Ăng-ten của trạm chuyển tiếp vô tuyến. Nguyên tắc cơ bản của truyền thông chuyển tiếp vô tuyến

Truyền thông chuyển tiếp vô tuyến- một trong những loại thông tin vô tuyến trên mặt đất, dựa trên việc truyền lại nhiều tín hiệu vô tuyến. Thông thường, liên lạc rơle vô tuyến được thực hiện giữa các vật thể đứng yên.

Trong lịch sử, liên lạc chuyển tiếp vô tuyến giữa các trạm được thực hiện bằng cách sử dụng một chuỗi các trạm chuyển tiếp, có thể chủ động hoặc thụ động.

Một đặc điểm khác biệt của liên lạc chuyển tiếp vô tuyến so với tất cả các loại thông tin vô tuyến mặt đất khác là việc sử dụng ăng-ten có tính định hướng cao, cũng như sóng vô tuyến decimet, centimet hoặc milimet.

Câu chuyện

Lịch sử liên lạc chuyển tiếp vô tuyến bắt đầu từ tháng 1 năm 1898 với sự xuất bản của kỹ sư người Praha Johann Mattausch trên tạp chí Áo Zeitschrift für Electrotechnik (v. 16, S. 35 - 36). "Máy phiên dịch", tương tự như các máy phát điện báo có dây còn khá thô sơ và không thể triển khai được.

Hệ thống liên lạc chuyển tiếp vô tuyến thực sự hoạt động đầu tiên được phát minh vào năm 1899 bởi Emile Guarini Foresio, một sinh viên Bỉ 19 tuổi gốc Ý. Vào ngày 27 tháng 5 năm 1899, theo kiểu cũ, Emil Guarini-Foresio đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho phát minh số 142911 cho Văn phòng Bằng sáng chế Bỉ, lần đầu tiên mô tả thiết bị lặp lại rơle vô tuyến (répétiteur). Sự thật lịch sử này là bằng chứng tài liệu sớm nhất về mức độ ưu tiên của E. Guarini-Foresio, cho phép chúng ta coi ngày này là ngày sinh nhật chính thức của truyền thông chuyển tiếp vô tuyến. Vào tháng 8 và mùa thu cùng năm 1899, các đơn đăng ký tương tự đã được E. Guarini-Foresio nộp ở Áo, Anh, Đan Mạch và Thụy Sĩ.

Một đặc điểm trong phát minh của Guarini-Foresio là sự kết hợp giữa các thiết bị thu và phát trong một bộ lặp, nhận tín hiệu, giải điều chế chúng trong một bộ kết hợp và sau đó sử dụng chúng để điều khiển rơle, đảm bảo hình thành các tín hiệu cập nhật, sau đó được tái tạo. bức xạ qua anten. Để đảm bảo khả năng tương thích điện từ, đoạn thu của bộ lặp được bao quanh bởi một màn bảo vệ được thiết kế để bảo vệ các mạch thu khỏi bức xạ mạnh của máy phát.

Năm 1931, Andre Clavier, làm việc tại bộ phận nghiên cứu LCT của ITT, Pháp, đã chứng minh khả năng tổ chức liên lạc vô tuyến bằng sóng vô tuyến siêu ngắn. Trong các thử nghiệm sơ bộ vào ngày 31 tháng 3 năm 1931, Klavier, sử dụng liên kết chuyển tiếp vô tuyến thử nghiệm hoạt động ở tần số 1,67 GHz, đã truyền và nhận thành công các tin nhắn điện thoại và điện báo bằng cách đặt hai ăng-ten parabol đường kính 3 m ở hai bờ đối diện của Kênh tiếng Anh. Đáng chú ý là các địa điểm lắp đặt ăng-ten thực tế trùng khớp với địa điểm cất cánh và hạ cánh trong chuyến bay lịch sử của Louis Blériot qua eo biển Manche. Kết quả của thí nghiệm thành công của Andre Clavier là sự phát triển hơn nữa của thiết bị chuyển tiếp vô tuyến thương mại. Thiết bị chuyển tiếp vô tuyến thương mại đầu tiên được ITT, hay chính xác hơn là công ty con STC của nó phát hành vào năm 1934 và sử dụng điều chế biên độ của sóng mang có công suất 0,5 Watts ở tần số 1,724 và 1,764 GHz, thu được bằng klystron.

Việc ra mắt đường dây chuyển tiếp vô tuyến thương mại đầu tiên diễn ra vào ngày 26 tháng 1 năm 1934. Tuyến có chiều dài 56 km qua eo biển Manche và kết nối các sân bay Lympne ở Anh và Saint-Englever ở Pháp. Đường dây chuyển tiếp vô tuyến được xây dựng cho phép truyền đồng thời một kênh điện thoại và một kênh điện báo và được sử dụng để điều phối giao thông hàng không giữa London và Paris. Năm 1940, trong Thế chiến thứ hai, đường dây này bị dỡ bỏ.

Truyền thông chuyển tiếp vô tuyến tầm nhìn

Theo quy định, liên lạc chuyển tiếp vô tuyến được hiểu là liên lạc chuyển tiếp vô tuyến theo đường thẳng.

Khi xây dựng đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến, ăng-ten của các trạm chuyển tiếp vô tuyến lân cận được đặt trong tầm nhìn. Yêu cầu về đường ngắm là do xuất hiện hiện tượng giảm dần nhiễu xạ khi đường truyền sóng vô tuyến bị chặn hoàn toàn hoặc một phần. Tổn hao do nhiễu xạ có thể làm cho tín hiệu bị suy giảm nghiêm trọng, khiến việc liên lạc vô tuyến giữa các trạm chuyển tiếp vô tuyến liền kề là không thể. Vì vậy, để thông tin vô tuyến ổn định, anten của các trạm chuyển tiếp vô tuyến lân cận thường được đặt trên các ngọn đồi tự nhiên hoặc các tháp hoặc cột viễn thông đặc biệt sao cho đường truyền sóng vô tuyến không gặp trở ngại.

Do hạn chế về nhu cầu nhìn trực tiếp giữa các trạm lân cận, phạm vi liên lạc rơle vô tuyến thường được giới hạn trong khoảng 40 - 50 km.

Truyền thông rơle vô tuyến tầng đối lưu

Khi xây dựng các đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến ở tầng đối lưu, hiệu ứng phản xạ của sóng vô tuyến decimet và centimet từ sự bất thường hỗn loạn và phân lớp ở các tầng thấp hơn của khí quyển - tầng đối lưu được sử dụng.

Việc sử dụng hiệu ứng truyền sóng vô tuyến VHF ở khoảng cách xa trong tầng đối lưu giúp có thể tổ chức liên lạc trên khoảng cách lên tới 300 km trong điều kiện không có tầm nhìn trực tiếp giữa các trạm chuyển tiếp vô tuyến. Phạm vi liên lạc có thể tăng lên 450 km khi các trạm chuyển tiếp vô tuyến được đặt trên đồi tự nhiên.

Thông tin liên lạc chuyển tiếp vô tuyến tầng đối lưu được đặc trưng bởi sự suy giảm tín hiệu đáng kể. Sự suy giảm xảy ra cả khi tín hiệu truyền qua khí quyển và do sự tán xạ của một phần tín hiệu khi phản xạ từ tầng đối lưu. Do đó, để liên lạc vô tuyến ổn định, theo quy luật, các máy phát có công suất lên tới 10 kW, ăng-ten có khẩu độ lớn (lên đến 30 x 30 m) và do đó có độ lợi cao, cũng như các máy thu có độ nhạy cao với mức thấp yếu tố tiếng ồn được sử dụng.

Ngoài ra, các đường liên lạc chuyển tiếp vô tuyến tầng đối lưu được đặc trưng bởi sự hiện diện liên tục của tín hiệu vô tuyến nhanh, chậm và có chọn lọc. Giảm ảnh hưởng của pha đinh nhanh lên tín hiệu thu được bằng cách sử dụng tần số và khả năng thu sóng không gian riêng biệt. Do đó, tại hầu hết các trạm chuyển tiếp vô tuyến tầng đối lưu cố định đều có một số ăng ten thu.

Một ví dụ về các đường liên lạc chuyển tiếp vô tuyến tầng đối lưu nổi tiếng và rộng khắp nhất là:

Dòng TRRL “North”, “ACE High”, “White Alice”, “JASDF”, “Dew”, dòng “NARS”;
TSUS "Thanh"

Bộ lặp rơle vô tuyến

Không giống như các trạm chuyển tiếp vô tuyến, bộ lặp không thêm thông tin bổ sung vào tín hiệu vô tuyến. Bộ lặp có thể là thụ động hoặc chủ động.

Bộ lặp thụ động là một bộ phản xạ đơn giản của tín hiệu vô tuyến mà không cần bất kỳ thiết bị thu phát nào và, không giống như các bộ lặp hoạt động, không thể khuếch đại tín hiệu mong muốn hoặc chuyển nó sang tần số khác. Bộ lặp rơle vô tuyến thụ động được sử dụng trong trường hợp không có tầm nhìn trực tiếp giữa các trạm chuyển tiếp vô tuyến; hoạt động - để tăng phạm vi liên lạc.

Cả hai bộ phản xạ phẳng và ăng-ten liên lạc rơ-le vô tuyến được kết nối bằng các bộ phận chèn đồng trục hoặc ống dẫn sóng (còn gọi là ăng-ten giáp lưng) đều có thể hoạt động như một bộ lặp thụ động.

Gương phản xạ phẳng thường được sử dụng cho góc phản xạ nhỏ và có hiệu suất gần 100%. Tuy nhiên, khi góc phản xạ tăng lên, hiệu suất của gương phản xạ phẳng sẽ giảm. Ưu điểm của gương phản xạ phẳng là khả năng sử dụng một số dải tần của liên lạc rơle vô tuyến để truyền lại.

Ăng-ten nối lưng vào nhau thường được sử dụng ở góc phản xạ gần 180° và có hiệu suất 50-60%. Các bộ phản xạ như vậy không thể được sử dụng để truyền lại một số dải tần do khả năng hạn chế của bản thân ăng-ten.

Bộ lặp thông minh

Trong số các hướng phát triển mới của truyền thông chuyển tiếp vô tuyến xuất hiện gần đây, việc tạo ra các rơle thông minh đáng được quan tâm, sự xuất hiện của chúng gắn liền với đặc thù của việc triển khai công nghệ MIMO, trong đó cần phải biết các đặc tính truyền dẫn của vô tuyến. các kênh chuyển tiếp. Bộ lặp thông minh thực hiện cái gọi là xử lý tín hiệu “thông minh”. Ngược lại với tập hợp hoạt động truyền thống “thu – khuếch đại – tái bức xạ”, trong trường hợp đơn giản nhất, nó cung cấp khả năng điều chỉnh bổ sung biên độ và pha của tín hiệu, có tính đến các đặc tính truyền của các kênh MIMO không gian trên một khoảng thời gian cụ thể của đường dây chuyển tiếp vô tuyến. Trong trường hợp này, giả định được đưa ra là tất cả các kênh MIMO có cùng hệ số truyền. Có thể hợp lý khi tính đến các chùm tia hẹp của các mẫu bức xạ của ăng-ten thu và phát ở các phạm vi liên lạc, tại đó việc mở rộng các mẫu bức xạ không dẫn đến biểu hiện đáng chú ý về tác động của việc truyền sóng vô tuyến đa đường.

Việc triển khai nguyên lý rơle thông minh phức tạp hơn bao gồm giải điều chế hoàn toàn các tín hiệu nhận được trong bộ lặp với việc trích xuất thông tin được truyền trong chúng, lưu trữ và sử dụng sau đó để điều chế tín hiệu tái bức xạ, có tính đến các đặc điểm của trạng thái của Kênh MIMO theo hướng của bộ lặp mạng tiếp theo. Quá trình xử lý như vậy, mặc dù phức tạp hơn, giúp có thể tính đến càng nhiều càng tốt các biến dạng được đưa vào các tín hiệu hữu ích dọc theo đường truyền của chúng.

Dải tần số

Để tổ chức liên lạc vô tuyến, sóng deci-, centi- và milimet được sử dụng.

Để đảm bảo giao tiếp song công, mỗi dải tần được chia thành hai phần có điều kiện tương ứng với tần số trung tâm của dải. Trong mỗi phần của dải tần, các kênh tần số của một băng tần nhất định được phân bổ. Các kênh tần số của phần “dưới” của dải tương ứng với các kênh nhất định của phần “trên” của dải và theo cách mà sự khác biệt giữa tần số trung tâm của các kênh từ “dưới” và “trên” các phần của dải tần luôn giống nhau đối với mọi kênh tần số có cùng dải tần.

Phạm vi (GHz)	Giới hạn phạm vi (GHz)	Độ rộng kênh (MHz)	Khuyến nghị của ITU-R	Quyết định của SCRF
0,4	0,4061 - 0,430 0,41305 - 0,450	0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,6 0,25, 0,3, 0,5, 0,6, 0,75, 1, 1,75, 3,5	ITU-R F.1567
1,4	1,350 - 1,530	0,25, 0,5, 1, 2, 3,5	ITU-R F.1242
2	1,427 - 2,690	0,5	ITU-R F.701
	1,700 - 2,100 1,900 - 2,300	29	ITU-R F.382
	1,900 - 2,300	2,5, 3,5, 10, 14	ITU-R F.1098
	2,300 - 2,500	1, 2, 4, 14, 28	ITU-R F.746
	2,290 - 2,670	0,25, 0,5, 1, 1,75, 2, 2,5 3,5, 7, 14	ITU-R F.1243
3,6	3,400 - 3,800	0,25, 25	ITU-R F.1488
4	3,800 - 4,200 3,700 - 4,200	29 28	ITU-R F.382	Quyết định của SCRF số 09-08-05-1
4	3,600 - 4,200	10, 30, 40, 60, 80, 90	ITU-R F.635	Quyết định của SCRF số 09-08-05-1
U4	4,400 - 5,000 4,540 - 4,900	10, 28, 40, 60, 80 20, 40	ITU-R F.1099	Quyết định của SCRF số 09-08-05-2
L6	5,925 - 6,425 5,850 - 6,425 5,925 - 6,425	29,65 90 5, 10, 20, 28, 40, 60	ITU-R F.383	Quyết định của SCRF số 10-07-02
U6	6,425 - 7,110	3,5, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 80	ITU-R F.384	Quyết định của SCRF số 12-15-05-2
7			ITU-R F.385
8			ITU-R F.386
10	10,000 - 10,680 10,150 - 10,650	1,25, 3,5, 7, 14, 28 3,5, 7, 14, 28	ITU-R F.747
	10,150 - 10,650	28, 30	ITU-R F.1568
	10,500 - 10,680 10,550 - 10,680	3,5, 7 1,25, 2,5, 5	ITU-R F.747
11	10,700 - 11,700	5, 7, 10, 14, 20, 28, 40, 60, 80	ITU-R F.387	Quyết định của SCRF số 5/1, Quyết định của SCRF 09-03-04-1 ngày 28/04/2009
12	11,700 - 12,500 12,200 - 12,700	19,18 20	ITU-R F.746
13	12,750 - 13,250	3,5, 7, 14, 28	ITU-R F.497	Quyết định của SCRF 09-02-08 ngày 19/03/2009
13	12,700 - 13,250	12,5, 25	ITU-R F.746
14	14,250 - 14,500	3,5, 7, 14, 28	ITU-R F.746
15	14,400 - 15,350 14,500 - 15,350	3,5, 7, 14, 28, 56 2,5, 5, 10, 20, 30, 40, 50	ITU-R F.636	Quyết định của SCRF số 08-23-09-001
18	17,700 - 19,700 17,700 - 19,700 17,700 - 19,700 18,580 - 19,160	7,5, 13,75, 27,5, 55, 110, 220 1,75, 3,5, 7 2,5, 5, 10, 20, 30, 40, 50 60	ITU-R F.595	Quyết định của SCRF số 07-21-02-001
23	21,200 - 23,600 22,000 - 23,600	2,5, 3,5 - 112 3,5 - 112	ITU-R F.637	Quyết định của SCRF số 06-16-04-001
27	24,250 - 25,250 25,250 - 27,500 25,270 - 26,980 24,500 - 26,500 27,500 - 29,500	2,5, 3,5, 40 2,5, 3,5 60 3,5 - 112 2,5, 3,5 - 112	ITU-R F.748	Quyết định của SCRF số 09-03-04-2
31	31.000 - 31,300	3,5, 7, 14, 25, 28, 50	ITU-R F.746
32	31,800 - 33,400	3,5, 7, 14, 28, 56, 112	ITU-R F.1520
38	36,000 - 40,500 36,000 - 37,000 37,000 - 39,500 38,600 - 39,480 38,600 - 40,000 39,500 - 40,500	2,5, 3,5 3,5 - 112 3,5, 7, 14, 28, 56, 112 60 50 3,5 - 112	ITU-R F.749	Quyết định của SCRF số 06-14-02-001
42	40,500 - 43,500	7, 14, 28, 56, 112	ITU-R F.2005	Quyết định của SCRF số 08-23-04-001
52	51,400 - 52,600	3,5, 7, 14, 28, 56	ITU-R F.1496
57	55,7800 - 57,000 57,000 - 59,000	3,5, 7, 14, 28, 56 50, 100	ITU-R F.1497	Quyết định của SCRF số 06-13-04-001
70/80	71,000 - 76,000 / 81,000 - 86,000	125, N x 250	ITU-R F.2006	Quyết định của SCRF số 10-07-04-1
94	92,000 - 94,000 / 94,100 - 95,000	50, 100, N x 100	ITU-R F.2004	Quyết định của SCRF số 10-07-04-2

Dải tần từ 2 GHz đến 38 GHz thuộc dải tần chuyển tiếp vô tuyến “cổ điển”. Các quy luật truyền và suy giảm sóng vô tuyến, cũng như cơ chế xuất hiện sự truyền đa đường trong các phạm vi này, đã được nghiên cứu kỹ lưỡng và đã tích lũy được số liệu thống kê lớn về việc sử dụng các đường truyền liên lạc rơle vô tuyến. Đối với một kênh tần số của dải tần rơle vô tuyến “cổ điển”, dải tần không quá 28 MHz hoặc 56 MHz được phân bổ.

Dải tần từ 38 GHz đến 92 GHz dành cho liên lạc chuyển tiếp vô tuyến bắt đầu được phân bổ gần đây và mới hơn. Mặc dù vậy, các phạm vi này được coi là đầy hứa hẹn xét từ quan điểm tăng công suất của đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến, vì trong các phạm vi này có thể phân bổ các kênh tần số rộng hơn.

Điều chế và mã hóa chống ồn

Một số tính năng của việc sử dụng đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến là:

nhu cầu truyền tải lượng lớn thông tin trong dải tần tương đối hẹp,
công suất tín hiệu hạn chế áp dụng cho các trạm chuyển tiếp vô tuyến.

Phương thức đặt chỗ

Để giảm bớt tình trạng không có sẵn các khoảng RRL, nhiều phương pháp đặt trước khác nhau được sử dụng. Thông thường, các cấu hình dự phòng được biểu thị bằng tổng "N+M", trong đó N biểu thị tổng số đường trục RRL và M là số đường trục RRL dự trữ. Đôi khi sau tổng họ thêm chữ viết tắt HSB (Hot StandBy, chế độ chờ “nóng”), SD (Đa dạng không gian, tiếp nhận phân tập không gian) hoặc FD (Đa dạng tần số, tiếp nhận phân tập tần số), biểu thị phương pháp dự trữ các đường trục RRL.

