Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Аналіз стану та розвитку радіорелейного зв'язку у Збройних Силах України

Порівняння низькошвидкісних і інших ЦРРС

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

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Аналіз стану та розвитку радіорелейного зв'язку у Збройних Силах України