Организация УКВ связи

1. Вводная часть. Понятие радиолокации включает в себя процесс обнаружения и определения местоположения различных объектов в пространстве с использованием явления отражения радиоволн от этих объектов. В связи с этим характеристики используемых радиоволн и особенности их распространения в различных условиях имеют первостепенное значение для достижения требуемого результата.Диапазон УКВ имеет определенные преимущества по сравнению с волнами других диапазонов. Применение диапазонов УКВ объясняется преимуществами, свойственными радиоволнам этого диапазона по сравнению с волнами других диапазонов.

Радиоволны УКВ диапазона хорошо отражаются от предметов, встречающихся на пути их распространения. Это позволяет получать интенсивные сигналы, отраженные от целей, облученных радиолокационной станцией.В диапазоне УКВ легче получить остронаправленный радиолуч, необходимый для измерения угловых координат цели. В этом диапазоне наблюдается значительно меньше индустриальных помех. Первые радиолокационные станции работали в метровом диапазоне они имели низкую разрешающую способность и невысокую точность определения угловых координат целей.

В настоящее время в радиолокации практически применяют почти весь сантиметровый диапазон волн и начинают осваивать миллиметровый диапазон.В этих диапазонах радиолокационные станции имеют относительно мало габаритные антенны, отличающиеся остронаправленным действием и обладающие высокой разрешающей способностью. В диапазоне УКВ имеется возможность применения антенн с большей направленностью при малых габаритах может быть предан широкий спектр частот.

Недостатком низовой УКВ радиосвязи является ограниченная дальность, влияние рельефа местности на распространение и поглощение радиоволн УКВ диапазона. В диапазоне метровых волн УКВ радиовещание ведется с помощью частотной модуляции ЧМ, применение которой обеспечивает высококачественный и помехозащищенный прием.Главные параметры радиоприемного тракта приемника в диапазоне УКВ можно разделить на три основные группы Ш параметры, зависящие от действия собственных шумов радиоприемного тракта Ш параметры, характеризующие помехоустойчивость приемника при воздействии возможных внешних помех Ш параметры, определяющие способность приемника воспроизводить радиовещательные программы с допустимым качеством. 2.Техническая часть. 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОСТАНЦИЯХ УКВ-ДИАПАЗОНА Радиостанции УКВ-диапазона 30 3000 МГц обеспечивают обмен информацией в зоне прямой радиовидимости.

Наиболее интенсивно используются диапазоны частот 30 88. 100 152, 225 400 МГц. Диапазон частот 30 88 МГц широко используется в войсковых радиостанциях УКВ-связи, в том числе в перспективных радиостанциях, создаваемых по программам SIIMITAR V Великобритания, TCF-950 Франция. Диапазон частот 100 156 МГц наиболее распространен в радиостанциях УВД и УТА. Вместе с тем рекомендациями МККТТ в этом диапазоне предусмотрено следующее распределение частот, МГц 100 108 радиовещание 108 118 авиационные радионавигационные системы 118 132 авиационные подвижные радионавигационные системы 132 144 и 148 152 правительственная связь 144 148 радиолюбители. 2. ДЕЙСТВИЕ ШУМА ПРИ ПРИЕМЕ ЧМ КОЛЕБЕНИЙ. Шумы, действующие в тракте приема, могут быть разделены на внешние индустриальные, атмосферные и космические, поступающие в антенну вместе с сигналом, и внутренние, возникающие в самом приемнике.

Источником внутренних шумов являются элементы приемника, при чем при слабых уровнях входного сигнала в основном оказывают влияние шумы входных цепей, усилителя радиочастоты, смесителя, а при сильных сигналах шумы усилителя ограничителя, частотного детектора, предварительного усилителя звуковой частоты.

Явление порога подавление слабого мешающего сигнала, сильным особенность приемников сигналов с ЧМ. В надпороговой области, когда уровень сигнала превышает уровень шума, спектральная плотность мощности шума на выходе приемника растет пропорционально квадрату частоты Прил. рис.1, т.к. частотный детектор преобразует равномерный спектр шума в квадратичный.

В связи с этим для снижения уровня шумов на передающей стороне вводят цепи предыскажений поднимающие верхние частоты модулирующего сигнала, а в приемнике цепи компенсации предыскажений Прил. рис.3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ РАДИОПРИЕМНОГО ТРАКТА И ИХ ОСОБЕННОСТЬ. Блок УКВ в переносных и стационарных радиопримных устройствах является конструктивно самостоятельным устройством, размещнным на шасси приемника.

В малогабаритных изделиях в большинстве случаев каскады усиления и преобразования радиочастоты размещены на обшей плате радиоприемного тракта.

Структурная схема блока Прил. рис3. Тракт может быть разделен на два функциональных узла, которые в большинстве случаев конструктивно выполняются в виде отдельных блоков блока УКВ и блока промежуточной частоты ПЧ частотного детектора ПЧ ЧД. В блоке УКВ осуществляются выделение входного сигнала, его усиление и преобразование до ПЧ, величина, которой принята равной10,7 МГц. В блоке ПЧ ЧД производится выделение, усиление, ограничение и частотное детектирование ПЧ сигнала.

Из выходного сигнала формируются управляющее напряжение системы АПЧ. Кроме того, в тракте ПЧ ЧД, как правило, содержится схема бесшумной настройки, осуществляющая исключение подачи сигнала на выход тракта, при отсутствии несущей полезного сигнала на входе приемника.

