Реферат на тему диапазон укв

Обновлено: 04.07.2024

Автор: Поскольку история наша началась с обсуждения вопросов радиоприёма, не плохо было бы не торопясь прогуляться по частотным диапазонам и понять, что же и на каких волнах излучается в эфир.

Начнём с радиовещательных диапазонов. Радиовещание осуществляется на диапазонах длинных (ДВ), средних (СВ), коротких (КВ) и ультракоротких (УКВ) волн.

Диапазон Полоса частот Длина волны
Длинноволновый (ДВ) 0.15..0.285МГц 2000..1053м
Средневолновый (СВ) 0.525..1.605МГц 571..187м
Коротковолновые (КВ):
75-метровый 3,95..4,0МГц 75,9..75м
тропический 4,75..4,995МГц 63,16..60,06м
тропический 5,005..5,06МГц 59,29м
49-метровый 5,95..6,2МГц 50,42..48,39м
41-метровый 7,1..7,3МГц 42,25..41,09м
31-метровый 9,5..9,9МГц 31,58..30,03м
25-метровый 11,65..12,05МГц 25,75..24,9м
22-метровый 13,6..13,8МГц 22,06..21,74м
19-метровый 15,1..15,6МГц 19,87..19,23м
16-метровый 17,55..17,9МГц 17,09..16,76м
13-метровый 21,45..21,85МГц 13,99..13,73м
11-метровый 25,67..26,1МГц 11,69..11,49м
Ультракоротковолновые (УКВ):
УКВ I 41..68МГц 7,32..4,41м
УКВ II 87,5..108МГц 3,43..2,78м
УКВ III 174..216МГц 1,72..1,39м
УКВ IV 470..960МГц 0,64..0,31м

Для любительской радиосвязи используются диапазоны коротких и ультракоротких волн.

Диапазон Полоса частот Длина волны
Коротковолновые (КВ):
160-метровый 1,85..1,95МГц 162..154м
80-метровый 3,5..3,65МГц 85,7..82,2м
40-метровый 7,0..7,1МГц 42,9..42,3м
30-метровый 10,1..10,15МГц 29,7..29,6м
20-метровый 14,0..14,35МГц 21,4..20,9м
15-метровый 21,0..21,45МГц 14,3..14,0м
10-метровый 28,0..29,7МГц 10,7..10,1м
Ультракоротковолновые (УКВ):
2-метровый 144..146МГц 2,08..2,05м
70-сантиметровый 430..440МГц 69,8..68,1см

Частоты, на которых наиболее часто можно услышать пиратское радио.

Некоторые служебные диапазоны коротких и ультракоротких волн.

Полоса частот Служба
2,13 МГц..2,15 МГц Поездная радиосвязь в ЧМ режиме
2,440 МГц..2,460 МГц Радиосвязь в метро в ЧМ режиме
30..60 МГц Диапазон военных
40.100 МГц Пожарные службы
41.800 МГц Общесоюзная рабочая частота скорой помощи
44.800 МГц Областные пожарные
108..137 МГц Авиадиапазон
136..138 МГц Морской диапазон
142..144 МГц Военные
146..147 МГц Военные
147..156 МГц Самолетная связь
150,98..151.49 МГц Милиция
151.725..156.000 МГц ЖД каналы внутрипоездной связи

А каковы условия распространения радиоволн в зависимости от сезона и времени суток?

Диапазон ДВ характеризуется наличием большого уровня индустриальных и космических помех. Максимальная дальность связи на этом диапазоне может доходить до 1000 километров (зависит от мощности радиопередатчика).

Диапазон СВ также характеризуется большим уровнем помех. Ночью радиоволны, благодаря "тропосферному" прохождению могут распространяться на очень большие (до 4 тысяч километров) расстояния. Диапазон характеризуется также наличием "замирания" сигнала (уровень поля неравномерный, что приводит к изменению уровня громкости радиопередачи).

Диапазон 1.8 Мгц наиболее трудный для дальних связей. Дальняя связь (свыше 1500-2000 км) возможна только при особом стечении обстоятельств и в течении ограниченного времени преимущественно на рассвете-закате. А связи до 1500 км возможны с наступлением темноты. При расвете диапазон замирает.

