АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

 

Телекоммуникациялық жүйелер кафедрасы

 

ЖЕРСЕРІКТІК ЖӘНЕ РАДИОРЕЛЕЛІ ТАРАТУ ЖҮЙЕЛЕРІ

Дәрістер жинағы 

050719- Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандықтарының барлық оқу түрінің студенттері үшін

 

 ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Сакажанова Э.К., Клочковская Л. П., Сарженко Л.И. Жерсеріктік және радиорелелік тарату жүйелері. 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандықтарының барлық оқу түрінің студенттеріне арналған дәрістер жинағы.

Дәрістер жинағы 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандықтарының күндізгі және сырттай оқу бөлімінің факультеттеріне арналған. Жерсеріктік және радиорелелі тарату жүйелері бойынша негізгі курсты көрсетеді. Онда радиорелелік және жерсеріктік жүйелерді тұрғызудың негізгі ұстанымдары, жүйелердің техникалық сипаттамалары және осы жүйелердің негізгі көрсеткіштерінің есептеу әдістемелері қарастырылған. Электромагниттік сыйысушылық сұрақтары қарастырылған.

 

Мазмұны 

Кіріспе

1 №1 Дәріс. Радиобайланыс жүйесінің классификациясы

2 №2 Дәріс. Біріншілік дабылдарды таратуға арналған арналар

3 №3 Дәріс . РРЖ тұрғызудың ортақ ұстанымдары

4 №4 Дәріс. Аналогты стволдарды ұйымдастыру: ТФ және ТД. Соңғы құрылғылардың құрылымдық сұлбасы

5 №5 Дәріс. Антенналық тірек биіктігін анықтау, аппаратураның энергетикалық қорын есептеу

6 №6 Дәріс . РРЖ байланысының тұрақтылығын есептеу

7 №7 Дәріс. Цифрлы тарату әдісі бар радиорелелі жүйелер, цифрлы РРЖ жобалау артықшылықтары

8 №8 Дәріс. Системы спутниковой связи; основные принципы построения; параметры орбиты; виды орбит

9 №9 Дәріс. Геостационарлы орбита; жиілік диапазонын таңдау

10 №10 Дәріс. Таратқыш станцияның ЭИИМ-і; қабылдаушы станцияның төзімділігі; ЖС және ҒС энергетикалық параметрлерінің типтік мәндері

11 №11 Дәріс. Жерсеріктік байланыс желісінің энергетикалық есебі

12 №12 Дәріс. Қазіргі кездегі және болашақтағы ЖЖБ техникалық параметрлері

Әдебиеттер тізімі

 

Кіріспе 

Талшықты–оптикалық байланыс және радиорелелік желілердің әдістерін қолдануды салыстыру кезінде сымсыз технологиялардың артықшылықтары айқын, ТОБЖ қарағанда бір жағынан аз шығынды және жазуға кететін уақытты талап етеді, ал басқа жағынан – оперативті қиын жағрафиялық шарттарда салынуы мүмкін. Радиорелелік желілер индустралды аймақтарда және үлкен қалалардағы тармақталған цифрлық желілерді жазу кезінде тиімдірек болып келеді. Әлемдегі қалааралық байланыс арналарының көбі, мынандай жүйелерде қалыптасқан (АҚШ-та – 60-70%, Батыс Еуропа мемлекеттерінде 50%, Жапонияда 50%).

1965 жылдың 23 ақпанында жоғарғы эллипстік орбитаға "Молния-1" байланыс жерсерігі ұшырылған, осыдан бастап жоғарғы СССР-да жерсеріктік радиобайланыс іске қосылды. Дәл бір уақытта АҚШ-та геостационарлық орбитаға коммерциялық байланыстың ең бірінші жерсерігі Intelsat-1 ұшырылды.

Бұл дегеніміз, кең аумақтағы радиостанцияның түрлі нүктелерінде орналасқан бір уақыттағы радиокөрінуді қамтамасыз етуге мүмкіндік берді. Жерсеріктік байланыс жүйесінің (ЖБЖ) артықшылықтары: өткізгіштік қасиеті, іс - әрекетінің бастылығы және жоғарғы сапалы байланыс болып табылады.

Қазақстан белсенді түрде тұрғызылған РРЖ қолданады, оларды цифровизациялайды, жаңаларын тұрғызады. Сонымен қатар өзінің ЖЖС негізінде өзінің жерсеріктік байланыс жүйесін тұрғызуға белсене кірісті.

Осы жоспар бойынша дәрісте ЖБЖ және РРЖ жобалау бойынша кейбір белсенді сұрақтар қамтылып алынған.

 1 №1 Дәріс. Радиобайланыс жүйесінің классификациясы

 Дәрістің мақсаты: радиобайланыс жүйесін және олардың классификациясының белгілерін қарастыру.

Радиобайланыс жүйелері түрлі белгілер бойынша классификациялануы мүмкін: берілетін хабар түрі бойынша; радиожиіліктегі алатын спектрі бойынша; берілетін дабыл сипаты бойынша; математикалық суреттелу түрі бойынша; өткізгіштік қасиеті және т.б. бойынша.

Берілетін хабар түрі бойынша радиобайланыс жүйелері 1.1 суретте көрсетілгендей етіп бөлінуі мүмкін.

1.1 Кесте

ЭЕМ арасындағы хабардың таралуы	Жылжымайтын бейне түріндегі оптикалық хабарларды тарату			Жылжымалы бейне түріндегі оптикалық хабарларды тарату		Дыбыстық хабарларды тарату
Құжаттық хабарларды тарату				Массалық тағайындалу хабарларын тарату
Мәліметтерді тарату	Телеграфтық байланыс	Факси- мильді  байла ныс	Газеттерді тара ту	Видео- теле-фония	ТД тарату	Теле- фондық байла ныс	Дыбыстық тарату
Жеке тағайындалу хабарларын тарату

Классификация шартты, себебі барлық радиобайланыс түрлері, барлық хабар түрлерін таратуға арналған коммутация және цифрлық әдісті тарату негізіндегі бірегей интегралға біріктіріледі.

Радиожиіліктерді тарату облысындағы халықаралық келісімдер.

Радиотолқындарды диапазондарға бөлу МСЭ-Р  радиобайланыстың Халықаралық регламентімен орнатылған – 1.2 кестені қара. [Халықаралық электрбайланыс одағының телекоммуникациялық стандарттау секторы (МСЭ-Т) (Telecommunication Standardization Sector of International Telecommunication Union - ITU-T) – БҰҰ мамандандырылған ұйымы, (МККТТ) (Comite Consultatif International Telegraphique et Telephonique - CCITT) – байланыс облысында стандарттарды өңдейтін халықаралық ұйым. МСЭ-Т басқа МСЭ құрамына МСЭ-Р радиобайланыс секторы (Radiocommunication Sector - ITU-R) және электробайланыс дамуыныі секторы кіреді (Telecommunication Development Sector - ITU-D). ITU-T стандарттары тәжірибе жүзінде бүкіл телекоммуникация облысын қамтиды.

Байланыс радиожелілерінде бәсеңдетуде электромагниттік толқындардың ортасы көп жағдайда Жер атмосферасы болып табылады. 1.1 суретте Жер атмосферасының қысқартылған тұрғызылуы көрсетілген, ал 1.3 кестеде радиотолқындардың таралуының негізгі әдістері келтірілген.

 

1.2 Кесте

Радиотолқын түрлері	Радиотолқын типтері	Радиотолқын диапазондары (толқын ұзындығы)	Диапазон нөмірі	Жиілік диапазоны	Радио жиілік түрлері
Мириаметрлік	Өте ұзын	10..100 км	4	3..30 кГц	өте төмен (ӨТЖ)
Километрлік	Ұзын	1..10 км	5	30..300 кГц	Төменгі (ТЖ)
Гектометрлік	Орташа	100..1000 м	6	300..3000 кГц	Орташа (ОЖ)
Декаметрлік	Қысқа	10..100 м	7	3..30 МГц	Жоғарғы (ЖЖ)
Метрлік		1..10 м	8	30..300 МГц	Өте жоғарғы (ӨЖЖ)
Дециметрлік	Ультра қысқа	10..100 см	9	300.3000 МГц	Ультражоғарғы (УЖЖ)
Сантиметрлік		1..10 см	10	3..30 ГГц	Өте жоғарғы (ӨЖЖ)
Миллиметрлік		1..10 мм	11	30..300 ГГц	Шеткі жоғарғы (ШЖЖ)
Децимилли- метрлік		0.1..1 мм	12	300..3000 ГГц или 3 ТГц	Гипержоғарғы (ГЖЖ)

           1.1 Сурет – Жер атмосферасының тұрғызылуы

1.3 Кесте

Радиотолқын түрлері	Радиотолқындардың негізгі таралу әдістері	Байланыс алыстығы
Мириаметрлік және километрлік (өте ұзын және ұзын)	Дифракция Ионосферамен Жерден шағылу	Мыңдаған км дейін Мыңдаған км
Гектометрлік (орташа)	Дифракция Ионосферадағы шағылу	Жүздеген км Мыңдаған км
Декаметрлік (қысқа)	ионосферадағы сыну және Жерден шағылу	Мыңдаған км
Метрлік және қысқарақ	Жерден шағылу және бос таралу Тропосферадағы шашырау	Ондаған км   Жүздеген км

 Біріншілік электрлік дабылдар және олардың сипаттамалары

Берілетін дабылдың сипаты бойынша тарату жүйесінің үздіксіз аналогты және дискретті (ансамбль және уақыт бойынша) дабыл түрлерін қарастырады. Аналогты дабылдар өткізу жолағы және динамикалық диапазон, тарату жылдамдығымен сипатталады (секундтағы биттер).

Электробайланыстың негізгі біріншілік дабылдары болып мыналар табылады: телефонды, дыбыстық тарату, факсимильді, телеграфтық мәліметтерді тарату.

Телефондық (сөздік) дабыл.

f₀ негізгі тон импульстерінің жиілігі 50..250 Гц аралығында жатыр. Сөйлесу кезінде f₀ мәнді түрде өзгереді.

Телефондық дабылдың орташа қуатын (белсенді коэффициент есебінен және басқарушы дабылдардың бар болуынан) 32 мкВт тең деп алады, яғни телефондық дабылдың орташа деңгейі p_орт = 10 lg (32 мкВт/1мВт) = - 15 дБм0 құрайды.

Жүйедегі рана жұмысының ортақ уақытының, хабар таратылатын арна бойынша ағын уақытына қатынасы ретінде анықталатын белсенді коэффициент 0,25..0,35 құрайды.

 

Динамикалық диапазон децибелмен өрнектелген максималды және минималды қуат дабылдарының қатынасы ретінде анықталады.

=35...40 дБ.

Дабылдың факторлық шыңы: =14 дБ.

Сөздік дабылдың энергетикалық спектрі (1.2 сурет) – , дабылдың негізгі энергеиясы негізделген жиілік облысы болып табылады, мұндағы  –дыбыстық қысымның спектральды тығыздығының орташа квадраты;  – естілу табалдырығы (минималдық дыбыстық қысым, 600..800 Гц кезінде ғана адамға естіле бастайды); Df = 1 Гц 2 суреттен көрініп тұрғандай, сөз – кең жолақты процесс, оның жиілік жолағы 50..100 Гц – тен 8000..10000 Гц – ке дейінгі аралықта жатады.

МСЭ-Т – те сөздің тиімді спектрінің шекарасы ретінде 300..3400 Гц жиіліктері қабылданған. Көрсетілген жиілік жолағы кезінде буындық айқындылық 90 пайызды құрайды, сөйлемдер айқындылығы – 99% артығын және естілудің табиғи қанағаттандырылуы сақталады.

2 Сурет – Сөздік дабылдың энергетикалық спектрі

 

Теледидарлық дабыл жолдық жазу әдісімен қалыптасады. Талдау көрсеткендей, теледидарлық дабылдың энергетикалық спектрі 0...6 МГц жиілік жолағында негізделген. Динамикалық диапазоны D_С » 40 дБ, факторлық шыңы 4,8 дБ тең.

Аналогты түрде қалған дабылдардың параметрлері анықталады.

Аналогты параметрлер байланыс арналары үшін де анықталады. Байланыс арналарының параметрлері сәйкесінше дабыл параметрлерінен аз болмауы тиіс.

Аналогты дабылдардың параметрлерін бірдей параметрлерге келтіру, осы дабылдарды цифрлыға түрлендіруіне мүмкіндік береді (тарату жылдамдығы).

 

2 №2 Дәріс. Біріншілік дабылдарды таратуға арналған арналар

 Дәрістің мақсаты: Арналар түрлерімен және олардың сапасын бағалау әдістерімен танысу.

Электробайланыс жүйесі – хабарды таратуды қамтамасыз ететін, таралу ортасы және техникалық құралдар жиынтығы.

Байланыс арнасы – дабылдарды қашықтыққа таратуды қамтамасыз ететін, таралу ортасы және техникалық құралдар жиынтығы.

Таратылатын дабылдарға радиотолқындардың таралуының әсер етуін зерттеу үшін байланыс арналары (сызықты төрт полюсник ретінде қарастырылады) келесі түрде классификацияланады.

К тұрақты тарату коэффициентті бір сәулелі арналар. Тура көрінетін РРЖ жеке қысқа мезет уақытындағы аймақпен және стационарлы орбитадағы сызықты ретрансляторлы жерсеріктік байланыс арнасы К тұрақтысы бар бір сәулемен қабылданулары мүмкін.