Тем самым устраняются неприятное воздействие шумов на слух потребителя при перестройке с одной станции на другую. Эта же схема устраняет действие так называемых боковых настроек. Входная цепь служит для согласования с антенной обычно волновое сопротивление 75 Ом. Усилитель радиочастоты усиливает принимаемый сигнал и осуществляет основную частотную селекцию по зеркальному и побочным каналам приема. Гетеродин один из основных узлов блока.Стабильность частоты его колебаний определяет стабильность настройки всего приемника.

Для уменьшения паразитных каналов приема форма колебаний гетеродина должна быть приближена к синусоидальной. Кроме того, устойчивость гетеродина определяет устойчивость приемника к перекрестным помехам. В приемниках с сетевым питанием необходимо исключать попадание в цепи гетеродина напряжения с частотой сети и ее гармоник.Помеха такого рода может вызвать паразитную частотную модуляцию напряжения гетеродина и как, следствие, фон на выходе приемника.

Перестройка входных цепей и гетеродина осуществляется с помощью варикапов, конденсаторов переменной емкости или индукторов переменных индуктивностей. Настройка с помощью варикапов получила наибольшее распространение.Однако применение переменных конденсаторов и индукторов в качестве элементов настройки входных цепей позволяет снизить уровень комбинационных помех обычно на 20 30 дБ. Тракт промежуточной частоты и частотного детектирования ПЧ ЧД определяет селективность по соседнему каналу, нелинейные искажения, предельную величину отношения сигналшум на выходе, подавление АМ сигнала и т.д. Структурные схемы трактов ПЧ ЧД радиовещательных приемников строятся по принципу сосредоточенной селекции. Помимо основных каскадов, обеспечивающих обработку ЧМ сигнала, т.е. фильтра сосредоточенной селекции, усилителя ограничителя, частотного детектора, современный тракт ПЧ ЧД включает в себя схемы индикации точной настройки, уровня поля и многолучевого приема, без которых затруднен качественный УКВ прием, а также схему бесшумной настройки.

Усилитель ограничитель схемы индикации.

Для высококачественного радиоприема должно осуществляться АМ не менее 30дБ во всем диапазоне звуковых частот.Кроме эффективного подавления АМ сигнала усилитель ограничитель должен иметь фазочастотную характеристику, стабильную в широком диапазоне изменения входных сигналов, обеспечивать необходимые величины входного напряжения, при котором начинается ограничение выходного сигнала и выходного напряжения для работы частотного детектора, а также минимальное воздействие шумов на проходящий сигнал. Разработан ряд интегральных схем, которые включают в себя восьмикаскадные дифференциальные усилители ограничители К174УР1, К174УР3, К174ХА6, удовлетворяющие необходимым требованиям.

Наиболее целесообразно применение интегральной схемы К174ХА6, которая помимо ограничителя функционального перемножителя для построения частотного детектора совпадений имеет в своем составе схему бесшумной настройки индикации поля, а также схему автоматического отключения работы системы АПЧ. Электрическая принципиальная схема усилителя - ограничителя тракта ПЧ ЧМ приемника высокого класса приведена в прил. рис.7. Ограничитель рассчитан на работу с внешним частотным детектором, поэтому схема автоматического отключения АПЧ не используется.

Предварительный усилитель выполнен на малошумящем транзисторе КТ 368А VT1. Сигнал детектируется по амплитуде детектором, включенным в интегральную схему К174ХА6. К напряжению с выхода Вывод 14 добавляется напряжение с выхода внешнего детектора АМ, осуществляющего детектирование сигнала на выходе предварительного каскада усилителя ограничителя.

Тем самым расширяется диапазон входного сигнала, при котором сохраняется работоспособность индикатора МЛП. 2.4. СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ УКВ РАДИОСТАНЦИИ. управление осуществляется с помощью четырех многофункциональных кнопок, звуковое подтверждение нажатия кнопок, индикация частоты с помощью жидкокристаллического индикатора от импортного телефона, введен изменяемый шаг перестройки частоты, частота может изменяться с шагом 25100 кГц или 520 кГц, в схему введен микрофонный усилитель.

Режим работы с разносом частоты 600 кГц через ретранслятор.Схема синтезатора частоты УКВ радиостанции Прил. рис.4, печатная плата с перемычками Прил. рис.5 Краткие пояснения к схеме J3 - контакт подключения кнопки увеличения частоты на 25 кГц 25 J4 - контакт подключения кнопки уменьшения частоты на 25 кГц -25 J7 - контакт подключения кнопки уменьшения частоты на 100 кГц -100 вторые контакты кнопок подключены к общему проводу синтезатора.

Одновременное нажатие кнопок 25 и -25 переключает синтезатор в режим ретранслятора. При этом в крайнем левом разряде индикатора появляется буква Р. Повторное нажатие этих двух кнопок возвращает синтезатор из режима ретранслятора в обычный режим и буква Р в левом разряде индикатора пропадает.Одновременное нажатие кнопок 100 и -100 переключает шаг перестройки.

После этого кнопки J3 и J4 перестраивают синтезатор на 5 и -5 кГц соответственно, а кнопки J6 и J7 на 20 и -20 кГц. Повторное нажатие возвращает синтезатор в режим перестройки 25100 кГц. По включению ретранслятор выключен, частота 145300 в Тамбове общий канал, шаг перестройки 25100 кГц. Контакты J9, J10, J11 - подключение ЖКИ от телефона Panaphone. Контакты J12, J13 - контроль нажатия кнопок. Сюда подключается пьеза пищалка от китайских телефонов.Контакт J14 - переключение прием - передача.

