Порівняння низькошвидкісних і інших ЦРРС - Аналіз стану та розвитку радіорелейного зв'язку у Збройних Силах України
При використанні високошвидкісних РРС питома вартість цифрового каналу, зрозуміло, значно нижче, ніж при використанні низькошвидкісних станцій. При цьому різниця у вартості високошвидкісної і низькошвидкісної радіоапаратури не настільки вже і велика. Лише антенні опори низькошвидкісних РРС дециметрового діапазону зважаючи на простоту антен і відносно невеликої їх висоти (15-20 м) значно дешевші.
Враховуючи все це, користувачам радіорелейного устаткування можна дати наступну пораду:
При розгортанні РРЛ доцільно передбачити деякий запас пропускної спроможності. Досить збільшити пропускну спроможність РРЛ з 2 до 8-17 Мбіт/с, аби знизити вартість цифрового каналу 64 кбит/с майже в 4 рази. У той же час РРС з пропускною спроможністю 8-17 Мбіт/с коштує не більше ніж на 15-25 % дорожче РРС з пропускною спроможністю 2 Мбіт/с. При виборі РРС основну увагу слід приділяти енергетичним характеристикам обладнання, оскільки саме вони роблять найбільш істотний вплив на якість, дальність і стійкість зв'язку.
Радіорелейна станція Р-450 - гідна заміна станцій Р-409 і Р-415.
Радіорелейна станція P-450 призначена для забезпечення цифрового радіорелейного зв'язку у стаціонарних та польових системах зв'язку військового призначення. РРС може працювати на стаціонарних вузлах зв'язку та в апаратних польових системах зв'язку різних рівнів. Вона дозволяє створювати радіоканали далекої дії з пропускною здатністю від 256 до 8448 кб/с і середньою дальністю 35 км для одного інтервалу. РРС дозволяє працювати з двома типами модуляції: FSK та QPSK. Модуляція FSK дозволяє одержати швидкості передачі 256, 512, 1024 і 2048 кб/с. Модуляція FSK може бути двох видів: згідно STANAG 4210 (далі Stanag), та CP-FSK2r (далі FSK2r). FSK2r - двійкова частотна маніпуляція з безперервною фазою з вкладеним службовим каналом у потік даних. Модуляція QPSK (далі QAM). Це чотирьохрівнева фазова модуляція призначена для роботи з потоком 8448 кб/с. РРС по цифровому стику може працювати в чотирьох режимах, що дозволяє підключати цифрову апаратуру зв'язку з різними стиками. Зміна типу стику в РРС виконується програмно, шляхом зміни режиму роботи оператором станції або системою керування.
Службовий канал: РРС передбачає зв'язок між операторами спільно працюючих станцій по службовому каналу.
Радіостанція забезпечує можливість роботи в умовах:
- - при температурі навколишнього середовища від 243 до 323 К (від мінус 30* до плюс 50* С); - відносної вологості не більше 98 % при температурі 298 К (25* С); - атмосферному тиску від 60 кПа до 113 кПа (від 450 мм рт. ст. до 850 мм рт. ст.).
Габаритні розміри радіостанції:
- довжина - 487 мм, - ширина - 554 мм, - висота - 259 мм.
Технічні характеристики радіостанції
Діапазон частот від 1350 до 2690 МГц
Крок сітки робочих частот 125 кГц
Кількість каналів 10720
Мінімальний дуплексний інтервал 50 МГц
Поляризація антени Лінійна (вертикальна або горизонтальна)
Висота щогли не менше 20 м
Довжина фідера 40 ±1 м
Термін експлуатації не менше 20 років.
Як відомо, вагомим по своєму прояву виглядом енергетичних втрат, що мають місце у всіх приймальних антенах, є поляризаційні втрати [1, 2]. Якщо розглянути процес прийому сигналів подвійної поляризації на окремо взятій поляризації випромінювання як завдання однополяризаційного прийому, то вказані втрати зобов'язані своїм існуванням процесу збудження в антені не лише хвиль основної поляризації, але і ортогональних до неї коливань з паразитною орієнтацією вектора напруженості електричної компоненти поля. За умови, що подібні паразитні хвилі не можуть селектуватися навантаженням, розрахованим на прийом сигналів основної поляризації, потужність прийнятого випромінювання, що витрачається на формування направлених хвиль, відповідної поляризації, ортогональній основній, можна вважати для приймача втраченою.
