Передавальний тракт системи передачі інформації по метеорному каналу, страница 4

Линии метеорной связи отличаются повышенной устойчивостью к ионосферным возмущениям и искусственным воздействиям типа ядерных взрывов в атмосфере, вызывающим резкое возрастание ионизации и поглощения радиоволн. Практически основное влияние ионосферы на условия распространения радиоволн наблюдается на частотах свыше 100 МГц. Это обстоятельство позволяет рекомендовать для метеорной связи в полярных районах наиболее высокие рабочие частоты, хотя при этом будет уменьшаться коэффициент заполнения.

Большое практическое значение при определении технических возможностей радиометеорного канала имеет коэффициент заполнения h. Коэффициентом заполнения называется отношение времени, в течение которого амплитуда принятого сигнала превышает заданный уровень, к общему времени, в течение которого могла бы осуществляться связь, т.е. в обоих пунктах аппаратура была в рабочем состоянии.

В логарифмическом масштабе зависимость h хорошо аппроксимируется прямой линией, т.е. можно записать [1]

,                                                          (1.1)

где  – некоторая постоянная, имеющая размерность амплитуды сигнала.

На метровых волнах в дневное время возрастает вероятность возникновения пространственных волн, отраженных от области F ионосферы, иногда от спорадического  слоя ионосферы. В результате возрастает общий шумовой фон, зависящий от времени суток, фазы солнечной активности, магнитных бурь и других факторов. Поэтому практически для служебной метеорной связи чаще находят применение частоты в диапазоне 40 ÷ 80 МГц. [2]

Исследования отечественных и зарубежных специалистов показали, что даже в приполярных районах на частотах 40 ÷ 50 МГц в периоды ионосферных возмущений коэффициент заполнения на линиях метеорной связи не изменялся. В интервалы времени, когда отмечалось полное поглощение коротких волн, наблюдалось кратковременное прекращение метеорного распространения радиоволн (если поглощающая часть D-области ионосферы находилась вблизи середины трассы связи).

Выбор типа и диаграммы направленности антенн для метеорной связи зависит от распределения в момент реализации связи на небесной полусфере метеорных следов, способных поддерживать распространение сигналов на выбранной трассе.

Рассеянные метеорными (особенно ненасыщенными) следами сигналы могут быть приняты лишь в пределах относительно небольшой эллиптической области, вытянутой на поверхности Земли в направлении трассы. По мере удаления от основного приемного пункта вероятность одновременного приема сигнала в двух пунктах уменьшается. Направленность распространения метеорных сигналов значительно уменьшает взаимные помехи между радиолиниями, работающими на близких частотах, увеличивает скрытность передачи информации, затрудняет создание активных помех и пеленгацию.

Сравнительно малая мощность передатчиков метеорных радиолиний определяет и небольшой уровень помех, создаваемых такими линиями. Помехи от метеорных радиолиний телевизионным, вещательным и другим УКВ каналам могут распространяться на довольно большие расстояния в направлениях, определяемых диаграммами направленности антенн и направленностью рассеяния радиоволны метеорным следом. Однако эти помехи носят, как правило, кратковременный характер (доли секунды – десятки секунд). Кроме того, передатчик метеорной радиолинии в режиме вызова чаще всего работает в импульсном режиме и лишь незначительную часть времени занимает обмен информацией.

Скорость изменения амплитуды принимаемых сигналов при метеорном рассеянии достигает 400 ÷ 500 дБ/с [2]. Это затрудняет использование в метеорной связи амплитудной модуляции, особенно в узкополосных системах, где передача информации происходит с относительно невысокой скоростью. В то же время фаза отраженного от неискривленного ионизированного следа весьма стабильна. Со временем вихревые движения атмосферы искривляют метеорный след, в результате чего на длительно существующем следе могут возникнуть несколько отражающих центров. Это вызывает многолучевое распространение и изменение фазы результирующего сигнала.