Передача - лог. 0. Контакт J15 - микрофонный вход. Контакты J1, J2 - питание синтезатора. Контакт J5 - выход захват. Может использоваться для блокировки передатчика при отсутствии захвата ФАПЧ. Контакт J8 - выход синтезатора. Синтезатор выполнен на односторонней печатной плате с перемычками. Это сделано из-за того, что в любительских условиях трудно изготовит двухстороннюю плату с металлизацией отверстий.Проще распаять несколько перемычек. 2.5 ФИЛЬТРЫ СЕМЕЙСТВА ГРЯДА ДЛЯ ДИАПАЗОНОВ УКВ И FM. Использование фильтров диапазонов УКВ и FM при формировании антенного или головного комплекса весьма существенно повышает помехозащищенность полезных радиосигналов, особенно при многочастотном воздействии с весьма различающимися уровнями сигналов что наиболее часто и встречается на практике.

К фильтрам обычно предъявляются следующие основные требования Ш высокая селективность Ш отсутствие дополнительных паразитных всплесков АЧХ Ш малая неравномерность АЧХ в полосе диапазона Ш малые проходные потери Ш малая величина неравномерности группового времени задержки ГВЗ Ш хороший коэффициент согласования Кст.U Ш долговременное сохранение параметров при воздействии дестабилизирующих факторов Ш высокий коэффициент радиоэкранирования, в противном случае бесцельна сама фильтрации.

Параметры фильтров представлены в табл.1. Наименование параметраФК УКВ МДиапазон рабочих частот, МГц65,8 74Неравномерность АЧХ, дБ Потери на проход, дБ Коэффициент подавления при отстройке от номинальной частоты, дБ МГц МГц МГц Тип соединительных коннектеровFДиапазон рабочих температур, С-3060Габариты, мм Масса, кг0,080,2 Все фильтры допускают ток транзита 0,5 А напряжением до 24 В 2.6. ПОМЕХИ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНОМУ ПРИЕМУ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С НИМИ. Рассмотрим вопрос о помехоустойчивости УКВ-аппаратуры.

Часто предельная дальность радиосвязи определяется помехами внешнего происхождения, которые условно можно разделить на три основные группы - помехи от других радиостанций, импульсные помехи и шумовые помехи.

Помехи, относящиеся к первой группе, появляются под действием мощных сигналов близко расположенных любительских радиостанций, а также под действием мощных сигналов телевизионных и радиовещательных передатчиков. В первом случае мешающий сигнал попадает в полосу пропускания усилителя высокой частоты смесителя, а часто и в полосу пропускания последующих каскадов.Под действием мощной помехи меняется режим работы этих каскадов, что может привести к полному пропаданию полезного сигнала.

Меры борьбы с подобными помехами - это повышение линейности и возможно меньший коэффициент усиления каскадов, предшествующих узкополосному фильтру. Помехи от телевизионных передатчиков могут непосредственно воздействовать на входной каскад УВЧ и проникать по так называемым комбинационным каналам. Меры борьбы с подобными помехами - повышение качества гетеродина и улучшение селективности УВЧ. Помехи, относящиеся ко второй группе - импульсные помехи.Они более характерны для городских условий.

Это помехи от систем зажигания автомобилей, от коллекторных электродвигателей, от искрения контактных проводов трамваев и троллейбусов, а также от большого количества прочих источников. Если импульсные помехи хорошо выделяются на фоне шумов в виде отчетливых щелчков или тресков, то в таком случае достаточно эффективно помогают различного рода ограничители амплитуды.В условиях большого города импульсные помехи от многих источников сливаются в сплошной шум, который на слух воспринимается как шум теплового происхождения.

Импульсные помехи такого вида непосредственно примыкают к помехам, относящимся к третьей группе, т. е. к шумам различного происхождения. Как уже указывалось, это могут быть шумы космического происхождения, прежде всего Солнца, а также тепловые шумы, излучаемые атмосферой и земной поверхностью. На большом удалении от города именно эти шумы определяют предельную чувствительность радиостанции.При антенне, направленной на горизонт, интенсивность таких шумов составляет примерно 1 kТо. В условиях города интенсивность шумов может возрастать в десятки, и даже сотни раз. К сожалению, принципиально отсутствуют методы борьбы с помехами такого рода. Единственное, что можно делать это по возможности сужать полосу пропускания приемника.

Однако особенности человеческого уха таковы, что даже при приеме телеграфных сигналов не имеет смысла делать полосу пропускания приемника уже, чем 500 1000 Гц. Влияние импульсных помех на УКВ практически не проявляется, исключая помехи от систем зажигания автомашин.

Особое внимание при радиовещательном приеме приходится уделять индустриальным промышленным импульсным помехам.Различают два пути проникновения промышленной помехи в радиоприемник в виде электромагнитного поля, излучаемого источником помехи действует на сравнительно короткие расстояния, и в виде колебания, распространяющегося по токонесущим проводам линиям электропередачи, контактным сетям электросети и т.д. на расстоянии в несколько километров.

Такая помеха может проникать или в результате приема на антенн у электромагнитного поля, излучаемого сетью, питания, или через цепи питания радиоприемника, подключенного к той же сети. Уровни помех в виде поля на определенных расстояниях и в виде напряжения в месте подключения установки в сеть общего пользования определяются соответствующими нормами.Для уменьшения уровней помех в месте их возникновения используются искрогасящие контуры Прил. рис.8, а, защищающие контакты от интенсивных импульсов тока при их включении и выключении, специально дроссельные фильтры от помех, имеющие АЧХ по типу фильтров НЧ Прил. рис.8, б, эффективные экраны.