Розділення потужності направлених антеною хвиль за поляризаційною ознакою на основну і паразитну залежить від вигляду ортогонального поляризаційного базису, в якому представлено розкладання компонент електромагнітного поля. Тому поляризаційні втрати приймальної антени прийнято класифікувати по типах існуючих поляризаційних базисів [2], розрізняючи втрати в базисах лінійної, подвійної, кругової або еліптичної поляризацій. Стосовно питань, що розглядаються тут, інтерес представляють втрати в базисі подвійної лінійної поляризації.
Основна частина потужності, що наводиться в антені на хвилях паразитної поляризації, доводиться на область великих кутових відхилень від напряму максимального прийому хвиль основної поляризації. Вочевидь, що в антенах радіорелейних станцій, що приймають корисні сигнали у вузькому секторі відносно нормалі до апертури антени, даний чинник буде неістотним.
Трактування процесу передачі і прийому сигналів подвійної поляризації у вигляді сукупності незалежних процесів випромінювання і прийому на хвилях ортогональної поляризації дозволяє використовувати кількісну міру поляризаційних втрат, по аналогії з передавальними однополяризаційними антенами, коефіцієнт поляризаційних втрат. Він визначається як відношення потужності РС, що наводяться в антені хвиль паразитної поляризації, до повної потужності наведених в ній струмів С? [1, 2]:
. (1.1)
При цьому як антена розглядається випромінювач хвиль окремо взятої поляризації. Часто для характеристики поляризаційних втрат використовують також поняття втрат поляризаційного розузгодження, визначаються як відношення потужності, прийнятою антеною, до потужності, яка б наводилася в ній у разі ідеального узгодження з поляризацією сигналу, що приймався.
На практиці ні в одній антені не існує абсолютно повної розв'язки між коливаннями основної і паразитної поляризацій. Тому крім корисної потужності, що приймається на основній поляризації, в навантаженні виділяється також потужність струмів, наведених в антені по паразитній поляризаційній компоненті поля. Ця компонента часто називається кроссполяризаційною і є частиною потужності, що наводиться на ортогональній поляризації [3]. Проте в процесі прийому сигналів вона грає набагато більшу роль, чим розглянутий вище вигляд поляризаційних втрат. По суті, кроссполяризаційна компонента є завадою для прийому корисних сигналів і повинна ретельно контролюватися.
Згідно Рекомендації Міжнародного Союзу електрозв'язку ITU-T F.746, для антен, що приймають сигнали однієї лінійної поляризації (далі - однополяризаційних), для характеристики рівня кроссполяризаційних перешкод використовується поняття кроссполяризаційної вибірковості (XPD, Сross-polarisation Discrimination) [4]. Даний параметр є відношенням потужності сигналу, прийнятого в одній поляризації, до потужності сигналу, наведеного по кросовій поляризаційній складовій за відсутності в ефірі сигналу ортогональної поляризації. Стосовно введених позначень, згідно [5, 6]
. (1.2)
Для звичайних комерційних антен зв'язку ця величина складає зазвичай 35 - 40 дБ [4]. Стосовно сигналів подвійної поляризації показник XPD доречно використовувати за умови випромінювання сигналів лише на одній з поляризацій.
У ряді випадків XPD характеризують безрозмірним коефіцієнтом XPD, для якого межі значень знаходяться в інтервалі 0 ? бXPD ? 1 [6]. При цьому єквівалентний (1.2) запис має вигляд [6]:
. (1.3)
Повна відсутність кроссполяризаційної вибірковості відповідає бXPD = 1, а ідеальна ситуація без кроссполяризаційних завад характеризується нульовим значенням бXPD, при якому XPD > ?.