Các phương pháp liên lạc chuyển tiếp vô tuyến dự phòng có thể được chia

dự trữ “nóng”

Cấu hình thiết bị RRL với đường trục N và đường trục dự phòng M nằm ở chế độ chờ “nóng”. Sự dư thừa đạt được bằng cách sao chép tất cả (một phần) các khối chức năng RRL. Nếu một trong các thiết bị RRL bị hỏng, các thiết bị ở chế độ chờ “nóng” sẽ thay thế các thiết bị không hoạt động.

Tiếp nhận đa dạng tần số

Phương pháp tiếp nhận phân tập tần số nhằm mục đích loại bỏ pha đinh chọn lọc tần số trong kênh truyền thông.

Tiếp nhận đa dạng không gian

Phương pháp phân tập không gian được sử dụng để loại bỏ phađinh xảy ra do sự lan truyền đa đường của sóng vô tuyến trong kênh truyền thông. Phương pháp phân tập không gian thường được sử dụng nhiều nhất trong việc xây dựng các đường truyền thông tin chuyển tiếp vô tuyến đi qua các bề mặt có hệ số phản xạ gần bằng 1 (mặt nước, đầm lầy, ruộng nông nghiệp).

Tiếp nhận đa dạng phân cực

Một trong những nhược điểm của việc thu phân tập phân cực là nhu cầu sử dụng ăng ten phân cực kép đắt tiền hơn.

Cấu trúc liên kết vòng

Phương pháp dự phòng đáng tin cậy nhất là xây dựng đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến bằng cấu trúc liên kết vòng.

Ứng dụng của truyền thông chuyển tiếp vô tuyến

Trong tất cả các loại liên lạc vô tuyến, liên lạc chuyển tiếp vô tuyến cung cấp tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm cao nhất ở đầu vào máy thu với xác suất lỗi nhất định. Đó là lý do tại sao, khi cần tổ chức liên lạc vô tuyến đáng tin cậy giữa hai đối tượng, đường liên lạc rơle vô tuyến thường được sử dụng nhất.

Đường dây liên lạc rơle vô tuyến chính

Trong lịch sử, các đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến được sử dụng để tổ chức các kênh liên lạc cho phát thanh và truyền hình, cũng như kết nối các trạm điện báo và điện thoại ở những khu vực có cơ sở hạ tầng kém phát triển.

Mạng lưới thông tin liên lạc đường ống dẫn dầu và khí đốt

Đường dây liên lạc rơle vô tuyến được sử dụng trong xây dựng và bảo trì đường ống dẫn dầu và khí đốt làm đường dây liên lạc chính hoặc dự phòng tới cáp quang để truyền thông tin từ xa.

Mạng truyền thông di động

Giao tiếp chuyển tiếp vô tuyến được sử dụng để tổ chức các kênh liên lạc giữa các thành phần khác nhau của mạng di động, đặc biệt ở những nơi có cơ sở hạ tầng kém phát triển.

Các đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến hiện đại có khả năng truyền khối lượng lớn thông tin từ các trạm gốc 2G, 3G và 4G đến các thành phần chính của mạng lõi di động.

Nhược điểm của truyền thông rơle vô tuyến

Suy giảm tín hiệu trong không gian trống
Suy giảm tín hiệu khi mưa và sương mù Ở tần số lên tới 12 GHz, lượng mưa dưới dạng mưa hoặc tuyết ít ảnh hưởng đến hoạt động của đường dây liên lạc rơle vô tuyến.

Mattausch J. Telegraphie ohne Draht. Studio Eine. // Zeitschrift für Elektrotechnik. Organ des Elektrotechnischen Vereines ở Wien.- Heft 3, 16. Jänner 1898. - XVI. Jahrgang. - S. 35-36..
Slyusar V.I. Hệ thống thông tin liên lạc chuyển tiếp vô tuyến đã 115 tuổi. // Dặm đầu tiên. Chặng cuối (Bổ sung tạp chí “Điện tử: Khoa học, Công nghệ, Kinh doanh”). – 2015. - Số 3.. - trang 108 - 111.
Slyusar V.I.Ăng-ten đầu tiên cho các trạm chuyển tiếp.// Hội nghị quốc tế về lý thuyết và kỹ thuật ăng-ten, ngày 21-24 tháng 4 năm 2015, Kharkiv, Ukraine. - Trang. 254 - 255. .
Harry R. Anderson Thiết kế hệ thống không dây Braadband cố định - John Wiley & Sons, Inc., 2003 - ISBN 0-470-84438-8
Roger L. Freeman Thiết kế hệ thống vô tuyến cho viễn thông Phiên bản thứ ba - John Wiley & Sons, Inc., 2007 - ISBN 978-0-471-75713-9
Ingvar Henne, Per Thorvaldse n Lập kế hoạch hệ thống chuyển tiếp vô tuyến tầm nhìn Ấn bản thứ hai - Nera, 1999
Kamensky N. N., Model A. M., biên tập bởi Borodich S. V. Sổ tay Truyền thông Rơle Vô tuyến - Radio and Communications, 1981
Slyusar V.I. Xu hướng hiện đại trong truyền thông chuyển tiếp vô tuyến. // Công nghệ và truyền thông. – 2014. - Số 4.. - trang 32 - 36..
V. T. Sviridov.Đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến. // Nhà xuất bản Nhà nước Văn học Vật lý và Toán học. – 1959. - P. 81.

Truyền thông chuyển tiếp vô tuyếnĐây là một trong những loại hình liên lạc vô tuyến được hình thành bởi một chuỗi các đài phát và thu (chuyển tiếp) vô tuyến. Thông tin liên lạc chuyển tiếp vô tuyến trên mặt đất thường được thực hiện ở sóng deci-mét và centimet (từ hàng trăm megahertz đến hàng chục gigahertz).

Ưu điểm của truyền thông rơle vô tuyến:

Khả năng tổ chức liên lạc đa kênh và truyền bất kỳ tín hiệu nào, cả băng thông hẹp và băng thông rộng;

Khả năng cung cấp liên lạc hai chiều (song công) giữa người tiêu dùng kênh (người đăng ký);

Khả năng tạo đầu ra kênh truyền thông 2 dây và 4 dây;

Hầu như không có sự can thiệp của khí quyển và công nghiệp;

Tính định hướng hẹp của bức xạ từ các thiết bị ăng-ten;

Giảm thời gian liên lạc so với liên lạc có dây.

Nhược điểm của truyền thông rơle vô tuyến:

Sự cần thiết phải đảm bảo tầm nhìn hình học trực tiếp giữa các ăng-ten của các trạm lân cận;

Nhu cầu sử dụng ăng-ten có độ cao lớn;

Việc sử dụng các trạm trung gian để tổ chức liên lạc ở khoảng cách xa làm giảm độ tin cậy và chất lượng liên lạc;

Thiết bị cồng kềnh;

Khó khăn trong việc xây dựng đường dây chuyển tiếp vô tuyến ở những khu vực khó tiếp cận;/div>

Theo mục đích của chúng, hệ thống liên lạc chuyển tiếp vô tuyến được chia thành ba loại, mỗi loại được phân bổ dải tần riêng trên lãnh thổ Nga:

liên kết cục bộ từ 0,39 GHz đến 40,5 GHz liên kết nội vùng từ 1,85 GHz đến 15,35 GHz đường trục từ 3,4 GHz đến 11,7 GHz

Thiết bị RRL thường được xây dựng trên cơ sở mô-đun. Về mặt chức năng, một mô-đun giao diện tiêu chuẩn được phân biệt, thường bao gồm một hoặc nhiều giao diện PDH (E1, E3), SDH (STM-1), Fast Ethernet hoặc Gigabit Ethernet hoặc kết hợp các giao diện này, cũng như các giao diện giám sát và điều khiển RRL (RS-232, v.v.) và giao diện đồng bộ hóa. Nhiệm vụ của mô-đun giao diện tiêu chuẩn là chuyển đổi giao diện giữa chính nó và các mô-đun RRL khác.

Về mặt cấu trúc, mô-đun giao diện tiêu chuẩn có thể là một khối duy nhất hoặc bao gồm một số khối được cài đặt trong một khung duy nhất. Trong tài liệu kỹ thuật, mô-đun giao diện tiêu chuẩn thường được gọi là bộ cài đặt bên trong (IDU) vì Thông thường, thiết bị như vậy được lắp đặt trong PPC phần cứng hoặc trong phòng phần cứng chứa container viễn thông). Các luồng dữ liệu từ một số giao diện tiêu chuẩn được kết hợp trong dàn lạnh thành một khung duy nhất. Tiếp theo, các kênh dịch vụ cần thiết cho việc kiểm soát và giám sát RRL sẽ được thêm vào khung nhận được. Tổng cộng, tất cả các luồng dữ liệu tạo thành một khung radio. Khung vô tuyến từ bộ phận lắp bên trong thường được truyền ở tần số trung gian đến một khối chức năng RRL khác - mô-đun vô tuyến (ODU). Mô-đun vô tuyến thực hiện mã hóa chống nhiễu của khung vô tuyến, điều chỉnh khung vô tuyến theo loại điều chế được sử dụng và cũng chuyển đổi tổng luồng dữ liệu từ tần số trung gian sang tần số hoạt động RRL. Ngoài ra, module vô tuyến thường thực hiện chức năng tự động điều chỉnh mức tăng công suất của máy phát RRL.

Về mặt cấu trúc, mô-đun vô tuyến là một bộ phận kín có một giao diện kết nối mô-đun vô tuyến với bộ phận lắp bên trong. Trong tài liệu kỹ thuật, mô-đun vô tuyến thường được gọi là bộ phận lắp bên ngoài, bởi vì trong hầu hết các trường hợp, mô-đun vô tuyến được lắp đặt trên tháp hoặc cột chuyển tiếp vô tuyến gần với ăng-ten RRL. Vị trí của mô-đun vô tuyến gần với ăng-ten RRL thường là do mong muốn giảm sự suy giảm tín hiệu tần số cao trong các ống dẫn sóng chuyển tiếp khác nhau (đối với tần số trên 6 - 7 GHz) hoặc cáp đồng trục (đối với tần số dưới 6 GHz).

Đối với những điều kiện đặc biệt khó khăn khi việc bảo trì thiết bị liên lạc khó khăn, vị trí đặt mô-đun vô tuyến thấp hơn sẽ được sử dụng. Tần số hoạt động được truyền tới ăng-ten thông qua ống dẫn sóng. Tùy chọn vị trí của các khối này cho phép bảo trì RRS (thay thế các mô-đun vô tuyến) mà không cần nhân viên đi đến cấu trúc cột ăng-ten.

Cấu hình và phương pháp dự phòng

Trạng thái khi đường dây chuyển tiếp vô tuyến không thể cung cấp chất lượng kênh cần thiết để truyền thông tin được gọi là không có sẵn và tỷ lệ giữa thời gian không có sẵn trên tổng thời gian hoạt động của đường dây được gọi là hệ số không có sẵn.

Ở những khu vực quan trọng nhất, để giảm thiểu tình trạng không có khoảng thời gian RRL, nhiều phương pháp dự trữ thiết bị RRL khác nhau đã được sử dụng. Thông thường, các cấu hình có thiết bị RRL dự phòng được ký hiệu là tổng N+M, trong đó N biểu thị tổng số đường trục RRL và M là số đường trục RRL dự phòng (tập hợp thiết bị cung cấp liên lạc theo từng hướng trên một tần số vô tuyến). kênh được gọi là đường trục RRL). Sau số tiền thêm chữ viết tắt HSB, SD hoặc FD, biểu thị phương thức đặt trước các đường trục RRL.

Việc giảm hệ số không sẵn sàng có thể đạt được bằng cách sao chép các khối chức năng RRL hoặc sử dụng một đường trục RRL dự trữ riêng biệt.

Cấu hình 1+0

Cấu hình thiết bị RRL với một thùng không dự phòng.

Cấu hình N+0

Cấu hình thiết bị RRL với N đường trục không dự phòng.

Cấu hình N+0 bao gồm một số kênh tần số RRL hoặc các kênh có độ phân cực khác nhau, hoạt động thông qua một ăng-ten. Trong trường hợp sử dụng một số kênh tần số, việc phân tách các kênh được thực hiện bằng bộ chia công suất và bộ lọc thông dải tần số. Trong trường hợp sử dụng các đường trục RRL có độ phân cực khác nhau, việc phân tách các đường trục được thực hiện bằng cách sử dụng các ăng-ten đặc biệt hỗ trợ việc thu và truyền tín hiệu có độ phân cực khác nhau (ví dụ: ăng-ten phân cực chéo có cùng mức tăng cho tín hiệu với sự phân cực ngang và dọc).

Cấu hình N+0 không cung cấp dự phòng RRL; mỗi đường trục là một kênh truyền dữ liệu vật lý riêng biệt. Cấu hình này thường được sử dụng để tăng thông lượng RRL. Trong thiết bị RRL, các kênh truyền dữ liệu vật lý riêng lẻ có thể được kết hợp thành một kênh logic.

Cấu hình N+1 HSB (Chế độ chờ nóng)

Cấu hình thiết bị RRL với N đường trục và một đường trục dự phòng nằm ở chế độ dự phòng nóng. Trong thực tế, sự dư thừa đạt được bằng cách sao chép toàn bộ hoặc một phần các khối chức năng RRL. Nếu một trong các thiết bị RRL bị lỗi, các thiết bị ở chế độ chờ nóng sẽ thay thế các thiết bị không hoạt động.

Cấu hình N+M HSB (Chế độ chờ nóng)

6. Cơ sở xây dựng đường dây chuyển tiếp vô tuyến tương tự. Cơ sở xây dựng hệ thống và mạng viễn thông

6. Cơ sở xây dựng đường dây chuyển tiếp vô tuyến analog

6.1. Nguyên tắc xây dựng đường dây chuyển tiếp vô tuyến tầm nhìn

Hệ thống truyền dẫn vô tuyến trong đó tín hiệu viễn thông được truyền bằng các trạm chuyển tiếp mặt đất được gọi là hệ thống truyền dẫn rơle vô tuyến .

Trải qua sáu thập kỷ phát triển, các đường dây chuyển tiếp vô tuyến (RRL) đã trở thành một phương tiện hiệu quả để truyền các mảng lớn trên khoảng cách hàng nghìn km, cạnh tranh với các phương tiện liên lạc khác, bao gồm cả cáp và vệ tinh, và bổ sung thành công cho chúng.

Ngày nay, RRL đã trở thành một phần quan trọng của mạng viễn thông - cấp phòng ban, công ty, khu vực, quốc gia và thậm chí cả quốc tế, vì chúng có một số lợi thế quan trọng, bao gồm:

khả năng lắp đặt thiết bị nhanh chóng với chi phí vốn thấp;
hiệu quả về mặt chi phí và đôi khi là khả năng duy nhất để tổ chức liên lạc đa kênh ở những khu vực có địa hình khó khăn;
khả năng sử dụng để khôi phục khẩn cấp thông tin liên lạc trong trường hợp xảy ra thảm họa, trong các hoạt động cứu hộ và trong các trường hợp khác;
hiệu quả của việc triển khai mạng kỹ thuật số rộng khắp tại các thành phố lớn và khu công nghiệp, nơi việc lắp đặt cáp mới quá tốn kém hoặc không thể thực hiện được;
chất lượng truyền tải thông tin qua RRL cao, thực tế không thua kém các tuyến cáp quang và các tuyến cáp khác.

Các đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến hiện đại có thể truyền tải các chương trình truyền hình và đồng thời hàng trăm, hàng nghìn tin nhắn điện thoại. Các luồng thông tin như vậy yêu cầu các dải tần lên tới vài chục, đôi khi là hàng trăm megahertz và do đó mang ít nhất vài gigahertz. Được biết, tín hiệu vô tuyến ở các tần số này chỉ được truyền hiệu quả trong tầm nhìn. Vì vậy, để liên lạc với khoảng cách xa trong điều kiện mặt đất cần sử dụng rơle tín hiệu vô tuyến. Các đường chuyển tiếp vô tuyến tầm nhìn chủ yếu sử dụng chuyển tiếp tích cực, trong đó tín hiệu được khuếch đại.

Độ dài nhịp R giữa các trạm lân cận phụ thuộc vào đặc điểm địa hình và độ cao lắp đặt ăng ten. Thông thường nó được chọn gần với khoảng cách tầm nhìn R0, km. Đối với bề mặt hình cầu nhẵn của Trái đất và không tính đến khúc xạ khí quyển:

(6.1)

trong đó h 1 và h 2 lần lượt là độ cao treo của anten phát và anten thu (tính bằng mét). Trong điều kiện thực tế, trường hợp địa hình hơi gồ ghề, R 0 = 40...70 km, h 1 và h 2 là 50...80 m. Nguyên tắc liên lạc rơle vô tuyến được trình bày trên Hình 1.1, trong đó sóng vô tuyến trạm chuyển tiếp có ba loại được ghi nhận: thiết bị đầu cuối (ORS), trung gian (PRS) và nút (URS).

Khoảng (khoảng) RRL là khoảng cách giữa hai trạm gần nhất.

Phần RRL (phần)- đây là khoảng cách giữa hai trạm phục vụ gần nhất (URS hoặc ORS).

OPC chuyển đổi các tin nhắn đến qua đường trục từ tổng đài điện thoại đường dài (MTS), phòng điều khiển truyền hình đường dài (ITA) và phòng điều khiển phát sóng đường dài (IBA) thành tín hiệu được truyền qua RRL, cũng như chuyển đổi ngược lại. Đường truyền tín hiệu tuyến tính bắt đầu và kết thúc tại OPC.

Với sự trợ giúp của URS, các vấn đề về phân nhánh và kết hợp các luồng thông tin được truyền qua các RRL khác nhau thường được giải quyết tại điểm giao nhau của URS. URS cũng bao gồm các trạm RRL trong đó điện thoại, truyền hình và các tín hiệu khác là đầu vào và đầu ra, qua đó khu vực đông dân cư nằm gần URS được kết nối với các điểm khác trên cùng một đường dây.

Tại ORS và URS luôn có nhân viên kỹ thuật không chỉ phục vụ các trạm này mà còn giám sát và quản lý ORS gần nhất bằng hệ thống dịch vụ từ xa đặc biệt. Đoạn RRL (300...500 km) giữa các trạm phục vụ lân cận được chia khoảng một nửa để một phần của các trạm trung gian được đưa vào khu vực dịch vụ viễn thông của một URS.

Với sự trợ giúp của RRL, các nhiệm vụ sau được giải quyết:

1. Tạo ra các đường trục cố định để truyền tải các luồng thông tin lớn trên khoảng cách vài nghìn km. Trong những trường hợp này, hệ thống công suất lớn được sử dụng. RRL đường chính thường có nhiều nòng. Thùng RRL- một bộ thiết bị thu phát, đường dẫn tiếp sóng ăng-ten và phương tiện truyền sóng.

2. Sử dụng RRL cố định để tổ chức liên lạc nội vùng. Những tuyến đường này có chiều dài lên tới 600...1400 km. Ở đây, RRS công suất trung bình được sử dụng, trong hầu hết các trường hợp được thiết kế để truyền tín hiệu phát sóng truyền hình và đài phát thanh. Thông thường những đường này có nhiều đường trục và phân nhánh từ các RRL chính.