Для уменьшения индустриальной помехи в месте приема используются методы повышения отношения сигналпомеха, защиты входа приемника и подавления помех в самом радиовещательном устройстве.Так как промышленная помеха в большинстве случаев импульсным процессом, то следует применять и методы борьбы с импульсными помехами.

Используют вынесение антенны из зоны интенсивной помехи, применяют направленные антенны, а также антенны, не согласованные с излучением источников импульсных помех по виду доминирующей составляющей поля и характеру поляризации радиоволны. Подавление промышленной помехи на входе радиоприемника достигается также при использовании приемных антенн с горизонтальной поляризацией принимаемой волны, например горизонтального вибратора.Причина этому вертикальная поляризация волны, создаваемой рядом источников промышленных помех, вследствие чего эти источники на выходе приемной антенны с горизонтальной поляризацией не создают заметных уровней.

Для устранения пути проникновения помехи через питающую сеть переменного тока на ее входе со стороны радиоприемного устройства помещают фильтры Прил. рис.8, б или конденсаторы, включаемые параллельно сетевой обмотке силового трансформатора в блоке питания радиоприемника.Там же иногда используют экранирующую обмотку Прил. рис.8, в один или несколько слоев провода, выполняющего роль, электростатического экрана, существенно ослабляющего электрические компоненты поля, свойственные многим источникам помех.

Так как экранирующая обмотка не замкнута, то влияние ее на магнитный поток трансформатора исключается.Для борьбы с импульсной помехой используют ее подавитель устройство, закрывающее вход РП на время действия помехи и обеспечивающее на это время прежнее значение сигнала. 2.7. ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ АНТЕНН МЕТРОВОГО ДИАПОЗОНА. Антенной метровых волн или УКВ антенной у радиолюбителей, как правило, служит излучатель для двухметрового любительского диапазона 144 146 Гц. Широкое распространение получили антенны горизонтальной поляризации.

Множество радиолюбительских УКВ станций, УКВ радиовещание излучают волны горизонтальной поляризации. В любительском УКВ диапазоне вертикальная поляризация применяется, как правило, в весьма распространенной радиорелейной ЧМ связи.Рациональный выбор антенны УКВ диапазона.

Можно дать следующие рекомендации по практическому применению любительских УКВ антенн ь для удовлетворения средних запросов самым экономичным решением является обычная директорная антенна с тремя максимум с шестью элементами ь более высоким требованиям по усилению отвечают многоярусные системы из простых антенн с относительно большой горизонтальной шириной диаграммы, допускающей быстрое сканирование пространства ь многовибраторные антенны рекомендуются в первую очередь для охоты за станциями, соревнований и установления сверх дальних связей ь антенны Яги высокой эффективности длинная директорная антенна наиболее экономичны для специальных применений, например для работы метеорных следах, установления прицельных связей и особенно для сеансов связи через трассу Земля Луна Земля. УКВ антенны мифы и реальность. 1. Радиолюбители, конструирующие антенны, нередко тратятся силы и жертвуют свободным временем, пренебрегая физикой. 2. Ветер, коррозия, суеверие и утопическое ожидание чуда вот безжалостные враги каждой любительской антенны. 3. У любой антенны усиление меньше, чем думается.

Если выполнить точные измерения, строго оценить диаграмму направленности и учесть погрешности, результат всегда хуже ожидаемого. 4. Сравнительные измерения с образцовыми вибраторами в любительских условиях ненадежны и дают расхождения до 3 дБ. 5. Часто упускают из виду, что на практике простые антенны оказываются эффективнее громоздких сооружений. 6. Важно не только построить высокоэффективную антенну, но и обеспечить неизменность ее характеристик в течение длительного времени эксплуатации.

Здесь особенно часто не соблюдаются некоторые правила используются неподходящие или несовместимые материалы Латунная трубка становится хрупкой и разрушается элементы ломаются из-за нарушения плотной посадки в креплении провисает траверса антенны влага проникает в симметрирующее звено или кабель и т.д. 7. Многие УКВ антенны допускают несимметричное питание, что удивляет даже специалистов.

Однако будьте осторожны, сводя антенны в группы 8. Высокая эффективность создаваемой антенны вопрос не только затрат, но и понимания и способности использовать фундаментальные законы природы, возможность адекватно оценить реальную ситуацию.

Ведь где-нибудь на руднике антенна Яги всего лишь груда трубок. 2.8. ЭТАЛОННЫЕ АНТЕННЫ ДЛЯ УКВ ДИПАЗОНА. Методы средства измерений для антенных устройств унифицированы Международной комиссией по электронике IEC в рекомендации 138 1962г Для определения усиления в качестве образца сравнения используется эталонная антенна.

Поскольку изотропный излучатель сделать не возможно, в УКВ диапазоне эталонной антенной служит полуволновый вибратор. Он выполняется в виде петлевого вибратора и настраивается на измерительную частоту так, чтобы его сопротивление было чисто активным.Подобные нормальные вибраторы показаны в прил. рис.9 10. Номинальное входное сопротивление петлевого вибратора при резонансной частоте составляет 300 Ом точнее, 292Ом. Расстояние между клеммами вибратора можно менять на 0,5 1,5 от длины волны, при этом влияния на остальные параметры антенны не оказывается обычно задается типовой промежуток от 8 до 25 мм. Как всегда, местом крепления служит середина вибратора, причем изоляционный материал в минимальном количестве.