Арна шығысындағы дабыл

 

                                                                             (2.1)

 

мұндағы x(t) – кірістегі дабыл;

n(t) – аддитивті шу түріндегі бөгеуіл;

τ – тұрақты кешігу.

Кездейсоқ селективті емес жұтылулы бір сәулелі арналар.

ықтималдықтардың кейбір таралу заңдарына ие.

Арна шығысындағы дабыл

 

                                                                       (2.2)

 

Уақыт бойынша өзгеретін τ(t) қатысты қозғалыста болатын, қабылдағыш және таратқыш үшін сипатты. (Жиілікті аумақта бұл Доплер эффектісін шақырады – осы тербелістердің қабылдағышының және таратқышының өзара орын ауыстыруы кезіндегі қабылданған тербелістің жиілігінің өзгеруімен қорытындыланатын, физикалық құбылыс). Бұндай арна болып, сызықты режим кезінде жұмыс жасайтын, ЖЖС арқылы қозғалатын байланыс арнасы табылады.

Әрбір сәуледегі айнымалы жұтылуы бар екі сәулелі арна. Бұл тура сәуледен басқа, жерден бейнеленген уақыт мезетіндегі тура көрінетін радиорелелі желі аймағы немесе жоғарғы жиілікті арна (ЖЖ).

Арна шығысындағы дабыл

 

                    .                  (2.3)

 

Көп сәулелі арналар – кез – келген арнаның ең ортақ моделі.

Арна шығысындағы дабыл 

                                                               (2.4)

мұндағы m – сәулелер саны.

Көпсәулелі болып, тропосфералық РРЖ арналары және ионосфералық жүйелер табылады. Пайда болатын дабылдардың флуктуациясы үш түрге бөлінеді: интерференциямен шақырылған екі немесе одан көп дабылдар санының лездік дабыл мәнінің тез арадағы флуктуациясы. Тез флуктуацияның стационарлық интервалы минуталармен саналады, ал ең жоғарғы өзгеру периоды – ондаған секундтармен саналады. Тез флуктуациялармен күресудің бір әдісі – апарып берілген қабылдау.

Стационарлық интервалды жай флуктуацияны сағат немесе күнмен санайды. Осы тоқтаулар радиотолқындардың таралу аумағындағы ортаның физикалық күйінің өзгеруімен анықталады. Қазіргі кезде тиімді күресу әдістері жоқ – жүйе, максималды мүмкін болатын тоқтау есебімен жобалануы тиіс.

Осылардың ішіндегі ең жайы – радиотолқындардың таралу күре жолындағы ортақ шарттардың өзгеруімен шақырылған мезгілдік флуктуациялар.

 

Арна сапаларын бағалау әдістері

 

Аналогты РРЖ – ғы рұқсат етілетін байланыс сапасы дабыл қуатымен арна шығысындағы шудың минималды рұқсат етілетін қатынастарымен, яғни (P_с/P_ш)<(P_с/P_ш)_min немесе (U_рс/U_ш)²<(U_рс/U_ш)²_min анықталады (ТФ ствол үшін 10lg(Р_с/Р_ш)_min=44 дБ, ТД ствол үшін 10lg(U_рс/U_ш)²_min=49 дБ), ал сонымен қатар осы теңсіздіктер орындалатын кездегі уақыттың рұқсат етілетін пайызы ол мынаған тең ( ұзындығы 2500 км эталонды РРЖ үшін кез – келген ай уақытының 99,9%).

Цифрлы арналар сапасын МСЭ – Т ұсыныстарымен сәйкесінше бағалайды. МСЭ – Т G. 821 ұсынысы бойынша нормалар екі негізгі құраушылардан тұрады: дайын емес және қателер бойынша сапа көрсеткіштері.

Аппаратураның дайын еместігі – дабылдың жоғалуы сияқты қандай да бір жағдайға ие болатын, он секундты интервал мезетіндегі цифрлы радиорелелі желі (ЦРРЖ) аймағының бір күйі; қателер ықтималдылығы BER = N_ош / N > 10^-3, мұндағы N – берілген символдар саны, N_ош – қате қабылданған символдар саны.

Байланыс жүйелерінің қателері бойынша сапа көрсеткіштері, жүйе дайын күйде болған кездегі уақыт аралығына қатысты болады. Келесідей параметрлермен BER қателер ықтималдылығын қарастырады: қатты бұзылған сеундтар (SES) – BER = 10^-3 1 секундтағы; деградациялаушы минуттар (DM) – BER= 10^-6 1 минутта; қателері бар секундтар (ES) –  BER= 10^-6 1 секундта; қалдықты қателер ықтималдылығы (RBER).

Жүйе дайын емес болып есептеледі, егер BER 10 және одан көп тізбекті секундтар ішінде 10^-3 өлшемінен асса.

 

Теледидарлық тарату және дыбыстық, телефондық радио арналардың тұрғызылуы

 

Нақты уақытта 2.1 – 2.3 суреттерде бейнеленген желілердің тұрғызылу ұстанымдарын қолданады.

 

2.1 Сурет – Желілердің тұрғызылу ұстанымы: а) "әрқайсысы әрқайсысымен" желі топологиясы. Хабардың жоғарғы сапалы таралуы және оперативтілігімен ерекшелінеді, желі сенімді. Тәжірибеде абоненттер саны аз кезде қолданылады;

б) радиалды ("жұлдыз"), үлкен емес территорияда орналасқан,  абоненттік пункттер саны шектелген кезде қолданылады

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Сурет – Желінің радиалды – түйіндік топологиясы

 

Бұндай құрылымға қалалық телефондық желілер ие болады, егер желі сыйымдылығы 80...90 мың абоненттен аспаса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Сурет – Түйіндік райондары бар радиалды – түйіндік желінің топологиясы

 

Бұндай топология, ірі қалалардың телефондық желісін тұрғызу кезінде қолданылады.

Массалы хабарды таратудың негізгі желілері таралу желілері болып табылады. Тарату – техникалық байланыс құралдарының көмегімен кең көлемдегі абоненттерге ортақ тағайындалған түрлі хабарларды бір уақытта тарату процесі.

Тарату бағдарламасы – түрлі хабарларды уақыт бойынша тізбектей тарату. Тарату ұйымы өзіне екі тапсырманы қосады: тарату бағдарламасын дайындау және абоненттерге дейін бағдарламаны жеткізу.

Тарату желілеріне қойылатын негізгі талаптар: берілетін бағдарламалардың жоғарғы сапасы, мемлекеттің барлық тұрғындарын таралумен қамтуы, сенімділік және тиімділік.

Дыбыстық таралу желісі. Бағдарламаларды тарату байланыс арнасы бойынша жүргізіледі, ал тармақтау – арнайы түйіндерде. Дыбыстық тарату арналарының желісі радиалды – түйіндік ұстаным бойынша тұрғызылады

Жеткізу әдісі бойынша радиотарату және сымды тарату (арнайы сымды желі немесе телефондық байланыс желілері арқылы) түрлерін қарастырады.

Теледидарлық тарату желісі. Бағдарламаларды тарату байланыс арналары бойынша, ал тармақталу – арнайы түйіндерде жүргізіледі. ТД тарату желісі радиалды – түйіндік ұстаным бойынша тұрғызылады.

ТД бағдарламаларды жеткізудің екі әдісі қолданылады: радиотеледидарлық беруші станция көмегімен болатын радиотарату (РТБС, эфирлік ТД) және сымды тарату (кабельдік ТД).

 

3 № 3 Дәріс. РРЖ ортақ тұрғызылу ұстанымы

 

Дәрістің мақсаты: РРЖ станция түрлерін және жиіліктік жоспарды оқып-үйрену.

 

РРЖ станция түрлері, жиілік бойынша жылжу, көпстволды жұмыс, аймақ және аралық.

Радиорелелі желілер ӨЖЖ және ЖЖ диапазондарды алады, аналогты және цифрлы радиорелелі жүйелер арасындағы шекара 11 ГГц жиілігіне жақын жатыр.

Аналогты РРЖ аналогты түрде көпарналы телефондық дабылдарды таратуға және тоналды жиілік (ТЖ) арналары бойынша төменгі және жоғарғы жылдамдықты мәліметтер дабылдары үшін тағайындалған, ал сонымен қатар теледидар дабылдары үшін де.

Цифрлы РРЖ жылдамдығы 2 – ден 140 Мбит/с дейінгі цифрлы күре жолдарды ұйымдастыру үшін қолданылады.

Радиорелелі байланыс желілері көпретті дабыл ретрансляция ұстанымдарымен негізделеді (қысқартылған құрылымдық сұлба 3.1 суретте көрсетілген). Соңғы, аралық және түйіндік станцияларды қарастырады.

Станцияларды зигзаг түрінде орналастырады – радиожиіліктерді орналастырудың жоспары кезінде үш – бес аралықтан кейін орналасқан станциядан келетін бөгеуілді жоюға мүмкіндік береді.

Соңғы станциялар байланыс желісінің соңғы пункіттерінде орналастырылады және қабылдау бағытындағы демодуляторлаушы қабылдағыш және дабылды тарату бағытындағы таратқыш және модуляторларды құрайды – 3.2 суретті қара.

Қабылдау және тарату үшін, антенналық ажыратқыш (дуплексер) көмегімен қабылдау және тарату күре жолдарымен жалғанған, бір антенна ғана қолданылады..

3.1 Сурет – Радиорелелі байланыс ұстанымы

 

Дабылдардың модуляциясы және демодуляциясы стандартты аралық жиіліктердің (70 – 1000 МГц) бірінде жүргізіледі. Модемдер түрлі жиіліктік диапазондарды қолданатын, қабылдау таратқыштарымен жұмыс істей алады. Таратқыштар ЖЖ жұмыс диапазонына аралықтық жиілік дабылдарын түрлендіру үшін, ол қабылдағыштар – аралықтық жиіліктік дабылдарды күшейтуге және кері түрлендіру үшін тағайындалған.

3.2 Сурет –  Соңғы станцияның құрылымдық сұлбасы

 

Аралық станциялар түзу көрінетін қашықтықта орналастырылады және дабылдарды қабылдауға, және оларды байланыс желісі бойынша ары – қарай тарату үшін күшейтуге тағайындалған. Дабылдарды қабылдау және тарату түрлі жиіліктерде жүргізілуі тиіс. Қабылдау және тарату жиіліктерінің арасындағы айырмашылық жылжу жиілігі деп аталады (f_жылжу).

                                                       .                                             (3.1)

 

3.3 суретте аралық станцияның құрылымдық сұлбасы көрсетілген.

 

3.3 Сурет – Аралық станцияның құрылымдық сұлбасы

 

Түйіндік станциялар (3.4 сурет) аралық станцияның функцияларын орындайды және де ол ақпаратты енгізу/шығару функцияларын орындайды. Сондықтан олар ірі жергілікті пункттерде немесе байланыс желісінің қиылысу нүктелерінде орнатылады.

Жақынарадағы станциялар арасындағы аралық РРЖ аралығы деп аталады. Көршілес РРЖ арасындағы бұл қашықтықты жер бетінің майда сфералық жағдайына арналған формула бойынша анықтауға болады.

 

                                           ,                       (3.2)

 

мұндағы h₁ и h₂ – метрмен берілген антенна ұзындығының биіктігі.

Типтік қашықтық R₀ –  40 – 50 км.

Көбірек таралған мәндер h – 20…80м.

Түйіндік немесе жақын арадағы түйіндік және соңғы станциялар арасындағы аралық РРЖ секциясы немесе аймақ деп аталады, ал қабылдау – тарату құрылғысының жиынтығы РРЖ стволын құрайды.

3.4 Сурет – Түйіндік станцияның құрылымдық сұлбасы

 

Бір жаққа бағытталған және екі жаққа бағытталған (дуплексті байланыс үшін) стволдарды қарастырады.

РРЖ үшін жиілік жоспарлары

Тура және кері бағыттағы дабылдарды тарату үшін 2 және 4 – жиілікті жүйелер қолданылады.

 

3.5 Сурет                                          3.6 Сурет

 

2 – жиілікті жүйе жиілік жолағын қолдану жағынан қарағанда тиімді, бірақ та жақсы қорғаныстық қасиетті антенналарды қолдануды талап етеді (10 ГГц жоғарғы жиіліктерде – жағалар деп аталады – қосымша экранды параболалық антенналар қолданылады).

Осы кезде, егер станция f₁ жиілікте дабылды қабылдап және f₂ жиілікте берсе, онда оның раасындағы көршілес станциялар f₂ жиілігінде қабылдап, f₁ жиілігінде береді. Екіжиілікті жоспарлы МСЭ – Р жиілігіне сәйкес келетін, бұндай жиіліктер жұбы радиожиіліктік стволды құрайды.

4 – жиілікті жүйе (3.6 сурет) қарапайым және арзан антенналарға рұқсат береді, бірақ өте қиын электромагнитті жағдай кезінде сирек қолданылады.

Радиорелелі жүйелерді экономикалық тиімділікпен өткізгіштік қасиетті жоғарылату үшін көпстволды етіп жасайды.

ITU-R ұсынысына сәйкес РРЖ стволдары үшін тасымалдаушы жиіліктер тізімінің мысалын келтірейік, мысалы 3.1 кесте – 7 ГГц диапазонында.