3. Sử dụng RRL trong mạng truyền thông địa phương (quận, thành phố). RRL dung lượng thấp chủ yếu được sử dụng ở đây.

4. Với sự trợ giúp của RRL đa kênh, cung cấp thông tin dịch vụ cho vận tải đường sắt, đường ống dẫn khí đốt, đường ống dẫn dầu, đường dây cấp điện và các hệ thống khác trên một lãnh thổ rộng lớn.

5. Cung cấp thông tin liên lạc di động được sử dụng trong trường hợp sửa chữa hoặc hiện đại hóa RRL cố định và đường dây liên lạc cáp (CLS), cũng như cho các mục đích khác.

6. Kết nối các trạm gốc và trung tâm chuyển mạch như một phần của hệ thống thông tin di động.

Phân loại RRL.

Các đường ngắm của rơle vô tuyến có thể được phân loại theo các tính năng và đặc điểm khác nhau.

Dựa vào phương pháp tách kênh và kiểu điều chế sóng mang, chúng ta có thể phân biệt:

RRL với sự phân chia tần số của các kênh (FDM) và điều chế tần số (FM) của sóng mang hài.
RRL với các kênh phân chia thời gian (TDK) và điều chế xung tương tự, sau đó điều chỉnh tần số sóng mang.
Đường chuyển tiếp vô tuyến kỹ thuật số (DRRL), trong đó, không giống như trường hợp trước, các xung (mẫu tin nhắn) được lượng tử hóa theo mức độ và được mã hóa.

Dựa trên dải tần số hoạt động (sóng mang), RRL được chia thành các đường có phạm vi thập phân và phạm vi centimet. Trong các phạm vi này, theo quyết định của SCRF tháng 4 năm 1996, các dải 8 (7,9-8,4) được xác định cho các RRL mới; 11 (10,7-11,7); 13 (12,75-13,25); 15 (14,4-15,35); 18 (17,7-19,7); 23 (21,2-23,6); 38 (36,0-40,50) GHz.

Tuy nhiên, ở Nga, những dây chuyền được xây dựng trước đây trong khoảng 1,5-2,1 sẽ được sử dụng lâu dài; 3,4-3,9; 5,6-6,4 GHz. Đồng thời, có thể thay thế các thiết bị lỗi thời bằng RRS hiện đại.

RRS mới cũng được sử dụng ở dải tần 2,3-2,5 GHz. Khả năng sử dụng dải tần 2,5-2,7 và 7,25-7,55 GHz đang được khám phá.

Phạm vi càng thấp thì phạm vi liên lạc có thể đạt được càng lớn với cùng đặc tính năng lượng của thiết bị, nhưng việc chuyển sang phạm vi cao cho phép bạn mở rộng dải tần thông tin, tức là thông lượng của hệ thống.

Tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên dải tần đã trở thành một trong những yêu cầu quan trọng nhất đối với thiết bị RRL. Ở nước ta, độ bão hòa của thông tin liên lạc chuyển tiếp vô tuyến vẫn thấp hơn nhiều so với ở nước ngoài, nơi đang diễn ra sự phát triển chuyên sâu ở tất cả các dải tần lên tới 40 GHz. Hiệu quả sử dụng tài nguyên tần số của dải được quyết định bởi các yếu tố sau:

1. Băng thông yêu cầu của máy thu phát được xác định bởi khối lượng thông tin truyền đi, phương pháp điều chế đã chọn và mức độ ổn định tần số máy phát.

2. Các thông số tương thích điện từ (suy giảm độ nhạy dọc theo các kênh tiếp nhận bên cạnh, triệt tiêu phát xạ ngoài băng tần và giả).

3. Khả năng sử dụng toàn bộ phần được phân bổ của dải tần, được cung cấp bằng cách sử dụng bộ tổng hợp tần số như một phần của trạm.

Theo phân loại được chấp nhận hiện nay, hệ thống chuyển tiếp vô tuyến (RRS) được chia thành các hệ thống có dung lượng lớn, trung bình và thấp.

Hệ thống chuyển tiếp vô tuyến công suất cao thường bao gồm các hệ thống có thể tổ chức 600 kênh PM trở lên trong một đường trục. Nếu hệ thống chuyển tiếp vô tuyến cho phép tổ chức các kênh 60-600 hoặc ít hơn 60 PM thì các hệ thống này được phân loại tương ứng là hệ thống có dung lượng trung bình và thấp.

Hệ thống chuyển tiếp vô tuyến cho phép truyền tín hiệu hình ảnh truyền hình cũng như tín hiệu phát thanh và âm thanh truyền hình trong một kênh được phân loại là hệ thống có công suất lớn và trung bình.

Dựa trên tốc độ truyền thông tin, RRL kỹ thuật số có thể được chia thành hai nhóm chính.

RRS tốc độ thấp. Chúng bao gồm RRS trong nước và phần lớn các RRS nước ngoài được cung cấp ở Nga (khoảng 50 trong số đó có chứng chỉ của Nga).

Các RPC như vậy được thiết kế cho lưu lượng lên tới 16E1 (hoặc E3). Lưu ý rằng chỉ một vài năm trước, RRL có lưu lượng E3 được coi là tốc độ trung bình, nhưng ngày nay đây là các trạm mạng kỹ thuật số “cấp thấp”, cung cấp khả năng thay đổi thông lượng (đôi khi theo chương trình) từ E1 hoặc 2E1 đến 8E1 hoặc 16E1.

Đơn giản là việc sản xuất RRS đặc biệt để chỉ truyền các luồng E1 trở xuống đã trở nên không có lợi, ngoại trừ một số ứng dụng mới rất cụ thể và hiếm gặp cho đến nay (truyền E1 với các tín hiệu giống nhiễu, các trạm phân phối cho các hệ thống truy cập và các ứng dụng khác). ).

RRS tốc độ cao. Các RPC này hiện được tạo hầu như độc quyền trên cơ sở công nghệ SDH và có tốc độ truyền trên một đường trục là 155,52 Mbit/s (STM-1) và 622,08 Mbit/s trong một đường trục (STM-4).

Trước đây, RRL được phân loại là tốc độ cao cho truyền E4 (tức là 139,254 Mbit/s) trong mạng PDH, nhưng RRL mới được xây dựng trên cơ sở công nghệ SDH, tức là có tốc độ truyền 155,52 Mbit/s , mặc dù chúng cung cấp khả năng truyền 140 Mbit/s With.

RRL tốc độ cao được sử dụng để xây dựng các đường trục và đường phân vùng, như các đường truyền vô tuyến trong đường cáp quang ở những khu vực có địa hình khó khăn, để giao tiếp với các đường cáp quang (STM-4 hoặc STM-16) với các mạng kỹ thuật số cục bộ đi kèm. đối với sự dư thừa của đường cáp quang, v.v.

Trong số RRS tốc độ cao, có thể phân biệt hai nhóm, khác nhau về mục đích, đặc tính, cấu hình, thiết kế, v.v.

Trước hết, đây là các kênh vô tuyến đa kênh, thường được thiết kế để truyền tối đa 6-7 luồng STM-1 qua các kênh vô tuyến song song, trong đó 1 hoặc 2 kênh là dự phòng (cấu hình thiết bị “3+1”, “7+1” hoặc 2∙( 3+1)). Chiều dài của RRL theo quy luật là lớn - hàng trăm km trở lên.

Thứ hai, RRS, được thiết kế cho các nhánh từ đường trục cần thiết để tạo mạng vùng và mạng cục bộ địa phương nhỏ, cũng như để truyền các luồng STM-1 (155 Mbit/s) ở các thành phố lớn. Đối với các nhánh này, theo quy định, các băng tần 7, 8 và ít thường xuyên hơn là 11 GHz được sử dụng và để liên lạc ở các thành phố lớn, các băng tần 15, 18, 23 GHz được sử dụng. Về cấu hình, đây thường là những RRL nòng đôi ở tốc độ STM-1, một trong các thùng là thùng dự trữ (theo sơ đồ “1+1”).

Nhóm RRS tốc độ cao sử dụng công nghệ SDH này bao gồm các RRS có tốc độ truyền thông tin 51,84 Mbit/s (STM-0), đôi khi được gọi là “tốc độ trung bình”. Chúng đơn giản hóa việc triển khai các nhánh từ đường truyền đồng bộ, cho phép bạn tăng đáng kể khả năng xây dựng mạng SDH với nhiều cấu hình khác nhau, thông tin nhánh từ đường cáp quang hoặc RRL đến mạng truy cập của người dùng, kết nối tối đa 21 luồng E1 với mạng SDH, cũng như các luồng E3.

6.2. Cấu trúc hệ thống truyền dẫn vô tuyến

Hệ thống truyền dẫn vô tuyến RSP được hiểu là tập hợp các phương tiện kỹ thuật đảm bảo hình thành các kênh truyền dẫn tiêu chuẩn và các đường dẫn nhóm của mạng BSS chính, đồng thời là đường dẫn tuyến tính mà tín hiệu viễn thông được truyền qua sóng vô tuyến trong không gian mở.

Sử dụng RSP hiện đại, bạn có thể truyền bất kỳ loại thông tin nào: điện thoại, điện báo và điện báo, chương trình truyền hình và phát thanh, trang báo, thông tin kỹ thuật số, v.v.

Giống như các hệ thống truyền dẫn có dây, phần lớn RSP là đa kênh. Trong trường hợp này, việc phân chia tần số hoặc thời gian của tín hiệu thường được sử dụng.

Hình 6.2. Sơ đồ khối tổng quát của RSP đa kênh

Kênh vô tuyến bao gồm thiết bị phát và thu, đường dẫn tiếp sóng ăng-ten và môi trường truyền sóng. Thiết bị đầu cuối bao gồm các modem và thiết bị để kết nối RRL và đường kết nối (bộ khuếch đại, bộ hiệu chỉnh, mạch tiền nhấn mạnh và mạch phục hồi).

6.2.1. RRL nhiều thùng. kế hoạch tần số

Sơ đồ phân phối tần số là hiển thị trên trục tần số các giá trị có thể có của tần số hoạt động (thu và truyền), cũng như (trong một số trường hợp) tần số dao động cục bộ.

Thông lượng của RRL có thể tăng lên nhiều lần do hình thành các đường trục mới. Để thực hiện điều này, các bộ thiết bị thu phát bổ sung được lắp đặt tại các trạm, với sự trợ giúp của các đường dẫn tần số cao mới được tạo ra. Các tần số sóng mang khác nhau được sử dụng cho tín hiệu từ các đường trục khác nhau. Toàn bộ hệ thống RRL nhiều thùng được tổ chức theo cách tất cả các thùng hoạt động độc lập với nhau và mặt khác có thể hoán đổi cho nhau. Nguyên tắc này giúp đảm bảo độ chính xác cần thiết của việc truyền tin nhắn trong mỗi đường trục và tăng độ tin cậy của toàn bộ đường dây. Đồng thời, việc tăng thông lượng của RRL do vận hành nhiều đường trục không dẫn đến tăng chi phí đường dây theo tỷ lệ, vì nhiều thành phần của đường dây có độ tin cậy cao (ăng-ten, kết cấu trạm, giá đỡ ăng-ten treo, nguồn điện). nguồn cung cấp, v.v.) là chung cho tất cả các trung kế.

Để làm ví dụ giải thích nguyên tắc tổ chức hoạt động nhiều thùng, hãy xem xét phương án RRL của ba đường trục song công. Hình 1.3 thể hiện sơ đồ khối đơn giản của thiết bị chính của 3 trạm thuộc tuyến này: ORS, PRS và URS. Mạch gồm có: máy phát (P); máy thu (R); thiết bị đầu cuối (TD), bao gồm modem, bộ khuếch đại và các phần tử khác chuyển đổi tin nhắn điện thoại nhóm (TF) hoặc các thành phần của tín hiệu truyền hình và âm thanh (TV, AV) thành tín hiệu đường dẫn tuyến tính, cũng như chuyển đổi ngược: hệ thống lọc thông dải (PF ), mỗi đường có một dải trong suốt tương ứng với một đường trục trong giao tiếp một chiều; ở chế độ truyền, PF cung cấp sự cách ly cần thiết cho các máy phát (các hệ thống PF này có chỉ số đầu tiên là 1, nghĩa là chúng được chỉ định là PF 11, PF 12, PF 13; sự thay đổi trong chỉ số thứ hai phản ánh sự thay đổi trong việc tiếp nhận và tần số truyền dẫn theo quy hoạch hai tần số); Ở chế độ thu, hệ thống PF là các bộ lọc tách: từ tín hiệu RF tổng, mỗi bộ lọc thông dải của hệ thống chọn tín hiệu của một kênh và gửi đến máy thu tương ứng (các hệ thống PF này có chỉ số đầu tiên là 2, nghĩa là chúng được chỉ định là PF 21, PF 22, PF 23); thiết bị tách rời (ID), nhiệm vụ của nó là giảm hơn nữa ảnh hưởng lẫn nhau của đường truyền và đường thu: một số thành phần của các đường dẫn này, chẳng hạn như bộ cấp nguồn và ăng-ten (A), thường phổ biến. Thiết bị đầu vào/đầu ra tín hiệu (I/O) cung cấp giải pháp cho các nhiệm vụ cụ thể đối với URS - phân nhánh và kết hợp các luồng thông tin.

Để làm ví dụ về việc sử dụng sơ đồ, hãy xem xét trong Hình 6.3 việc truyền tin nhắn điện thoại nhóm (TF) theo một hướng liên lạc. Thông báo này được tạo trong thiết bị tập hợp kênh (CAE) và được gửi đến OPC thông qua đường kết nối. Với sự trợ giúp của op-amp và P, tín hiệu TF được chuyển đổi thành tín hiệu RF có công suất cần thiết, thông qua một trong các bộ lọc thông dải của hệ thống PF 11 và RU, đi vào ăng-ten A và được bức xạ theo hướng của PRS. Ở đây tín hiệu của đường trục này lần lượt đi qua các phần tử A, RU, PF 22 và một nhóm máy thu. Bằng cách sử dụng một trong các Pr và Op-Amps, tín hiệu RF của đường trục này có thể được chuyển đổi thành tín hiệu TF và gửi đến ABB.

Ở đây, các kênh TF một chiều có thể được phân phối thành các nhóm, chẳng hạn, một trong số đó có thể được gửi đến MTS gần nhất, trong khi các kênh khác có thể là một phần của các đường trục TF mới và được gửi qua các kênh vô tuyến khác nhau. Ngoài ra, có thể truyền tải quá cảnh qua URS toàn bộ tín hiệu của đường trục được tổ chức trên ODS theo hướng này hay hướng khác. Trong trường hợp này, tín hiệu từ Pr đến P có thể bỏ qua op-amp và ABB.

Hình 6.3. Sơ đồ khối đơn giản của một RRL bao gồm ba đường trục song công.

Lưu ý rằng khi điều chỉnh một tham số sóng mang cụ thể bằng tin nhắn điện thoại nhóm, hai phương pháp chủ yếu được sử dụng:

1. Điều chế bằng cách truyền nhóm các dao động tần số trung gian (bộ điều biến trong op-amp) và chuyển vị kết quả thu được sang vùng HF (trong máy phát).

2. Điều chế trực tiếp bằng bản tin nhóm của một trong các tham số của sóng mang HF (bộ điều chế - trong máy phát).

Tùy chọn thứ hai được sử dụng đặc biệt trên RRL kỹ thuật số.

Hiện nay, việc thu và truyền tín hiệu đến các trạm theo từng hướng liên lạc được thực hiện chủ yếu dọc theo đường dẫn tiếp sóng ăng-ten chung (thường các ăng-ten và bộ tiếp sóng có băng thông rộng hơn nhiều so với tín hiệu từ một kênh) và việc cách ly cần thiết giữa thu và phát là được cung cấp không chỉ bởi các bộ lọc mà còn các thiết bị không tương hỗ khác nhau, tức là các thiết bị có đặc tính phụ thuộc vào hướng truyền của sóng điện từ. Đặc biệt, những thiết bị này bao gồm các van ferrite và bộ tuần hoàn được sử dụng rộng rãi. Ngoài ra, để đảm bảo tách hiệu quả các đường truyền và nhận cũng như các đường trục liền kề, nhiều RRS hiện đại sử dụng các sóng có phân cực khác nhau (ngang và dọc). Trong trường hợp này, ví dụ, bộ chọn phân cực được sử dụng làm thiết bị điều khiển. Mạch trong Hình 6.3 được xây dựng có tính đến sơ đồ tần số kép được đề xuất bởi CCIR (nay là ITU) với việc nhóm các tần số truyền và nhận: ví dụ, các nhóm tín hiệu được truyền và nhận tại mỗi trạm đi qua các hệ thống bộ lọc băng thông khác nhau, trên PRS - đây là PF 12 và PF 21. Lưu ý rằng, về mặt cấu trúc, các hệ PF có chỉ số thứ nhất khác nhau nhưng chỉ số thứ hai giống hệt nhau, ví dụ PF 11 và PF 21, có thể được thực hiện khá giống nhau.

Chúng ta hãy xem xét một trong các tùy chọn cho một sơ đồ tần số cụ thể và một số ví dụ về mạch đường dẫn ăng-ten (AFT) cho các hệ thống nhiều đường trục. Hình 6.4 a hiển thị sơ đồ phân phối tần số được sử dụng trong các hệ thống chuyển tiếp vô tuyến chính "Voskhod", "Rassvet-2", "Kurs-4", hoạt động ở dải tần 3,4...3,9 GHz, trong hệ thống "Kurs-6" , hoạt động ở dải tần 5,67…6,17 GHz và trong hệ thống khu vực Kurs-8 hoạt động ở dải tần 7,9…8,4 GHz. Xếp hạng tần số hoạt động cụ thể có thể được tìm thấy trong bất kỳ sách tham khảo RRL nào. Kế hoạch này cho phép tổ chức tối đa tám đường trục băng thông rộng song công trên hệ thống tần số kép. Mỗi đường trục có thể được sử dụng để tổ chức các kênh điện thoại (lên đến 1920) hoặc truyền một chương trình truyền hình. Như có thể thấy trong Hình 6.4 a, tần số sóng mang của các đường trục (f 1, f 2,..., f 16 được vẽ trên trục f c) được đặt cách nhau các khoảng là bội số của F = 14 MHz. Phương án được thiết kế cho tần số trung gian Ff = 5F = 70 MHz. Trong trường hợp này, tần số của các bộ dao động cục bộ (được đánh dấu bằng các dấu chấm trên trục fg) nằm trong khoảng giữa các tần số hoạt động của các đường trục và tần số của các kênh phản chiếu (được đánh dấu bằng các dấu chấm trên trục fz) được đặt trong băng tần được phân bổ cho hệ thống. Tần số thu và phát trong một đường trục song công cách nhau 19F = 266 MHz. Đối với các kênh tần số lân cận trong dải gần 4 và 6 GHz, nên sử dụng các ăng-ten khác nhau và các loại phân cực sóng khác nhau - ngang (g) và dọc (v). Sự phân bố sóng theo phân cực ở tần số thu (f r) và truyền (f p) phải tương ứng với Hình 6.4, a, b hoặc c. Thông thường, các thân cây được chia thành hai nhóm xen kẽ. Một nhóm đường trục, chẳng hạn với số lẻ, được sử dụng cho các đường chính, và nhóm kia (với số chẵn) được sử dụng cho các đường là nhánh từ đường chính, như trong Hình 6.5 a. Một ví dụ về phân tập tín hiệu trên các ăng-ten khác nhau trên PRS cho sáu đường trục song công được trình bày trong Hình 6.5 b. Sơ đồ tần số trong Hình 6.4 a cho thấy sự khác biệt giữa tần số của các đường trục liền kề trong một ăng ten là 4F = 56 MHz và ở các ăng ten khác nhau – 2F = 28 MHz; sự chênh lệch giữa tần số sóng mang thu và phát gần nhất ở các anten khác nhau là 5F = 70 MHz, trong một anten – 7F = 98 MHz. Lưu ý rằng hệ thống Kurs-8, hoạt động ở dải tần 7,9...8,4 GHz với cách bố trí AFT thích hợp (Hình 6.6), cho phép vận hành tám đường trục song công trên mỗi ăng-ten. Việc tách tín hiệu khỏi các kênh khác nhau theo tần số, theo phân cực và dọc theo các nhánh khác nhau của đường dẫn cấp ăng-ten, cũng như sự lựa chọn tần số thích hợp của các bộ dao động cục bộ - tất cả điều này cùng nhau đảm bảo mức nhiễu tối thiểu trong hệ thống mà không mở rộng đáng kể khoảng tần số giữa các kênh.