При измерениях в УКВ области нередко бывает выгоднее использовать стандартизированную направленную антенну с определенным усилением.Подобная антенна стандартного усиления была рекомендована Национальным Бюро стандартов США NBS. Эскиз этой антенны представлен в прил. рис.11. Она выполнена в виде двух параллельных полуволновых вибраторов, отстоящих друг от другого на л2 и от полотна отражателя на л4. Это расстояние ограничено рамкой, сторона которой имеет длину 1л. Вибраторы связаны линией из параллельных трубок с волновым сопротивлением 178 Ом отношение между трубками к их диаметру приблизительно равно 2,2. Трубки линии и элементы антенны изготовлены из одного и того же материала в зависимости от области частот отношение лd для элемента лежит между 107160МГц и 72882МГц. В геометрическом центре линии связи находятся клеммы питания.

Опора линии длиной л4 в этом мете выполнена в виде щелевого симметрирующего трансформатора, который преобразует полное сопротивление в соотношении 14 так, чтобы к кабельной розетке на тыльной стороне отражателя можно было подключить 50-омный коаксиальный кабель.

Полотно отражателя образовано сеткой из алюминиевого провода. Ширина ячейки не превышает л10. На тыльной стороне отражателя имеются элементы жесткости и крепления. 2.9. СРЕДСТВА СВЯЗИ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ. Одной из специфических задач, решаемых современными средствами навигации и связи является контроль за перемещением опасных горюче-смазочные материалы, сжиженный газ, химически активные и взрывчатые вещества и крупногабаритных грузов.

Такие перевозки связаны с необходимостью непрерывного контроля местоположения и параметров движения транспортного средства и действий водителя, а во многих случаях и состояния перевозимого груза.

Установка на борту транспортных средств этого типа аппаратуры связи позволяет повысить безопасность перевозок. Наиболее широкое распространение на автомобильном транспорте получили средства ультракоротковолновой УКВ связи.Они позволяют организовать обмен речевыми сообщениями и данными между пунктами диспетчерского управления и транспортными средствами с высокой интенсивностью при относительно малой стоимости сеанса связи.

Связь ведется через наземную стационарную базовую радиостанцию, установленную непосредственно в пункте диспетчерского управления или в компании, предоставляющей услуги связи. Каждая базовая станция обслуживает все подвижные объекты, находящиеся в зоне ее электромагнитной доступности.Одна базовая станция имеет ограниченную оперативную зону радиусом несколько десятков километров, поэтому для ее увеличения могут использоваться несколько таких станций, формирующих единую радиосеть. Для организации УКВ-связи необходима развитая наземная радиотехническая инфраструктура, которая может включать в себя десятки и сотни стационарных станций например, в Канаде функционирует УКВ-радиосеть обмена данными в составе 360 базовых станций, имеющая оперативную зону около . Для обеспечения перевозок опасных и крупногабаритных грузов задействуются ведомственные корпоративные радиосети.

Радиосети общего пользования например, сотовая связь, как правило, не используются. Ведомственные радиосети строятся на аппаратуре транковой или конвенциональной связи.

Выбор типа средств связи определяется конкретными требованиями потребителя. Некоторые компании, попытавшиеся развернуть транковые системы для интенсивного обмена данными и вложившие в это крупные финансовые средства, столкнулись с серьезными техническими трудностями, которые так и остались неразрешенными.Несколько слов о причинах возникших проблем и особенностях поведения транковые систем при работе с большими потоками данных, характерными для систем диспетчерского управления транспортом.

Независимо от типа, производителя и модели оборудования все эти системы имеют одну общую особенность способ выделения рабочего канала. Механизм сигнализации обеспечивает доставку произвольного запроса от мобильного пользователя, выделение свободного канала связи и перевод группы пользователей на работу по этому каналу.В настоящее время применяются различные методы передачи сигнализации - от использования высокоскоростного канала управления до аналоговых тональных сигналов и низкоскоростных потоков данных.

Независимо от используемого метода все они имеют ограниченную пропускную способность, которая характеризуется количеством выполняемых запросов на предоставление рабочего канала в секунду.Поскольку транковые системы создавались для обмена речевыми сообщениями, возможности по обработке запросов на предоставление рабочего канала, заложенные в механизме сигнализации, ориентированы на обслуживание обмена речевыми сообщениями.

При этом обмене продолжительность одного сеанса связи относительно велика и в среднем составляет от 10 до 20 секунд. Так, одна из наиболее быстрых реально существующих систем обеспечивает нормальную работу при обработке до 10 запросов на предоставление канала связи в секунду. При 12 запросах происходят уже серьезные задержки, а при дальнейшем увеличении количества запросов происходит быстрое насыщение системы.Служебный канал использует стандартный протокол типа слотовая Алоха Slotted Aloha, который позволяет адекватно решать задачу предоставления каналов для обмена речевыми сообщениями.

Представленные ниже примеры демонстрируют порядок обработки запросов на предоставление рабочего канала при большом количестве На первый взгляд рассматриваемая транковая система в состоянии справиться с таким потоком данных.Однако первым слабым звеном в этом случае является служебный канал, способный обслужить 10-15 запросов на предоставление канала в секунду. Совершенно понятно, что передача запроса и предоставление канала для каждого доклада о местоположении просто невозможны.

В этом случае необходимо использование другой схемы управления каналами или данными, либо обеспечение возможности обслуживания более 30 запросов на предоставление канала связи, например, путем задействования дополнительных служебных каналов при этом здесь не учтены запросы на обслуживание обмена речевыми сообщениями, что существенно увеличивает нагрузку на систему и требования к ее пропускной способности.