ITU-R Recommendation F385

- дуплексті жиілік айырымы (Tx-Rx)                      161МГц;

-         стволдар арасындағы айырым

-                                                      7МГц.

3.1 Кесте

Ствол	fн, МГц	fв, МГц
1	7428	7589
2	7435	7596
3	7442	7603
4	7449	7610
5	7456	7617
…	…	…
19	7554	7715
20	7561	7722

 

Станцияның әрбір стволы стандартты белгілерге ие, мысалы: 2ВН, мұндағы 2 – ствол нөмірі, В – жоғарғы жиіліктегі қабылдауды білдіреді, Н – төменгі жиіліктегі тарату (сәулелену). Аралықтың басқа жағындағы құрылғы кешенді 2НВ сәйкес белгіленуіне ие болады.

3.7 суретте 387-2 МСЭ-Р ұсынысына сәйкес 11 ГГц диапазонында жұмыс істейтін РРЖ жүйесіне арналған жұмыстық жиілікті тарату жоспарының мысалы негізделген.

3.7 Сурет – Жұмыстық жиілікті тарату жоспарының мысалы

 

Толқындардың жоғарғы жиілікті диапазондарында майысқақа жиіліктік жоспарлар қолданылады. Бұндай жағдайларда жиіліктік арналар айырымы модуляция түрімен және өткізгіштік қасиетімен (ЦРРЖ жұмыс жылдамдығымен) анықталады. Көбінесе 3,5 МГц – қа тең жұмыс жиілігінің қадам айырымы қолданылады. Онда, мысалға, 4 – деңгейлі модуляция және 4 Мбит/с жұмыс жылдамдығы кезінде, жиілік айырымын қадам айырымына тең етіп алуға болады, ал жылдамдық айырымының өсуі кезінде ол 7,14 немесе 28 Мгц тең болуы мүмкін.

Соңғы жылдары жиіліктік спектрді тиімді қолдануды мәнді жоғарылатуға мүмкіндік беретін, радиотолқындарды екілік поляризацияның қолдануымен, жаңа жиіліктік жоспарлар өңделген. F сериялы ITU-R  ұсынысына сәйкес РРЖ жұмысы үшін мына диапазондарда: 1,4; 2; 4; 5; 6; 7; 8; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 18; 23; 27; 31; 38; 55 ГГц жиілік жолағы бөлінген.

Байланыс линиясының жұмыс сенімділігін жоғарылату мақсатымен резервтеудің түрлі әдістері қолданылады. 10 ГГц жоғарғы жиілік диапазондарында ЦРРЖ – де ең көп таралымды 1+1 резервтеу жүйелері алады. Радиотолқындар таралуының қиын шарттарында екі стволда, байланыс жүйесінің тұрақты жұмысын мәнді түрде жақсартатын, қабылдау ұйымы үшін қолданылуы мүмкін. Мысалға, ERICSSON швед фирмасының MINI – LINK E типті ЦРРЖ аппаратурасының жауап бермеуіне кететін уақыт 20 – 30 жылға жетеді (жарнамаға сәйкес).

10 ГГц жоғарғы жиілік диапазондарына арналған радиорелелі жүйенің қазіргі кездегі аппаратуралары, төменгі жиілікті аппаратуралармен салыстырғанда нақты қасиеттерге ие болады. Оның өлшемдері үлкен емес және антенналық тіректің жоғарғы жағында орналасады.

3.8 суретте Mini-Link (Ericsson) радиорелелі құрылғысы көрсетіліп кеткен. Бұндағы параболалық антеннаның диаметірі 30 см – ге тең және толқын өткізгішсіз қабылдау тарату блогымен жалғанады. Антенналық тірекке барлық модульдерді бекітуге арналған элементтер антенналық блокта орналастырылады және тік және жатық жазықтықта келтіруге арналған құрылғы болады.

Қабылдау тарату блогын, ауыстыру, келтіру және профилактика үшін антенналық блоктан оңай ажыратуға болады. Бұндай орындалуда блок салмағы 11 – 12 кг құрайды. Аппаратура үлкен диаметрлі (0.6 және 1.2м) антенналарды қолдануға мүмкіндік береді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.8 Сурет –Ericsson корпорациясының Mini-Link радиорелелі құрылғысы

 

Антенналық тіректегі аппаратура модульдерінің орналасу мысалы 3.9 – суретте көрсетіліп кеткен.

 3.9 Сурет – Антенналық тіректегі аппаратура модулінің орналасуы

 

Салмағы және габариті үлкен емес тиянақты аппаратура 10 ГГц жоғарғы жиілік диапазонында қолданылады. Қабылдау тарату блоктары модемді құрылғылы коаксиалды кабельдермен жалғанады. Қазіргі кездегі модемдік құрылғы – бұл орталық немесе жергілікті компьютермен басқарылатын жеңіл трансформацияланатын кешен.

 

4 №4 Дәріс. Аналогты стволдар ұйымы: ТФ және ТД. Соңғы құрылғылардың құрылымдық сұлбалары

 

Дәрістің мақсаты: аналогты РРЖ құрылымдық сұлбаларын қарастыру.

 

Үлкен және орташа сыйымдылықты РРЖ – ның қабылдау тарату құрылғысы көпарналы телефония дабылдарын таратуға сияқты, теледидар дабылдарын тарату үшін де бірдей тиімді. Тек қана телефондық және теледидарлық стволдардың соңғы құрылғылары ғана бөлек.

4.1 суретте көрсетілген аналогты ОРС құрылымдық сұлбасын қарастырайық. Қабылданған белгіленулер:

-                   ТЦ/ТО – телеорталық;

-                   МТС/ҚТС – қалааралық телефондық станция;

-                   МД – модулятор;

-                   ДМ – демодулятор;

-                   ПРД – таратқыш;

-                   ПРМ – қабылдағыш;

-                   АР/РА – резервтеу аппаратурасы;

-                   ФСл/ҚҚ – қуаттарды қосу сүзгісі;

-                   РФ/АС – ажыратқыш сүзгі;

-                   АФТ/АФКЖ – антенна-фидерлік күре жол;

-                   УС/СҚ – селекция құрылғысы.

 

4.1 Сурет – Аналогты РРЖ құрылымдық сұлбасы

 

Бұл жерде 3 – стволды РРЖ станциясының сұлбасы келтірілген (телефондық, теледидиарлық және резервті стволдар). ҚТС – тан МД келіп түсетін топтық дабыл аралық жиілікті дабылды модульдейді, ол МККР ұсынысына сәйкес 35, 70, 140 МГц болуы мүмкін. Екінші МД аналогты операцияны, ТО келіп түсетін видеодабыл жүзеге асырады.

Түйіндерден басқа соңғы құрылғы кіретін РРЖ телефондық стволының ұйымдастырылуын қарастырайық (МД-ДМ, ПРД-ПРМ, АФКЖ).

Телефондық стволдың соңғы құрылғысының құрылымдық сұлбасы 4.2 суретте көрсетілген. Жалғаушы желі бойынша ҚТС – тан келіп түсетін көпарналы дабыл орнатқыш аттенюаторға (АТ), күшейткішке (УС), контурға және сомалаушы құрылғыға (СҚ) келіп түседі, бұлар көпарналы, пилот дабылдардың қосылуын жүзеге асырады. Пилот – дабыл ствол жұмыстарын бақылау үшін және аймақ бойынша резервтеу жүйесінің жұмысы үшін қажет.

4.2 Сурет – Телефондық стволдың соңғы құрылғысының құрылымдық сұлбасы

 

Қабылдау жағында көпарналы телефония және ажырату құрылғысындағы қызметтік байланыс дабылдарын бөлу жүргізіледі. Көпарналы телефония дабылы қалпына келтіруші контур (ҚКК), төменгі жиіліктік сүзгі (ТЖС), басушы пилот – дабыл және орнатушы аттенюатор (АТ), арқылы өтіп ҚТС – ғы жалғаушы желіге келіп түседі.

Таратушы жағындағы соңғы құрылғының құрамына алдын ала бұрмалау контуры (АБК), қабылдау жағында – қалпына келтіруші контур (ҚКК) кіреді. ПК тағайындалуы – шу деңгейі көп ТЖ жоғарғы арналарының бөгеуілге төзімділігін жоғарылатады. Телефондық стволдың топтық дабыл спектрінің мысалы 4.3 суретте келтірілген.

4.3 Сурет – Телефондық стволдың топтық дабылының сызықты спектрі:

1 – ҚБД (қызметтік байланыс дабылдары);

2 – КТфХ (көпарналы телефондық хабар);

3 – ДТД1 (дыбыстық тарату дабылы 1);

4 – ДТД2 (дыбыстық тарату дабылы2);

5 – ПД (пилот-дабыл);

f – жиілік

Бірнеше тасымалдаушы жиілігті теледидарлық стволдың сызықты спектрі (бұл сонымен бірге дыбыстық тарату дабылын беруге мүмкіндік береді) 4.4 суретте көрсетіліп кеткен.

4.4 Сурет – Теледидарлық стволдың топтық дабылының сызықты спектрі

 

Теледидарлық стволдың соңғы құрылғысының құрылымдық сұлбасында сомалаушы құрылғыға видеомен пилот – дабылдан басқа тасымалдаушы жиілік дабылдары келіп түседі: дыбыстық тарату және теледидарлы дыбыстық. Қабылдаушы жағында тасымалдаушы жиілік дабылдарының демодуляциясымен дабылдарды бөлу жүргізіледі. Ол 4.5 суретте көрсетілген.

4.5 Сурет – Теледидарлық стволдың соңғы құрылғысының құрылымдық сұлбасы

 

Антенналық тірек биіктігін анықтау, РРЖ жұмысының режимдерін модельдеу. РРЖ байланысының тұрақтылығының есебі.

 

5 №5 Дәріс. Антенналық тірек биіктіктерін, аппаратураның энергетикалық қорын анықтау

 

Дәрістің мақсаты: РРЖ негізгі параметрлерін есептеп үйрену.

 

Тікелей көрінетін РРЖ құрылысы (аналогты РРЖ) өзіне үш негізгі тапсырманы қосады:

- антенна биіктігінің есептелінуі;

- күтілетін шу қуатының және әрбір аралықтың қабылдау кірісіндегі дабыл қуатының есептелінуі;

- байланыс тұрақтылығының есептелінуі.

 

Антенна биіктігінің есептелінуі

Рефракция құбылысы РРЖ антенналарының тура көрінетін шегіне дейін радиотолқындардың таралуына мәнді түрде әсерін тигізеді. Атмосфераның (g) диэлектриктік өткізгіштігінің тік градиентінің кездейсоқ өзгеруі радиосәуле траекториясының бұзылуына әкеліп соғады. Ол кейбір жағдайларда жер бедерін жанап өтуі мүмкін және осы кезде қабылдаушы дабыл деңгейін төмендететін дифракция әсерлері пайда болады.

Сондықтан РРЖ жобалау кезінде антенна биіктігін таңдау жолымен трассаның жеткілікті сәулесін қамтамасыз ету тиіс.

Тарату және қабылдау нүктелерін қоршап тұрған барлық кеңістік Френель зоналарымен бөлінген, ол 5.1 суретте көрсетілген.

 

5.1 Сурет – Жазықтықтағы Френель зоналарына сәйкес келетін эллипстер

 

Таратқыш энергиясының негізгі бөлігі минималды Френель зонасының (DOD₁ облысында) ішіндегі қабылдаушы антенна жағында таралады.

5.2 суретте бейнеленген аралықтың кез – келген нүктесіндегі Френельдің минималды зонасының радиусы келесі формула бойынша анықтауға болады:

                                                                             (5.1)

 

                                                                                                   (5.2)

мұндағы R₀ – аралық ұзындығы;

k_j = R_j/R₀ – кедергі нүктесінің қатысты координатасы;

R_j – кедергі нүктесіне дейінгі қашықтық.

Аралық қиылысқанға жатады, егер жер бедерінің түзу емес биіктіктері Δh_j ≥ 2H₀ болса.

5.2 Сурет – РРЖ аралығының профилі (антенна орнатылған орын арқылы өтетін, жергілікті жердің тік кесіндісі)

 

Осыған байланысты келесідей белгіленулер қабылданған:

A1,A2 – РРЖ – ның қабылдау – тарату антенналары;

h1,h2 – антенна биіктіктері;

CD, MO, ZY – жергілікті жер биіктіктері;

M –критикалық нүкте (кедергі төбесі);

Z_j = ON – келесі формула арқылы анықтауға болатын Жердің нақты қисығы

                            м                                            (5.3)

 

мұндағы R₀ км берілген;

а = 6370км – Жер радиусы;

H(0) – рефракция болмаған кездегі аралықтағы сәуле;

ΔH(ĝ+σ) – уақыттың 80 пайызы кезіндегі, рефракция есебінен болатын сәуле өзгеруінің орташа мәні (ĝ, σ –сәйкесінше орташа мәндер және тропосфераның диэлектриктік өткізгіштігінің тік градиентінің стандарты ауытқуы);

H(ĝ +σ) –H0 тең етіп алады.