Hình 6.4. Sơ đồ phân bố tần số và sóng có độ phân cực khác nhau trong các hệ thống Voskhod, Rassvet-2, Kurs-4, Kurs-6, Kurs-8.

Hình 6.5. Ví dụ về sự phân bố tần số và sóng có độ phân cực khác nhau trên URS (a) và PRS (b)

6.2.2. Đường dẫn tiếp sóng ăng-ten

Hình 6.6 cho thấy một biến thể của cấu hình hệ thống AFT, thực hiện sơ đồ tần số như trong Hình 6.4, a. Trong trường hợp này, việc sử dụng lặp lại AFT đạt được thông qua việc sử dụng tất cả các phương pháp chọn sóng vô tuyến đã biết: theo tần số, theo phân cực và theo hướng truyền (sơ đồ tách ba giai đoạn).

Các thành phần của sơ đồ khối trong Hình 6.6 là:

Các bộ thu được kết nối với RF 1 và RF 3, cũng như các bộ phát được kết nối với RF 2 và RF 4, cung cấp khả năng liên lạc song công theo một hướng. Đường đi của các tín hiệu (trên các sóng mang f 1 ... f 16) của mỗi đường trục có thể được dễ dàng theo dõi theo sơ đồ, được hướng dẫn theo hướng của các mũi tên tương ứng.

RRL tầm nhìn hoạt động trong phạm vi vi sóng sử dụng ăng-ten parabol hình sừng (RPA), kính tiềm vọng và parabol (gương đơn và gương đôi). Việc lựa chọn ăng-ten này hay ăng-ten khác không chỉ phụ thuộc vào loại thiết bị mà còn phụ thuộc vào dung lượng RRL. Điều này cũng xác định thành phần và cấu trúc của AFL. Ví dụ: nếu đường dây không bao gồm 8 mà là 4 đường trục thì mỗi bộ lọc phân cực thông qua VE và GE có thể được kết nối trực tiếp với một trong các RF. Theo một phương án khác, khi không có sự phân tách phân cực, ống dẫn sóng bên ngoài có thể được kết nối với hai RF (một RF hoạt động để truyền, một RF hoạt động để thu) thông qua FC.

Các bộ lọc tách biệt, giống như toàn bộ AFT, cho phép có nhiều lựa chọn thiết kế khác nhau. Gần đây, RF sử dụng bộ tuần hoàn ferit (FC) ngày càng trở nên phổ biến.

6.3. Thiết bị cho đường dây chuyển tiếp vô tuyến tầm nhìn có phân tần và điều tần (FRK-FM)

Thiết bị liên lạc vô tuyến thu phát. Bộ thu phát dị âm, được chế tạo trên cơ sở máy phát có bộ biến tần và bộ thu siêu âm, được sử dụng rộng rãi trong thiết bị RRL.

Sơ đồ đơn giản của trạm thu phát đầu cuối được thể hiện trên Hình 6.6

Như sau trong Hình 6.2 và Hình 6.6, tín hiệu nhóm (GS) từ hệ thống truyền dẫn đa kênh được cung cấp cho thiết bị kết hợp tín hiệu nhóm (UOGS), đây là một làn sóng của các bộ lọc. Thiết bị này có thể kết hợp các HS nằm ở các vùng tần số không chồng chéo.

Tiếp theo, tín hiệu được khuếch đại trong bộ khuếch đại tín hiệu nhóm (GSA), được giới hạn biên độ trong bộ khuếch đại giới hạn (AO) và đưa đến mạch tiền biến dạng (PC). Việc nhấn mạnh trước được đưa ra nhằm cân bằng tỷ lệ P c / P w trên toàn bộ phổ HS. Trong bộ điều chế tần số (FM), tần số trung gian được điều chế (Ff thường được chọn bằng 70 MHz) bằng tín hiệu nhóm.

Dải tần số của đường dẫn RF (FFM) cần thiết để truyền tín hiệu FM có thể được xác định bằng công thức Carson:

, (6.2)

trong đó f in là tần số trên của tín hiệu điều chế.

Hình 6.6. Sơ đồ khối đơn giản của thiết bị thu phát.

Độ lệch tần số hiệu dụng ở đầu ra của bộ điều biến, thu được khi đưa tín hiệu hình sin đo (có tần số 800 Hz) với công suất 1 mW (mức 0) vào đầu vào của bất kỳ kênh điện thoại nào (mức 0) được gọi là độ lệch hiệu dụng trên mỗi kênh - Δf k. Theo khuyến nghị của CCIR (nay là ITU) trong RRS đa kênh hiện đại, tùy theo số lượng kênh N mà sử dụng ∆f k bằng 200, 140 hoặc 100 kHz. Thông thường, trong quá trình thiết lập thiết bị, giá trị ∆f k được đặt khi áp dụng mạch tiền nhấn mạnh (PC) vào đầu vào thay vì U gr (t), tín hiệu đo có tần số không có tiền nhấn mạnh. -nhấn mạnh vào PC. Do đó, ∆f k được gọi là giá trị hiệu dụng của độ lệch được tạo ra bởi mức tín hiệu đo của một kênh PM ở tần số không méo.

, (6.3)

Khm là độ dốc của đặc tính điều chế; R meas = 1 mW – công suất trung bình của tín hiệu đo tại điện trở R. Vì, nếu U gr (t) và tín hiệu đo được phân bổ ở cùng một điện trở R, và , Cái đó

, (6.4)

trong đó ∆f e và ∆f k được đo bằng kHz và P avg là đại lượng không thứ nguyên bằng P avg tính bằng mW. Nếu trở kháng đầu ra của máy phát đo đang hoạt động và trùng với trở kháng đầu vào của kênh (600 Ohm) thì tỷ số P av/P meas tính bằng dB tương ứng với mức

Ở đâu . Do đó, thay vì (1.3.3) chúng ta có thể viết

. (6.6)

Tại N > 240, khi p av = -15 + 10 log(N), dB, theo (6.6), ta thu được hoặc

Trong RRS hiện đại có giá trị N=600 ∆f k =200 kHz; tại N = 1920 ∆f đến 140 kHz.

Hội thảo giải bài toán bằng công thức Carson:

Tìm băng thông tín hiệu ở đầu ra của bộ điều biến tần số truyền thông RRL, nếu tín hiệu nhóm được cung cấp cho đầu vào của nó từ MSP-ChRK loại K-300, Δf k = 250 kHz.

Khi giải các bài toán dạng này cần hiểu rõ cấu trúc, thông số của tín hiệu đa kênh bằng FDM. Dựa trên các phần trước, hãy gọi lại băng thông tín hiệu ở đầu ra của thiết bị K-300 (Bạn sẽ cần giá trị tần số trên của phổ nhóm). Và khi biết số lượng kênh trong MSP, bạn có thể xác định độ lệch tần số hiệu dụng (công thức 6.6 cho N ≥ 240). Trợ lý tốt nhất của bạn là lẽ thường, hãy nhìn vào thực tế của kết quả.

Điều chế tần số (FM) cho phép khả năng chống nhiễu tương đối cao khi truyền tin nhắn. Điều này không đòi hỏi sự ổn định cao hơn của tần số máy phát. Công suất của nó được sử dụng rất hiệu quả: thực tế nó không phụ thuộc vào đặc điểm của các thông báo ở đầu vào bộ điều biến, hệ số đỉnh luôn bằng 1. Mức tín hiệu ở đầu vào máy thu có thể thay đổi trong một phạm vi khá rộng (ví dụ: trong quá trình giảm dần) mà không ảnh hưởng đến công suất của tín hiệu hữu ích sau bộ giải điều chế. Tất cả điều này thường giải thích việc sử dụng rộng rãi FM trong RRL, vệ tinh, tầng đối lưu và các hệ thống truyền dẫn khác. Đồng thời, điều chế tần số cũng có những nhược điểm nhất định: chất lượng truyền dẫn giảm mạnh nếu tỷ số giữa công suất tín hiệu trung bình và nhiễu tại đầu vào máy thu (Ps/Psh) giảm xuống dưới một giá trị ngưỡng nhất định (hiệu ứng ngưỡng). thường xuất hiện ở (Ps/Psh) trong ≤ 10); một dải tần số rộng phải được truyền qua kênh vô tuyến để khôi phục bình thường các tin nhắn ở đầu ra bộ giải điều chế; sự phụ thuộc của mức nhiễu ở đầu ra kênh vào công suất của tín hiệu đầu vào máy thu (biểu hiện trong quá trình mờ dần); nhu cầu cân bằng chất lượng hoạt động của các kênh điện thoại khác nhau khi chúng được phân tách theo tần số và các kênh khác.

Trong FM, bạn không chỉ cần một đường dẫn tần số cao băng thông rộng mà còn cần một đường dẫn có đặc tính đáp ứng tần số biên độ (AFC) và thời gian trễ nhóm (GDT) đáp ứng các yêu cầu rất cao. Mặt khác, tín hiệu ở đầu ra của bộ giải điều chế có thể bị méo ở mức không thể chấp nhận được và, ví dụ, trong quá trình truyền tin nhắn đa kênh bằng phương pháp PDM, chất lượng liên lạc sẽ giảm tương ứng do cái gọi là nhiễu nhất thời: hoạt động của một (bất kỳ) kênh tần số nào sẽ bị nhiễu đáng kể bởi các tín hiệu có phổ bao gồm các sóng hài và tích tổ hợp của các dao động trong các kênh khác.

Trong các hệ thống có PDK, trừ khi thực hiện các biện pháp đặc biệt, FM không thể cung cấp các điều kiện hoạt động bình đẳng cho các kênh tần số khác nhau. Hơn nữa, tín hiệu tần số cao hơn, khi F tăng và chỉ số m e giảm, tương ứng với khả năng chống nhiễu thấp hơn. Bằng cách tăng công suất máy phát hoặc tín hiệu nhóm U gr(t), có thể đạt được khả năng chống nhiễu cần thiết ở kênh tần số trên. Nhưng đồng thời, ở kênh giữa và kênh dưới, mức dự trữ năng lượng sẽ cao một cách bất hợp lý. Nhìn chung, chế độ như vậy không có lợi cả từ quan điểm kinh tế lẫn quan điểm giảm can thiệp nội bộ và liên hệ thống. Do đó, như đã lưu ý trước đó, để cân bằng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu ở các kênh khác nhau, trước khi áp U gr vào bộ điều biến, điện áp này được đặt vào bộ lọc tiền nhấn mạnh, mô đun của hệ số truyền trong đó y( F) đảm bảo thay đổi mức theo cách mà mức truyền của các kênh thấp hơn trở thành mức truyền thấp hơn của các kênh tần số cao hơn. Nếu bây giờ, bằng cách sử dụng bộ khuếch đại (có đáp ứng tần số đồng nhất), chúng ta đưa công suất trung bình của tín hiệu điều chế P avg về giá trị đã xác định trước đó cho U gr (t), thì giá trị của ∆f e sẽ giữ nguyên như không có pre -nhấn mạnh U gr (t). Trong trường hợp này, bằng cách chọn y(F), có thể tạo ra các mức tín hiệu ở các kênh trên của tín hiệu điều chế mới sẽ trở nên lớn hơn mức tín hiệu U gr (t) và mức tín hiệu ở mức thấp hơn sẽ tương ứng thấp hơn.

Trong các hệ thống có FM, tín hiệu U gr (t) luôn được nhấn mạnh trước và ở đầu ra FM, có cái gọi là mạch phục hồi có đặc tính nghịch đảo y (F). Bộ lọc này không thay đổi tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm trong từng kênh riêng lẻ nhưng giúp phân phối các mức tín hiệu kênh hữu ích đồng đều hơn.

Các đặc tính của mạch tiền biến dạng và mạch phục hồi được ITU khuyến nghị. Nói chung, đặc tính của mạch tiền biến dạng gần đúng bằng biểu thức

trong đó 0 ∼ F ∼ F in và F in là tần số trên của tín hiệu điều chế. Các đặc tính của mạch phục hồi được thể hiện trong hình 6.7.

Hình 6.7. Sự phụ thuộc của hệ số truyền của mạch phục hồi vào tần số F/F chuẩn hóa trong

Việc khuếch đại tín hiệu chính được thực hiện trong các bộ khuếch đại tần số trung gian (IFA). Đường tần số trung gian được sử dụng để tạo ra độ chọn lọc cao ở mức lệch nhỏ so với ranh giới băng thông.

Các phần tử của đường tần số trung gian được đặc trưng bởi các tham số sau: độ không đồng đều thấp của đáp ứng tần số, thời gian trễ nhóm và mức tăng chênh lệch trong dải tần số hiệu chỉnh chính xác; mức độ cao của đầu vào và đầu ra tín hiệu tần số trung gian trong thiết bị thu phát.

Bộ khuếch đại tần số trung gian mạnh mẽ (IFAM) khuếch đại tín hiệu với công suất cần thiết để bộ trộn máy phát (SMper) hoạt động bình thường. Tín hiệu tần số trung gian được điều chế sau khi khuếch đại được trộn trong bộ trộn có dao động ổn định cao của bộ tạo tần số sóng mang fn. Ở đầu ra của bộ trộn, tín hiệu có tần số truyền f AC được cách ly trong PF. Sau đó, công suất của tín hiệu này được khuếch đại trong bộ khuếch đại vi sóng đến giá trị yêu cầu. Trong các hệ thống vô tuyến công suất thấp (dưới 1 W), có thể không lắp đặt bộ khuếch đại vi sóng. Bộ thu kênh vô tuyến (Hình 6.6) bao gồm bộ khuếch đại tín hiệu vi sóng có độ ồn thấp, bộ biến tần, bao gồm bộ trộn máy thu (RMM) và bộ tạo dao động cục bộ của máy thu và bộ khuếch đại tín hiệu tần số trung gian.

Các đặc điểm của đường dẫn tần số trung gian của RRL kỹ thuật số nằm ở các yêu cầu khác nhau về băng thông và hiệu chỉnh chính xác các đặc tính tần số của đường dẫn, cũng như yêu cầu tăng cường về tính tuyến tính của các đặc tính biên độ của các phần tử hoạt động của đường dẫn này.

6.4. Chuẩn hóa chất lượng truyền thông trên RRL

Đường dây chuyển tiếp vô tuyến được sử dụng rộng rãi cả trong các hệ thống khu vực và liên lạc quốc tế. Mức nhiễu ở đầu ra kênh phụ thuộc đáng kể cả vào điều kiện truyền sóng vô tuyến, độ dài của đường truyền và cấu trúc của nó, đặc biệt là vào số lần chuyển đổi tín hiệu khi phân bổ một hoặc một nhóm kênh khác. Vì vậy, khi giải bài toán chuẩn hóa mức nhiễu ở đầu ra của các kênh cần tập trung vào một số RRL cụ thể về độ dài và cấu trúc, trong đó sẽ tính đến kinh nghiệm phát triển thiết bị RRS, thiết kế và vận hành RRL. Vai trò của các RRL như vậy bắt đầu được thực hiện bởi các mạch tham chiếu giả định (được cho là) được thiết kế đặc biệt. Cấu trúc của các chuỗi này được xác định cụ thể bởi loại thông điệp và phương thức truyền tải chúng.

Hình 6.8a thường thể hiện một mạch tham chiếu giả định dành cho RRL với FDM, trên đó số lượng kênh PM lớn hơn 60. Mạch được chỉ định có chiều dài 2500 km và bao gồm 9 phần đồng nhất. Cấu trúc của mạch được cố định theo thứ tự đặt các bộ biến tần riêng thứ cấp, bộ biến tần sơ cấp và bộ biến đổi dọc theo đường dây. Như có thể thấy trong Hình 6.8,a, chỉ trên các RRL được chỉ định (không tính OPC), hai trạm có sự phân bổ (đầu vào) của các kênh riêng lẻ và năm trạm có sự phân bổ (đầu vào) của các nhóm 12 kênh (chính) được cho phép . Trong một phần, số lượng PRS chỉ diễn ra việc truyền lại tín hiệu và không có sự phân bổ kênh PM hoặc nhóm kênh tiêu chuẩn không được quy định.

Hình 6.8. Cấu trúc mạch ITU giả định (MCCR) cho RRL có FRC: a) có số lượng TFC lớn hơn 60; b) Với các kênh truyền hình, phát thanh truyền hình; c) Mạch EACC cho RRL chính.

Hình 6.8b thể hiện mạch tham chiếu giả định cho RRL với các kênh truyền hình và âm thanh. Mạch này bao gồm ba phần tiếp nhận lại tương ứng cho video hoặc tần số thấp, nghĩa là nó chứa ba bộ điều biến và ba bộ giải điều chế.

Chiều dài của một số RRL chính ở Liên bang Nga vượt quá 2500 km. Do đó, một số mạch giả định mới đã được phát triển cho mạng truyền thông liên kết (ICN). Do đó, trên mạng đường trục, một mạch có chiều dài 12.500 km đã được sử dụng làm RRL tham chiếu giả định. Nó bao gồm 5 phần, mỗi phần dài 2500 km (Hình 6.8, c), được kết nối với nhau bằng tần số thoại hoặc phổ video. Trong trường hợp tổ chức các kênh PM, người ta chấp nhận rằng mỗi đoạn đồng nhất của mạch danh định như vậy bao gồm 10 đoạn có chiều dài 250 km. Đồng thời, các bộ chuyển đổi riêng lẻ không được cung cấp trong phần này và mỗi phần bắt đầu và kết thúc bằng một bộ chuyển đổi nhóm cấp ba.

Đối với từng loại mạch tham chiếu cụ thể, bạn có thể xác định giá trị cho phép của công suất nhiễu hoặc tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm ở đầu ra kênh. Nhưng do Fading nên nhiễu ở đầu ra của kênh RRL là quá trình ngẫu nhiên không cố định. Do đó, đối với tiếng ồn trong các kênh TF, TV và các kênh RRL khác, một số tiêu chuẩn được đưa ra, thu được trên cơ sở xử lý dữ liệu thống kê liên quan, có tính đến đặc điểm riêng của thiết bị và đặc điểm của người nhận tin nhắn.