В рассмотренной ситуации транковая система не сможет обеспечить работу того же количества бензовозов, с которым она легко справлялась в описанном выше примере. Слабым звеном любой транковой радиосети при обеспечении обмена данными является не только механизм сигнализации.Время, необходимое для получения доступа мобильного пользователя к канальным ресурсам системы, представляет собой еще одно серьезное ограничение. Эффективность мобильной системы обмена данными для транковых и конвенциональных радиосетей зависит от одних и тех же параметров.

Даже если допустить, что служебный канал позволяет предоставлять доступ к рабочим каналам достаточно быстро например, в системе, где используются несколько служебных каналов, для решения стоящей типовой задачи потребуется 341,63 27 рабочих каналов.В свою очередь, в конвенциональной радиосети в зависимости от возможностей применяемого оборудования обеспечивается передача от шести до 10 докладов в секунду при скорости обмена данными 4800 битс. Кроме того, конвенциональная аппаратура имеет более высокую скорость обмена данными по сравнению с транковой в современных конвенциональных системах скорость обмена данными достигает 32 кбитс и обеспечивается передача более 20 докладов в секунду.

При такой интенсивности докладов для передачи данных о местоположении 2000 транспортных средств с заданной периодичностью необходимо не более пяти трех каналов. Таким образом, при создании ведомственных радиосетей для обслуживания перевозок опасных и крупногабаритных грузов в случае высокой интенсивности речевого обмена и малого объема цифровых данных целесообразно применять аппаратуру транковой, а при высокой интенсивности передачи данных и незначительном речевом обмене - конвенциональной связи.

Использование средств связи и навигации при выполнении перевозок опасных и крупногабаритных грузов позволит повысить их безопасность и эффективность. 2.10. УКВ СИСТЕМЫ ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ EVOLIUM Microwave.

EVOLIUM Microwave это семейство цифровых радиостанций для связи точка-точка point-to-point, которые удовлетворяют различные потребности цифровой связи в частных сетях и сетях общего пользования.Семейство систем дальней связи EVOLIUM Microwave поддерживает однородные решения для частот от 1,5 до 8ГГц, обеспечивая максимальную производительность в каждом диапазоне. Малая и средняя пропускная способность 1,5-2-7-8 ГГц. Диапазоны 1.5, 2, 7 и 8 ГГц соответствуют международным стандартам передачи радиосигналов по каналам с малой и средней пропускной способностью.

Системы ближней связи в ультракоротковолновых диапазонах особенно хорошо подходят для дальней связи в пригородных районах и сельской местности. Кроме того, они могут использоваться для развертывания частных сетей и сетей общего пользования в городских и пригородных районах.Свойства УКВ-систем дальней связи EVOLIUM ь Полное семейство однородных продуктов от 1.5 до 8 ГГц. ь Поддержка любого трафика от 2x2 до 16x2 от 1х8 до 4х8 и 34 Мбитс. ь Повышенная производительность передачи за счет модемов с высокой спектральной эффективностью 16 QAM или 4 QAM, технологии упреждающей коррекции ошибок и адаптивного выравнивания. ь Программно-управляемые широкополосные синтезаторы. ь Программное расширение полосы пропускания. ь Возможность кросс-подключений. ь Встроенные сервисные каналы и боковой трафик wayside traffic 2 Мбитс при 34 Мбитс. ь Режим ожидания, различные варианты занимаемой площади, опции независимого режима ожидания в отдельных каналах. ь Интегрированные средства сетевого управления TMN. ь Возможность загрузки программного обеспечения в режиме онлайн.

Передача данных ь поддержка мультиплексирования в сетях передачи данных ЛВС, ГВС, ь связь с высокоскоростными цифровыми терминалами факс, видеоконференции и т.д ь использование отраслевых сетей трубопроводы, электросети, железные дороги и т.д Пропускная способность УКВ-системы дальней связи поддерживают функции мультиплексирования и передачи данных со следующей полосой пропускания 2x2, 4x2, 8x2, 16x2, 1х8, 2х8, 3х84х2, 4х8 и 342 Мбитс Технические характеристики ь Отличная спектральная эффективность за счет цифровой фильтрации при модуляции 4 QAM или 16 QAM. ь Современные свойства упреждающая коррекция ошибок FEC и эквалайзер позволяют еще более повысить характеристики радиосвязи. ь Цифровой фрейм включает код идентификации канала, что исключает прием ненужных сигналов. ь Вращающиеся антенны позволяют работать в более широком диапазоне частот и более настраивать частоты. ь Системы поддерживают ближнюю и удаленную обратную связь, а также имеют встроенную матрицу перекрестной связи для тестирования сети и изменения ее конфигурации. ь Использование программных пакетов позволяет гибко настраивать пропускную способность вплоть до максимума.

Максимальная пропускная способность одного блока может достигать 16x2 Мбитс. ь В конфигурациях от 11 до 51 используется система автоматической безошибочной коммутации приемников, которая защищает наиболее важные каналы передачи. ь Система пользуется встроенными функциями тестирования.

Так, например, генератор псевдослучайных битовых последовательностей может передавать стандартные сигналы тестирования, позволяющие измерять уровень битовых ошибок. Полный набор опций ь Максимальная пропускная способность определяется программным обеспечением, которое определяет границы допустимых изменений полосы пропускания. ь Станции могут быть оконечными или промежуточными. ь Промежуточные станции имеют возможность подхвата сигналов. ь УКВ-системы дальней связи могут иметь до пяти вспомогательных каналов 64 кбитс с широкими возможностями передачи голоса и данных. ь Варианты на стативах ETSI могут иметь независимый канал ожидания для диверсификации частот N1. ь По требованию заказчика можно защитить элементы мультиплексирования и коммутации. ь Функция TSTC может обеспечить расширение сигналов тревоги и управления для вариантов на 19-дюймовом стативе и стативе ETSI. Приложение.

