиляди километри и обхващат големи площи от повърхността на Земята, което е спад с организацията на глобалните комуникационни системи.

Можете също да изпращате сигнали 8-9 кръг на големи разстояния (далеч над линията на зрението), дължащи се на разсейване на електромагнитна енергия в гънки на тропосферата. Този принцип се използва в тропосферата радиовръзката (TRL).

С увеличаване на честотата (по-голяма от 10 GHz), радиовълни са отслабени в атмосферата на газове и особено силно - в дъжд, сняг, град. Поради това, в тези диапазони на стабилна разпространение на електромагнитните вълни е възможно на разстояние по-малко от разстоянието на линията на погледа.

В оптичните дължини на вълните може да прехвърля огромни количества данни. По принцип 3 кръг на оптичните дължини на вълните (инфрачервени) се използва за целите на комуникацията. Когато посадъчен в отворено пространство, те са обект на по-голямо затихване в атмосферата и на практика осигури връзка на разстояние 4-5 км, но използването на такива системи за комуникация не е необходимо да се сдобие с разрешение от проверките на телекомуникациите.

Пълен затихване на светлина в атмосферата се дължи на няколко фактора. Разграничаване затихване на светлина в атмосфера, свободна от облаци и мъгла, и светлина за мъгла затихването на. Първият вид се състои от отслабването на разсейването на светлината от молекулите на газа и водна пара и селективни придобивания. Селективно абсорбция в газове и водна пара в атмосферата се дължи на взаимодействието на електронни вибрационно и въртене енергия от електромагнитни вълни с определена честота. Основният ефект на абсорбента има водна пара като съдържанието му далеч надвишава количеството на въглероден диоксид и озон. Прозрачността на атмосферата на инфрачервени лъчи е силно зависим от атмосферна влажност. Установено е, че сравнително добра прозрачност на инфрачервени вълни в атмосферата има следните диапазони: 0.95-1.05; 1.2-1.3; 1.5-1.8; 2,1-2,4; 3,3-4,0; 8,0-11,0 микрона.

За пренос на дълги разстояния оптични системи са затворени, в която светлината се разпространява заедно стъклени влакна. Предимствата на комуникационни системи оптични (оптични) включват способността за предаване на много големи количества информация, не е достъпна за други структури. Постигнато цифрова скорост на предаване на сигнала в оптични системи влакна за повече от 1 терабит в секунда!

Излъчване и приемане на електромагнитни вълни се осъществява с помощта на антени. Антени се характеризират с много параметри, основните от които са на работа честотата, тяхната ширина и посока свойства на радиация и рецепция. За повече информация относно антенни системи ще бъдат обсъдени в практическите упражнения.

Посоките свойства антена или способността за приемане и предаване на сигнали в дадена посока в зависимост от съотношението между дължината на вълната и геометричните размери на антената елементи. По-големият размер на антената в сравнение с дължината на вълната на електромагнитните вълни, по-добре характеристиките на антена посока.

Един от най-прост антената - дипол, които ефективно работи на предположението, че дължината му е равна на половината от λ / 2. дължина на вълната за подобряване на свойствата на насочени антени, се използват допълнителни структури, образуващи антена нарича "вълна канал" е широко разпространена за приемане на телевизионни сигнали ,

Гамата 9-12 се прилага главно за различни модификации параболични антени.

Антени оптични обхвати се обектив и огледални системи.

RL се използва, когато има трудности уплътнение жичен. Основната разлика между радио предаване на информация е, че условията за размножаване в радиото са нестационарни, т.е. обект на непрекъснати случайни промени в зависимост от времето и честотата. Въпреки това, предаването чрез радио вълни в някои случаи е единственият метод за комуникация (например, мобилни комуникации). В същото време има различни радиокомуникационна система: линия на очите радиорелейна и тропосферния спътник на десет метра дължина на вълната, йоносферата и други.

Типични изглед на конструкцията на радиостанцията (радио) е показана на Фиг. 2.7.

Фигура 2.7 - Типична гледка на радиовръзката

За да се осигури еднопосочен радио в точката, от която се извършва предаването на сигнала, разполагане на устройството за радио предаване, включваща предавател и предавателна антена RPer TX A, и в момента, в който получава сигнали (8 Фиг.2.) - Радиоприемник, съдържащ приемната антена A PR и радио Prec. Антените са свързани към приемащото или предавателното оборудване, използвайки feedlines F. За двустранния обмен на сигнали трябва да има два комплекта от такова оборудване. Двупосочен радио може да бъде симплекс или дуплекс. В симплекс радио предаване и приемане се провеждат на ротационен принцип. Предавател на крайни точки в този случай могат да работят на една и съща честота на същата честота и настроени радиостанции. Предавателят на радиото се активира само по време на предаването.

Фигура 2.8 - Структурата на системата за радио комуникация

Когато радиопредаване двупосочна се извършва едновременно с рецепцията. За такава връзка трябва да бъдат разпределени на две различни честоти за предаване в различни посоки. Радио предаватели и приемници на абонатите, включени за цялата сесия.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| размножаване

; Дата: 03.01.2014; ; Прегледи: 1139; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 11.102.9.22
Page генерирана за: 0.055 сек.