Hình 6.9 minh họa các khuyến nghị do CCIR thiết lập cho các kênh truyền hình và điện thoại RRL. Do đó, theo các khuyến nghị này, người ta chấp nhận rằng trong bất kỳ kênh điện thoại nào tại điểm có mức tương đối bằng 0, công suất nhiễu cho phép (P sh.adm) do thiết bị chuyển tiếp vô tuyến của đường dây có chiều dài 2500 km và cấu trúc tương ứng với mạch tham chiếu giả định có các giá trị sau (xem Hình 6.9,a): công suất nhiễu âm áp trung bình theo phút, có thể vượt quá không quá T = 20% thời gian trong bất kỳ tháng nào, 7500 pW0, tương ứng với 10lg(7500/10 9) = –51,25 dB; công suất tiếng ồn đo áp theo phút trung bình, có thể vượt quá không quá T = 0,1% thời gian trong bất kỳ tháng nào, 47500 pW0 (–43,23 dB); Công suất tiếng ồn không trọng số trung bình 5 ms, có thể vượt quá không quá T = 0,01% thời gian trong bất kỳ tháng nào, 10 x 6 pW0 (–30 dB). Khuyến nghị cho 20% thời gian cũng bao gồm công suất nhiễu (1000 pW) do hoạt động của hệ thống vệ tinh ở các dải tần chung có RRL gây ra.

Hình 6.9. Chuẩn hóa công suất nhiễu và tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm ở đầu ra của kênh điện thoại (a) và truyền hình (b)

Nếu cấu trúc RRL mở rộng tôi km khác biệt đáng kể so với tham chiếu, khi đó công suất nhiễu âm áp theo phút trung bình cho phép (P sh.add) trong kênh điện thoại, có thể vượt quá không quá 20% thời gian trong bất kỳ tháng nào, là các giá trị sau: P sh .add = (3 tôi+ 200) pW0 nếu 50 ≤ tôi≤ 840 km; R sh.add = (3 tôi+ 400) pW0 nếu 840 ≤ tôi≤ 1670km; R sh.add = (3 tôi+ 600) pW0 nếu 1670 ≤ tôi 2500 km.

Đối với các kênh video, tỷ lệ giữa đỉnh và đỉnh của tín hiệu hình ảnh với điện áp nhiễu đẳng cự (U p / U w) được chuẩn hóa. Ở đầu ra của mạch giả định có chiều dài 2500 km, tỷ lệ này (Hình 6.9b) có thể nhỏ hơn 61 dB, 57 dB và 49 dB tương ứng không quá 20, 1 và 0,1% thời gian bất kỳ tháng nào (khi sử dụng bộ lọc trọng số thống nhất, mức độ bảo mật của TV được phép giảm 4 dB và đặc biệt là các đề xuất đã cho về Up / U w, liên quan đến 20 và 0,1% thời gian của bất kỳ tháng nào đều giảm tương ứng là 57 và 45 dB). Điều này tính đến nhiễu từ tất cả các nguồn ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động của một kênh nhất định. Do các quá trình ngẫu nhiên thể hiện tất cả nhiễu trên RRL, cả bên trong và bên ngoài, có thể được coi là độc lập trong hầu hết các trường hợp, nên công suất nhiễu ở đầu ra kênh (P p.out) thường được tính bằng cách tính tổng công suất nhiễu của từng nguồn riêng lẻ. Do đó, đối với một đường dây có chiều dài 2500 km, công suất nhiễu đo áp trong kênh PM có thể vượt quá 7500 pW trong không quá 20% thời gian trong bất kỳ tháng nào, liên quan đến việc đáp ứng điều kiện sau, có tính đến nhiễu từ vệ tinh sẽ bằng:

trong đó R p.g là công suất nhiễu nhất thời do một bộ thiết bị tạo ra, nhờ đó việc thu lại được thực hiện dọc theo phổ nhóm; m – số lượng trạm nút tại đó việc thu lại được thực hiện trên phổ nhóm (hai ORS bằng một URS); n - số nhịp trên đường dây; R p.hf i – tổng công suất nhiễu nhất thời gây ra bởi các đặc tính không lý tưởng của các phần tử đường HF trên nhịp thứ i; R t i (20%) – công suất (vượt quá 20% thời gian trong bất kỳ tháng nào) của tiếng ồn nhiệt được đưa vào nhịp thứ i; R p.m i (20%) – công suất nhiễu nhất thời do hiệu ứng nhiễu của nhiễu vô tuyến trên nhịp thứ i; số hạng thứ ba và thứ tư trong (6.9) chứa các đại lượng phụ thuộc vào thời gian (số hạng thứ ba, ngoài nhiễu nhiệt, công suất của nó phụ thuộc vào sự thay đổi công suất tín hiệu ở đầu vào máy thu do pha đinh gây ra, còn bao gồm các thành phần công suất không đổi của nhiễu nhiệt P t.g và P t.m).

Tiếng ồn nhiệt, được tính đến khi đánh giá chất lượng hoạt động của các kênh truyền hình, như trong các kênh PM, được cộng thêm vào nguồn điện. Ví dụ: nếu chúng ta tính đến công suất tiếng ồn vượt quá 20% thời gian trong bất kỳ tháng nào, thì

trong đó U t (20%) là điện áp nhiễu nhiệt đẳng cự hiệu dụng ở đầu ra của kênh video, vượt quá không quá 20% thời gian trong bất kỳ tháng nào; U r – điện áp đỉnh tới đỉnh của tín hiệu hình ảnh; U t.m và U t.g – điện áp đẳng cự hiệu dụng của nhiễu nhiệt tương ứng được tạo bởi một modem (m) và một đường dị âm; thường U t.m = 0,14…0,22 mV và U t.g = 0,06…0,14 mV; U t i (20%) là ứng suất đẳng cự hiệu quả (vượt quá 20% thời gian trong bất kỳ tháng nào) của tiếng ồn nhiệt được tạo ra trong nhịp thứ i.

6.5. Nguyên lý thi công thiết bị với VRK

Hình 6.10 thể hiện sơ đồ khối đơn giản của trạm đầu cuối của hệ thống đa kênh với TRC. Một tin nhắn liên tục từ mỗi thuê bao u 1 (t) ... u N (t) thông qua các hệ thống vi sai tương ứng DS 1 ... DS N được đưa đến đầu vào của bộ điều chế kênh KM 1 ... KM N. Trong các bộ điều chế kênh, theo thông báo được truyền đi, các xung theo chu kỳ lấy mẫu Td được điều chế theo một trong các tham số, ví dụ PPM. Theo giá trị của thông báo liên tục được truyền tại thời điểm đếm trong PPM, vị trí của xung có biên độ và thời lượng không đổi thay đổi so với giữa khoảng kênh từ +∆t m đến – ∆t m. Các xung được điều chế từ đầu ra CM, các xung đồng bộ hóa từ bộ tạo đồng bộ hóa (GIS), cũng như các xung từ cảm biến giao tiếp dịch vụ (DCS), cảm biến điều khiển và tín hiệu cuộc gọi (CUS) được kết hợp. Kết quả là tín hiệu nhóm u gr(t). Để đảm bảo hoạt động của bộ điều biến kênh và các thiết bị bổ sung, các chuỗi xung có tần số lấy mẫu F d, được dịch chuyển so với kênh đầu tiên một khoảng i∆t k, trong đó i là số kênh. Do đó, thời điểm CM bắt đầu hoạt động được xác định bằng cách kích hoạt các xung từ RC, xác định thời điểm thuê bao tương ứng hoặc thiết bị bổ sung kết nối với kênh băng thông rộng chung.

Tín hiệu nhóm kết quả u gr (t) được đưa đến đầu vào của bộ tái tạo (P), cung cấp cho các tín hiệu rời rạc của các kênh khác nhau có cùng đặc điểm, ví dụ, cùng dạng xung. Tất cả các thiết bị được thiết kế để tạo ra tín hiệu u gr (t): KM 1 ... KM N, RK, GIS, DUV, DSS, R - đều được bao gồm trong thiết bị kết hợp tín hiệu (AO), kết hợp tất cả các tín hiệu kịp thời và tạo ra một tín hiệu nhóm Tín hiệu sau đó có thể được truyền đến trạm tiếp theo thông qua đường kết nối có dây hoặc qua liên lạc vô tuyến.

Hình 6.10. Sơ đồ khối đơn giản của trạm đầu cuối rơle vô tuyến của hệ thống thông tin liên lạc có hệ thống điều khiển vô tuyến

Khi tiếp nhận, tín hiệu chuyên dụng u * gr (t) được đưa đến đầu vào của tất cả các bộ giải điều chế kênh CD 1 ... CD N và các bộ thu giao tiếp dịch vụ (CC), điều khiển và cuộc gọi (CPC).

Bộ giải điều chế kênh tách u * gr (t) thành các tín hiệu kênh riêng biệt, là các mẫu rời rạc và tái tạo lại từ các mẫu này các thông báo liên tục u * 1 (t) ... u * N (t), tương ứng với các tín hiệu được gửi đến đầu vào CM trong AO. Để đảm bảo phân tách thời gian của tín hiệu kênh, mỗi đĩa CD chỉ lần lượt mở trong khoảng thời gian ∆t k tương ứng với một kênh nhất định, điều này được đảm bảo bằng các xung lấy từ đầu ra của thiết bị tách tín hiệu RK′ ( AS), hoạt động tương tự như RK trong AO ở đầu phát của đường truyền thông. Để đảm bảo phân tách kênh chính xác, RK′, nằm trong AR, phải hoạt động đồng bộ và cùng pha với AO RK, được thực hiện bằng cách sử dụng các xung đồng bộ hóa (IS) được phân bổ bởi bộ chọn tương ứng (SIS) và bộ đồng bộ hóa (BS). Tin nhắn từ đầu ra CD đến các thuê bao tương ứng thông qua các hệ thống vi sai.

Khả năng chống ồn của hệ thống truyền dẫn có VRK phần lớn được quyết định bởi độ chính xác và độ tin cậy của hệ thống đồng bộ và bộ phân phối kênh được lắp đặt trong thiết bị kết hợp và tách kênh. Để đảm bảo tính chính xác của hệ thống đồng bộ hóa, các xung đồng bộ hóa (IP) phải có các tham số giúp tách chúng khỏi chuỗi xung của tín hiệu nhóm u * gr (t) một cách đơn giản và đáng tin cậy nhất. Thích hợp nhất cho PIM hóa ra là việc sử dụng IC kép, để truyền trong đó một trong các khoảng kênh ∆t k được phân bổ trong mỗi khoảng thời gian lấy mẫu T d (xem Hình 6.11).

Hình 6.11. Tín hiệu nhóm cho VRK với PIM

Hãy để chúng tôi xác định số lượng kênh có thể thu được trong một hệ thống có PIM. Hình 6.11 thể hiện chuỗi xung để truyền đa kênh với PPM. Từ hình vẽ suy ra rằng

T d = (2∆τ max + τ h)N gr, (6.11)

trong đó τ з – khoảng bảo vệ; ∆τ max – độ dịch chuyển (độ lệch) cực đại của xung. Trong trường hợp này, chúng tôi giả sử rằng thời lượng xung ngắn so với τ з và ∆τ max.

Từ công thức (6.11) ta thu được

;

độ lệch xung tối đa cho một số kênh nhất định

chúng tôi chấp nhận, do đó

. (1.12)

Xét rằng trong quá trình truyền điện thoại T d = 125 μs, chúng ta thu được với N gr = 6 ∆τ max = 8 μs, với N gr = 12 ∆τ max = 3 μs và với N gr = 24 ∆τ max = 1,5 μs. ∆τ max càng cao thì khả năng chống ồn của hệ thống có PIM càng cao.

Khi truyền tín hiệu từ PPM qua các kênh vô tuyến, có thể sử dụng điều chế biên độ (AM) hoặc tần số (FM) ở giai đoạn thứ hai (trong máy phát vô tuyến). Trong các hệ thống có PIM - AM, chúng thường bị giới hạn ở 24 kênh và trong hệ thống PPM - FM chống ồn hơn - 48 kênh.

6.6. Phương pháp đánh giá nhiễu kênh RRL

Như đã lưu ý trước đó, việc truyền tín hiệu qua RRL, giống như trong tất cả các hệ thống vô tuyến, bị ảnh hưởng bởi sự can thiệp từ nguồn gốc bên ngoài và bên trong. Nhiễu bên ngoài bao gồm nhiễu vũ trụ và khí quyển, nhiễu công nghiệp và tín hiệu từ các hệ thống vô tuyến khác. Mức độ nhiễu này thường có thể được giảm thiểu với sự trợ giúp của một số biện pháp tổ chức nhất định (lựa chọn tần số phù hợp, lọc tín hiệu vô tuyến gây nhiễu, đặt trạm chính xác, v.v.). Nếu RRL hoạt động trong phạm vi sóng decimet hoặc centimet thì có thể bỏ qua ảnh hưởng của nhiễu công nghiệp.

Khi tổ chức RRL cần đặc biệt chú ý tới hiện tượng nhiễu nội bộ hệ thống. Chúng bao gồm nhiễu dao động (nhiệt và nhiễu), nhiễu phần cứng (gợn sóng điện áp cung cấp, nhiễu chuyển mạch, v.v.) và nhiễu cụ thể do biến dạng tín hiệu băng thông rộng khi đi qua các đường dẫn có đặc tính không lý tưởng. Trong quá trình truyền đa kênh, nhiễu như vậy xuất hiện dưới dạng nhiễu nhất thời. Để giảm ảnh hưởng của nhiễu dao động (thường chúng được giảm thành nhiễu nhiệt), cần phải tăng “thế năng năng lượng” của hệ thống, nghĩa là tăng công suất của máy phát (trong một khoảng thời gian trung bình nhất định), giảm nhiệt độ nhiễu của máy thu (ví dụ: bằng cách sử dụng bộ khuếch đại tham số ở đầu vào của máy thu), tăng mức tăng ăng-ten và những thứ tương tự. Cuộc chiến chống lại tiếng ồn của thiết bị được thực hiện bằng cách cải tiến thiết bị và quy trình vận hành thiết bị.

Nhiễu nhiệt trong các kênh điện thoại. Khi tín hiệu được truyền ở dạng tương tự qua các kênh điện thoại, nhiễu nhiệt sẽ tích tụ (tổng hợp thành công suất) khi tín hiệu đi qua các phần tử khác nhau của đường dẫn từ trạm này sang trạm khác. Chất lượng của kênh điện thoại thường được đặc trưng bởi công suất nhiễu tại điểm có mức tín hiệu tương đối bằng 0 ở đầu ra của kênh TF. Quyền lực này được xác định bởi nhiều điều khoản.

Đặc tính nhiễu của tất cả các khối của phần tuyến tính của máy thu cho đến AO được tính đến bằng hệ số nhiễu của máy thu Ш. Trong trường hợp này, tổng công suất tương đương của nhiễu nhiệt liên quan đến đầu vào của máy thu (với điều kiện là rằng điện trở đầu vào của nó phù hợp với điện trở của nguồn nhiễu tương đương),

trong đó k là hằng số Boltzmann; Т – nhiệt độ tuyệt đối của môi trường xung quanh (thường lấy T=290 K); P e - dải nhiễu hiệu dụng của máy thu, thường được lấy bằng băng thông ∆f của đường tần số trung gian; R t.out là công suất nhiễu ở đầu ra của phần tuyến tính của máy thu, có hệ số khuếch đại công suất bằng K m. Nếu chúng ta giả sử rằng công suất P t.in được phân bố đều trong dải P e thì Mật độ quang phổ của năng lượng được giải phóng ở điện trở 1 Ohm là

G t.in = kТШR in, (6.14)

Mức nhiễu ở đầu vào BH phụ thuộc vào mức tín hiệu ở đầu vào máy thu u c(t).

Hình 6.12a biểu diễn một sơ đồ vectơ, từ đó có thể thấy là kết quả của việc cộng vectơ nhiễu ngẫu nhiên U t.in (t), phản xạ u t.in (t), với vectơ tín hiệu U c, phản xạ u c (t), một vectơ ngẫu nhiên U ∑ (t) được hình thành, phản ánh tín hiệu tổng

Hình 6.12. Biểu diễn vectơ (a) và quang phổ (b, c) của tín hiệu và nhiễu nhiệt ở đầu vào (a, b) và đầu ra (c) của máy thu.

Do đó, những thay đổi ngẫu nhiên về pha của tín hiệu điều chế tần số, khi phát hiện tần số, sẽ được chuyển thành những thay đổi ngẫu nhiên về biên độ của tín hiệu, nghĩa là chúng xuất hiện dưới dạng nhiễu.

Công suất nhiễu nhiệt trong kênh PM ở khoảng RRL thứ i có thể được xác định theo công thức:

, (6.16)

Ở đâu

Con số tiếng ồn của máy thu; ∆F к = 3,1 kHz – băng thông của kênh PM thứ i; F к – giá trị tần số trung tâm của kênh PM trong tín hiệu nhóm; ∆f к – độ lệch hiệu dụng trên mỗi kênh; β pr – hệ số có tính đến sự nhấn mạnh trước tín hiệu; K p – hệ số áp lực.

Trong các kênh điện thoại, công suất nhiễu tạp âm (có trọng số) thường được chuẩn hóa tại điểm có mức tương đối bằng 0, tại đó công suất trung bình của tín hiệu đo là 10 · 9 pW 0. Hệ số tạp âm âm phản ánh nhận thức thực tế về các thành phần khác nhau của nhiễu phổ và đối với kênh PM được chọn bằng 0,56 (-2,5 dB). Khi đo tiếng ồn trong một kênh, các bộ lọc đo độ rung được sử dụng cho điện thoại và các bộ lọc phát sóng và đo độ nhớt cho các kênh truyền hình. Đặc điểm của các bộ lọc này được thể hiện tương ứng trong Hình 6.13 và 6.14.

Công suất tín hiệu ở đầu vào máy thu P pr i phụ thuộc vào thông số thiết bị và điều kiện truyền sóng vô tuyến. Ban đầu, họ tập trung vào một giá trị cụ thể P pr i = P pr i (20%) - công suất tín hiệu ở đầu vào máy thu, có thể giảm không quá 20% thời gian của bất kỳ tháng nào

, (6.17)

trong đó R pr.sv là công suất không tính đến ảnh hưởng của các điều kiện truyền sóng vô tuyến; V 20% – giá trị hệ số làm suy yếu trường không gian trống, dưới mức này có thể không quá 20% thời gian trong bất kỳ tháng quan sát nào. Thường chọn V 20% ≈ 0,5. Trong trường hợp thực tế, V thay đổi từ 0 đến 2 tùy thuộc vào các thông số của tầng đối lưu và loại bề mặt Trái đất. Hệ số suy giảm cho thấy trường hợp truyền sóng vô tuyến thực tế khác với trường hợp lý tưởng đến mức nào (tức là V = 1).

Xét đến điều trên, chúng ta có thể viết phương trình vô tuyến, phản ánh các yếu tố chính ảnh hưởng đến mức tín hiệu khi nó truyền dọc theo đường truyền vô tuyến:

trong đó R p [W] – công suất máy phát; G p, Gpr lần lượt là hệ số anten phát và anten thu; λ – bước sóng; R i – khoảng cách giữa các ga; η p, η pr – hệ số hiệu suất đường truyền anten-ống dẫn sóng của trạm phát và trạm thu tương ứng.

trong đó AVT [dB] là tổng mức suy giảm tín hiệu trong AVT.