Рис.1 Спектр шума на выходе частотного детектора в надпороговой области 1 при слабых входных сигналах 2 при сильных входных сигналах. Рис.1 Рис.2 Цепи а для создания предыскажений на передающей стороне б цепь компенсации предыскажений в приемнике. а б Рис.3 Типовая структурная схема радиоприемного тракта монофонического радиовещательного приемника 1 входная цепь 2 усилитель радиочастоты УРЧ 3 смеситель 4 гетеродин 5 фильтр сосредоточенной селекции 6 усилитель ограничитель промежуточной частоты 7 частотный детектор 8 схема формирования управляющего напряжения автоматической подстройки частоты 9 схема бесшумной настройки 10 предварительный усилитель звуковой частоты 11 индикатор настройки 12 индикатор уровня поля и многолучевого приема.

Рис.4 Схема синтезатора частоты УКВ радиоприемника.

Рис.4 Рис.5 Печатная плата с перемычками.

Рис.5 Рис.6 Фильтры семейства Гряда диапазона УКВ и FM Рис.6 Рис.7 Электрическая принципиальная схема усилителя ограничителя тракта ПЧ ЧМ приемника высокого класса.

Рис.7 Рис.8. Защита радиоприемника от помех в сети питания с помощью а искрогасящего контура б дроссельно-конденсаторного сетевого фильтра в фильтрующей цепи и экранирующей обмотки ЭО силового трансформатора. а б Рис.8 в Рис.9. Длинапетлевого вибратора в области частот 30 60 МГц. Рис.9 Рис.10. Длинапетлевого вибратора в области частот 50 150МГц. Рис.10 Рис. 11. Антенна стандартного усиления, предложенная NBS. Рис.11 3. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ. 3.1. Общие требования.

Настоящие Правила регламентируют выполнение работ по строительству и эксплуатации воздушных линий связи ЛС и линий проводного вещания радиофикации, в дальнейшем - РФ, на оборудовании и устройствах СДТУ, расположенных в аппаратных залах, кроссах, радиоузлах связи и помещениях на энергетических предприятиях в устройствах связи, на установках высокочастотной связи по ВЛ, релейной защиты и телемеханики в установках промышленного телевидения и вычислительных устройствах.

Требования охраны труда ОТ при строительстве воздушных ЛС и линий РФ соответствуют СНиП Ш-4-80 и ВСН 604-Ш-87. На основе настоящих Правил в соответствии с Положением о разработке предприятиями и организациями инструкций по ОТ и с учетом местных условий и специфики производства в организациях составляются инструкции по ОТ на конкретные рабочие места и виды работ.

Обязанности должностных лиц, ответственных за безопасное производство работ, определяются руководством организации в соответствии с действующим Положением об организации работы по ОТ в отрасли.

Ответственный руководитель работ должен назначаться при работах по устройству мачтовых переходов, замене концевых угловых опор по испытанию KЛC с аппаратурой НУП НРП на фильтрах присоединения без включения заземляющего ножа, исключая осмотры фильтров без их вскрытия Выдающему наряд разрешается назначать ответственного руководителя работ и при других работах помимо вышеперечисленных.

Руководители работ начальник структурных подразделений и специалисты, назначенные письменным распоряжением администрации организации, обязаны лично присутствовать, руководить и обеспечивать выполнение требований ОТ на участках работ с повышенной опасностью. Так же допускается совмещение ответственным руководителем или производителем работ обязанностей допускающего в устройствах СДТУ, если для подготовки рабочего места не требуется оперировать коммутационными аппаратами.

При этом допускающему разрешается снимать предохранители и совместно с членом бригады устанавливать переносные заземления.Рабочее место, его оборудование и оснащение, в зависимости от используемых технологических процессов, комплектуется в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.041-1. ГОСТ 12.2.003. Организационные и технические мероприятия по обеспечению электробезопасности необходимо осуществить, в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019. Электроустановки и электрооборудование, применяемые при обслуживании и ремонте воздушных ЛС и РФ регламентируются требованиями действующих Правил устройства электроустановок.

При работе на участках пересечения и сближения кабельных или воздушных линий связи с воздушными линиями напряжением 750 кВ должны выполняться требования действующих Указаний по защите персонала и сооружений связи и радиофикации на участках пересечения и сближения с линиями электропередачи напряжением 750 кВ. Работа на высокочастотных заградителях, установленных на воздушных линиях вне территории РУ, должна проводиться по нарядам, выдаваемым персоналом, обслуживающим ВЛ. ЗАПРЕЩАЕТСЯ выполнять работы на воздушных линиях связи и РФ при ветре 15-18 мс, ветер ломает тонкие ветки и сухие сучья деревьев и более, снежных буранах, а также при температуре воздуха ниже предельных норм, устанавливаемых местными органами власти.

Как исключение при температуре ниже установленной нормы, допускаются - Работы по ликвидации аварий.При этом работы выполняются по письменному распоряжению не менее чем двумя работниками Работы с перерывами для обогрева, В этом случае руководитель работ в непосредственной близости от места проведения работ предоставляет работающим средства для обогрева костры, теплушки, палатки и т. п Перерывы для обогрева засчитываются в рабочее время.