Відносно антен, що містять два незалежні канали поляризаційного прийому, широко використовується регламентований Рекомендацією Р.310 МСЕ-Р параметр кроссполяризаційної розв'язки або XPI (Cross Polarisation Isolation). Цьому показнику дають зазвичай наступне тлумачення [4]:
"Якщо два сигнали з одним і тим же рівнем передаються на ортогональних поляризаціях а і b, то відношення потужності сигналу з основною поляризацією (ас або bc) в даному приймальному каналі до потужності кроссполяризованого сигналу (bх або ах) в тому ж каналі називається кроссполяризованою розв'язкою."
Вказані два відношення ас/bх або bс/ах не обов'язково однакові, тому в загальному випадку можна використовувати альтернативні записи:
XPI=ас/bх или XPI=bс/ах. (1.4)
У подібному трактуванні кроссполяризаційна вибірковість (XPD) є відношенням потужності сигналу основної поляризації, що приймається, ас до кроссполяризованого сигналу, що приймається, ах за наявності в ефірі лише одного сигналу з поляризацією а. Принаймні, із статистичної точки зору, поняття XPD (ас/ах) і XPI (ас/bх) можуть розглядатися як одне і те ж. Обидва параметра виражаються в децибелах і часто використовуються як синоніми.
При використанні поляризаційного ущільнення в радіорелейних лініях зв'язку необхідна величина XPI антен визначається виходячи з допустимої потужності взаємних перешкод між каналами з різними інформаційними потоками, що використовують практично ідентичні частотні діапазони. Допустимий рівень XPI залежить також від способу модуляції і необхідної швидкості передачі інформації. Відповідно до необхідного рівня XPI, антени зазвичай класифікують по трьох категоріях [7]:
- 1-я категорія - антени із стандартним рівнем кроссполяризаційної розв'язки (20 - 30 дБ); 2-я категорія - антени з високим рівнем XPI (не менше 35 дБ); 3-я категорія - антени з надвисоким рівнем XPI (більше 35 дБ).
Можна чекати, що подальше зростання вимог до пропускної спроможності ліній зв'язку приведе до зміни цієї градації, зміщуючи межу антен з високим рівнем XPI до 40 дБ. Проявом такої тенденції може служити російський ГОСТ Р 50867-96 [8]. Даним документом регламентовані вимоги до XPI для антен радіорелейних станцій стосовно кутової області, яка визначається відхиленнями від напряму максимального прийому сигналів в межах ±0,150 у вертикальній площині і ±1,00 - в азимутній. При цьому встановлені наступні обмеження [8]:
- для стандартних і високоякісних антен, що мають порт з однією поляризацією діапазону 0,3-1,0 ГГц, XPI >20 дБ;
Для стандартних і високоякісних антен, що мають порт з однією поляризацією діапазону 1,4 - 25,0 ГГц, XPI > 25 дБ;
- - для високоякісних антен, що мають два або чотири порти з двома поляризаціями, XPI > 32 дБ; - для надвисокоякісних антен, що мають два порти з двома поляризаціями, XPI > 38 дБ.
Таким чином всі розглянуті вимоги до антени передбачають кроссполяризаційну розв'язку в межах від 20 до 38 дБ.
При використанні кругової поляризації, як відомо, розв'язка між ортогональними каналами прийому в основному характеризується аксіальним відношенням (коефіцієнтом еліпсної поляризації) - . Даний параметр визначається по так званому поляризаційному еліпсу, який умовно описує в просторі кінець вектора напруженості електричної компоненти електромагнітного поля в площині, перпендикулярній напрямку поширення електромагнітної хвилі (мал. 1). Аксіальне відношення чисельно дорівнює довжині великої півосі M поляризаційного еліпса, нормованою на довжину його малої півосі N (мал. 1). Відповідно до методики, приведеної в [9], коефіцієнт еліпсної можна визначити по формулі:
, (1.5)
Де Pmax, Pmn - максимальне і мінімальне значення середньої потужності по виходу приймальної антени з поляризацією, що обертається, при опроміненні її лінійно поляризованим сигналом за допомогою еталонної антени, що обертається довкола своєї подовжньої осі.