Hội thảo ứng dụng phương trình liên lạc vô tuyến:

Tìm công suất cần thiết của máy phát liên lạc RRL nếu độ nhạy của máy thu RRL đặt ở khoảng cách R = 20 km bằng Pmin = 10 -3 μW, G per = G pr = 37 dB; f=0,8 GHz, V=0,7 dB, η=0,8.

Khi giải các bài toán loại này, cần phải hiểu rõ ràng tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến mức tín hiệu khi nó truyền dọc theo đường truyền vô tuyến (6.18). Độ nhạy của máy thu đề cập đến mức tín hiệu tối thiểu ở đầu vào máy thu mà tại đó chất lượng thu tín hiệu hữu ích vẫn được coi là đạt yêu cầu. Bước sóng hoạt động liên quan đến tần số của tín hiệu vô tuyến thông qua tốc độ ánh sáng.

Áp dụng lý luận tương tự khi giải các bài toán như:

Tìm công suất tín hiệu ở đầu ra của anten thu truyền thông RRL, nếu Rper = 0,5 dB/W thì khoảng cách giữa các trạm R = 43 km, G per = 3600; G tính =41 dB, f tính =2 GHz, η tính =η tính =0,7, V=0,8

Xác định công suất của máy phát truyền thông RRL tại đó sẽ xuất hiện ngưỡng công suất tín hiệu bằng 0,01 μW ở đầu vào máy thu, nếu R = 40 km, G ln = 2000, G r = 20 dB, η l = 3,5 dB, η r = 2 dB , V=0,7, f AC = 1,5 GHz.

Công thức (6.18) đến V 20% có tính đến trạng thái lâu dài của tầng đối lưu, trong khi công suất nhiễu âm áp phút trung bình bằng 7500 pW có thể vượt quá không quá t = 20% thời gian trong bất kỳ tháng nào.

Đồng thời, sự suy giảm tín hiệu sâu có thể xảy ra ở các khoảng RRL do sự thay đổi trạng thái của tầng đối lưu.

Đối với độ mờ sâu hơn, công suất nhiễu cao hơn có thể được chấp nhận nhưng trong khoảng thời gian ngắn hơn.

Do đó, có thể vượt quá công suất nhiễu âm lượng theo phút trung bình là 47500 pW0 không quá t = 0,1% thời gian trong bất kỳ tháng nào và có thể vượt quá công suất nhiễu không trọng số trung bình 5 ms là 10 x 6 pW0 không quá t = 0,01% thời gian trong bất kỳ tháng nào. Các tiêu chuẩn quy định được đưa ra cho đường tham chiếu có chiều dài 2500 km.

Nói chung hệ số suy giảm V.(t) có tính đến toàn bộ ảnh hưởng của Trái đất và tầng đối lưu đến quá trình truyền sóng vô tuyến. V(t) là một đại lượng vectơ, nhưng trong nhiều trường hợp chỉ cần biết độ lớn của nó là đủ

|V(t) | = V(t) = E(t)/E 0 , (6.20)

trong đó E(t) và E 0 lần lượt là các mô đun cường độ điện trường ở đầu vào của ăng ten thu trong quá trình truyền sóng vô tuyến trong điều kiện thực tế (có tính đến ảnh hưởng của tầng đối lưu và Trái đất) và trong không gian trông. Nói chung, V(t) là một hàm ngẫu nhiên theo thời gian, và, ví dụ, V(20%) được tìm thấy bằng cách sử dụng một số dữ liệu tĩnh.

Do tính không đồng nhất của tầng đối lưu, sóng vô tuyến truyền trong đó theo một đường cong, gọi là khúc xạ tầng đối lưu. Các tính chất điện của tầng đối lưu được đặc trưng bởi mức độ thay đổi hằng số điện môi của không khí theo độ cao và được xác định bởi gradient hằng số điện môi.

Phương pháp tính toán các tuyến RRL dựa trên việc xây dựng các biên dạng nhịp.

Hồ sơ nhịp gọi là phần thẳng đứng của khu vực giữa hai trạm chuyển tiếp vô tuyến lân cận, có tính đến rừng, tòa nhà và đặc điểm địa hình. Một ví dụ về cấu hình như vậy được thể hiện trong Hình 6.15. Trong trường hợp này, số lượng giải phóng mặt bằng (giải phóng mặt bằng) N giữa “đường ngắm” đường AB nối các tâm của ăng-ten và điểm chướng ngại vật (theo chiều dọc) gần nhất C (Hình 6.15 cho thấy một phiên bản biên dạng có một chướng ngại vật; các hướng dẫn đặc biệt về tính toán và thiết kế RRL cũng xem xét các biên dạng khi ở trong diện tích tối thiểu có một số chướng ngại vật trong không gian). Khoảng hở H được coi là dương nếu đường AB vượt qua chướng ngại vật và âm nếu đường này cắt mặt cắt nhịp.

Cơ chế truyền sóng vô tuyến trong khu vực từ ăng ten phát (chúng ta giả sử rằng nó được lắp đặt tại điểm A, Hình 6.15) đến ăng ten thu (tại điểm B) phụ thuộc đáng kể vào giá trị khe hở H, điều này đương nhiên khiến cho dấu ấn của nó đối với phương pháp tính toán, đặc biệt là hệ số suy giảm V. Trong trường hợp này, chúng ta có thể phân biệt ba nhóm nhịp chính(đối với một số trạng thái cố định của tầng đối lưu):

1. mở khi H ≥ H 0;

2. nửa mở, khi H 0 > H ≥ 0;

3. đóng khi N< 0.

Ở đây H 0 được ký hiệu giải phóng mặt bằng quan trọng, trong đó tại điểm thu tổng vectơ cường độ trường của tín hiệu trực tiếp và tín hiệu phản xạ bằng cường độ trường trong không gian trống (V = 1). Nói chung

, (6.21)

trong đó k 1 = R 1 /R là tọa độ tương đối của điểm chướng ngại vật C.

Hồ sơ chuyến bay cho phép tính đến ảnh hưởng của độ cong của bề mặt trái đất đến quá trình truyền sóng vô tuyến. Đặc biệt, bằng cách sử dụng hồ sơ, bạn có thể biết được sự phản xạ của sóng vô tuyến từ bề mặt Trái đất. Nhưng nhìn chung, bản chất truyền tín hiệu ở đoạn AB sẽ rất gần đúng nếu không tính đến ảnh hưởng của tầng đối lưu. Trong trường hợp này, trước hết phải tính đến sự khúc xạ của sóng vô tuyến, tức là độ cong của quỹ đạo sóng (AB trong Hình 6.15), do cấu trúc không đồng nhất của tầng đối lưu. Vai trò chính ở đây được thể hiện bởi tính không đồng nhất của tầng đối lưu trong mặt phẳng thẳng đứng. Khúc xạ được tính đến bởi thực tế là việc hiệu chỉnh được thực hiện đối với khoảng hở phía trên các điểm xác định (trong Hình 6.15 - điểm C)

Do đó, giá trị khe hở phụ thuộc g là H(g) = H + ∆H(g).

Khi điều kiện khí tượng thay đổi trong chuyến bay, giá trị của g và H(g) thay đổi, điều này có thể dẫn đến sự dao động mạnh về hệ số suy giảm và do đó, ở mức tín hiệu ở đầu vào máy thu. Trên các nhịp hở (H ≥ H 0), cường độ trường tại điểm thu được xác định chủ yếu bởi sự giao thoa của sóng trực tiếp và sóng phản xạ từ bề mặt trái đất. Trong trường hợp một sóng phản xạ (như trong Hình 6.5.4), hệ số suy giảm trong điều kiện thực tế có thể được biểu diễn dưới dạng

ở đâu |Ф| là mô đun của hệ số phản xạ từ bề mặt trái đất và

– giải phóng mặt bằng tương đối (chuẩn hóa). Từ (6.5.11), suy ra rằng với p(g) ≥1, giá trị lớn nhất của hệ số suy giảm xen kẽ với giá trị nhỏ nhất (Hình 6.16).

Hình 6.16. Sự phụ thuộc của hệ số suy giảm V vào lumen tương đối p(g) và tham số μ.

Trên các nhịp nửa hở và kín, trong đó p(g)< 1, уровень поля в точке приема обусловлен главным образом процессом дифракции радиоволн, то есть огибанием ими земной поверхности. Множитель ослабления V в этом случае рассчитывается на основе приближенных методов, с применением аппроксимации реального препятствия частью сферической поверхности. Прежде чем найти V, необходимо применить параметр μ, характеризующий радиус кривизны сферы, аппроксимирующей препятствие, и зависящий от высоты ∆y и хорды сегмента аппроксимирующей сферы . Чем ближе к 0 этот параметр, тем более плоской является трасса. На полуоткрытых пролетах и пролетах с малым закрытием хорда r определяется из профиля пролета (рисунок 6.16) как расстояние между точками пересечения препятствия линией, параллельной АВ и отстоящей от вершины на величину ∆y = H o . Для пролетов, имеющих среднюю протяженность и одно препятствие, во многих случаях можно руководствоваться приближенным значением V, определяемым из графиков рисунок 6.16, полагая, что

trong đó α = ∆y/H 0 = 1, ℓ = r/R, k 1 =R 1 /R.

Như có thể thấy trong Hình 6.16, hệ số suy giảm V có thể thay đổi trong giới hạn rộng. Để đánh giá độ ổn định của kết nối, cần biết giá trị tối thiểu cho phép của hệ số suy hao V i min trên mỗi nhịp thứ i. Với V i min chúng tôi muốn nói đến giá trị của V i mà tại đó tổng công suất nhiễu (P p.out) hoặc tỷ lệ (U t /U p) 2 trong kênh ở cuối đường truyền bằng giá trị tối đa cho phép P p. out max hoặc (U t / U p) 2 max được xác định bởi các khuyến nghị tương ứng cho tỷ lệ phần trăm thời gian nhỏ.

đến cuối cùng việc tính toán đi đến việc xác định tỷ lệ phần trăm thời gian, trong đó tổng công suất nhiễu ở đầu ra kênh có thể lớn hơn mức tối đa cho phép (P chiếc.max). Trong suốt chuyến bay, điều kiện này tương ứng với xác suất hệ số suy giảm sẽ nhỏ hơn giá trị tối thiểu cho phép T(V

trong đó n là số khoảng; T 0 (V do tác dụng che chắn của chướng ngại vật; ∑T p (V do sự giao thoa của sóng trực tiếp và sóng phản xạ từ bề mặt Trái đất; Ttr (V do sự giao thoa của sóng trực tiếp và sóng phản xạ từ sự bất thường của lớp trong tầng đối lưu; T d (V do sự suy giảm của sóng vô tuyến trong mưa.

Đối với đường trục điện thoại ở khoảng thời gian thứ j

, (6.27)

trong đó M tf [pW0/km 2 ] là thông số đặc trưng của thiết bị đường trục điện thoại. Để biết thêm chi tiết về quy trình tính toán độ ổn định RRL trong 0,1% và 0,01% thời gian, hãy xem

Nhiễu nhất thời được đưa vào kênh điện thoại theo đường nhóm. Sự can thiệp này là do tính phi tuyến của đặc tính biên độ của các thiết bị đường dẫn nhóm (bộ khuếch đại, bộ điều biến, bộ giải điều chế, v.v.). Những cản trở này có thể được tính bằng công thức:

PW, (6.28)

trong đó ∆F к = 3,1 kHz – độ rộng kênh điện thoại; F in, F n – tần số trên và dưới của tín hiệu nhóm; P av – công suất trung bình của tin nhắn đa kênh; y 2 (δ), y 3 (δ) là các hệ số tính đến sự phân bố công suất của nhiễu phi tuyến trong phổ nhóm trên các hài bậc 2 và bậc 3, tương ứng, trong đó δ = (F-F n)/(F trong - Fn) và F – một tần số nhất định trong phổ nhóm, trong vùng xác định nhiễu. Đồ thị của y 2 (δ) và y 3 (δ) cho các giá trị khác nhau của β=F trong /F n được thể hiện trên Hình 6.5.6.

Hình 6.17. Đồ thị phụ thuộc y 2 (δ), y 3 (δ), a 2 (δ) và a 3 (δ)

a 2 (δ) và 3 (δ) là các hệ số hiệu chỉnh có tính đến sự phân phối lại nhiễu trong phổ nhóm do đưa vào tiền nhấn mạnh (Hình 1.17, c). K 2k (δ), K 3k (δ) – hệ số phi tuyến cho sóng hài bậc 2 và bậc 3 của các phần tử đường dẫn nhóm được đo ở mức đo.

Nhiễu nhất thời do đặc tính biên độ-tần số (AFC) và thời gian trễ nhóm (GDT) không đồng đều của các phần tử đường dẫn HF. Những tiếng ồn này có thể được tính bằng công thức:

pW, (6.29)

Ở đâu , – các hệ số có tính đến sự không đồng đều của độ trễ nhóm: (∆τ +) – khi tần số của tín hiệu FM lệch khỏi ω 0 bởi +∆ω và (∆τ -) – bởi -∆ω; F к – tần số tại vùng đánh giá tiếng ồn.

Câu hỏi kiểm soát:

Giải thích các nguyên tắc tổ chức truyền thông bằng cách sử dụng RRL tầm nhìn.
Điều gì quyết định độ dài giữa các ga lân cận (đưa ra câu trả lời toàn diện, chi tiết)?
Mục đích của các trạm chuyển tiếp vô tuyến trung gian và nút đầu cuối là gì?
Mục đích của hệ thống dịch vụ viễn thông RRL là gì.
Rơle tín hiệu hoạt động là gì.
Phân loại các đường ngắm chuyển tiếp vô tuyến kỹ thuật số.
Tại sao tín hiệu vô tuyến vi sóng chỉ được truyền trong tầm nhìn?
Liệt kê sự can thiệp RRL nội bộ hệ thống.
Xác định hệ thống truyền dẫn vô tuyến RSP. Vẽ sơ đồ khối của RSP đa kênh.
Giải thích nguyên tắc tổ chức RRL nhiều thùng.
Làm thế nào để đảm bảo nhiễu nội bộ hệ thống ở mức tối thiểu mà không cần mở rộng đáng kể khoảng tần số giữa các đường trục?
Bộ lọc hấp thụ được sử dụng trong AFT là gì?
Cung cấp sơ đồ trạm thu phát đầu cuối. Giải thích mục đích của tất cả các khối.
Các giá trị tần số được lựa chọn theo nguyên tắc nào cho hoạt động của các trạm chuyển tiếp vô tuyến?
Mục đích của hệ thống COVT là gì.
Những gì được bao gồm trong kênh radio?
Kênh radio điện thoại khác với kênh truyền hình như thế nào?
Thành phần của thiết bị PRS khác với URS như thế nào?
Tổng công suất tương đương của nhiễu nhiệt quy cho đầu vào máy thu là bao nhiêu.
Giải thích sự cần thiết phải sử dụng bộ giới hạn biên độ khi nhận tín hiệu điều chế tần số.
Chức năng của mạch tiền nhấn mạnh là gì?
Những yếu tố nào quyết định băng thông của tín hiệu điều chế tần số?
Những thông số RRL nào được xác định bởi mạch ITU giả định?
Những đặc điểm nào được chuẩn hóa khi truyền tín hiệu truyền hình?
Những loại tiếng ồn nào có thể xuất hiện trong kênh PM?
Đặc tính độ trễ nhóm không đồng đều ảnh hưởng đến chất lượng truyền tín hiệu như thế nào?
Chức năng của bộ trộn máy thu và máy phát là gì?
Điều gì sẽ thay đổi trên sơ đồ (Hình 6.6) khi sử dụng hệ truyền động nhiều thùng?
Thuật ngữ "tần số nhấn mạnh trước bằng 0" nghĩa là gì?
Xác định một hồ sơ nhịp.
Mục đích của việc xây dựng mức 0 có điều kiện là gì?
Khúc xạ có thể ảnh hưởng đến loại chuyến bay như thế nào?
Khi nào tầng đối lưu được coi là đồng nhất?
Bạn hiểu ý nghĩa của thuật ngữ “sự suy giảm tín hiệu vô tuyến” như thế nào?
Hệ số suy giảm trường không gian trống cho biết điều gì?
Có thể liên lạc vô tuyến trong trường hợp chuyến bay đóng cửa không?
Những yếu tố nào có thể thay đổi mức tín hiệu ở đầu vào máy thu?
Giải thích nguyên lý hoạt động của sơ đồ mạch trạm đầu cuối của hệ thống thông tin liên lạc với hệ thống điều khiển chuyển giao.
Làm thế nào để giải thích lượng nhỏ thông tin được truyền đi trong các hệ thống có FIM - AM và FIM - FM?
So sánh khả năng chống ồn của hệ thống CDM-FM và FIM-FM.

Định nghĩa về liên lạc chuyển tiếp vô tuyến trái ngược với liên lạc vô tuyến trực tiếp. Tin nhắn của thuê bao được truyền lặp đi lặp lại bởi các liên kết trung gian trong chuỗi, tạo thành đường dây chuyển tiếp vô tuyến (RRL). Tên do người Anh đặt ra: tiếp sức - thay đổi. Các đặc điểm vật lý của quá trình truyền sóng buộc các kỹ sư phải sử dụng sóng siêu ngắn (UHF): decimet, centimet và ít thường xuyên hơn là mét. Bởi vì những con dài có khả năng tự mình đi vòng quanh thế giới. Lý do sử dụng đường chuyển tiếp vô tuyến được giải thích là do nhu cầu lưu trữ một lượng lớn thông tin, điều này không thể thực hiện được ở tần số thấp. Các hạn chế được giải thích bằng định lý Kotelnikov.

Ghi chú. Truyền thông tầng đối lưu được coi là một loại phụ của rơle vô tuyến.

Ưu điểm của phương pháp

Ưu điểm đầu tiên được nhắc đến - khả năng lưu trữ lượng thông tin lớn hơn. Số lượng kênh tỷ lệ thuận với băng thông của thiết bị truyền và nhận. Giá trị tăng theo tần số ngày càng tăng. Thực tế này là do các công thức mô tả mạch dao động và các phần chọn lọc khác của mạch điện.
Độ tuyến tính của việc truyền sóng VHF xác định tính chất định hướng cao. Độ định hướng tăng khi diện tích anten tăng so với bước sóng. Những cái ngắn sẽ dễ dàng hơn để che bằng một cái đĩa. Ví dụ, liên lạc đường dài được thực hiện trên khoảng cách hàng km. Sóng centimet và decimet dễ dàng bị bao phủ bởi các paraboloid tương đối nhỏ, làm giảm đáng kể công suất cần thiết (trừ trường hợp truyền thông tin ở tầng đối lưu) và mức độ nhiễu. Tiếng ồn thực sự bị hạn chế bởi sự không hoàn hảo bên trong của các tầng đầu vào máy thu.
Tính ổn định được giải thích là do khả năng hiển thị trực tiếp của song song máy phát-máy thu. Thời tiết và thời gian trong ngày/năm ít ảnh hưởng.