Диапазон 3,5 Мгц является ночным диапазоном. В дневное время связь на нем возможна только с ближайшими корреспондентами. С наступлением темноты начинают появляться станции, удаленные на большие расстояния. Через час — два после восхода Солнца диапазон пустеет.

Диапазон 14 Мгц — диапазон, в котором работает основная масса радиолюбителей. Прохождение на нем (за исключением зимних ночей) имеется практически круглые сутки. Особенно хорошее прохождение наблюдается в апреле—мае.

Диапазон 21 Мгц тоже, широко используется коротковолновиками. Прохождение на нём в основном наблюдается в дневные часы. Оно менее устойчиво, чем на 14 Мгц, и может резко меняться.

Диапазон 28 Мгц самый "капризный". День-два отличного прохождения внезапно могут смениться неделей полного его отсутствия. Сигналы радиостанций здесь бывают слышны только в светлое время суток, за исключением отдельных редких случаев аномального распространения радиоволн.

Распространение сигналов в УКВ диапазонах с точки зрения банальной эрудиции, настолько затейливо для понимания, что перечислять механизмы поведения радиоволн на неоднородностях тропосферы, отражения от приполярных областей ионосферы, метеорных следов, от Луны и вообще всего на свете, у меня не хватит ни терпения, ни соответствующих знаний. Поэтому ограничусь простым описанием из книжки.

Диапазон УКВ позволяет осуществлять радиовещание с очень хорошим качеством, благодаря использованию частотной модуляции. К недостатку УКВ диапазона можно отнести высокое затухание радиоволны. Максимально возможное расстояние до радиостанции не может превышать 100 километров.
Короткая волна не может обогнуть препятствие выше, чем ее длина, поэтому она вынуждена пронизывать это препятствие насквозь. При этом, уровень излучения значительно понижается, что сказывается в месте приема значительным ослаблением громкости радиопередачи. Для того, чтобы максимально увеличить радиус приема, передающие и приемные антенны стараются разместить как можно выше над уровнем земли.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Изобретение радиосвязи – одно из самых выдающихся достижений человеческой мысли и научно-технического прогресса. Потребность в совершенствовании средств связи, в частности установлении связи без проводов, особенно остро проявилась в конце XIX в., когда началось широкое внедрение электрической энергии в промышленность, сельское хозяйство, связь, на транспорте (в первую очередь морском) и т. д.

Первые радиоприемные устройства, пригодные для практического применения, были построены и продемонстрированы в 1895г. русским физиком и электротехником А.С.Поповым, а также запатентованы итальянским изобретателем и предпринимателем Г.Маркони (1897г.). Научной основой для создания этих устройств, положивших начало радиотехнике, послужили фундаментальные и прикладные физические исследования в области теории возбуждения, излучения и улавливания электромагнитных волн, проведенные во второй половине ХIХ века Дж. Максвеллом, Г. Герцем, Э. Бранли, О. Лоджем, Н. Тесла и другими учеными.

До Попова никому не удалось автоматически восстановить чувствительность когерера (от лат. - “когеренция” - “сцепление”). Но как автоматизировать работу когерера, чтобы приходящая электромагнитная волна сама восстанавливала его чувствительность? Эта мысль не давала покоя Попову, и в начале 1895 г. ему удалось блестяще осуществить свою мечту.

Еще в начале 1895 г. Попов обнаружил действие прибора на расстоянии нескольких метров. Присоединив к когереру провод, он убедился в значительном увеличении дальности приема — она достигала 60 м. Так появилась первая приемная антенна, сыгравшая важную роль в развитии радиосвязи.

Во второй половине ХIХ века в качестве индикатора электромагнитных волн использовался когерер. На рубеже ХIХ – ХХ веков повышение чувствительности и избирательности РПрУ за счет замены когерера детектором, применения резонансных контуров и слухового приема, совершенствования антенн позволило реализовать весьма эффективные по тем временам военные и гражданские системы радиосвязи на суше и на море, а также провести ряд экспериментов по другим применениям радио (метеорология, определение местоположения объектов, отражающих радиоволны и др.).