Цілком очевидно, що параметр (1.5) безпосередньо не може бути використаний для характеристики поляризаційних властивостей антен в засобах зв'язку з подвійною поляризацією випромінювання, оскільки середні рівні потужностей сигналів на обох поляризаціях можуть в цьому випадку набувати довільних значень. Проте слід врахувати, що параметр (1.5) пов'язаний з величиною розв'язки XPI [9]:
XPI =20 lg[(1+ о)/(1- о)], дБ. (1.6)
Мал. 1. Поляризаційний еліпс
Похожие статьи
-
Останнім часом зарубіжних системах зв'язку інтенсивно розвивається напрямок, пов'язаний з використанням так званих MIMO-технологій (Multiple Input -...
-
Особливістю нинішнього етапу розвитку інформаційних систем армій економічно розвинених держав є повсюдне впровадження нових стандартів цифрової обробки...
-
Для вирішення перерахованих вище завдань станції повинні комплектуватися відповідним чином. Типовий базовий варіант комплектації може включати обладнання...
-
Відповідно до вимог керівних документів низькошвидкісні радіорелейні станції (РРС) повинні забезпечувати пропускну спроможність до 10 Мбіт/с включно...
-
Радіорелейний зв'язок - радіозв'язок по лінії (радіорелейна лінія, РРЛ), представляє собою ланцюжок приймально-передаючих (ретрансляційних) радіостанцій....
-
Порівняння тимчасових і фінансових витрат на організацію кабельних і радіорелейних ліній зв'язку показує, що розгортання РРЛ в цілому виявляється...
-
Аналіз радіорелейних станцій що знаходяться на озброєнні у ЗСУ - Засоби радіорелейного зв'язку
Перспективними напрямками діяльності Збройних Сил України в розвитку зв'язку є розробка і впровадження в виробництво сучасних цифрових станцій...
-
Аналіз радіорелейних станцій іноземних країн - Засоби радіорелейного зв'язку
Розглянемо радіорелейні станції що знаходяться на озброєнні в Збройних Силах Російської Федерації. Спираючись на характеристики й параметри цих станцій,...
-
Останнім часом у вітчизняній і закордонній літературі, присвяченій розробці та аналізу приймально-передавальних пристроїв, саме на приймальний тракт...
-
Види і характеристики радіо - і телевізійних антен
Види і характеристики радіо - і телевізійних антен Приймальні телевізійні антени перетворять енергію електромагнітних хвиль у ВЧ-енергію, що поступає по...
-
Вступ, Приймальні супутникові антени. Параболічні антени - Супутникові системи зв'язку
Ознайомитися з сучасними супутниковими системами зв'язку, з технічними можливостями виведення супутника на навколоземну орбіту, а також з його...
-
РРС Р-415 призначена для створення тимчасових швидкорозгортаємих малоканальних радіорелейних ліній зв'язку, а також для відгалуження каналів від...
-
Для забезпечення стійкості управління військами об'єднання система зв'язку, як правило будується по принципу опорної мережі (стаціонарної та польової)...
-
За кордоном військові тропосферні лінії набули великого розвитку. Військові відомства США та інших країн НАТО, а також Японії активно застосовують...
-
Для забезпечення стійкості управління військами об'єднання система зв'язку, як правило будується по принципу опорної мережі (стаціонарної та польової)...
-
Канали витоку інформації - Захист інформації від витоку з телефонної мережі зв'язку
Системи, створені спеціально для передачі інформації використаються людьми в повсякденній практиці у відповідності зі своїм призначенням і є офіційними...
-
Модель системи зв'язку - Цілісність і доступність інформації
В наслідок впливу завад та шумів результуючий сигнал SРез(t) на виході каналу зв'язку є сумою (для адитивних завад, які, як правило, домінують в каналах...
-
Особливості обробки сигналів в системі мобільного зв'язку з ЦДУ Як відомо, ємність СМЗ обумовлена кількістю абонентів, які вона може обслужити, є дуже...
-
Класифікація радіорелейних систем передачі - Засоби радіорелейного зв'язку
Існує безліч різних класифікацій радіорелейних систем передачі (РРСП) у залежності від ознак, покладених у їхню основу. За належністю до різних служб...
-
Порівняльна характеристика антен - Розразунок рупорно-параболічної антени
Для проектування антен СВЧ () необхідно розглянути різні їхні модифікації в даному діапазоні. Для таких антен пред'являються наступні основні вимоги: -...