При необходимости вместо перерывов организуют посменные работы. ЗАПРЕЩАЕТСЯ производство работ на воздушных ЛС РФ во время грозы и при ее приближении.При производстве работ вдали от населенных пунктов руководство организации обеспечивает работающих санитарно-бытовыми помещениями и оборудованием, аптечкой с медикаментами и питьевой водой, согласно санитарным нормам.

Установка и эксплуатация грузоподъемных машин и механизмов проводится в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, утвержденными Госгортехнадзором России 30.12.92 г. Эксплуатация подъемников вышек для перемещения людей с инструментами и материалами регламентируется Правилами устройства и безопасной эксплуатации подъемников вышек, утвержденными Госгортехнадзором России 19.11.92 г. Перед работой с автовышки электротехнологический персонал проходит дополнительный инструктаж.

Для предупреждения работающих с возможной опасности, указания персоналу места, подготовленного к работе, и напоминания о принятых мерах безопасности, а также для запрещения оперирования коммутационным оборудованием, в результате чего может быть подано напряжение на место, отведенное для работы, применяются предупредительные плакаты. 3.2. Требования к кабельным линиям связи.

При испытаниях КЛС повышенным напряжением испытываемый участок должен быть ограничен. Во избежание появления испытательного напряжения на участках КЛС, не подвергаемых испытаниям, все соединения между ними должны быть сняты. Работники, находящиеся во время испытаний электрической прочности изоляции на разных концах КЛС, должны иметь между собой связь.Телефонный аппарат на дальнем конце КЛС должен быть включен до проведения испытаний через разделительные конденсаторы емкостью 0.1 мкФ и рабочим напряжением 5-6 кВ, включенные в каждую жилу выделенной для телефонной связи пары. Не разрешается дотрагиваться до телефонного аппарата и соединительных проводов при испытаниях.

Во время испытания телефонный аппарат у ответственного руководителя работ должен быть отключен, включать его следует после окончания испытаний и снятия заряда с кабеля.Перед подачей испытательного напряжения на кабель ответственный руководитель работ должен предупредить по телефону членов бригады о начале испытаний.

Не допускается производить какие-либо переключения на боксах и концах разделанного кабеля, а также прикасаться к кабелю во время испытаний.Металлические корпуса измерительных приборов и устройств должны быть заземлены до начала работы, а снятие заземления должно быть выполнено после окончания работы с приборами и устройствами в качестве заключительной операции.

Ремонт дренажной установки разрешается выполнять после отключения ее со стороны контактной сети и кабеля и заземления дренажного кабеля со стороны контактной сети и кабеля и заземления дренажного кабеля со стороны контактной сети электрифицированной железной дороги или трамвая. 4. Заключение.Моя курсовая работа на тему Организации УКВ связи, из нее я узнала, что в диапазоне метровых волн УКВ радиовещание ведется с помощью частотной модуляции ЧМ, применение которой обеспечивает высококачественный и помехозащищенный прием.

Я изучила применение УКВ связи, диапазоны частот, параметры радиоприемного тракта приемника в диапазоне УКВ. Рассмотрела основные преимущества и недостатки этого вида связи. Также я получила знания по разработке антенн и их конструированию.Тщательно рассмотрела вопрос помехозащищенности радиоприемного тракта, исследовала виды помех и методы борьбы с ними. А также мной были изучены средства УКВ связи для специальной техники, для чего они нужны и где применяются.

Эту тему для своей курсовой работы я выбрала, потому что считаю радиовещание интересным и увлекательным занятием. Радио в наше время не стоит на месте, оно как и другие виды связи развивается и растет, и требует все большего интереса к себе. Список литературы Кудрявцев-Схайф С.С. Возникновение радио. М. Радиоиздат, 1938 Родионов В.М. Зарождение радиотехники. М. Наука, 1985 Радиосвязь и вещание. М. Связьиздат, 1961 Головин О.В. Радиосвязь. М. Горячая линия.Телеком, 2001 httpwww.

QRZ.RU httpwww.t-helper.ruservice.html httpwww.novradio.narod.ruwaves.htm Содержание. 1. Вводная частьстр.5 2. Техническая часть 2.1.Общие сведения о радиостанциях УКВ диапазона стр.6 2.2.Действие шума при приеме ЧМ колебанийстр.7 2.3.Функцианальные узлы радиоприемного тракта.стр.8 2.4.Синтезатор частоты УКВ радиостанции стр.11 2.5.Фильтры семейства Гряда для диапазонов УКВ и FM.стр.13 2.6.Помехи радиовещательному приему и методы борьбы с ними стр.15 2.7.Практика применения антенн метрового диапазона стр.18 2.8.Эталонные антенны для УКВ диапазона.стр.20 2.9.Средства связи для специальной техники стр.21 2.10.УКВ системы дальней связи EVOLINUM Microwaveстр.25 Приложение стр.29 3.Охрана труда и техника безопасности 3.1.Общие требования.стр.36 3.2.Требования к кабельным линиям связи.стр.38 4.Заключение стр.40 МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РФ НОЯБРЬСКИЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОЛЛЕДЖ ИМ. АКАДЕМИКА В.А. ГОРОДИЛОВА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Организация УКВ связи Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Цифровые системы передач ННГК.2009.ПЗ.00.КП. Разработал студент гр. СП 02 1Д А.В.Ференец 200 г. Руководитель Преподаватель ННГК курсового проекта Р.В.Хайбрахманов 200 г. 2005г.