Принцип построения радиорелейной связи. Структурная схема ПРС. Принципы построения спутниковых систем электросвязи

Принцип построения радиорелейной связи.

Радиорелейные линии (РРЛ) представляют собой цепочку приемо-передающих радиостанций ( оконечных, промежуточных, узловых), которые осуществляют последовательную многократную ретрансляцию ( прием, преобразование СВЧ в ПЧ, усиление и передачу) передаваемых сигналов (рис.1.)

Рис.1 - РРЛ

ОРС – оконечная радиорелейная станция ; ПРС -  промежуточная радиорелейная станции; УРС – узловая радиорелейная станция. ВН – станция, на которой прием ведется на частоте ствола в верхнем полудиапазоне отл, а передача – в нижнем.

На ОРС производится преобразование сообщений, поступающих по соединительным линиям (СЛ) от междугородних станций (МТС), в сигналы, передаваемые на РРЛ, а также обратное преобразование. На ОРС начинается и заканчивается линейный тракт передачи сигнала.

С помощью УРС разветвляются и объединяются потоки информации передаваемые по разным РРЛ, на пересечении которых и располагаются УРС. К УРС относятся также станции РРЛ, на которых осуществляется ввод и вывод ТФ, ТВ и других сигналов, посредством которых расположенный в близи от УРС населенный пункт связывается с другими пунктами данной линии.

На ОРС и УРС всегда имеется технический персонал, который обслуживает не только эти станции, но и осуществляет контроль и управление с помощью системы телеобслуживания на своем участке, включающего несколько ПРС (обычно до 7).

ПРС выполняет функции активных ретрансляторов без выделения передаваемых сигналов электросвязи и введения новых и как правило работают без постоянного обслуживающего персонала.

Структурная схема ПРС представлена на рис.2.

Рис.2.

Для увеличения пропускной способности РРЛ делают многоствольной, т.е. параллельно работающими нескольких РРЛ. В таком случае обычно предусматривается один или два резервных стволо (n) на несколько рабочих стволов N и называется такое резервирование  N+n, на пример, 3+1, 6+2, 1+1, 2+1 и т.д.

РРЛ строятся по двухчастотному плану (рис.3.а) или по четыречастотному (рис.3.б). Наибольшее количество стволов можно образовать по двухчастотному плану построения РРЛ в отведенной полосе частот для РРЛ. Например  в диапазонах2, 4, 6, 8, 11, 13, 18, 23 и т.д. ГГц.

а)

б)

Рис. 3 – Схемы распределения частот в РРЛ:

а) двухчастотное;

б) четырехчастотное;

Принципы построения спутниковых систем электросвязи.

Основной принцип создания спутниковых систем связи (ССС) заключается в размещении ретрансляторов на ИСЗ. Следовательно, ССС представляет собой РРЛ с одной ПРС, размещенной на ИСЗ. при построении ССС используются идеи и принципы, реализуемые в РРЛ.

ССС, которая работает  без бортовой аппаратуры, называется системой связи с пассивным спутником или системой с пассивной ретрансляцией.

Система радиосвязи при наличии бортовой аппаратуры называется системой с активным спутником или с активной ретрансляцией сигнала. При этом энергоснабжение бортового ретранслятора осуществляется от солнечных батарей, находящихся на ИСЗ. активная ретрансляция является основой в современных системах передачи.

Для примера рассмотрим структурную схему дуплексной связи между двумя ЗС при активной ретрансляции сигнала (рис.1).

Рис.1 – структурная схема радиосвязи через ИСЗ.

1-бортовой ретранслятор; 8,15 – ЗС; 9,18 – модуляторы; 10,17 – передатчики СВЧ; 13,20 – приемники СВЧ; 12,21 – демодуляторы; 7 – бортовая приемо-передающая антенна; 6 – разделительный фильтр; 2 – основной бортовой приемник;3 – основной бортовой передатчик; 4 – резервный бортовой приемник; 5 – резервный бортовой передатчик; 11,16 – передающие антенны ЗС; 14,19 – приемные антенны.

Передаваемый в одном направлении сигнал U1 подводится к модулятору 9 ЗС 8, где производится многопозиционная фазовая или квадратурно-амплитудная модуляция ПЧ, после чего модулированный ПЧ сигнал переносится в СВЧ диапазон с несущей частотой f1 с помощью передатчика 10 и излучается через антенну 11 в сторону ИСЗ. здесь модулированная несущая частота f1 принимается бортовой антенной 7 ретранслятора 1 и через разделительный фильтр 6 поступает в приемник СВЧ 2, где производится усиление этого сигнала и преобразование в ПЧ 70 МГц. Далее сигнал ПЧ поступает на бортовой передатчик 3, где ПЧ 70 МГц преобразуется в СВЧ сигнал с частотой f2 и излучается через РФ 6 бортовой антенной 7 в сторону Земли.

Несущая частота f2 принимается антенной 19 ЗС 15, подводится к приемнику 20 и детектору 21, на выходе которого выделяется сигнал U1.

Передача от ЗС 15 к ЗС 8 сигнала U2 происходит на частоте f3 аналогичным образом, причем на бортовом ретрансляторе осуществляется преобразование несущей f3 в несущую частоту f4.

Приемник 4 и передатчик 5 на борту спутника являются резервными и подключаются автоматически в работу при выходе из строя рабочих комплектов.

ЗС соединяются с узлами коммутации сети связи (например, с МТС), с источниками и потребителями программ ТВ и ЗВ с помощью наземных соединительных линий.

Особый интерес представляет спутник на геостационарной орбите, т.е. на круговой орбите, находящейся в экваториальной плоскости (широта