Качественно новый полувековой этап развития техники РПру, как и всей радиотехники, начался с применения электронных ламп – диода (1904г), использовавшегося преимущественно в качестве детектора, и особенно триода (1907г), применение которого для усиления мощности принятых сигналов обеспечило многократное повышение чувствительности ламповых приемников по сравнению с детекторными. Предложенный в 1913 г. принцип регенеративного приема позволил еще более увеличить чувствительность и избирательность РПрУ прямого усиления. Уже в годы первой мировой войны приемники, в которых триоды использовались для усиления, детектирования и преобразования сигналов, обеспечивали устойчивую радиосвязь на расстояниях свыше тысячи километров.

В 1918 г. был разработан обладающий значительными преимуществами супергетеродинный метод приема, однако его широкое внедрение стало реальным только с появлением 1926-1930 гг. экранированных ламп – тетродов, пентодов и других многосеточных усилительно-преобразовательных ламп. С начала 30-х годов этот метод приема является основным во всем радиодиапазоне волн. Ведущие страны мира в 30-40 гг. приступили к серийному промышленному производству РПрУ различного назначения – в первую очередь для систем радиовещания, профессиональной радиосвязи и электронного телевидения.

В указанный период усиленно изучался и осваивался диапазон УКВ. Были предложены и стали внедряться ЧМ, АМ с ОБП, ФМ и кодовая модуляции, освоены синхронный прием и прием телеграфных сигналов с улучшенным качеством. В годы второй мировой войны в связи с разработкой радиолокационных и радиорелейных систем начинается освоение дециметрового и сантиметрового диапазонов волн, получает развитие теория и техника радиоимпульсного приема. В конце 40-х годов были разработаны новые типы электронных приборов СВЧ (дисковые триоды, отражательные клистроны, лампы бегущей волны и др.) и освоены методы построения РПрУ этого диапазона.

Одним из важнейших достижений в решении проблемы помехоустойчивости радиоприема было создание теории потенциальной помехоустойчивости приема (1946 г.), на базе которой развивается современная теория анализа и синтеза радиосистем, оптимальных по помехоустойчивости.

В 50-е годы начался новый этап развития техники радиоприема на основе достижений полупроводниковой электроники. Широкому внедрению полупроводниковых приборов способствовало изобретение транзистора (1947 г.). В 60-х годах начинает развиваться микроэлектроника, и 80-е годы характеризуются широким внедрением в РПрУ сначала аналоговых, а затем и цифровых интегральных микросхем, что наряду с дальнейшим повышением надежности и улучшением массогабаритных и энергетических показателей радиоприемников позволило осуществить сложные, ранее нереализуемые принципы и методы приема и обработки сигналов.

· дальнейшее освоение наиболее высокочастотных диапазонов волн, включая миллиметровый, децимиллиметровый и оптический;

· широкое внедрение методов и средств цифровой обработки сигналов, микропроцессорной и вычислительной техники для автоматизации РПрУ;

· значительное улучшение качественных показателей РПрУ, увеличение функциональной сложности приемной техники;

В статье дается пояснение УКВ диапазона, особенности расспространения волн УКВ диапазона в атмосфере. К диапазону ультракоротких волн (УКВ) относят радиоволны длиной от 10 м до 1 мм ( = 30 МГц З 105 МГц). В нижнем пределе частот диапазон УКВ примыкает к КВ. Эта граница определена тем, что на УКВ, как правило, не может быть удовлетворено условие отражения радиоволн от ионосферы. В верхнем пределе частот УКВ граничат с длинными инфракрасными волнами. Диапазон УКВ делится на поддиапазоны метровых, дециметровых, сантиметровых, миллиметровых волн, каждый из которых имеет свои особенности распространения, но основные положения свойственны всему диапазону УКВ. Условия распространения зависят от протяженности линии связи и специфики трассы.
Из-за малой длины УКВ плохо дифрагируют вокруг сферической поверхности Земли и крупных неровностей земной поверхности или других препятствий. Антенны стремятся расположить на значительной высоте над поверхностью Земли, так как при этом, во-первых, увеличивается расстояние прямой видимости и, во-вторых, уменьшается экранирующее влияние местных предметов, находящихся вблизи антенны. При этом, как правило, выполняется условие, при котором высота расположения антенны много больше длины волны и расчет напряженности поля можно вести по интерференционным формулам.
В диапазоне УКВ земная поверхность может рассматриваться как идеальный диэлектрик, и проводящие свойства земной поверхности следует учитывать только при распространении метровых волн над морской поверхностью. Поэтому изменение про¬водящих свойств почвы (изменение ее влажности) практически не сказывается на распространении УКВ. Но даже небольшие неровности земной поверхности существенно изменяют условия отражения УКВ от поверхности Земли.
Распространение УКВ в пределах прямой видимости. Отражение от земной поверхности. При расстояниях, много меньших предела прямой видимости, можно не учитывать влияние сферичности Земли и влияние рефракции радиоволн в тропосфере. Характерными особенностями распространения УКВ при этом являются большая устойчивость и неизменность уровня сигнала во времени при стационарных передатчике и приемнике.

