Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
Радиолинией называется линия связи, в которой сигналы передается в открытом пространстве с помощью радиоволн — электромагнитных волн с частотами до 3 1012 Гц.
Основными характеристиками линий связи являются полоса час-Тот» помехозащищенность и стоимость.
333
Полоса частот численно равна разности верхней и нижней частот электромагнитных колебаний (сигналов), эффективно передаваемых по линии.
Эта характеристика определяет возможность качественной передачи того или иного сигнала, число организуемых в линии каналов связи, пропускную способность системы связи и влияет на ее помехозащищенность.
Помехозащищенность характеризует способность линии связи противостоять воздействию искусственных и естественных помех в виде электромагнитных полей, наводок, излучений и т.п. Помехозащищенность зависит от типа линии связи, экранированности и изоляции линии от воздействия внешних факторов.
К проводным линиям связи относятся воздушные линии, кабельные — симметричные и коаксиальные, оптические волоконные световоды.
Воздушная линия состоит из двух параллельных проводов. Симметричный кабель также состоит из двух параллельных проводов, помещенных в диэлектрическую (изолирующую) среду. В коаксиальном кабеле проводник концентрически расположен внутри проводника, имеющего форму цилиндра. Проводники изолированы друг от друга. Проводные линии характеризуются первичными (сопротивление, емкость, индуктивность и проводимость) и вторичными (затухание, волновое сопротивление, пропускная способность) параметрами.
Пропускная способность определяется в основном полосой пропускания линии и уровнем помех в линии. Зависимость затухания сигнала от его частоты и длины предопределяет и зависимость пропускной способности от дальности передачи.
Проводные линии обеспечивают передачу сигнала на расстояние 25 — 200 км с вероятностью появления ошибки (искажения единицы информации) 10 — 10"4. Для увеличения дальности передачи необходимо промежуточное усиление сигнала.
Схема проводной линии представлена на рис. 4.6,а. Она содержит приемник (Пр), передатчик (Пер), промежуточный усилитель сигналов (УС) и линию связи.
Волоконно-оптические линии представляют собой двухслойное волокно круглого (прямоугольного) сечения из стекол с различными коэффициентами преломления. От проводных линий они отличаются существенно меньшими значениями затухания сигналов и высокой помехоустойчивостью к электромагнитным воздействиям.
В волоконно-оптических линиях передача осуществляется световыми импульсами, формируемыми источником света (лазером). Длина передаваемых в световодах волн оптического диапазона составляет 0,85; 1,3 и 1,55 мкм.
Опыт практического применения таких линий показал возможность передачи информации на дальность свыше 50 км без промежуточного усиления со скоростью 10 Мбит/с с вероятностью ошибки 10~9.
334
Радиолинии содержат радиопередатчик Рпер, радиоприемник />пр и антенные устройства Л с фидерами Ф (рис. 4.6,6).
При передаче данных используется коротковолновый диапазон частот от 3 до 30 МГц. Однако большой уровень помех и зависимость от резко изменяющихся условий распространения позволяют осуществлять передачу на несколько десятков или сотен километров.
Для расстояний, повышающих прямую видимость, используются радиорелейные линии (рис. 4.6,в) с пунктами ретрансляции, удаленными на 40 — 60 км друг от друга при высоте антенн 40 — 50 м. Передача осуществляется в диапазонах дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. Промехоустойчивость радиорелейных линий выше, чем у воздушных проводных линий. Космические радиолинии работают в диапазонах ультракоротких радиоволн с остронаправленными антеннами.
Рис. 4.6. Схемы линий связи: а - проводная; б - радиолиния; в - радиорелейная
Радиолинии используются при летных испытаниях для телеуправления, телеконтроля ЛА и связи с удаленными мобильными стационарными пунктами и системами обеспечения таких испытаний.
Число каналов, образуемых в одной линии связи, зависит от вида сигналов, способов их модуляции и разделения каналов.
В случае частотного разделения каналов и использования гармонических носителей информации следует ориентироваться на стандартные типовые телефонный канал тональной частоты (ТЧ) с полосой пропускания от 300 до 3400 Гц, телевизионный канал с полосой пропускания 6 МГц, канал звукового вещания с полосой 30 — 15000 Гц, канал факсимильной связи с полосой 240 Гц.
При этом в каждом стандартном канале ТЧ может быть образовано несколько (до 24) телеграфных каналов телеуправления и телесигна-лизации с полосой пропускания 120 — 140 Гц и скоростью передачи 50 — 70 бод (бит/с).
При повышении скорости передачи данных число вторичных кана-л°в уменьшается. Полоса пропускания телефонного или телеграфно-
335
го канала V/ и скорость передачи данных в бодах С связаны следу* ющими примерными соотношениями: при амплитудной модуляции V/ ~ 1,25 С, при частотной модуляции V/ ~ 3 С.
В случае применения временного разделения каналов на один телефонный канал тональной частоты требуется полоса частот не в 4 кГц, а в 50 кГц.