Vào đầu nửa sau thế kỷ 20, những lợi thế này đã cho phép các nhà kinh tế so sánh hiệu quả kinh tế của dây chuyền với dây cáp. Khả năng truyền các kênh truyền hình analog đã được cho phép. Thiết bị của tháp phức tạp hơn nhiều so với máy tái sinh. Tuy nhiên, cáp phải bổ sung tín hiệu sau mỗi 6 km. Các tháp thường cách nhau khoảng 50-150 km, khoảng cách (km) được giới hạn bằng căn bậc hai của chiều cao tháp (m) nhân với 7,2. Cuối cùng, lớp băng vĩnh cửu làm phức tạp đáng kể việc lắp đặt các đường cáp; đầm lầy, đá và sông góp phần gây ra tình trạng này.

Các chuyên gia lưu ý sự dễ dàng triển khai hệ thống và tiết kiệm kim loại màu:

Đồng.
Chỉ huy.
Nhôm.

Hiệu quả thấp của tháp tự trị được ghi nhận. Nhân viên bảo trì là tất yếu cần thiết. Nó là cần thiết để chia thành từng khu người và phân công một người canh gác.

Nguyên lý hoạt động

Đường truyền thường thực hiện chế độ truyền thông tin song công (hai chiều). Phân chia tần số của các kênh được sử dụng thường xuyên hơn. Các hiệp định châu Âu đầu tiên thiết lập các vùng phổ:

Sóng Decimét:

460-470 MHz.
1300-1600 MHz.
1700-2300 MHz.

Centimet:

3500-4200 MHz.
4400-5000 MHz.
5925-8500 MHz.
9800-10.000 MHz.

Sóng mét có khả năng uốn quanh chướng ngại vật; được phép sử dụng do không có tầm nhìn trực tiếp. Các tần số trên 10 GHz là bất lợi vì chúng bị hấp thụ rất tốt bởi lượng mưa. Các thiết kế thời hậu chiến của Bell (11 GHz) tỏ ra không có tính cạnh tranh. Phần phổ thường được chọn phù hợp với việc đạt được số lượng kênh yêu cầu.

Câu chuyện

Quay số kỹ thuật số đã được cung cấp trước khi quay số xung. Tuy nhiên, việc thực hiện ý tưởng này đã chậm 60 năm. Số phận của thuốc kháng sinh được lặp lại nhờ liên lạc chuyển tiếp vô tuyến.

Phát minh ra một ý tưởng

Các nhà sử học nhất trí ưu tiên phát hiện này cho Johann Matthausch, người đã viết một ấn phẩm tương ứng (1898) trên tạp chí Electrical Engineering Notes (tập 16, 35-36). Các nhà phê bình lưu ý sự mâu thuẫn của phần lý thuyết đề xuất việc tạo ra các bộ lặp điện báo. Tuy nhiên, một năm sau, Emil Guarini-Forestio đã xây dựng được bản sao hoạt động đầu tiên. Là người gốc ở cộng đồng Fasano (Apulia) của Ý, khi còn là sinh viên, vào ngày 27 tháng 5 năm 1899, ông đã được cấp bằng sáng chế cho một máy lặp vô tuyến ở khu vực Bỉ. Ngày được coi là ngày sinh nhật chính thức của truyền thông chuyển tiếp vô tuyến.

Thiết bị được thể hiện bằng sự kết hợp của thiết bị thu phát. Thiết kế thực hiện giải điều chế tín hiệu thu được, hình thành, bức xạ tiếp theo bằng ăng ten đa hướng, tạo thành kênh phát sóng. Bộ lọc bảo vệ đường nhận khỏi bức xạ mạnh từ máy phát.

Cảm nhận được những thiếu sót của thiết kế được trình bày, Guarini-Foresio (tháng 12 năm 1899) đã được cấp bằng sáng chế (Thụy Sĩ, số 21413) thiết kế ăng-ten xoắn ốc định hướng (phân cực tròn), được trang bị gương phản xạ kim loại. Thiết bị này ngăn các tòa tháp chặn tin nhắn của người khác. Những cải tiến hơn nữa đã được thực hiện với sự hợp tác chặt chẽ với Fernando Pontsele. Cùng nhau, các nhà phát minh đã cố gắng thiết lập liên lạc giữa Brussels và Antwerp, sử dụng Maliny làm điểm trung gian và vị trí của bộ lặp.

Cấu trúc được trang bị ăng-ten hình trụ có đường kính 50 cm, trang bị cho một tòa nhà cao tầng các thiết bị. Dựa trên kết quả thu được vào tháng 6 nóng nực năm 1901, việc chuẩn bị bắt đầu cho tuyến Paris-Brussels với tầm bắn 275 km. Bước lắp đặt bộ lặp là 27 km. Tháng 12 đã mang lại thành công cho ý tưởng, cung cấp thời gian trễ tin nhắn là 3,,5 giây.

Nhìn thấy những triển vọng tươi sáng, Guarini tin tưởng vào thành công thương mại (tương đương với lợi nhuận của Công ty Bell) của liên lạc chuyển tiếp vô tuyến, loại bỏ các vấn đề về phạm vi. Thực tế đã có những điều chỉnh. Cần có nhiều giải pháp:

Cung cấp điện cho thiết bị thu phát.
Thiết kế ăng-ten dễ tiêu hóa hơn.
Giảm chi phí thiết bị.

Chỉ 30 năm sau, việc phát minh ra các ống điện tử tần số cao phù hợp mới cho phép ý tưởng này xuất hiện. Nhà phát minh đã được trao tặng Huân chương Vương miện Ý.

Thiết kế đèn chinh phục eo biển Anh

Năm 1931, một tập đoàn Anh-Pháp (Công ty Điện thoại và Điện báo Quốc tế, Anh; Phòng thí nghiệm Thiết bị Điện thoại, Pháp), do Andre Clavier lãnh đạo, đã chinh phục Kênh tiếng Anh (Dover-Calais). Sự kiện này được tạp chí Radio News đưa tin (tháng 8 năm 1931, trang 107). Chúng ta hãy nhớ lại bản chất của vấn đề: việc đặt cáp ngầm rất tốn kém và việc đứt đường dây đồng nghĩa với việc phải chi một khoản kinh phí đáng kể cho việc sửa chữa. Các kỹ sư của hai nước quyết định vượt qua vùng nước (40 km) bằng sóng bảy inch (18 cm). Những người thử nghiệm đã báo cáo:

Cuộc đối thoại Điện thoại.
Tín hiệu được mã hóa
Hình ảnh.

Một hệ thống ăng-ten parabol đường kính 10 feet (bước sóng 19-20) tạo ra hai chùm tia song song, một cấu hình tự động chặn hiện tượng giao thoa. Công suất tiêu thụ của máy phát là 25 W, hiệu suất là 50%. Kết quả tích cực cho thấy khả năng tạo ra tần số cao hơn, bao gồm cả tần số quang học. Ngày nay, sự kém hiệu quả của những thói quen như vậy là hiển nhiên. Các đặc tính kỹ thuật của ống chân không được sử dụng đã được ban tổ chức giữ im lặng, chỉ đề cập đến nguyên lý hoạt động chung, do Heinrich Barkhausen (Đại học Dresden) phát minh, được cải tiến bởi nhà thí nghiệm người Pháp Pierre. Các nghệ sĩ bày tỏ lòng biết ơn tới các nhà khoa học đi trước:

Glagolieva-Arkadieva A.A. đã phát minh (1922) một máy phát vi sóng (5 cm..82 micron) từ các tấm nhôm lơ lửng trong một bình dầu.
Giáo sư Ernest Nichols và Tiến sĩ Teer đã tiến hành nghiên cứu tương tự ở Hoa Kỳ, đạt được sự tạo ra sóng tương đương với phạm vi hồng ngoại.
Các nhà phát triển đã được giúp đỡ bởi vô số thí nghiệm của Gustav Ferrier, người tham gia vào việc thu nhỏ các thiết bị chân không nhằm cố gắng giảm bước sóng.

Điều quan trọng là ý tưởng của Barkhausen tạo ra rung động trực tiếp bên trong đèn (nguyên lý hoạt động của máy phát cao tần hiện đại). Các nhà quan sát ngay lập tức ghi nhận khả năng đặt nhiều kênh. Vào thời điểm đó, việc phát sóng UHF hoàn toàn vắng bóng. Phạm vi này rộng hơn bốn bậc độ lớn so với các sóng được sử dụng rộng rãi trong truyền hình. Số lượng kênh phát sóng tăng mạnh đang trở thành một vấn đề thực sự. Những cơ hội được mở ra bởi quang phổ decimet rõ ràng đã vượt quá nhu cầu.

Thậm chí sau đó, ghi chú còn đề xuất sử dụng các chuyển tiếp nguyên tử để tạo ra sóng tần số cao. Bức xạ tia X đã được thảo luận. Các nhà báo kết thúc bằng lời kêu gọi chung cho các kỹ sư khám phá những triển vọng mới nổi.

Lấy hai

Vài năm sau, các thí nghiệm được tiếp tục. Một tuyến đường dài 56 km nối bờ eo biển:

Cộng đoàn Saint Inglever (Pháp).
Lâu đài Lympne (Kent, Anh).

Những người tạo ra đường dây này dự kiến sẽ nghiêm túc thực hiện bằng cách lắp đặt hai tháp thép được trang trí bằng ăng-ten parabol có đường kính 9,75 feet. Máy phát điện ẩn sau gương phản xạ, đầu mỏng của ống dẫn sóng xuyên qua tấm, nguồn cấp dữ liệu được hình thành bởi một gương cầu. Một trạm điều khiển mặt đất được xây dựng cho người vận hành, được trang bị các bảng cần thiết, trong đó có bộ điều chỉnh điện áp. Bộ chức năng liên quan đến việc sử dụng mã Morse, fax, truyền hình và phát thanh.

Một máy thu siêu âm ổn định bằng tinh thể đã giảm tín hiệu đầu vào xuống 300 kHz, giải mã điều chế biên độ. Theo ban tổ chức, thiết bị này được thiết kế để thay thế cáp điện thoại và điện báo hàng hải. Công ty American Bell đã xây dựng một hệ thống tương tự, băng qua Vịnh Cape Cod.

Công nghệ radar thời Thế chiến thứ hai

Chiến tranh thế giới thứ hai bùng nổ đã thúc đẩy sự phát triển của máy phát vi sóng. Các nhà phát minh người Mỹ (Stanford) của klystron (1937), Russell và Sigmund Varian, đã giúp đỡ nỗ lực này. Đèn mới giúp tạo ra bộ khuếch đại và máy phát vi sóng. Trước đây, ống Barkhausen-Kurz và máy phát cao tần chia cực dương, vốn tạo ra quá ít năng lượng, đã được sử dụng rộng rãi. Nguyên mẫu đã được trình diễn thành công vào ngày 30 tháng 8 năm 1937. Các nhà phát triển phương Tây ngay lập tức bắt tay vào xây dựng các trạm quan sát trên không.

Hai anh em đã thành lập một tổ chức chuyên thương mại hóa phát minh này. Máy gia tốc proton tuyến tính đã giúp các bác sĩ điều trị một số bệnh (ung thư). Nguyên lý hoạt động sử dụng khái niệm điều chế tốc độ (1935) của vợ chồng Oskar Heil. Mặc dù các chuyên gia cho rằng người Varian hoàn toàn không biết đến sự tồn tại của công trình khoa học này.

Công trình của nhà vật lý người Mỹ Hansen (1939) về gia tốc hạt có thể được sử dụng để làm chậm quá trình chuyển năng lượng của các electron sang đường dẫn đầu ra tần số vô tuyến. Bộ cộng hưởng Hansen đôi khi được gọi là rhumbatron. Klystron được Đức Quốc xã sử dụng chủ yếu; các trạm của quân Đồng minh chứa đầy máy phát cao tần. Quân đội Hoa Kỳ đã chế tạo hệ thống liên lạc di động dựa trên xe tải chạy xuyên đại dương để giúp đỡ đồng minh. Quân đội thích ý tưởng nhanh chóng thiết lập liên lạc đường dài. Sau chiến tranh, AT&T đã sử dụng klystron 4 watt để tạo ra mạng chuyển tiếp vô tuyến phủ sóng Bắc Mỹ. Nhờ 2K25, Western Union đã xây dựng được cơ sở hạ tầng của riêng mình.

Động cơ chính của sự tiến bộ nhanh chóng được coi là ý tưởng mở rộng mạnh mẽ khối lượng kênh mương nhờ chi phí xây dựng tháp thấp. Mạng chuyển tiếp (RRLS) bao trùm ba tuyến phòng thủ của Bắc Mỹ trong Chiến tranh Lạnh. Nguyên mẫu TDX được phát triển (1946) bởi Phòng thí nghiệm Bell. Hệ thống nhanh chóng được cải tiến, cập nhật các ống chân không:

416V.
416C.

Những nỗ lực sau chiến tranh nhằm tổ chức thông tin liên lạc đã gặp phải nhu cầu lựa chọn cơ sở thành phần. Các chuyên gia đã thảo luận nghiêm túc về thiết kế của đèn và klystron, đồng thời phàn nàn về ảnh hưởng của mưa. Các vấn đề điển hình của truyền thông analog không được bảo vệ. Những tuyến đầu tiên (bao gồm cả mạng lưới phòng không của Mỹ) được cung cấp năng lượng bằng nhiên liệu diesel. Tòa tháp chắc chắn có một tầng thấp hơn để chứa nhiên liệu và chất bôi trơn, thường chứa chất độc hại.

Công nghệ mờ dần

Việc chuyển đổi sang phạm vi centimet đòi hỏi phải loại bỏ các triode đèn hiệu và gốm kim loại. Thay vào đó, klystron và ống sóng lan truyền được đưa vào sử dụng. Ngược lại, các thiết bị ăng-ten có kích thước nhỏ hơn. Phạm vi centimet làm tăng đáng kể tổn thất của các kết nối đồng trục có nguồn gốc từ phổ UHF. Thay vào đó, họ quyết định lắp đặt ống dẫn sóng. TDX thế hệ thứ ba chuyển sang sử dụng thiết bị điện tử thể rắn. Phiên bản di động truyền được 24 kênh với tần số phân chia. Mỗi dòng chứa 18 dòng teletype. Các hệ thống tương tự đã được phát triển ở khắp mọi nơi. Chỉ đến những năm 1980, tính hữu ích của công nghệ này mới bị nghi ngờ do sự ra đời của truyền thông vệ tinh. Cáp quang đã chặn khả năng của các liên kết vô tuyến.

Hay đấy! Nhóm vệ tinh Rhyolite đã tham gia chặn các liên lạc chuyển tiếp vô tuyến của Liên Xô.

Tình trạng hiện tại

Ngày nay, ý tưởng này được sử dụng rộng rãi bởi các mạng di động trên mặt đất. Các nhà khoa học đang ngày càng xem xét khả năng truyền năng lượng. Nguồn gốc của ý tưởng nên được coi là Nikola Tesla, người vào đầu thế kỷ 20 đã lên kế hoạch bao phủ lãnh thổ Hoa Kỳ bằng một mạng lưới máy phát. Nhà phát minh đã chứng minh sự an toàn tuyệt đối của việc phóng điện tần số cao. Ngày nay các chuyên gia muốn chuyển hành động ra ngoài không gian.

Chuyển giao năng lượng

Việc phát hiện ra điện từ khiến các nhà khoa học phải đau đầu tìm cách truyền năng lượng. Phương pháp được triển khai đầu tiên là máy biến áp hình xuyến của Mike Faraday (1831). Sau khi xem xét các phương trình Maxwell, John Henry Poynting đã tạo ra một định lý (1884) mô tả quá trình truyền năng lượng bằng sóng điện từ. Bốn năm sau, Heinrich Rudolf Hertz đã xác nhận lý thuyết này bằng thực hành, quan sát sự phóng điện của một máy rung thu. Vấn đề đã được giải quyết bởi William Henry Ward (1871) và Mahlon Loomis (1872), cả hai đều muốn khai thác tiềm năng của bầu khí quyển Trái đất.

Những cuốn sách “bí mật” chứa đầy các dự án của Tesla nhằm đánh bại hàng không phát xít bằng thiết bị phát không dây. Các sự kiện đề cập đến việc cơ quan tình báo Mỹ thu giữ toàn bộ giấy tờ của nhà phát minh. Cuộn dây Tesla nói đùa có thể tạo ra tia sét tần số cao. Tháp Wardenclyffe (1899) khiến khu vực này thực sự sợ hãi, các nhà sản xuất đồng tràn ngập nỗi kinh hoàng trước ý tưởng truyền tải không dây. Tesla đốt cháy ống Giessler từ xa (1891), bóng đèn sợi đốt.

Nhà phát minh người Serbia đã phổ biến kỹ thuật tạo dao động bằng mạch LC cộng hưởng. Kỹ thuật xuất sắc của Tesla liên quan đến việc phóng khinh khí cầu lên độ cao 9,1 km. Áp suất giảm tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền tải điện áp megavolt. Với ý tưởng thứ hai, nhà phát minh đã lên kế hoạch làm cho điện thế của Trái đất rung động, cung cấp năng lượng cho các trạm của hành tinh. Hệ thống Không dây Thế giới được hình dung cũng có thể truyền tải thông tin. Không có gì đáng ngạc nhiên khi các nhà đầu tư bỏ túi tiền sản xuất đồng lại tỏ ra sợ hãi.

Phương pháp cấp điện cho tàu hỏa với điện áp 3 kHz đã được Maurice Hatin và Maurice Leblanc (1892) cấp bằng sáng chế. Năm 1964, William Brown đã tạo ra một mô hình máy bay trực thăng đồ chơi chạy bằng năng lượng sóng điện từ. Công nghệ RFID (ví dụ: khóa liên lạc nội bộ) được phát minh vào giữa những năm 70:

Mario Cardullo (1973).
Koelle (1975).

Sau đó, thẻ truy cập xuất hiện. Ngày nay, công nghệ được thúc đẩy bởi các thiết bị di động có khả năng sạc không dây. Công nghệ tương tự được sử dụng bởi bếp từ và lò nấu chảy. Các kỹ sư đang tích cực thực hiện các ý tưởng về trò chơi máy tính từ đầu thiên niên kỷ thứ hai, lên kế hoạch tạo ra các nhà máy năng lượng mặt trời trên quỹ đạo được bảo vệ bởi máy bay không người lái chiến đấu chạy bằng năng lượng của sóng điện từ. Hầu hết mọi người đều quen thuộc với dao mổ laser, sử dụng nguyên lý truyền năng lượng tới da của bệnh nhân.

Hay đấy! Ý tưởng về máy bay không người lái không dây (1959) được Radeon đưa ra, thực hiện một dự án của Bộ Quốc phòng. Trung tâm Nghiên cứu Truyền thông Canada (1987) đã tạo ra nguyên mẫu đầu tiên, thực hiện các chức năng được giao trong nhiều tháng.

Hiệp hội truyền tải điện không dây

Vào ngày 17 tháng 12 năm 2008, một tổ chức được thành lập để quảng bá tiêu chuẩn sạc thiết bị không dây Qi. Hơn 250 công ty toàn cầu ủng hộ ý tưởng này. Sau này dự án đã được Nokia, Huawei, Visteon phê duyệt. Kế hoạch trang bị công nghệ này cho các thiết bị di động đã được biết trước. Vào tháng 10 năm 2016, ý định tạo điểm nóng sạc đã được công bố.

24 công ty hình thành nên “lõi thép” của nhóm vận động hành lang. Năm 2017 đã thêm các nhà quản lý tiếp thị của Apple vào danh sách. Về tính an toàn của kỹ thuật, ý kiến của các nhà khoa học bị chia rẽ. Các chuyên gia đã đồng ý về một điều: kỹ thuật sạc cảm ứng sẽ sớm được chấp nhận rộng rãi.