При расстояниях, лежащих в пределах 0,2 (11 оценок, среднее: 4,00 из 5)

Диапазон УКВ очень широк. Со стороны низких частот диапазон УКВ примыкает к КВ, а со стороны высоких — граничит с длинными инфракрасными волнами. Граница УКВ 10 м была определена тем, что, как ранее считалось, на эти волны ионосфера, как правило, уже не оказывает влияния, и они могут распространяться только на небольшие расстояния.

Диапазон УКВ подразделяют на четыре поддиапазона: метровые волны (10—1 м), дециметровые (1 м—10 см), сантиметровые (10—1 см) и миллиметровые (короче 1 см). Каждый из этих поддиапазонов находит свое применение в технике. Так, диапазон метровых волн используется для телевидения, частотно-модулированного вещания, навигации, радиоастрономии, радиосвязи на сверхдальние расстояния. Диапазоны дециметровых и сантиметровых волн используются в телевидении, радиолокации, многоканальной связи, на космических радиолиниях различного назначения. Диапазон миллиметровых волн с каждым годом осваивается все шире и находит применение в радиолокации и для передачи широкополосных сигналов на небольшие расстояния.

Радиолюбителям выделены для работы полосы частот во всех поддиапазонах: в метровом 144—146 МГц; в дециметровом 430—440 и 1215—1300 МГц; в сантиметровом 5,65—5,67, 10,0—10,5, 21,0—22,0 ГГц.

Широкая полоса частот может быть передана только на радиоволнах ультракоротковолнового диапазона. Все другие диапазоны, в частности коротковолновый, настолько загружены, что желательно перевести в диапазон УКВ возможно большее число радиолиний. Это тем более осуществимо, что регулярное распространение УКВ на расстояние свыше 1000 км возможно, причем на УКВ радиолиниях в арктических районах не проявляются нарушения, свойственные КВ. В диапазоне УКВ возможно создание остронаправленных антенн с большим коэффициентом усиления, а значит, можно сконцентрировать излученную мощность в строго заданном направлении.

В изучении распространения УКВ за последние годы выполнено много теоретических и экспериментальных работ. Большой вклад в это дело внесли советские ученые Б. А. Введенский, В. А. Фок, М. А. Колосов и др. Многие вопросы, однако, еще не решены и требуют дальнейшей сложной теоретической, а также длительной и обширной экспериментальной работы.

Встречающиеся в практике случаи распространения УКВ удобно классифицировать следующим образом:

  1. Распространение на небольшие расстояния (до 5—6 км), когда можно пренебречь сферичностью Земли и считать ее плоской.
  2. Распространение на расстояния, не превышающие пределов видимого горизонта для реальных высот подъема антенн (до 80—100 км).
  3. Распространение на те же расстояния (до 80—100 км), но в гористой местности или в большом городе, когда на пути распространения волны имеются значительные препятствия.
  4. Тропосферное распространение радиоволн, т. е. распространение под влиянием нижних слоев атмосферы (до 200—600 км).
  5. Ионосферное распространение радиоволн, вызываемое влиянием верхних ионизированных слоев атмосферы (свыше 1000 км).
  6. Распространение на космических радиолиниях в пределах и за пределами атмосферы Земли и в атмосферах других планет.