-
Цифрові скремблери - Захист інформації від витоку з телефонної мережі зв'язку
Під скремблюванням розуміється зміна характеристик речового сигналу таким чином, що отриманий модульований сигнал, маючи властивості нерозбірливості й...
-
Необхідність подальшого удосконалення військових засобів РР зв'язку та їх основних частин На озброєнні в підрозділах і частинах ЗС МО України знаходиться...
-
Для відкритих трас множник послаблення може бути розрахований за наступною формулою: - модуль коефіцієнта відбиття, величина якого залежить від характеру...
-
Як правило, на будинках в садоводствах, що знаходяться на відстані не більше 20 км. від ТЦ і активних ретрансляторів, використовуються однопрограммниє і...
-
Склад та розміщення обладнання моноімпульсних вторинних радіолокаційних станцій
Склад та розміщення обладнання моноімпульсних вторинних радіолокаційних станцій Сучасні моноімпульсні вторинні оглядові радіолокатори незалежно від...
-
Стандарт MPEG-l предназначений для запису відеоданних на компакт-диски (CD ROM) і передачі ТВ зображень по низькошвидкістним каналам зв'язку (швидкість...
-
Висновки - Реалізації технології ЦДУ
1. Використання технології програмної реконфігурації архітектури при побудові систем мобільного зв'язку з ЦАР дозволяє уникнути апаратної залежності ЦОС...
-
Загальні відомості про телевізійні антени - Технічні характеристики телевізійних антен
Приймальні телевізійні антени перетворять енергію електромагнітних хвиль у ВЧ-енергію, що поступає по фідеру (звичайно це коаксіальний кабель) до...
-
Загальна схема системи зв'язку - Теорія інформації як основа інформаційних технологій
Вона складається з 5 частин: 1. Джерело повідомлень, що створює повідомлення або послідовність повідомлень, які повинні бути передані. Повідомлення...
-
Математичні моделі завад - Математичний опис джерел інформації, сигналів, завад і каналів зв'язку
Природа завад різноманітна: шуми космічних об'єктів, атмосферні процеси, завади від сусідніх станцій, індустріальні завади й т. д. Сигнал, що надійшов на...
-
Вступ - Засоби радіорелейного зв'язку
Для розуміння загальних понять про питання, що ми розкриваємо розглянемо відразу загальні поняття про радіосистему передачі Під радіосистемою передачі...
-
Способи модуляції - Захист інформації від витоку з телефонної мережі зв'язку
У модемах для телефонних каналів, як правило, використаються три види модуляції: частотна, відносна фазова (фазоразностна) і квадратурна амплітудна...
-
Класифікація модемів - Захист інформації від витоку з телефонної мережі зв'язку
По області застосування. Сучасні модеми можна розділити на кілька груп: - для телефонних каналів, що комутирують; - для виділених (орендованих)...
-
У практиці передачі інформації часто потрібно представити сигнал у вигляді сукупності його послідовних наближень. Наприклад, при перегляді і передачі...
-
Аналогові й цифрові канали Під каналом зв'язку розуміють сукупність середовища поширення й технічних засобів передачі між двома канальними інтерфейсами...
-
Сьогодні практично всі сучасні телекомунікаційні технології передбачають використання цифрових методів обробки й передачі інформації, побудову...
-
Висновок - Засоби радіорелейного зв'язку
Стрімкий розвиток телекомунікаційних та інформаційних технологій, застарілість техніки зв'язку, що знаходиться на озброєнні Збройних Сил України, стали...
-
Більшість пристроїв інформаційних систем відносяться до класу лінійних систем, які представляються у вигляді чотириполюсника з передатною функцією K(iщ)....
-
Імовірнісний характер інформації (де, коли, які повідомлення, скільки їх), імовірнісний характер перешкод потребують переходу від детермінованої моделі...
-
За кордоном військові тропосферні лінії набули великого розвитку. Військові відомства США та інших країн НАТО, а також Японії активно застосовують...
Порівняння низькошвидкісних і інших ЦРРС - Аналіз стану та розвитку радіорелейного зв'язку у Збройних Силах України