Truyền thông với hệ thống chuyển tiếp

Giống như những nhà thí nghiệm đầu tiên đã vượt qua eo biển Anh, các nhà máy điện mặt trời trên quỹ đạo sơ khai sẽ cung cấp năng lượng cho các vệ tinh, kéo dài đáng kể tuổi thọ của thiết bị. Sau đó, việc truyền năng lượng sẽ mang tính toàn cầu, bao trùm tất cả các thiết bị của con người. Công nghệ này được gọi đơn giản nhất là công nghệ chuyển tiếp. Năng lượng sẽ được tiếp nhận, khuếch đại và truyền đi xa hơn.

Hay đấy! Peter Glasser là người đầu tiên (1968) đề xuất khai thác năng lượng mặt trời bằng các nhà máy trên quỹ đạo, truyền chùm tia tới các trạm mặt đất.

Chùm tia laser truyền năng lượng hiệu quả. Công suất 475 W đã chạm tới mục tiêu, bao phủ nhiều dặm không gian trống. Hệ thống cho thấy hiệu suất 54%. Các phòng thí nghiệm của NASA đã truyền 30 kW sử dụng tần số 2,38 GHz (phổ vi sóng) bằng một đĩa có đường kính 26 mét. Hiệu suất cuối cùng đạt 80%. Nhật Bản (1983) bắt đầu nghiên cứu sự truyền năng lượng bằng một lớp tầng điện ly chứa đầy các chất mang điện tích tự do.

Nguyên mẫu được tạo ra bởi nhóm Marin Solyasic (Đại học Công nghệ Massachusetts). Máy phát cộng hưởng đã gửi 60 W năng lượng ở tần số 10 MHz, bao phủ khoảng cách 2 mét, đạt hiệu suất 40%. Một năm sau, nhóm của Greg Lay và Mike Kennan (Nevada), sử dụng tần số 60 kHz, đã chinh phục được phạm vi 12 mét. Chúng tôi tin rằng những diễn biến mới nhất sẽ nhanh chóng được phân loại.

Câu chuyện được xuất bản kết thúc với việc NASA tạo ra một chiếc máy bay (2003) chạy bằng bức xạ laser. Được công bố vào ngày 12 tháng 3 năm 2015, dự án JAXA nhằm thực hiện các ý tưởng của Nikola Tesla.

Liên lạc chuyển tiếp vô tuyến (từ đài phát thanh và đài phát thanh của Pháp - trạm trung gian), liên lạc vô tuyến được thực hiện bằng cách sử dụng một chuỗi các đài phát và thu vô tuyến, thường cách nhau một khoảng mà các ăng-ten của chúng có thể nhìn thấy trực tiếp. Như vậy, liên lạc rơle vô tuyến là một loại liên lạc vô tuyến đặc biệt trên sóng cực ngắn với nhiều rơle tín hiệu.

Thông tin liên lạc chuyển tiếp vô tuyến ban đầu được sử dụng để tổ chức các đường dây liên lạc điện thoại và truyền hình đa kênh trong đó các tin nhắn được truyền bằng tín hiệu điện tương tự. Một trong những đường dây đầu tiên như vậy dài 200 km với 5 kênh điện thoại, xuất hiện ở Mỹ vào năm 1935. Nó kết nối New York và Philadelphia.
Năm 1932–1934 Ở Liên Xô, thiết bị thu phát hoạt động trên sóng mét đã được phát triển và các đường dây liên lạc thử nghiệm Moscow-Kashira và Moscow-Noginsk đã được tạo ra. Thiết bị “Crab” nội địa đầu tiên, được sử dụng trên đường dây liên lạc chuyển tiếp vô tuyến qua Biển Caspian, giữa Krasnovodsk và Baku (1953–1954), hoạt động ở phạm vi mét.

Trong những năm đó, đối với các đường dây chuyển tiếp vô tuyến, việc sử dụng điều chế xung được coi là thích hợp nhất, kỹ thuật này đã được sử dụng thành thạo trong radar, đồng thời với ghép kênh thời gian. Có vẻ như, với trình độ phát triển công nghệ lúc bấy giờ, điều này hứa hẹn sẽ có những lợi thế to lớn. Nhưng một loạt nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện tại Viện Nghiên cứu Vô tuyến đã xác nhận ý kiến đang nổi lên vào thời điểm đó giữa các chuyên gia trong lĩnh vực truyền thông chuyển tiếp vô tuyến rằng sự kết hợp giữa điều chế tần số với ghép kênh tần số sẽ giúp tạo ra các đường truyền không thua kém gì ngay cả những hệ thống cáp đồng trục tiên tiến nhất. Cần nhấn mạnh rằng những gì được nói đề cập đến cuối những năm 1940 - đầu những năm 1950. Và vì như chúng ta biết, sự phát triển của xã hội và khoa học diễn ra theo vòng xoáy, ngày nay các công nghệ mới nhất đã giúp chúng ta có thể quay trở lại các phương thức truyền dẫn kỹ thuật số ở cấp độ cao hơn - truyền dữ liệu, điện thoại kỹ thuật số và truyền hình.

Vào giữa những năm 50 của thế kỷ trước ở Nga, dòng thiết bị chuyển tiếp vô tuyến Strela đã được phát triển, hoạt động ở dải tần 1600-2000 MHz: “Strela P” - dành cho các đường dây ngoại ô, cung cấp khả năng truyền tải 12 kênh điện thoại; “Strela T” – để truyền một chương trình truyền hình trong khoảng cách 300–400 km và “Strela M” – dành cho các đường trục có dung lượng 24 kênh và chiều dài lên tới 2500 km. Một số đường dây chuyển tiếp vô tuyến nội địa (RRL) đầu tiên được xây dựng bằng thiết bị Strela. Dưới đây là một số trong số đó: Moscow - Ryazan, Moscow - Yaroslavl - Nerekhta - Kostroma - Ivanovo, Frunze - Jalal Abad, Moscow - Voronezh, Moscow - Kaluga, Moscow - Tula.

Sự phát triển tiếp theo cho RRL là thiết bị R-60/120. Nó có thể tạo ra 3–6 đường trục dài tới 2500 km để truyền 60–120 kênh điện thoại và ở khoảng cách lên tới 1000 km để truyền các chương trình truyền hình với việc thực hiện các khuyến nghị của ICRT và ICCR về các chỉ số chất lượng. Các đường dây chuyển tiếp vô tuyến dựa trên thiết bị R-60/120 đã được xây dựng ở nhiều vùng khác nhau của Liên Xô. Một trong những tuyến đầu tiên và có lẽ dài nhất là tuyến Moscow – Rostov-on-Don. Thiết bị loại R-60/120, hoạt động ở dải tần 2 GHz, được thiết kế cho RRL nội vùng.

Để truyền tín hiệu truyền hình đi xa cũng như tín hiệu từ các kênh điện thoại, cần phải chế tạo thiết bị chuyển tiếp vô tuyến cho các RRL đường dây chính.

Các RRL chính được phân bổ các dải tần tương ứng ở băng tần 4 và 6 GHz. Trong những phạm vi như vậy, với cùng kích thước tổng thể của ăng-ten và các điều kiện bằng nhau khác, công suất bức xạ vào không khí tăng 2,5–3 lần do mức tăng ăng-ten cao. Điều này rất có ý nghĩa trong việc đạt được các chỉ số chất lượng cần thiết của tín hiệu truyền hình và điện thoại đa kênh. Hệ thống chuyển tiếp vô tuyến trong nước đầu tiên để liên lạc chuyển tiếp vô tuyến đường trục là hệ thống R-600, hoạt động ở băng tần 4 GHz. Đường dây chuyển tiếp vô tuyến chính đầu tiên Leningrad–Tallinn, được trang bị thiết bị R-600, được xây dựng vào năm 1958, sau đó việc sản xuất hàng loạt bắt đầu.

Hệ thống và thiết bị R-600 được dùng làm cơ sở để cải tiến hơn nữa thiết bị chuyển tiếp vô tuyến cho RRL đường dây chính. Trong giai đoạn 1960-1970 các loại thiết bị mới thuộc dòng R-600 được phát triển, sản xuất và đưa vào sử dụng: R-600M, R-6002M, R-600-2MV và “Rassvet”, cũng hoạt động ở dải tần 4 GHz. Thân tivi cung cấp khả năng truyền tín hiệu video và âm thanh. Các chỉ số kỹ thuật chính của các hệ thống này được đưa ra trong bảng. 6.1.

Bảng 6.1

Tham số				"Bình minh"
Dải tần số, GHz
Hệ thống đặt chỗ theo từng phần
Công suất phát, W
Hệ số nhiễu máy thu, dB
Công suất thùng TF, kênh PM

Sự phát triển quan trọng nhất được thực hiện ở Liên Xô vào giữa những năm 60 là việc tạo ra hệ thống chuyển tiếp vô tuyến đường trục công suất cao Voskhod. Trước hết, nó được thiết kế cho RRL Moscow-Viễn Đông. Việc phát triển hệ thống thông tin liên lạc, thiết bị vô tuyến, nguồn điện đảm bảo, hệ thống dự phòng và các phương pháp giám sát chất lượng vận hành thiết bị được thực hiện có tính đến độ tin cậy cao của đường dây. Hệ số tính toán về khả năng vận hành hữu ích của đường dây dài 12.500 km là 0,995 và độ mất độ tin cậy khi truyền thông tin nhị phân không có mã bảo vệ không lớn hơn . Thiết bị thu phát sóng siêu cao tần (vi sóng) Voskhod hoạt động ở dải tần 3400-3900 MHz. Tất cả các bộ phận hoạt động của thiết bị Voskhod đều được chế tạo trên các thiết bị bán dẫn, ngoại trừ giai đoạn đầu ra vi sóng của máy phát và đường dẫn dị âm, nơi sử dụng ống sóng di chuyển (TWT).

Để đảm bảo độ tin cậy cao, hệ thống Voskhod đã cung cấp khả năng thu sóng theo chiều cao với hệ thống lựa chọn tự động tốc độ cao và hoạt động song song của các máy phát. Hệ thống thu đa dạng, đồng thời giải quyết rất hiệu quả vấn đề chống suy giảm tín hiệu ở các khoảng RRL, đồng thời giúp có thể tự động dự trữ các máy thu của trạm. Hoạt động song song của các máy phát đảm bảo khả năng dự phòng tự động và tăng gấp đôi công suất đầu ra của các máy phát, trong thiết bị Voskhod là 10 W. Toàn bộ hệ thống dự phòng tự động của thiết bị thu phát đã được đóng trong mỗi trạm nên ở Voskhod không cần truyền bất kỳ tín hiệu nào qua các kênh dịch vụ để điều khiển hoạt động của hệ thống dự phòng (như trường hợp các hệ thống chuyển tiếp vô tuyến có trạm dự phòng- hệ thống dự phòng đường trục tại chỗ). Do đó, một đặc điểm của hệ thống Voskhod là không có kênh dự trữ đặc biệt, điều này giúp cho tất cả các kênh vô tuyến có thể hoạt động được và do đó sử dụng tốt hơn băng tần vô tuyến được phân bổ cho hệ thống.

Hệ thống Voskhod cung cấp 8 trục làm việc băng thông rộng, trong đó 4 trục được thiết kế để hoạt động trên đường trục chính và 4 trục trên các nhánh hoặc cắt ngang đường cao tốc. Tất cả các đường trung kế đều phổ biến, phù hợp như nhau để truyền tín hiệu điện thoại đa kênh và truyền tín hiệu chương trình truyền hình.

Đường trục điện thoại của hệ thống cung cấp khả năng truyền tín hiệu từ các kênh HF 1920 trong trường hợp thiết bị của các trạm trung gian được đặt trong các cabin trên đỉnh tháp (tức là có các ống dẫn sóng ngắn) và thiết bị của các trạm trung tâm và đầu cuối được đặt tại cơ sở trên mặt đất. Dung lượng của đường trục điện thoại khi thiết bị được đặt trên mặt đất ở tất cả các trạm là các kênh 1020 PM. Ở phần dưới của phổ nhóm của đường trục điện thoại, việc truyền tải các dịch vụ liên lạc và tín hiệu dịch vụ từ xa (teleservice) đã được cung cấp. Hệ thống dịch vụ từ xa cho phép có tới 16 trạm trung gian tự động giữa các trạm trung tâm lân cận.

Thân tivi của hệ thống cho phép truyền tín hiệu video và bốn kênh tần số âm thanh (âm thanh), được tổ chức ở tần số sóng mang phụ và nằm phía trên phổ của tín hiệu video. Các kênh âm thanh âm thanh này được sử dụng cho cả tín hiệu âm thanh phát sóng truyền hình và đài phát thanh.

Giai đoạn quan trọng tiếp theo trong quá trình phát triển công nghệ liên lạc chuyển tiếp vô tuyến là sự phát triển vào năm 1970 của tổ hợp KURS gồm các hệ thống liên lạc chuyển tiếp vô tuyến thống nhất. Tổ hợp này bao gồm bốn hệ thống thông tin liên lạc hoạt động ở băng tần 2, 4, 6 và 8 GHz. Thiết bị ở băng tần 4 và 6 GHz được thiết kế cho các đường chuyển tiếp vô tuyến chính (RRL) và ở băng tần 2 và 8 GHz - dành cho RRL khu vực.

Trong các thiết bị truyền và nhận có dải tần khác nhau, các đơn vị và khối thống nhất (bộ khuếch đại, bộ nhân tần, v.v.) đã được sử dụng rộng rãi. Tất cả chúng đều được chế tạo bằng cách sử dụng các thiết bị bán dẫn tiên tiến nhất và các linh kiện sản xuất trong nước khác vào thời điểm đó.

Thiết bị KURS-4 và KURS-6 khác với những thiết bị phát triển trước đó ở tính nhỏ gọn của nó. Ví dụ: trong hệ thống KURS-4, 4 máy thu hoặc 4 máy phát được đặt trên một giá rộng 600 mm. Trong bảng Bảng 6.2 trình bày các đặc tính kỹ thuật chính của hệ thống đường trục KURS-4 và KURS-6.

Bảng 6.2

Kiểu thiết bị	Ban nhạc tần số, GHz	Số lượng thân cây	Loại thông tin	Số kênh truyền hình	Công suất trước, W	Hệ số ồn PM, dB	Quyền lực, tiêu thụ, W
		3 + 1 hoặc 7 + 1
		3 + 1 hoặc 7 + 1

Đến giữa những năm 70, một đường dây chuyển tiếp vô tuyến độc đáo đã được xây dựng trong nước, chiều dài khoảng 10 nghìn km, dung lượng mỗi trục tương đương 14.400 kênh tần số thoại. Trong những năm này, tổng chiều dài đường dây chuyển tiếp vô tuyến ở Liên Xô đã vượt quá 100 nghìn km.

Sự phát triển mới nhất ở Liên Xô về truyền thông chuyển tiếp vô tuyến đường trục là việc tạo ra một thế hệ thiết bị “Rainbow” mới. Nó bao gồm: thiết bị thu phát hoạt động ở dải tần 4 GHz - “Rainbow-4”; thiết bị thu phát hoạt động ở dải tần 6 GHz - “Rainbow-6”; Thiết bị dự phòng "Cầu vồng".

Một thế hệ thiết bị thống nhất mới “Rapira-M” được phát triển cho Raduga, bao gồm: thiết bị đầu cuối cho đường trục điện thoại và truyền hình; modem FM; thiết bị cho thông tin liên lạc chính thức và dịch vụ viễn thông.

Hệ thống chuyển tiếp vô tuyến chính "Raduga-Rapira-M" cho phép tạo ra các hệ thống chuyển tiếp vô tuyến chính ở hai dải tần: 4 GHz (trong dải tần 3400–3900 MHz) và 6 GHz (trong dải tần 5670–6170 MHz) ).

Trong mỗi phạm vi, có thể tổ chức tối đa bảy đường trục làm việc và một đường trục dự trữ. Đối với mỗi trục làm việc, những điều sau đây đã được cung cấp:
trong chế độ truyền của điện thoại đa kênh (tương tự) - truyền tín hiệu của 1920 kênh HF và nếu cần, thêm 48 kênh HF trong phổ 60–252 kHz, cũng như truyền tín hiệu liên lạc dịch vụ ở một trong các kênh đường trục điện thoại trong phổ tần 0,3–52 kHz, cần thiết cho hoạt động bình thường của RRL;

Ở chế độ truyền truyền hình - truyền tín hiệu video và tín hiệu của 4 kênh âm thanh và phát sóng.

Các thông số kỹ thuật của thiết bị của hệ thống Raduga-Rapira-M đảm bảo các chỉ số chất lượng cao và độ tin cậy của các kênh và đường dẫn RRL được trang bị thiết bị này.

Do đó, ở Nga, kể từ thời Liên Xô, đã có một mạng lưới đường trục tương tự và đường chuyển tiếp vô tuyến nội vùng được phát triển rộng rãi, giúp việc sử dụng các trạm chuyển tiếp vô tuyến hiện có để tổ chức các đường dẫn kỹ thuật số trở nên khả thi về mặt kinh tế. Hiện nay, quá trình nâng cấp đường dây chuyển tiếp vô tuyến tương tự thành đường dây kỹ thuật số được gọi là số hóa.

Các trạm chuyển tiếp vô tuyến (RRS) có khả năng số hóa bao gồm: “Voskhod-M”, “Kurs-4”, “Kurs-6”, “Kurs-4M”, “GTT-70/4000”, “GTT-70/ 8000 ", "Rakita-8", "Raduga-4", "Raduga-6", "Raduga-ATs", "Complex", v.v. Khi số hóa các RRS này, thiết bị được sử dụng, thường được kết nối ở tần số trung gian 70 MHz . Ngoài ra, có thể truyền thêm tín hiệu số E1 (2048 kbit/s) mà không làm gián đoạn hoạt động của RRL tương tự.

Vào cuối thế kỷ trước, nhiều phiên bản khác nhau của modem kỹ thuật số đã được phát triển với tốc độ từ 2 đến 34 Mbit/s. Kết quả là, một họ modem kỹ thuật số đã được tạo ra cho RRL analog với tốc độ: 2,048 Mbit/s, 8,448 Mbit/s, 17 Mbit/s và 34,368 Mbit/s.

Để tổ chức truyền tải các thông tin số khác nhau với tốc độ

Các kênh 8,448 Mbit/s, 17 Mbit/s hoặc 34,368 Mbit/s không có thông tin tương tự đã được sử dụng. Các modem ở tốc độ này có thể được trang bị thiết bị ghép kênh và do đó cung cấp khả năng truyền 4, 8 hoặc 16 luồng kỹ thuật số tương ứng với tốc độ 2,048 Mbit/s, phù hợp tốt với các nguyên tắc xây dựng hệ thống phân cấp kỹ thuật số đồng bộ (SDH) .

Tất cả các loại modem kỹ thuật số đều cung cấp khả năng kiểm soát tín hiệu đầu vào và đầu ra, phát hiện và tạo tín hiệu chỉ báo khẩn cấp (SIAS) cũng như kiểm soát tỷ lệ lỗi mà không bị gián đoạn và gián đoạn liên lạc. Việc sản xuất tất cả các modem kỹ thuật số này đã được tổ chức và họ đã tìm thấy ứng dụng của mình trên mạng RRL hiện có.