В соответствии с этой классификацией в настоящей и следующих главах рассмотрены особенности распространения УКВ.

1. Тема N1: Основы радиорелейной и тропосферной связи.

Военная Кафедра Связи
Южно-Уральский Государственный Университет
Факультет Военного Обучения
Военная Кафедра Связи
Цикл военно-специальной и военно-технической подготовки
Тема N1: Основы радиорелейной и тропосферной связи.
Занятие №1 Особенности распространения радиоволн УКВ диапазона
(лекция).
Вопросы занятия:
1. Общая характеристика радиорелейной связи
2. Особенности распространения радиоволн УКВ
диапазона
Челябинск, 2012г.
Занятие № 1
-1-

Военная Кафедра Связи
Введение
В настоящее время резко возросла значимость радиорелейной и тропосферной
связи в общей системе связи и управления. Непрерывно расширяется сеть
радиорелейной и тропосферной связи, использующей идею ретрансляции
сигналов в виде радиорелейных линий связи стало возможным в результате
прогресса в области усилительных и генеративных приборов, антенно-фидерных
устройств, а также в области распространения радиоволн дециметрового,
сантиметрового и более коротковолновых диапазонов волн.
Тема сегодняшнего занятия: "Общая характеристика радиорелейной связи и
диапазонов УКВ ".
Цель:
- Изучить общие сведения о радиорелейной связи и особенности
распространения
радиоволн в УКВ диапазоне.
- Воспитать стремление к изучению радиорелейной связи.
Занятие № 1
-1-

4. Радиорелейная связь обеспечивает: - многоканальность, высокую пропускную способность; - большую дальность связи; - дуплексность

Военная Кафедра Связи
Радиорелейная связь обеспечивает:
- многоканальность, высокую пропускную способность;
- большую дальность связи;
- дуплексность каналов и трактов;
- строгую нормированность качественных показателей и электрических характеристик
каналов и трактов, низкий уровень в них шумов и помех.
Характерными особенностями радиорелейной связи является:
применение метода радиосвязи на УКВ земной волной, дальность которой
резко ограничена;
использование принципа ретрансляции сигналов для обеспечения
требуемой дальности связи;
применение, как правило, остронаправленных антенн. .
Радиорелейные средства связи применяются для развертывания (строительства)
полевых и стационарных многоканальных линий между узлами связи. Они
используются, как правило, самостоятельно для строительства радиорелейных
линий, а также для наращивания линий радио- и проводной связи, для
дистанционного управления радиостанциями средней и большой мощности.
Занятие № 1
-1-

Военная Кафедра Связи
Радиорелейные средства позволяют осуществлять дуплексную, многоканальную
телефонную, телеграфную, факсимильную и видеотелефонную связи при высоком
их качестве и малой зависимости от времени года и суток, от атмосферных и
местных электрических помех.
Каналы связи, образованные радиорелейными средствами связи используются, как
правило, в комплексе с аппаратурой автоматического засекречивания. /
Связь между двумя удаленными пунктами образуется путем использования ряда
приемо-передающих радиорелейных станций, отстоящих друг от друга на расстоянии
прямой геометрической видимости между их антеннами.
Занятие № 1
-1-

6. Принцип радиорелейной связи иллюстрируется на рисунке 1, на котором схематично изображена радиорелейная линия (PPЛ), состоящая

Военная Кафедра Связи
Принцип радиорелейной связи иллюстрируется на рисунке 1, на котором схематично
изображена радиорелейная линия (PPЛ), состоящая из оконечных и промежуточных
радиорелейных станций (РРС), размещенными на местности с некоторыми
интервалами, протяженность которых определяется условиями распространения УКВ
вдоль земной поверхности и обычно не превышает 50 км.
Занятие № 1
-1-

7. Для улучшения условий прохождения УКВ на интервалах и увеличения их длины РРС, как правило, развертывают на вершинах и скатах

8. Широкополосность радиосигналов РРС в свою очередь обусловленная причинами: применяемыми методами модуляции и требованием