                            ,                              (5.4)

 

                            .                                    (5.5)

Сонымен, орналастыру орнымен радиотрассаны алдын ала таңдаудан кейін (біздің жағдайда С және Z нүктелері), контурлы карта көмегімен аралық профилін тұрғыза отыра антенна биіктігін анықтауға кірісуге болады. Мына рет бойынша:

- H0 анықтайды;

-  анықтайды;

- H(0) анықтайды;

- аралық профилінде М критикалық нүктесінен масштабпен H(0) өлшемін алып тастайды;

- H(0) кесіндісінің жоғарғы нүктесі арқылы антенналарды жалғайтын сәулені жүргізеді;

- антенна биіктіктерін келесі формулалармен анықтайды

 

                            h1 = ON+OM+H(0) – CD,                                              (5.6)

 

                                 h2 = ON+OM+H(0) – ZY.                                         (5.7)

 

Әрбір аралықтың қабылдау кірісіндегі дабыл қуатымен күтілетін шу қуатының есептелінуі.

Антенна биіктігінің және кейбір басқа шығарулар қатарын есептеу аналогты сияқты цифрлы РРЖ үшін ортақ болып табылады. Тура көрінетін РРЖ үшін ITU-R нормаларына сәйкес байланыс сапасының белгілері анықталған. Жобалау тапсырмасы – осы белгілерге сәйкес келетін жобаланып отырған РРЖ параметрлерін тексеру. Аналогты РРЖ қарастырайық.

Байланыс төзімділігінің есептелінуі

Егер антенна биіктіктері таңдалынса, онда байланыс тұрақтылығы теңсіздіктің орындалуымен бағаланады.

 

                                                                                                   (5.8)

 

 – аралықтардың біріндегі дабылдың терең қатуынан болатын байланыс сапасының нашарлауының сомалық ықтималдылығы (уақыт пайызы);

 – нормаларға сәйкес келетін нақты РРЖ – дағы байланыс сапасының нашарлауының рұқсат етілетін ықтималдылығы .

5.3 Сурет – РРЖ бір аралығының қысқартылған құрылымдық сұлбасы (а); РРЖ аралығындағы дабыл деңгейінің диаграммасы (б)

 

5.3 б суретте бейнеленген аралықтардың біріндегі дабыл деңгейінің диаграммасын қарастырайық. Таратқыш шығысынан қабылдағыш кірісіне дейінгі дабылдың сомалық нашарлауы

 

                                                 ,                                 (5.9)

Немесе децибелмен

 

                                     .                        (5.10)

 

Мұнда  – қабылдағыш және таратқыш фидерлі күре жолдағы дабылдардың сомалық нашарлауы;

 – қабылдаушы және таратушы антенналардың сомалық күшейту коэффициенті;

L_P – радиотолқындардың таралу күре жолындағы дабылдың нашарлауы.

Фидерлі күре жолдағы дабылдың нашарлауын дБ – мен анықтауға болады

                                                   .                                        (5.11)

 

Мұндағы  – фидерлі күре жолдың негізделген элементіндегі нашарлау (ажыратқыш сүзгілерде, гермовставкаларда);

 – толқын өткізгіштегі нашарлау;

(α – дБ/м; l_Г – м; l_В –  м берілген – толқын өткізгіш тік және жатық аймақтарының сәйкесінше ұзындығы және погондық нашарлауы).

Радиотолқындардың таралу күре жолындағы дабылдың нашарлауы дБ – мен берілген

 

                                                                                        (5.12)

мұндағы

                                                                                  (5.13)

 

– радиотолқындардың таралуы кезіндегі бос кеңістіктегі дабылдың нашарлауы; L_ДОП – таралу ортасының біркелкісіздік есебінен дабылдың қосымша нашарлауы, ол (V) бос кеңістіктегі өріс нашарлауының көбейткішінен тәуелді

                                                      ,                                          (5.14)

 

                                                     .                                       (5.15)

 

E_Р және E_СВ – сәйкесінше бос кеңістіктегі (яғни жергілікті жер бедерімен атмосфераның әсерінсіз) және нақты шарттардағы радиотолқындардың таралу жағдайындағы қабылдаушы антенна кірісіндегі өріс кернеулігі

Нашарлау көбейткіші және сәйкесінше қосымша жоғалулар кездейсоқ заңмен уақыт бойынша және сонымен қатар, кездейсоқ заң бойынша өзгереді және таратудың негізгі теңдеуімен анықталатын, қабылдаушы кірісіндегі дабыл қауты келесідей:

 

                                                                                            (5.16)

 

мұндағы Р_П – таратқыш қуаты немесе 1 Вт қатынасы бойынша децибелмен беріледі

 

                                           .                                    (5.17)

 

Қабылдаушы кірісіндегі дабыл қуатынан тәуелді байланыс арнасының шығысындағы дабыл – шу қатынасы, сонымен қатар кездейсоқ заңмен уақыт бойынша өзгеретін болады. Дабыл қуаты 1 Вт болатын нөлдік деңгейге қатысты нүктеде (НДҚН), шу қуаты кездейсоқ заңмен уақыт бойынша да өзгеретін болады.

Есептеу кезінде РРЖ – ның барлық аралықтарында бір уақытта қабылдауыш кірістеріндегі дабылдар қуаты кез – келген ай уақытының 80 пайызында 75 пВт тең, ТФ (гипотетикалық эталондық тізбек үшін – ГЭТ 2500 км) арна кірісіндегі шулардың сомалық псофометриялық қуатының мәніне сәйкес төмен түспеуі тиіс. Қабылдағыш кірісіндегі бұндай дабыл қуатына нашарлау көбейткіші сәйкес келеді V(20). РРЖ кез – келген бір аралығындағы дабылдарының терең қатуы кезінде, кіріс дабылдың қуаты төмендейтіні соншалықты, арна шығысындағы шу қуаты 47500 пВт максималды рұқсат етілетін мәннен жоғарылап кетеді, яғни арна шығысында шу «жарқырауы» пайда болады. ГЭТ үшін бұндай жағдайлардың ортақ жалғасуы кез – келген ай уақытының 0,1 пайызынан аспауы тиіс. ТФ арнада шу 47500 пВт асқан мезетті (немсес ТД жарықтың арна шығысындағы дабыл – шу қатынасы 49 дБ төмен болады) терең қатуларға байланысты байланыс сапасының нашарлау мезеті деп санаған жөн. Осы мезеттегі қабылдағыш кірісіндегі дабыл қуаты минималды рұқсат етілетін мәнге тең. Суреттен көрініп тұрғандай, қатулар басталатын кездегі аппаратураның энергетикалық қорын дБ – мен есептеуге де болады

                               .                 (5.18)

Осы кезде

                                          (5.19)

 

l_РРЛ кез – келген қашықтықтағы РРЖ үшін Т_ДОП уақыттың рұқсат етілетін пайызы келесі формуламен анықталады

 

Т_ДОП=0,1% l_РРЛ/2500.

 

6 №6 Дәріс. РРЖ байланысының тұрақтылығын есептеу

 

Дәрістің мақсаты: аналогты РРЖ есептеу әдістемесін оқып – үйренуді жалғастыру.

 

Тоқтап қалуға кететін қор Z – бұл V_min минималды рұқсат етілетін нашарлау көбейткішіне кері өлшем.

РРЖ – дағы байланыс сапсының нашарлауының сомалық ықтималдылығы үш себептермен түсіндіріледі: минималды Френель зоналасының экрнадалған кедергісімен Т₀(V_min); сәулелер және тура сәулені қабылдау нүктесіндегі интерференциямен Т_ИНТ(V_min); жаңбыр әсерінен дабылдың нашарлауы Т_Д(V_min).

 

                               .          (6.1)

 

Формуладағы әрбір қосындылығыштар сәйкес статикалық мәндер негізінде анықталады, ал ол нақты климаттық район үшін сипатты болуы тиіс (бұл мәндер техникалық әдебиеттерде ереже бойынша әдетте сызбалар түрінде келтіріледі).

V_min есебі таратудың екі теңдеуінен тұратын жүйені жазуды анықтау үшін жүйе коэффициентінің көмегімен жүргізілуі мүмкін

 

                                                       Р_{С. ВХ}=Р_ПL_Σ,                                     (6.2)

 

                                                                                       (6.3)

мұндағы d – жиіліктің модуляцияның қолданылуымен шартталған, дабыл – шу қатынасының ұтысы; бұл ұтысты аппаратураның белгілі параметрлері кезінде белгілі деп есептеуге болады.

Егер бірінші теңдеудегі Р_{С. ВХ} мәнін екіншіге қойсақ, онда мынаны аламыз

                                                                                      (6.4)

 

Осы өрнектің оң және сол жақ бөліктерін Р_П/Р_Ш.ВХ қатынастарына көбейте отыра, жүйе коэффициенті үшін екі тең қатынасты аламыз

 

                                                                   (6.5)

 

Р_П, Р_{Ш. ВХ} аппаратураның белгілі параметрлері бойынша бірінші қатынас көмегімен, d децибелмен есептелінуі мүмкін:

ТФ ствол үшін

 

                               (6.6)

 

ТД ствол үшін

 

                                                              (6.7)

 

мұндағы 10lgР_П – децибеловаттпен берілген;

n_Ш – қабылдағыштың шу коэффициенті;

F_В – көпарналы телефондық хабардың топтық дабылының жоғарғы жиілігі;

Δf_К – арнаға арналған жиілік девиациясы.

(1.2) есебінен (1.18) өрнегін келесі түрде жазып алуға болады

 

                                                                      (6.8)

 

мұндағы (Р_С /Р_Ш)_{ВЫХ min} өлшемі (1.11), (1,12) өрнектерімен анықталады.

Онда телефондық (V_{min ТФ}) және теледидарлық (V_{min ТВ}) стволдар үшін минималды рұқсат етілетін нашарлаудың көбейткіші келесі формуламен анықталады (децибелмен):

                                     ,                      (6.9)

 

                                    .                     (6.10)

Осы кезде

                                   .                               (6.11)

 

Есептеуді екі өрнек бойынша жүргізеді және V_min өзара салыстырады. Келесі есептеулерді нашар жағдай үшін жүргізеді, яғни V_min үлкен өлшемі үшін

Одан кейін Т₀(V_min), Т_ИНТ(V_min) және Т_Д(V_min) [7], Т_ПР(V_min) есептелінеді

 

7 №7 Дәріс. Цифрлы тарату әдісі бар радиорелелік жүйелер, цифрлық РРЖ жобалау артықшылықтары

 

Дәрістің мақсаты: ЦРРЖ есептеу әдісін оқып – үйрену.

 

Қазіргі кездегі аппаратуралардың жоғарғы техникалық сипаттамалары ЦРРЖ – ның негізгі параметрлерін есептеу үшін қысқартылған тәжірибелік әдістемені қолдануға мүмкіндік береді. Есептеу әдістемесінің негізін МСЭ – Р ұсыныстары және отандық, шет елдік фирмалар қатарының ұсыныстары құрайды. Осы кезде ЦРРЖ станцияларының орналасу пункттеріндегі антенна биіктіктері анықталады және номаларды қанағаттандыратын байланыс желілерінің сапалы көрсеткіштерін алуға арналған құрылғының негізгі параметрлері таңдалынады. Сонымен қатар, сыртқы бөгеуілдер сияқты, байланыс желісінің стволдарымен немесе түрлі станциялармен құрылатын корреляцияланған және корреляцияланбаған бөгеуілдердің есептелінуі жүргізіледі.

ЦРРЖ есебінің негізгі ұстанымының бірнеше артықшылық қатарлары бар, ол ЦРРЖ аппаратурасының тұрғызылуымен және таратылатын дабыл түрлерімен түсіндіріледі.

Цифрлы ЦРРЖ–ның ОРС құрылымдық сұлбасы 7.1 суретте көрсетілген.

7.1 Сурет – Цифрлы РРЖ ОРС құрылымдық сұлбасы

 

Станция аппаратурасы екі негізгі бөліктен тұрады: арналарды бөлу аппаратурасы (АБА) және АБА – мен жалғағыш кабель арқылы жалғанған радиорелелі аппаратура.

АБА таратушы бөлігі өзіне келесілерді қосады:

-                      амплитуда – импульсті модуляция (АИМ) көмегімен берілетін көпарналы ТФ хабар дабылының дикретизация құрылғысы;

-                      АИМ дабылының есебінен екілік цифрлы дабылдың кодалық сөзіне түрленетін кодер (К);

-                   Түрлі полярлы импульстер түріндегі, шығысында сызықты цифрлы дабыл пайда болатын код түрлендіргіші (ПК1).

АБА қабылдаушы бөлігі кері операцияларды жүзеге асырады және мыналарды құрайды:

- код түрлендіргіші (ПК3);

- Декодер (ДК);

- Демодулятор (АИМ).

ПК1 және ПК3 жалғаушы кабельдің жиілікті сипаттамасымен дабылдың спектралды сипаттамасын келістіреді.

Цифрлы РРЖ – ның негізгі параметрлері

ЦРРЖ есебі үшін бастапқы мәндер ретінде жүйе модуляторының кірісіндегі СЦЖ параметрлері кіреді. СЦЖ негізгі параметрлерінің бірі бірлік уақыт ішінде берілетін, екілік бірлік санымен (бит) анықталатын тарату жылдамдығы болып табылады. ТФ арна үшін нормаларға сәйкес дискретизация периоды Т_Д=125 мкс, әрбір уақыттық санақ сегізразрядты бинарлы кодамен беріледі (n=8). Әрбір ТФ арнаға B_k=n/T_Д=64*10³ бит/с тарату жылдамдығы бар цифрлы арна сәйкес келеді. Көпарналы ТФ хабар дабылдарын тарату үшін біріншілік желіде типтік цифрлы күре жолдар қатарлары қарастырылған.