Последнее объясняется тем, что дискретные элементы радиоэлектроники, используемые в
многоканальных дискретных системах связи, могут изготовляться с применением методов
автоматизации, позволяющих стандартизировать все конструктивные элементы аппаратуры.
Именно в этом направлении сконцентрированы усилия ученых нашей страны.
Достоинства и недостатки
Радиорелейная связь сочетает в себе достоинства как радиосвязи, так и проводной
многоканальной связи и занимает промежуточное положение: многоканальные сигналы передаются
и принимаются средствами радиосвязи, но формируются, особенно при частотном уплотнении,
средствами проводной связи. При этом радиорелейные линии обеспечивают такое же качество
связи и достоверность передачи информации, как и линии проводной дальней связи.
Радиорелейная связь получила широкое распространение во всех областях народного хозяйства, а
также в вооруженных силах для управления войсками. Радиорелейные линии широко используются
для коммерческой связи и для обмена программ вещания и телевидения между различными
странами всех континентов.
Достоинство радиорелейной связи:
- возможность организации многоканальной связи и передачи любых сигналов, как узкополосных,
так и широкополосных;
- возможность обеспечения двухсторонней связи (дуплексной) связи между потребителями каналов
(абонентами);
- возможность создания 2-х проводных и 4-х проводных выходов каналов связи;
- практическое отсутствие атмосферных и промышленных помех;
- узконаправленность излучения антенных устройств;
- сокращение времени организации связи в сравнении с проводной связью.
Занятие № 1
-1-

Военная Кафедра Связи
Недостатки радиорелейной связи:
- необходимость обеспечения прямой геометрической видимости между антеннами
соседних станций;
- необходимость использования высокоподнятых антенн;
- использование промежуточных станций для организации связи на большие расстояния,
что является причиной снижения надежности и качества связи;
громоздкость аппаратуры;
сложность в строительстве радиорелейных линий в труднодоступной
местности.
2. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН УКВ
ДИАПАЗОНА
Для радиорелейной связи используется диапазон УКВ, указанный в таблице:
Занятие № 1
-1-

Военная Кафедра Связи
№ Сокращенное
Диапазон
обозначение
частот
иапазона диапазона
ОВЧ
очень высокие 30-300 МГц
8
частоты
УКВ
300-3000
ультракороткие
9
МГц
волны
СВЧ
сверхвысокие
3-30 ГГц
10
частоты
КВЧ
крайневысокие 30-300 ГГц
11
частоты
Занятие № 1
Диапазон длин Наименование
волн
диапазона
Основные
области
применения
Метровые
волны
Радиосвязь
телевидение
10-1 дм
Дециметровые
волны
Радиолокация
радиосвязь
р/навигация
телевидение
10-1 см
Сантиметровые Радиолокация
волны
радиосвязь
10-1 м
10-1 мм
Миллиметровые волны
Специальное
применение
-1-

Военная Кафедра Связи
Разделение радиоволн на диапазоны в первую очередь диктуется особенностями их
распространения.
В настоящее время наиболее широко для радиорелейной связи принимаются
диапазоны дециметровых и сантиметровых волн.
Диапазоны метровых волн (короче 5 м) используются только для малоканальной
радиорелейной связи.
Диапазоны миллиметровых волн и сантиметровые волны короче 3-х см считаются
перспективными для некоторых видов РРЛ, но применение этих волн в настоящее время
ограничено недостаточной их освоенностью и проблемами, связанными сильным
поглощением этих волн гидрометеорами (дождь, снег, туман и т.д.). На практике для
радиорелейной связи в указанных диапазонах, т.е. УВЧ; ОВЧ; СВЧ; КВЧ выделяются
лишь отдельные участки, так как в этих диапазонах функционируют и другие
радиоэлектронные средства.
А. Свойства УКВ диапазона
- большая частотная емкость;
- практическое отсутствие атмосферных и промышленных помех;
- малая дифракционная (огибающая) способность;
- возможность создания антенных устройств узконаправленного излучения и приема
электромагнитных колебаний.
Занятие № 1
-1-

Военная Кафедра Связи
Необходимость обеспечения постоянства остаточного затухания каналов диктуется
рядом факторов:
Во-первых, при этом может быть улучшено качество связи, поскольку в канале связи
случайными величинами являются величина шума и передаваемых сигналов, а
параметры каналов остаются
неизменными.
Во-вторых,
появляется
возможность
включения
на
выходе
каналов
дифференциальных систем, что обеспечивает двухпроводные выходы каналов связи.
В этом случае сопряжение каналов радиорелейных линий с каналами линий дальней
связи осуществляется не только при четырехпроводных, но и при двухпроводных
выходах.
В-третьих, некоторые виды оконечной аппаратуры работают эффективно при
неизменном коэффициенте передачи сигналов.
Постоянство остаточного затухания каналов радиорелейных линий достигается
при использовании таких методов модуляции, при которых уровень полезного сигнала
на выходе приемника станции не зависит от величины высокочастотного сигнала на его
входе, если последний больше определенной пороговой, для данного приемника
величины. Это обеспечивается при передачи информации с помощью частотной и
различных методов импульсной модуляции (кроме амплитудно-импульсной), которые
Занятие как
№ правило,
1
-1требуют,
широкой полосы частот тракта связи.

Военная Кафедра Связи
Характерным свойством таких методов модуляции является возможность улучшения
качества связи не только за счет увеличения энергии принимаемых сигналов, но и за
счет увеличения спектра частот, которые занимают эти сигналы, таким образом,
используя для радиорелейной связи широкую полосу частот, можно обеспечить
передачу большого
количества информации и добиться существенного улучшения качества связи.
Второе свойство УКВ диапазона - практическое отсутствие внешних атмосферных и
промышленных помех - выдвигает на первое место внутренние флуктуационные
шумы приемных устройств. Уровень внутренних шумов легко учитывается при
проектировании станции и расчете количества связи и при необходимости может
быть уменьшено применение специальных малошумящих усилителей. Это также
способствует существенному повышению качества связи на радиорелейной линии.
Третье свойство УКВ диапазона - малая дифракционная способность, которая тем
меньше, чем короче используемая для связи длина волны. Это явилось основной
причиной применения промежуточных станций для организации связи на большие
расстояния. Протяженность интервалов между соседними станциями должна быть
такой, чтобы обеспечивалась прямая геометрическая видимость между их антенными
системами. Уверенная связь на каждом интервале обеспечивается передатчиками
сравнительно малой мощности (ед., десятки ватт).
Занятие № 1
-1-

Военная Кафедра Связи
Препятствия, закрывающие линию прямой видимости, вызывают очень большое
ослабление радиосигналов, компенсация которого требует резкого увеличения мощностей
передатчиков. Это явление особенно характерно для линий, работающих в диапазонах
дециметровых и сантиметровых волн. В диапазоне метровых волн допускается частичное
закрытие препятствиями линий прямой видимости на интервалах связи, но и в этом
случае существенно понижается уровень полезного сигнала в месте приема и ухудшается
качество связи.
Как правило при гладкой сферической земной поверхности протяженность
интервалов выбирается меньше расстояния прямой видимости, т.к. для получения
устойчивой связи необходимо обеспечить определенный просвет между линией,
соединяющей антенны, и поверхностью земли. Однако, на пересеченной местности, если
станции расположены на господствующих высотах, протяженность интервалов может
достигать 60км и более.
Все это показывает, что использование радиоволн УКВ диапазона является
главной, определяющей, особенностью радиорелейной связи.
Особенности распространения УКВ.
Характер распространения радиоволн зависит от длины волны, кривизны
земли, почвы, состава атмосферы, времени суток и года, состояния ионосферы,
магнитного поля Земли, метеорологических условий.
Занятие № 1
-1-

18. Слои атмосферы высотой примерно до 100-130км. по своему составу однородны. В этих слоях имеется воздух, содержащий (по объему