СЦЖ екінші негізгі параметірі спектр болып табылады. СЦЖ – импульстердің кездейсоқ тізбегі, көбіне ол үшін қабылданған кодамен анықталатын энергетикалық спектрді анықтайды. СЦЖ қалыптасуы кезінде бинарлы және үштік кодаларды қолданады. СЦЖ кодасын таңдау симметриялы немесе коаксиалды кабель ретінде қолданылатын, жалғаушы желілер бойынша оның таралу артықшылықтары анықталады.

ЦРРЖ негізгі параметрлерін есептеу әдістемесі [7] келтіріледі:

ЦРРЖ байланысының тұрақтылығын есептеу (аналогты РРЖ үшін келтірілген, әдістемеге сәйкес жүргізіледі).

ЦРРЖ үшін минималды рұқсат етілетін нашарлау көбейткіші (дБ)

 

                                                                             (7.1)

 

мұндағы  – қабылдағыш кірісіндегі дабыл қуатының минималды рұқсат етілетін деңгейі (қабылдағыштың сезімталдылығы –түрлі аппаратуралар үшін беріледі), бұл кезде цифрлы дабылды қабылдаудағы қателер ықтималдылығы рұқсат етілетін мәннен аспайды ( кез – келген айдың 0,05% уақыты кезінде);

 – L_ДОП есебісіз бос кеңістіктегі радиотолқындардың таралу кезіндегі деңгей, яғни .

Басқа қате ықтималдылықтарының рұқсат етілетін мәндерінде

 

                                                                               (7.2)

 

мұндағы Р_Ш – қабылдағыш кірісіне келтірілген, жылулық шу қуатының деңгейі.

 

                                                                                 (7.3)

 

Ш – қабылдағыштың шу – факторы;

КТ=4*10^-21Вт/Гц;

П_Ш – қабылдағыштың шулық жолағы, Гц;

h_ВХ.min – дабыл модуляциясының түрлі әдістері кезіндегі қабылдағыш кірісіндегі дабыл – шу қатынасын байланыстыратын, өрнектен анықталатын қабылдағыш кірісіндегі минималды рұқсат етілетін дабыл – шу қатынасы – 7.1 кестеге қараңыз.

 

7.1 Кесте

Модуляция әдістері	Қате ықтималдылықтарын есептеу формулалары
ИКМ-АМ
ИКМ-ЖМ
ИКМ-ОФМ с демодуляцияның автокорреляциялы әдісімен
ИКМ-ОФМ демодуляцияның когерентті әдісімен	,  – ықтималдық интегралы

 

h_ВХ>4 кезінде  болады.

Сондықтан

 

                                   .               (7.3)

 

Цифрлы ақпаратты таратудың күтілетін сенімділігінің бағасы

қатудан басқа ғана нашарлау уақытының ортақ пайызы ғана бағаланбайды, сонымен қатар уақыттың қысқа интервалындағы қату саны және ұзақтылықты таратуды да білу қажет.

РРЖ – да бірлік дабылдарды қабылдау жағдайында күтілетін цифрлы ақпаратты тарату сенімділігін есептеу әдістемесі келесідей [7].

1. Қату ұзақтығының статикалық сипаттамасын есептеу.

2. Жазғы айларда күтілетін, қатулардың ортақ санын есептеу.

3. Терең қатулы байланыс сеанстарының санын анықтау.

4. t_c. Ұзақтық сеансындағы қатулардың максималды санын анықтау.

5. Жазғы айдағы байланыс сеансының максималды санын анықтау.

7.2 Сурет – ЦРРЖ есебінің ортақ алгоритімі

 

6. Сеанс уақыты кезіндегі терең қатулар есебінен болатын байланыс сапасының мүмкін болатын төмендеуімен қатысты сеанстар санын есептеу (жаңбыр есебінен болатын қатулар есебінсіз).

7. Пайыз есебінде ақпаратты тарату сенімділігін есептеу.

8. Жаңбыр есебінен болатын ақпаратты тарату сенімділігін есептеу.

ЦРРЖ ТФ арналарындағы шулардың сомалық қуатын есептеу

ЦРРЖ ТФ арналарының шығысындағы шулар қуаты келесі формула бойынша анықталады

 

                                                                            (7.5)

 

n – ЦРРЖ аралықтар саны;

Р_КВ – кваннтау шуларының қуаты;

Р_Ш – символдарды қате қабылдаудан пайда болатын шулар қуаты.

 

                                                                                           (7.6)

 

m_C  – екілік ИКМ кодындағы разрядтар саны (m_C=7 – 8).

ЖБ ИКМ жүйелері үшін

                                       (7.7)

 

F_В – топтық спектрдің жоғарғы жиілігі;

ΔF_К – 3,1 кГц;

Р_СР – 1мВт қатынасы бойынша дБ берілген көпарналы ТФ хабардың ортақ деңгейі;

Р_ОШ – қателер ықтималдылығы;

μ – 2F_В – тен жиілік дискретизациясы неше есе үлкен екенін көрсететін коэффициент (F_Д=8 кГц үшін; μ=1,8).

Арналар саны 60 болғандағы ҚТС татару жағдайы үшін (дБпВт)

 

                                                 .                              (7.8)

 

Берілген сапалы көрсеткіштердің іске асуы үшін, трасса және аппаратура параметрлерін тізбектей таңдау кезінде қорытындыланатын [15] ортақ алгоритимдердің есептелінуі 7.2 суретте көрсетілген.

 

8 №8 Дәріс. Жерсеріктік байланыс жүйелері; негізгі тұрғызылу ұстанымдары; орбита параметрлері; орбита түрлері

 

Дәрістің мақсаты: жерсеріктік байланыс жүйесін тұрғызу ұстанымдарымен танысу.

 

Жерсеріктік байланыс жүйесі және тарату ұйымдарының ұстанымдары өте қарапайым: берілген орбитаға ракета – тасымалдағыш көмегімен Жер маңайында жасанды жерсерігі (ЖЖС) іске қосылады, оның бортында қабылдау – таратушы құрылғы орналастырылады (радиоретранслятор), Жерде параболалық антенналы жер станциялары орнатылады (ЖС). Жер станциясынан жіберілетін тіркелген жиіліктегі дабылдар ЖЖС радиоретронсляторымен орнатылады және қабылданады және басқа жиіліктерге түрленгеннен кейін жер станциялары жағына ЖЖС антеннасымен сәулеленеді, бұл жерде олар қабылданады, күшейтіледі және хабар бөлінгенге дейін түрленеді.

ЖБ жүйесінің конфигурациясы Жердің жасанды жерсерігінің типінен, жер станцияларының параметрлерімен байланыс түрлерінен тәуелді. ЖБ ж.йелерін тұрғызу үшін негізінен үш түрлі ЖЖС қолданылады, ол 8.1 суретте жоғарғы эллипстік орбитада (ЖЭО), геостационарлық орбитада (ГСО) және төменгібиіктіктік орбитада (ТБО) көрсетілген. Сонымен қатар орташабиіктіктік орбитадағы (ОБО) жерсеріктері қолданылады. ЖЖС әрбір типінің өзінің артықшылықтары мен кемшіліктері бар.

8.1 Сурет – ЖЖС орбита түрлері

 

ЖЭО – лы ЖЖС мысалы ретінде 12 сағатты айналым периоды бар, 63° иілген, солтүстік жартышар үстіндегі апогей биіктігі 40 мың. км, перигейі – 500 км "Молния" типті жерсерігі қызмет етеді. Апогей облысындағы ЖЖС қозғалысы бәсеңдейді, осы кезде радиокөріну ұзақтығы 6...8 сағатты құрайды. Нақты ЖЖС типінің артықшылығы, кең абоненттерді қамту кезіндегі қызмет көрсету зонасының үлкен өлшемі болып табылады. ЖЭО кемшілігі, Доплер эффектісі өте қатты байқалады, сонымен қатар кіру жерсерігінен шығуға бағытталуы, жай дрейфтелетін жерсерігінің артынан антенналардың қадағалау қажеттілігі.

ГСО уникалды орбита болып табылады – ЖЖС айналу периоды 24 сағатты дөңгелек орбита, ол экватор жазықтығында орналасқан, Жер бетінен биіктігі 35875 км. Орбита Жердің айналуына байланысты синхронды, сондықтан жерсерігі жер бетіне қатысты жылжымайтын болып табылады. ГСО артықшылығы: қызмет көрсету зонасы жер бетінің үшінші бөлігін құрайды, глобалды байланыс үшін үш жерсерігі жеткілікті, Доплер эффектісі жоқ десек те болады, жер станцияларының антенналары қадағалау жүйесін талап етпейді. Бірақ та солтүстік кеңдікте жерсерігі горизонтқа аз бұрышпен ғана көрінеді және полярлы облыс кезінде мүлдем көрінбейді, трасса ұзақтығына байланысты жаңғырық – дабылдар сөйлесу кезінде бөгеуіл туғызуы мүмкін (жаңғырық – шектеушіні қолдану талап етіледі).

Орбита қатарларының сипаттамалары 8.1 кестеде көрсетілген.

 

8.1 Кесте

Орбита типтері	ГО	ОБО	ТБО
Орбита биіктігі, км	36000	5000-15000	700- 1500
Үздіксіз глобалды қамту үшін ғарыштық аппараттар саны (ҒА)	3	8-12	48-66
Бір жерсерігін жабу зонасының ауданы % - бен берілген (ε=5°)	34	25-28	3-7
Радиокөріну зонасындағы ҒА келу уақыты, сағ	үздіксіз	1,5-2	0,2-0,25
Сөзді тарату кезіндегі кешігу, мс	> 500	80-130	20-70
Қызмет көрсету зонасының шетіндегі бұрыш орны	5	25-30	10-15
Жер маңайында ҒА айналу периоды, мин	1440	360	100

 

"Төменұшқыштар" Жер бетінің үстінен биіктік реті 200...2000 км болатын биіктіктік жазықтығы экватор жазықтығына иілген, дөңгелек орбитада жіберіледі. Жеңіл ЖЖС төменгі орбитаға жіберу қымбат емес құрылғылардың көмегімен жүзеге асырылады. Бірақта Жер бетіне қатысты ЖЖС орын ауыстыру жылдамдығы мәнді түрде үлкен, нәтижиесінде жерсерігінің кіруінен шығуына дейінгі ұзақтық сеансы бірнеше ондаған минуттан аспайды.

ЖБ жүйесінің жұмыс жиілігінің диапазондары МСЭ – Р ұсынылған. Жер – ЖЖС және ЖЖС – Жер аумағы үшін олар 2...40 ГГц шегінде жатады.

ЖБ жүйелері үшін дабылдарды таратудың кейбір артықшылықтары бар:

- дабылдардың кешігуі – бір бағытта геостационарлы орбита үшін 250 мс жуық. Телефонмен сөйлесу кезінде жаңғырық – дабылдың пайда болуының бір себебі;

- Доплер эффектісі – жылжитын қайнар көзінен қабылданатын дабыл жиілігінің өзгеруі. Жарық жылдамдығынан v_r/c<<1 әлдеқайда аз жылдамдықтар үшін жиілік өзгеруі f=f₀/(1± v_r/c) құрайды. Доплер эффектісі геостационарлы емес орбитада қолданылатын, ЖЖС үшін өте қатты байқалады.

ЖБ жүйесінің тағайындалуынан және жер станциясының типінен тәуелді келесідей қызметтер қарастырылады:

- нақты тіркелген пункттерде орналастырылған станциялар арасындағы байланыс үшін, сонымен қатар теледидарлық бағдарламаларды таратуға арналған тіркелген жерсеріктік қызмет;

- көліктік құралдарда орналастырылатын (ұшақтарда, мұхиттық судаларда, автомобильдерде), жылжымалы станциялар арасындағы байланысқа арналған жылжымалы жерсеріктік қызмет;

- абоненттерде жүретін, терминалдардағы радио және теледидарлық бағдарламаларды тәуелсіз таратуға арналған радиотаратушы жерсеріктік қызмет.

Тіркелген жерсеріктік қызмет (ТЖҚ). ТЖҚ дамуының бастапқы кезеңі антенна айнасының диаметрі 12...30м, ірі жер станцияларын қолданумен магистралды байланыс жүйесін құру бағытында дамыған. Нақты уақытта 50 – ге жуық ТЖҚ жүйелері функцияланады. Мысалдар ретінде ЖБ жүйесінің "Молния-3", "Радуга", "Горизонт" және Intelsat және Eutelsat сияқты халықаралық жүйелерді көрсеткен жөн. ТЖҚ дамуы ЖЖС қызмет мерзімінің өсуімен, орбитада ЖЖС ұстап қалу нақтылығын жоғарылатумен, көпсәулелі антенналарды өңдеумен, сонымен қатар аз диаметрлі жер станциясының (1,2..2,4 м) (VSAT жүйесі) антенналарына жұмыс мүмкіншілігі бағыты бойынша жүреді.

Жылжымалы жерсеріктік қызмет (ЖЖҚ). Көлік жұмысының Халықаралық сипаттама күшіне оны басқару үшін халықаралық глобалды жерсеріктік байланыс жүйесі құрылады, мысалы, Inmarsat теңіздік жерсеріктік байланыс жүйесі, ол 1982 жылы іске енгізілген. Функционалды түрде оның құрамында геостационарлы жерсерігі, олар Атлант, Үнді және Тынық мұхиттардың үстінде орналасқан; түрлі континенттерде орнатылған жағалық станциялар бар. Нақты уақытта Inmarsat жүйесін 15 мың судалар қолданады. Inmarsat ұйымының шегінде авиациялы жерсеріктік байланыс жүйесін құру проблемасы шешілуде.

Соңғы жылдардағы ғарыштық технологиялар, сонымен қатар микроэлектроникадағы жетістіктер, сөздік дабылдардың параметрлік компандерлеу алгоритімінің тиімді пайда болуы, жерсеріктік байланыс арасындағы лазерлік желілерді өңдеу ЖЖҚ үшін жеңіл төмен ұшатын ЖЖС қолдануға үлкен қызығушылықты білдіреді.

ТБО – лы ЖБ екі типін қарастырады. Олардың ішіндегі ең қарапайым ақпаратты дестелер тәуелсіз ЖЖС – ретранслятор арқылы немесе трасса бойынша аралық уақытына кешігумен беріледі. Жүйенің екінші типі үздіксіз байланысты қамтамасыз етеді. Жеке ЖЖС – ң радиокөрінгіштік зоналары бірегей ақпаратты кеңістікте біріктіріледі.

Бұндай жүйенің мысалы ретінде Motorola фирмасымен басқарылатын Iridium халықаралық жобасы қызмет етеді. Жүйе 66 жеңіл ЖЖС негізделеді, ол 6 полярлы орбитада біркелкі орналастырылады, биіктігі 780 км. Әрбір ЖЖС көршілес төртеуімен байланысады. Ретранслятор сәулелер саны 48 болатын көпсәулелі антеннада жұмыс істейді. Ал бұл дегеніміз жүйеде біруақытта 2100 белсенді сәулелерді ұйымдастыруға мүмкіндік береді, яғни Жер бетінің барлығында ұялы қызмет көрсету зонасын құру мүмкіншілігі.

Жүйеде жерсеріктік желі аралығы үшін, арналары жиіліктік – уақыттық бөлінген көпстанциялы рұқсат қабылданған және "K" 19..29 ГГц жиілік диапазоны, абоненттік желілер үшін "L" 1610..1626,5 МГц жиілік диапазонындағы "Жер – ЖЖС" және "ЖЖС – Жер" екі жолақтың қолданылуы қарастырылады. Iridium жүйесі байланыспен 1,5 млн. дейінгі абоненттерді қамти алады. Екірежимді абоненттік терминалдар қолданылады: Iridium режимі және ұялы жылжымалы байланыс стандартының бір режимі (мысалы, GSM). Ұялы байланыс жүйесінің қызмет көрсету зонасында абонентті табу кезінде ол нақты жүйемен қамтамасыздандырылады, автоматты түрде Iridium ЖБ жүйесімен қамтамасыздандырылуға ауысады.

Радиотаратушы жерсеріктік қызмет (РЖҚ). РЖҚ телекоммуникация дамуының негізгі бағытының бірін жүзеге асырады – персонализациялау, яғни теледидарлық бағдарламалар абоненттердің жеке қабылдағыштарына тәуелсіз келіп түседі. МСЭ 12 ГГц (НТВ-12) диапазонында жерсеріктік ТД таратудың халықаралық жоспарын бекіткен. Жоспарда ГСО да ЖЖС күйінің нүктелері, жиіліктік арналар нөмірлерібортты таратушы аппаратура параметрлері тіркелген. Бұрынғы ОКСР жерсеріктері үшін бес нүкте күйі бөлінген: 23°, 44°, 74°, 110° және 140° шығыстық ұзақтық. Техникалық құралдар дамуының тарихи қалыптасуына байланысты, тәуелсіз теледидар үшін 11 ГГц диапазон қолданылатынын ескерген жөн.

НТВ – 12 үшін 1992 жылы әлемде 80 жуық жерсеріктер қолданылған, олардың ішіндегісі TV-SAT-1, TV-SAT-2, TDF-1, TDF-2, TELE-X және басқалары.

НТВ кеңінен енгізу үшін бірнеше ондаған бағдарламалы көпбағдарламалы жерсерігі қажет. Бұл байланыста белсенді болып, теледидарлық бейнелерді цифрлы қысу облысындағы жұмыстар табылады, олар бір жиіліктік стволда біруақытта 6...10 дейін бағдарламаларды беруге мүмкіндік береді.

8.2 суретте орбиталар келтіріліп кеткен: ГО, CВО, НКО, сонымен қатар жерсеріктік радионавигациялы жүйенің ЖЖС орбиталары: GPS (биіктігі шамамен 20 мың км, иілуі 55°, айналу периоды 12 сағ болатын 6 дөңгелектік орбита) және ГЛОНАСС (биіктігі 19100 км, иілуі 64,8°, айналу периоды 11сағ 15мин 44сек, сонымен қатар 24 жерсерікті 3 дөңгелек орбита).

Суретте қарайтылған түспен Жердің радияциялы поястары белгіленген, бұл жерде орбиталар орналаспайды, себебі ЖЖС күн батареяларының жұмыстық қасиетіне жағымсыз әсерін тигізеді.

 

8.2 Сурет – Жерсеріктік жұлдыздарға арналған орбиталды биіктіктер

9 №9 Дәріс. Геостационарлы орбита; жиілік диапазонын таңдау

 

Дәрістің мақсаты: геостационарлы жерсеріктік үшін орын бұрышымен азимутты есептеп үйреу, ЖЖБ үшін жиілік диапазондарымен танысу.

 

ЖЖБ және ЖЖТ жобалау кезінде А азимут және β орын бұрышын – ЖЖС және ЖС өзара орналасуын анықтайтын, геометриялық қатынастарды білу қажет – 9.1 сурет.

9.1 Сурет – Геостационарлы жерсерік үшін азимут А және β орын бұрышын анықтау

 

Жер бетімен қиылысу нүктесі, Жер орталығынан жерсерігінің орналасу нүктесіне жүргізілген радиус – вектор жерсеріктік асты деп аталады.

Орын бұрышы β – жерсерікке бағыттаушы арасындағы бұрыш және осы бағыттың жазықтыққа проекциясы.

Азимут А – жанама жазықтыққа ЖЖС бағыттау проекциясы және солтүстікке бағыттаушы арасындағы бұрыш.

Геостационарлы жерсерігіне арналған орын бұрышымен азимутты есептеуге арналған бастапқы мәндер:

ЖС ені – φ_N, ◦;

ЖС ұзақтығы – λ_N, ◦;

ЖЖС ені – φ_ИСЗ, ◦=0;

Жерсерігінің асты нүктесінің ұзақтығы – λ₀, ◦;

γ₀=R_З/(R_З+Н) =0,15;

δ=| λ_N –  λ₀|

cosψ=cos φ_Ncosδ;

Нәтижиесінде

β =arctg[(cosψ – 0,15)/sinψ];

A=arcos(tg φ_N/tgψ).

 

                                      .                           (9.1)

 

Осы кезде d максимал мәнге ие болады, ψ =75◦ кезінде d_макс=42250км.

Жерсерікті қоса отыра, тарату және радиобайланыс жүйесі үшін түрлі жиіліктерді қолдану қатаң түрде халықаралық ұйымдарда ұсынылады. Бұл түрлі жүйелердің сыйысушылығына жету үшін, сонымен қатар түрлі қызметтердің жұмысы кезінде өзара бөгеуілдерді жою үшін қажет. 1977 жылы таратушы жерсеріктік қызметті жоспарлау бойынша (WARC-77) Бүкіл әлемдік әкімшілік радиоконференция құрылған. Онымен сәйкес Жердің барлық территориясы үш районға бөлінген:

1- ші Район өзіне Африканы, Европаны, Ресейді, Монғолияны және ТМД мемлекеттерін қосады.

2 – ші Район Солтүстік және Оңтүстік Америка территорияларын қамтиды.

3 – ші Район Оңтүстік және Оңтүстік – Шығыс Азия, Австралия территорияларын қамтиды.

Осы ұсынысқа сәйкес жерсеріктік байланыс жүйесі үшін 9.1 кестеде көрсетілген бірнеше жиілік диапазоны бөлінген, олардың әрқайсысы латын әріптерінің шартты белгіленулеріне ие болған.

 

9.1 Кесте

Диапазон атаулары	ГГц берілген жиілік жолағы
L -диапазон	1,452-1,550 и 1,610-1,710
S - диапазон	1,93 - 2,70
C - диапазон	3,40 -5,25 и 5,725 - 7,075
X - диапазон	7,25 - 8,40
Ku - диапазон	10,70 - 12,75 и 12,75 - 14,80
Ka - диапазон	15,40 - 26,50 и 27,00 - 30,20
K - диапазон	84,0 - 86,0

 

Осы кезде Жер – Жерсерік бағыты «», Жерсерік – Жер бағыты «» белгіленеді, ал тілдің жоқ болуы берілген районда нақты жиілік жолағын қолдану мүмкін емес екенін білдіреді. Бөлінген жиілік жолақтары дөңгелектелген мәнмен белгіленеді, мысалы 6/4.

Геостационарлы жерсерік негізіндегі жерсеріктік байланыс жүйесінің көбі С (6/4 ГГц) и Ku (14/11 ГГц) диапазонында жұмыс істейді. Қабылдаушы айналық антенналардың тиімділігі толқын ұзындығының санына пропорционал. Ал толқын ұзындығы жиіліктің ұлғаюымен кішірейеді, Сондықтан, бірдей тиімділік кезінде жиіліктің өсуімен антенна өлшемдері азаяды. Егер С диапазонында қабылдау үшін 2,4 – 4,5 м антенна қажет болса, онда Ku диапазоны үшін оның өлшемі 0,6 – 1,5 м дейін азаяды, ал Kа диапазоны үшін ол 30 – 90 см болуы мүмкін, ал К диапазоны үшін бар жоғы 10 – 15 см ғана болады.

Ku диапазонында бірдей өлшем кезінде антенна С диапазонына қарағанда шамамен 9,5 дБ артық күшейту коэффициентіне ие болады. Көбінесе, С диапазонындағы жерсеріктерінің эквивалентті изотропты – сәулеленуші қуаты – ЭИСҚ 40 – 42 дБ аспайды, онда Ku диапазонындағы сияқты ЭИСҚ 50 – 54 дБ деңгейінде болады, сонымен бірге 60 – 62 дБ НТВ жерсеріктік жүйелері үшін. Тура сол себептермен, жерсеріктік – ретрансляторлардағы қабылдаушы антенналардың күшейту коэффициенті Ku диапазонында С диапазонына қарағанда жоғары. Нәтижиесінде, антенна өлшемдерімен жер станциясының таратушы құрылғысының қуаты Ku диапазонында көп жағдайда С диапазонына қарағанда аз болады. Мысалы, С диапазонында "Горизонт" жерсерігімен жұмыс істеу үшін антеннасы 3,5м аз емес және таратқышы 20 Вт болатын жер станциялары талап етіледі. Тура сол уақытта тура сондай өткізгіштік қасиеті бар жер станциялары Ku диапазонында "Интелсат" (Intelsat) жерсерігімен жұмыс істеу үшін таратқышы 1 Вт және диаметірі 1,2м антенналармен жабдықталуы мүмкін. Бірінші станцияның құны екіншіншісімен салыстырғанда шамамен екі есеге көп.

Жерсеріктік байланысының жүйесінің жұмысы үшін нақты жиілік жолақтары бөлінеді. Олардың шегінде үлкен арналар саны орналасуы мүмкін. Нақты уақыттағы қолданыстағы модуляция әдістері кезінде килогерцпен (кГц) өрнектелген бір симплексті арнаның жиілік жолағы, килобит секундпен (кбит/с) өрнектелген тарату жылдамдығына шамамен тең болады. Осылайша, 64 кбит/с жылдамдықты бір бағыттағы мәліметтерді тарату үшін 65 кГц жолақ талап етіледі, ал Е1 (2048 кбит/с) арнасы үшін 2 Мгц – ті жиілік жолағы қажет. Екіжақты (дуплексті) байланыс үшін талап етілетін жолақты екі еселеу қажет. Сондықтан, 2 Мбит/с тарату жылдамдығы ьар дуплексті арна ұйымы үшін талап етілетін өткізу жолағы 4 Мбит/с жуық. Бұл қатынас басқа да көптеген радиоарналар үшін орындалады.

36 Мгц жолақты стандартты жерсеріктік ствол үшін максималды таралу жылдамдығы шамамен 36 Мбит/с құрайды. Бірақ та, көптеген тұтынушыларға бұндай жоғарғы жылдамдықтар қажет емес және олар осы жолақтық бір бөлігін ғана қолданады. Сондықтан жерсерігінің бір стволында ондаған тұтынушылар жұмыс істеулері мүмкін және түрлі тұтынушылардың дабылдарын бөлу бойынша шаралар қабылдау қажет.

 

10 №10 Дәріс. Таратқыш станцияның ЭИИМ-і; қабылдаушы станцияның төзімділігі; ЖС және ҒС энергетикалық параметрлерінің типтік мәндері

 

Дәрістің мақсаты: ЖЖБ – ның негізгі энергетикалық параметрлерімен танысу.

 

Таралу күре жолынан, таратушы және қабылдаушы антеннадан, қабылдаушы және таратушы құрылғыдан тұратын, жерсеріктік байланыс желісінің бір аймағын қарастырайық.

Таратушы станцияның энергетикалық потенциалы эквивалентті изотропты – сәулеленуші қуатпен бағаланады (ЭИСҚ, дБВт – пен берілген).

ЖС ЭИСҚ – сы жиіліктік жоспармен беріледі және ЖС мәнінің нақты класы үшін максималдыдан аспауы тиіс.

Максималды ЖС ЭИСҚантеннаны күшейту коэффициентіне үлкейтілген, антенна таратқыштарына қосылған барлық сәулелену қуатынан тұрады. Максималды ЭИСҚ – ның өлшемі мына формула бойынша есептелінеді

ЭИИМ = 10 * lg[ Р₁ + Р₂ + : + Р_N ] – L_АВТ + G_П=Е

 

мұндағы Р₁, Р₂, Р_N – таратқыштардың максималды қуаттары, Вт;
         L_АВТ –  антенналық – толқын өткізгіш күре жолының өшулігі, дБ;
         G_П – таратуға антеннаны күшейту, дБ.

Қабылдаушы станцияның энергетикалық потенциалы жеткілікті түрде қабылдаушы станцияның сенімділігін толығымен сипаттайды (дБ/К).

Жер станциясының қабылдаушы жүйесінің энергетикалық сенімділігінің мәні таза аспан шарты үшін жұмыс жиілігінің барлық диапазонында нормаланады. Сенімділік өлшемі дБ/К, келесі формуламен анықталады

                                          G/Т = G_ПР – 10 * lg[T_Σ]                                  (10.1)

 

мұндағы G_ПР –АШК кірісіне саналған қабылдаудағы антеннаның күшейуі, дБ;

Т_Σ – аз шуылды күшейткішпен антеннаның сомалық эквивалентті шулық температурасы, Кельвин градиенті.

Тәжірибиелі есептеулер үшін сомалық шулық температураны құраушылардың барлығын қабылдаушы антеннаның сәулеленуіне санауына ыңғайлы

                                        Т_Σ=Т_А+Т₀(1/η_ПР – 1)+Т_ПР/ η_ПР                          (10.2)

 

мұндағы Т_А – антеннаның нәтижелеуші шулық температурасы, К; Т₀=290 К – қоршаған ортаның физикалық температурасы;

η_ПР –қабылдаушы станциядан антеннаның қабылдаушы кірісіне дейінгі толқын өткізгіш күре жолының тарату коэффициенті;

Т_ПР – қабылдағыштың өздік шулық температурасы, К.

ЖЖС мен Жс қабылдаушы антенналарының шулық температурасы атмосфераның Т_А шулық температурасынан, Жердің жылулық сәулесімен түсіндіретін шулық температурасынан Т_ж, және ғарыштық шулармен түсіндірілетін шулық температурадан Т_ғар тәуелді.

Қабылдағыштың шулық температурасының өзінің жылулық шуларымен түсіндіріледі, ол қабылдағыш типінен тәуелді және негізінен кіріс АШК шулық температурасымен анықталады, ол сонымен қатар жиіліктен де тәуелді.

ЖС антенналық – толқын өткізгіштік күре жолын қоса отырғандағы антенналық жүйе, ғарыштық аппараттың поляризациялық параметрлері және жиілік жолағына сәйкес келетін қабылдау және тарату дабылдарын қамтамасыз етуі тиіс.

Жер станциясының антеннасының күшейту коэффициентінің минималды мәні жұмыс жиілігінің барлық диапазонында нормаланады. Таратуға кететін антеннаның күшейту коэффициенті келесі формуламен анықталады, дБ:

 

                                             Gа = 10 * lg[K * (πD/λ)² ]                           (10.3)

 

мұндағы D және λ – тек бірліктермен өрнектелген, антенна диаметірі және толқын ұзындығы;

К = 0,5 – 0,7 – антенна ашылуының жазықтығын қолданушы коэффициент.

Таратудағы антеннаның БД бірінші жақтық жапырақшасының деңгейі минус 14 дБ аспауы тиіс.

Тіркелген жерсеріктік байланыс жүйесінің типтік ЖС келесідей негізгі түйіндерден тұрады:

- ғарыштық байланыс станциясы (ҒБС);
          - арнақұрушы аппаратура (АҚА);
          - соңғы құрылғы;
          - жалғаушы желілер аппаратурасы.

Ғарыштық байланыс станциясы жерсеріктік арна бойынша қабылдау және тарату ақпаратын қамтамасыз етеді. Ол өзіне антенналық жүйені, қабылдау – тарату құрылғысын және жиілік түрлендіргішті қосады. Антенна өлшемдерімен таратқыш қуаты жерсеріктік ЭИСҚ және оның қабылдаушы антенналарының сапасымен, сонымен қатар таратылатын дабылдың жиіліктік жолағымен анықталады.

Арнақұрушы аппаратура, модульдеуші дабылды өңдейді және қалыптастырады, көпстанциялы рұқсат процедурасын қамтамасыз етеді (дабылдарды мультиплексерлеу/демультиплексерлеу), дабылдарды кодерлейді және декодерлейді және олардың модуляциясымен демодуляциясын жүзеге асырады. Арнақұрушы аппаратураның байланысы аралық жиілікте жүзеге асырылады, көбінесе 70 МГц, кейде – 140 МГц.

Соңғы құрылғының құрамы жер станциясының тағайындалуымен және таратылатын ақпарат түрінен тәуелді болады. Мәліметтерді тарату желісі үшін бұлар дестелерді жинағыштар/ажыратқыштар, дестелік коммутаторлар және т.б. болуы мүмкін. Телефондық байланыс жүйелерінде бұған модемдер, кодерлер, декодерлер, коммутаторлар және АТС – тер кіреді.

10.1 Сурет – Жер станциясының құрылымдық сұлбасы

 

Жалғаушы желілер аппаратурасы жер станциясының жерлік желілер байланысымен және тұтынушы аппаратурасымен жанасу үшін тағайындалған.

«Москва» ЖС құрылымдық сұлбасы [] келтірілген.

ҒС ұғымы ретінде жерсерік – ретрансляторлар түсіндіріледі. Олар негізгі екі түйіннен тұрады: ғарыштық платформа және борттық ретранслятордан – 10.2 сурет.

Борттық ретранслятор (10.3 сурет) жер станциясының дабылдарын қабылдайды, оларды күшейтіп жерге қайтадан береді. Жерсерігімен берілетін борттық антенналар көмегімен дабыл бір немесе бірнеше сәулелерге фокусталынады, осылайша қажетті қызмет көрсету зонасының қалыптасуы қамтамаыздандырылады.

Жерсеріктік байланыстың негізгі сипаттамалары: стволдар немесе радиожиіліктік арналар (ретрансляторлар) саны, әрбір стволдағы таратқыштар қуаты (көбіне ЭИСҚ түрінде ұсынылады), қызмет көрсету зоналарының өлшемдерімен саны болып табылады. Өзара бөгеуілдерді азайту үшін (Downlink) жерсерігінен дабылды тарату, (Uplink) жердегі жерсерігіндегі тарату дабылының жиілігінен ерекшеленетін жиілікте жүргізіледі. Сондықтан жерсерігінің ретрансляторлары өз құрамында жиілік түрлендіргіштеріне ие болады. Көбіне Downlink жиілігі Uplink желісінен төмен болады.

Ғарыштық платформа жерсеріктік байланыс жұмысын қолдау үшін тағайындалған. Ғарыштық платформаның негізгі функциялары, борттық ретрансляторды электрқорегімен қамтамасыздандыру және берілген орбитада жерсерігін ұстап тыру болып табылады. Борттық аппаратураның электрқорегі көбінесе күн батареяларынан және резервті аккумуляторлармен жүзеге асырылады.

10.2 Сурет – Жер серігінің түйіндік сұлбасы

Қызмет көрсету зоналарының саны, өлшемі және пішіні антенна құрылымымен анықталады.

10.3 Сурет – Борттық ретронслятордың қысқартылған сұлбасы (3 ствол)

 

Гравитациялық күш әсерінен жерсерігі берілген орбитадан ауытқиды, осыдан кейін периодты түрде оны түзетіп тұру қажет, ол үшін жерсерігінде орналасқан арнайы реактивті қозғалтқышты қолданады. Сондықтан геостационарлық жерсерік салмағының мәнді бөлігін түзетуші қозғалтқышқа арналған жағарлар және қозғалтқыштық қондырғының салмағы құрайды. Орбитаны түзетуге қажетті жағарлар қоры байланыс жерсерігінің белсенді өмір сүру мерзімін анықтайды.

Борттық жүйелермен оперативті басқару және оларды бақылау борттық есептегіш манинамен жүзеге асырылады. Сонымен қатар, жерсерік жүйесінің күйі туралы барлық телеметриялық ақпарат жерге беріліп отырады. Жерді кешенді басқару телеметриялық бақылау нәтижиесі және жерсерік орбитасының параметрлерін өзгерту бойынша, орбитаны түзеу және борттық аппаратураны басқару бойынша оған командаларды жібереді.

Борттық антеннаның бағыттау диаграммасынан тәуелді, ЖЖС жабу зонасымен сипатталады – ЖС – қа берілген сапалы қабылдау үшін қажетті ЖЖС – дан дабыл деңгейі қамтамасыздандырылатын шектегі, жер шарының бір бөлігі.

Тұрақсыздыққа байланысты кепілденген қызмет көрсету зонасы деген түсінік енгізіледі, бұнда ортақ күйден ЖЖС антенналарымен ЖЖС кез – келген ауытқуы кезіндегі ертеде ескертілген қабылдау және тарату шарттарын сақтау қамтамасыз етіледі.

Борттық ретрансляторлық кешендердің типтік құрылымдық сұлбалары [1] суреттелген.

 

11 №11 Дәріс. Жерсеріктік байланыс желісінің энергетикалық есептелінуі

 

Дәрістің мақсаты: жерсеріктік байланыс желісін есептеу әдісін оқып-үйрену.

 

Энергетикалық есептеудің тапсырмасы – жерсеріктік байланыс желісі бойынша талап етілетін сапалы дабылдарды таратуды қамтамасыз ететін, негізгі энергетикалық параметрлерді анықтау.

Жүйенің ортақ құрылымын таңдаймыз, нәтижиесінде жиілік диапазондарын, көпстанциялы рұқсат әдістерін және жиілік жолағын қолдануды, ретранслятор жұмысының режимін, модуляция параметрлерімен оның қолданылатын түрлерін, қызмет көрсету зонасын анықтаймыз.

Байланыс желісінің энергетикалық параметрлері: таратқыш қуаты, таратушы және қабылдаушы антенналардың күшейту коэффициенттері, бүтіндей қабылдау құрылғысының эквивалентті шулық температурасы.

Таратушы және қабылдаушы құрылғыдан, антенналық күре жолдан және таралу күре жолынан тұратын жерсеріктік желісінің бір аумағын қарастырайық. Ол 11.1 суретте көрсетілген.

Жерсеріктік желісінің өткізгіштік қасиеті бір жағынан - өткізу жолағының енімен, ал екінші жағынан - «төмен» энергетикалық аумақпен шектеледі.

                                                                                    (11.1)

 

Р_ПЕР – таратқыш шығысындағы тиімді қуат;

η_ПЕР – толқын өткізгіштік күре жол қуаты бойынша тарату коэффициенті;

G_ПЕР – изотропты сәулеленуге қатысты таратушы антеннаның күшейту коэффициенті.

Бос кеңістіктегі дабыл энергиясының өшулігі – сәулеленуден жойылған кездегі қуат ағынының тығыздығының кішірейуі

 

                                                                                      (11.2)

 

мұндаңы λ- толқын ұзындығы;

d – иілген қашықтық (таратушы және қабылдаушы антенналар арасындағы қашықтық).

 

11.1 Сурет – Жерсеріктік байланыс желісінің бір аймағы үшін деңгейлер диаграммасы және құрылымдық сұлбасы

 

Трассадағы жоғалудың толық мәні

 

                                                     .                                       (11.3)

 

Қабылдағыш, күре жол элементтері және антеннаның толқындық кедергісі келісілген кездегі қабылдағыш кірісіндегі дабыл қуаты

 

                        .      (11.4)

 

Егер S_ПР – антенна апертурасының тиімді ауданы, онда оның күшейту коэффициенті келесі түрде болады

 

                                                  ,                                   (11.5)

онда

                                .              (11.6)

 

Формула, қабылдағыш кірісіндегі дабыл қуатының берілген мәні бойынша таратқыштың қажетті қуатын анықтауға мүмкіндік береді.

Егер қабылдағыш кірісінде дабыл қуаты емес, ал дабыл – шу қатынасы берілсе, онда формулаға  қою қажет, мұндағы шудың сомалық қуаты келесі формуламен өрнектеледі

 

                                                                                           (11.7)

 

K – Больцман тұрақтысы;

Т_Σ – ішкі және сыртқы шулар есбінен болатын барлық қабылдаушы жүйелердің эквивалентті шулық температурасы.

Кей кезде жерсерік желісінің энергетикасын есептеу кезінде А₀ Жер бетіндегі ЖЖС сәулеленуінен туатын электромагниттік өріс кернеулігін немесе W Жер бетіндегі ЖЖС сәулеленуінің қуат ағынының тығыздығын міндетті түрде білу қажет

 

,          (11.8, 11.9)

 

r₀=120π – бос кеңістіктегі толқындық кедергі;

А₀ милливатт/метрмен өлшенеді (мВ/м);

W – (Вт/м²).

Осылайша

                                     .                          (11.10)

 

Байланыс сапасы цифрлы әдістер үшін 1 битпен келетін жекелік қателерді таратумен бағаланады. Осы кезде түрлі жағдайлар үшін жекелік қателер 10^-6, 10^-4, 10^-3 құрайды. Дұрыс өлшеу әдістері кезінде ол қате қабылдау ықтималдылығына жақын.

    .          (11.11)

 

Е_Э/N₀ түрлі модуляциялар түрі үшін [111 бет] кестеден алынады.

Тәжірибиеде ортақ критерилерді қолданған жөн – тасымалдаушы – шу қатынасы деп аталатын, демодулятор кірісіндегі модульденген дабылдың орташа қуатының шудың орташа қуатына қатынасы және келесі формуламен анықталады

 

                                (11.12)

 

мұндағы Р_С – демодулятор кірісіндегі П_ш жолағындағы модульденген дабылдың орташа қуаты, Вт;

П_Ш – күре жолдың өткізу жолағының ені (шулық жолақ), Гц;

Т_Σ – ЖС қабылдаушысының эквивалентті тиімді шулық температурасы, К;

k=1,38·10²³ Вт/(Гц·К) – Больцман тұрақтысы.

Көп жағдайларда модульденген дабылдың орташа қуатын шу қуатының спектралды тығыздығына деген қатынасты қолданған ыңғайлы, Гц немесе дБ·Гц.

Мысалы, ЖМ көмегімен ТД тарату кезінде арна шығысымен демодулятор кірісіндегі сапа параметрлері келесідей байланысқан

 

               (11.13)

 

мұндағы [С/Ш] –бейне дабылының (синхроимпульстерсіз), квадраттық кернеуіне сәйкес келетін, визометриялық өлшенген шу қуатына, дабыл қуатының қатынасы, дБ;

F_2ТВ – ТД хабардың жоғарғы шектік жиілігі, ол унифицирленген өлшеуші сүзгіні (УӨС); қолдану кезіндегі 5 МГц тең етіп қабылдануы тиіс;

ΔfТВ=Δf_р/0,7 –девиация жиілігінің толық құлашы (синхроимпульстер есебімен);

Δf_р – девиация жиілігінің құлашы, ол дабыл бейнесіне сәйкес келеді (синхроимпульстерсіз); κ_Σ=κ_ПИ+κ_ТВ – нәтижиелеуші жеңіс.

κ_Σ=13,2 дБ(УВФ) кезінде мынаны аламыз

                            .            (11.14)

 

Табалдырықтық деңгейдің бар екенін ескереміз.

 

12 №12 Дәріс. Қазіргі кездегі және болашақтағы ЖЖБ техникалық параметрлері

 

Дәрістің мақсаты: горизонт ЖЖБ техникалық параметрлерімен танысу.

 

Берілетін ақпараттың түріне байланысты жерсеріктік жүйелерін арнайыландырылған және көпфункциялы (әмбебап) деп бөледі

ЖЖБ қамтитын территориясы, орналасуы бойынша келесідей жерсеріктік жүйелерін қарастырады: халықаралық глобалды (консорциум «Интелсат» – ең ірі ұйым, 1964 ж. құрылған; 1995ж. оның құрамына 135 мемлекет кірді, сонымен қатар Қазақстан); халықаралық регионалды («Arabsat», «Thuraya»); халықтық («Экран»).

Атлант, Индия және Тынық мұхиттарының үстінде топтармен орналасқан Intelsat жерсеріктік жүйесі арқылы жуық шамамен 2/3 халықаралық телефондық трафик беріледі және бүкіл ТД алмасу жүзеге асады, стволдың кейбір бөліктері 30 мемлекетке жалға беріледі.

«Интерспутник» ғарыштық байланыстың халықаралық ұйымы 1971ж. құрылған. Жүйе 50 – ге жуық ЖС функциялайды, оның қызметтерін 100 мемлекеттік және әлемнің көптеген жеке компаниялары қолданады.

Inmarsat халықаралық жүйесі Әлем мұхиттарының кез – келген нүктелеріндегі көл судаларының байланысын қамтамасыз ету үшін құрылған болатын. Содан кейін авиациялы жылжымалы құралдардың автоматты байланысын қамтамасыз ететін АС және ЖС қатарлары өңделе бастады. Нақты уақытта Inmarsat арнайыландырылған ЖЖС қолданады.

Қазіргі кездегі және болашақтағы ЖЖБ техникалық параметрлері 12.1 кестеде келтірілген.

«Горизонт» жүйесі – Ресей жерсеріктік байланысының негізгі желісі, ол біратты жерсерік негізінде жұмыс жасайды. Әмбебап жерсеріктер ақпараттың түрлі түрлерін тарату үшін қолданылады: теледидар, телефония және радиотарату мәліметтері.

«Горизонт» сериясының техникалық сипаттамасымен оның транспондерлері 12.2 және 12.3 кестелерде көрсетіліп кеткен.

 

12.1 Кесте

Жерсеріктік жүйе параметрлері	Intelsat	«Интерспутник»		Inmarsat
Статус	Глобалды	Глобалды		Глобалды
ЖЖС	Intelsat VII (VII А)	«Экспресс»	«Галс»	Inmarsat IIF1 – IIF4
ГО күйі	1º, 18º, 50º, 53º з. д.; 66 º, 174 º, 177 º в. д.	80 º в. д.	36 º в. д.	64,5 º, 178 º в, д.; 15,5 º, 54,5 º з. д.
Ұшырылу жылы	1994, 1996, 1995, 1995, 1995, 1993, 1994	1996	1994	1990,1991 1991,1992
Жұмыс істеуінің есептік мерзімі, жыл	14	3/5	5 – 7	10
ЖЖС массасы, кг	1473	2500	2500	824
Қорек көзінің қуаты, Вт	4000 (5300)	2400	2400	1142
Диапазон, ГГц	6/4; 14/11	6/4; 14/11	17/22	1,6/1,5; 6/4
ЖЖС стволдар саны	26+10 (14)	5+1	3	–
Қызмет ету аймағы	ГС; 2*ЖГС; 4*ЗС; ТС; 3*ТС (14/11)	ГС; ЖГС;  ТС (14/11)	2*ТС	ГС
Стволға кететін қуат, Вт	20/30 (ГС; ТС); 10/16 (ЖГС; ЗС); 35/50 (14/11)	15	2*80 1*50	–
ЭИИМ. дБВт	26/29 (ГС); 33 ЖГС (ЗС); 33/36 (ТС); 47/45 (ТС 14/11)	25,6 (ГС);  28 (ЖГС); 326,8 (14/11)	53	24 (6/4); 39 (1,6/1,5)
Стволдың жиілік жолағы, МГц	10*36; 22*72; 4*112 (8*112)	36	27	–
ЖЖС төзімділігі, дБ/К	-12 (ГС);  -8,5 (ЖГС)	-17 (ГС; ЖГС); -10 (14/11)	0	–
Өткізгіштік қасиеті, арналар	–	–	3 ТВ	250/125
ГС – глобалды сәуле; ЖГС – жартылай глобалды сәуле; ЗС – зоналық сәуле; ТС – тар сәуле; КС – кең сәуле.

12.2 Кесте

Тағайындалуы	Мәліметтерді тарату, теледидар, телефония, Интернет, радиотарату, видеоконференц байланыс, және т.б.
Орбита	геостационарлы
Орбитадағы тура ұсталынып тұру	±0,5° (батыс-шығыс бағытында) ±2° (солтүстік-оңтүстік бағытында)
Қызмет ету мерзімі	3 жыл
Стабилизация	Үш ості
Ретранслятормен қолданылатын қуат	1200 Вт
Салмағы	2300±25 кг
Қоректену көзінің қуаты	1700 Вт
Антенналар	2 қабылдаушы 17°х17°, глобалды 1 қабылдаушы 6°х12°, зоналық 1 қабылдаушы 5°х5°, зоналық 2 таратқыш 17°х17°, глобалды 1 таратқыш 9°х18°, жартылай глобалды 1 таратқыш 6°х12°, зоналық 1 таратқыш 5°х5°, зоналық

 

12.3 Кесте

Параметрлері	C-диапазон	Ku-диапазон
Транспондерлер саны	6	1
Жиілік жолағының ені, МГц	34/40	34
Орталық жиіліктер (тарату/қабылдау) МГц	№6 - 6000/3675 №7 - 6050/3725 №8 - 6100/3775 №9 - 6150/3825 №10 - 6200/3875 №11 - 6250/3925	№12 - 14325/11525
Шығыс қуат, Вт	10.5 (5 транспондер) 65 (1 транспондер)	15 (1 транспондер)
Дабыл поляризациясы	дөңгелек	дөңгелек
тарату	сол жаққа айналу	сол жаққа айналу
қабылдау	оң жаққа айналу	оң жаққа айналу
Сәуле ортасындағы ЭИИМ, дБВт	28,5 - 47,5	39,5
Сәуле ортасындағы төзімділік, дБ/К	-13,0 (3 транспондер) -8,0 (3 транспондер)	-5,0 (1 транспондер)

 Стволдардың типтік жүктелімі: 6 – шы және 10 – шы стволда «Москва» және «Орбита» станцияларының желісіне ТД тарату үшін қолданылады, 8 – ші ствол жиіліктік көпстанциялы рұқсатты азарналы байланыс ұйымы үшін қолданылады. Қалған стволдар негізінен жиіліктік және уақыттық көпстанциялы рұқсаты бар әдісті көпарналы байланыс ұйымы үшін қолданылады.

Ретронслятор құрылысы түрлі қабылдаушы және таратушы борттық антенналарға стволдар тобын қосуға мүмкіндік береді. Осылайша, барлық тақ стволдар ашылуы 17*17° глобалды антеннаға немесе ашылуы 6*12° болатын Зоналық антеннаға қосылуы мүмкін.

«Москва» ТД жүйесін қолдану кезіндегі 6 – шы ствол ашылуы 5*5° тарбағытталған антеннаға қосылады, ал «Москва – Глобалды» ТД жүйесінде глобалды антеннаға қосылады. Осы кезде тарбағытталған антенна Жер бетіндегі бірнеше тіркелген нүктелерді бағыттау мүмкіншілігіне ие болады.

Жер желісі антенналық диамерлері 12 және 25м өткізгіштік қасиетті және түрлі қиыншылығы бар ЖС тұрады және сәйкес келетін жерсеріктік байланыс орталығы болып табылады.

«Орбита» станциясының негізінде құрылатын перифериялық станцияларда 12м диаметрлі антенна болады және өзара және орталық станциялармен дуплексті байланысты қамтамасыз етеді.

«Горизонт» жүйесінде тәуелсіз желілер қатары жұмыс істейді: «Интерспутник», «Орбита», «Москва – Глобалды», «Жарық» және басқалары.

 

Әдебиеттер тізімі

 1. Спутниковая связь и вещание:  Справочник. Под ред. Л.Я.Канто­ра.- М.: Радио и связь, 1997. - 344с.

2. Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник для ВУЗов. Под ред. В.И.Иванова.-2-е изд.-М.: Горячая линия-Телеком, 2003.–232с.

3 Невдяев Л.М.,Смирнов А.А. Персональная спутниковая связь.-М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1998.-216c.

4. Мамаев Н.С. Спутниковое телевизионное вещание. Приемные устройства.-М:Радио и связь, 2000.

5. Тяпичев Г.А. Спутники и цифровая радиосвязь.-М: Тех Бук,2004.-288с.

6. Горностаев Ю.М. и др. Перспективные спутниковые системы связи/ Горностаев Ю.М.,Соколов В.В., Невдяев Л.М.-М.:Горячая линия-Телеком, 2000.-132c.

7. Мордухович Л.Г., Степанов А.П.  Системы радиосвязи. Курсовое проектирование.-М.: Радио и связь, 1987.- 192 с.

8. Бадалов А.Л., Михаилов А.С. Нормы на параметры электромагнит­ной совместимости РЭС: Справочник.  -М.: Радио и связь, 1990.

9. Феер К. Беспроводная цифровая связь: Методы модуляции и расширения спектра:Пер.с англ./Под ред.В.И.Журавлева.-М.:Радио и связь, 2000.-520с.

10. Машбиц Л.М. Компьютерная картография и зоны спутниковой связи.-М.:Радио и связь, 2000. -256с.

11. Немировский А. С., Рыжков Е. В. Системы связи и радиорелейные линии.- М.: Связь, 1980. – 432с.

12. Справочник по радиорелейной связи. Под ред. С. В. Бородича. – М.: Радио и связь, 1981. – 415с.

13. Мордухович Л. Г. Радиорелейные линии связи. – М.: Радио и связь, 1989. – 160с.

14. Хенне И., Торвальдсен П. Проектирование радиорелейных линий прямой видимости. – Nera Telecommunication, 1994. – 1545с.

15. Учебное пособие Лобача В.С. http://vlobatch.narod.ru

16. Кунегин С.В. http://kunegin.narod.ru