Военная Кафедра Связи
Слои атмосферы высотой примерно до 100-130км. по своему составу однородны. В
этих слоях имеется воздух, содержащий (по объему 78% азота и 21% кислорода.)
Нижний слой атмосферы толщиной 10-15 км. называется тропосферой. В этом слое
имеются водянные пары, содержание которых резко колеблется с изменением
метеорологических условий. Тропосфера постепенно переходит в стратосферу,
границей которой считается высота, на которой прекращается падение температуры
радиоволны, излучаемые антенной, распространяются вдоль земной поверхности и
под углом к горизонту. Первые волны - поверхностные, вторые - пространственные.
Поверхностная волна электромагнитных колебаний распространяется вдоль Земли.
Характер распространения этой волны определяется электрическими свойствами
почвы и воды, а также частотой излучаемых колебаний.
На сравнительно коротких расстояниях радиосвязь осуществляется главным
образом поверхностными радиоволнами.
Занятие № 1
-1-

19. рис. 2.2. Пути распространения радиоволн.

Военная Кафедра Связи
Поверхностная волна основанием своего фронта касается Земли.
Поверхность
Земли поглощает часть энергии распространяющихся вдоль нее поверхностных волн,
поскольку земля имеет активное сопротивление. Чем короче волна, т.е. чем больше
частота, тем больше ток индуктируется в земле и тем больше потери. Для частот выше
1МГц поверхностная волна фактически сильно затухает из-за поглощения землей и
поэтому не используется. Связь на большие расстояния осуществляется главным
образом пространственными волнами.
рис. 2.3. Прямой и отраженный лучи пространственной волны.
Занятие № 1
-1-

Военная Кафедра Связи
При наличии прямой видимости пространственная волна обычно состоит из двух
составляющих: прямого луча и луча, отраженного от земли. Луч, отраженный от земли,
слабее от потерь, происходящих во время отражения от земли. В приемной антенне
общий сигнал равен векторной сумме этих двух составляющих.
Отраженный луч имеет сдвиг по фазе на 180°. Если два луча прошли одно и
тоже расстояние, то векторная сумма их равна нулю, в результате в приемной антенне
сигнала не будет. В действительности отраженный луч проходит несколько большее
расстояние. Разность фаз определяется разностью пути в отношениях длины волны.
Общий принимаемый сигнал зависит главным образом от используемой частоты. При
низких частотах использование пространственных волн не представляет интереса для
связи. Только на высоких частотах, где разность пути является соизмеримой с
используемой длиной волны, пространственная волна широко используется.
Занятие № 1
-1-

23. рис. 2.5. Распространение радиоволн по атмосферному волновому каналу.

Военная Кафедра Связи
Отражение УКВ от слоистых неоднородностей тропосферы.
Инверсные слои воздуха иногда образуются на некоторой высоте земной поверхности. Они называются слоистыми неоднородностями тропосферы. Лучшей способностью к
отражению обладают метровые волны. С укорочением волны эффективность отражения
падает. Отражение от слоистых неоднородностей может сильно увеличить дальность
радиосвязи. Волновые каналы и слоистые неоднородности образуются сравнительно
редко.
рис. 2.6. Оражение УКВ от приподнятого слоя инверсии
Занятие № 1
-1-

25. Дальнее тропосферное рассеяние УКВ В тропосфере воздух никогда не находится в спокойном состоянии. Имеются восходящие и

Военная Кафедра Связи
Дальнее тропосферное рассеяние УКВ
В тропосфере воздух никогда не находится в спокойном состоянии. Имеются
восходящие и нисходящие потоки воздуха, обусловленные различным нагреванием
отдельных участков земной поверхности. В результате этих процессов тропосфера
представляет собой электрически неоднородную среду, каждая точка которой характеризуется своими значениями температуры, давления, влажности и следовательно
диэлектрической проницаемостью. Направленный поток энергии УКВ, посылаемый
передающей антенной станции А, так называемая падающая волна, пронизывает толщину тропосферы и в виде проходящей волны, уходит в открытое пространство. Неоднородности воздушных масс, являющиеся одновременно неоднородностями диэлектрической проницаемости среды, рассеивают под небольшими углами и направлению падающей волны некоторую весьма небольшую часть энергии волн.
Занятие № 1
-1-

Военная Кафедра Связи
III. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Ответить на вопросы студентов.
Занятие
закончено
Занятие № 1
-1-

Читайте также: