Радиорелейные линии (РРЛ) работают в диапазоне ультракоротких волн УКВ. Радиоволны этого диапазона условно подразделяют на метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые (см. табл. 19.1). Использование УКВ для радиорелейной связи обусловлено их техническими особенностями. В диапазоне этих волй легко получить широкую полосу частот пропускания радиопередающих и радиоприемных устройств. Широкая полоса частот обеспечивает большую пропускную способность, т. е. передачу большого количества телефонных сообщений и телевизионной программы.

В УКВ диапазоне проще обеспечить высокую направленность действия антенн в сторону корреспондента. Направленность Д антенны пропорциональна отношению ее действующей поверхности к рабочей длине волн А,, т. е. Д= 5э/А- Очевидно, на волнах дециметрового и сантиметрового диапазонов направленность выше, следовательно, излучение и прием радиосигналов можно сосредоточить в узком пучке при малых размерах излучающей поверхности антенных устройств. Благодаря этому передатчики могут иметь небольшую (единицы ватт) мощность.

Связь на УКВ отличается слабой зависимостью от времени года, суток и метеорологических условий. Для РРЛ прямой видимости широко используют отдельные полосы частот дециметрового и сантиметрового диапазонов 0,4; 2; 4; 6; 8 и 11 ГГц.

Энергия радиосигнала на УКВ распространяется прямолинейно, почти не огибая выпуклостей земной поверхности и не отражаясь от ионосферы. Поэтому маломощные УКВ радиостанции обеспечивают устойчивую связь только в пределах прямой видимости на расстоянии около 50 км между антеннами (рис. 22.1). Для связи на расстояния, превышающие прямую видимость, на трассе устанавливают промежуточные станции (с интервалом 40-60 км). На подходах к населенным пунктам, а также при сложном рельефе местности интервал может быть меньше 40 км. На промежуточных станциях сигнал, передаваемый с оконечной станции, усиливается и автоматически переизлучается в сторону другой оконечной станции. Такая цепочка из двух оконечных и нескольких приемно-передающих промежуточных радиостанций образует радиорелейную линию связи.

Для увеличения эффективности эксплуатации оборудования РРЛ их уплотняют, т. е. организуют на них несколько связей. Для этого на каждой оконечной станции устанавливают аппаратуру разделения каналов АР (рис. 22.2), куда заводят абонентские телефонные линии АбЛ. АР обеспечивает двустороннюю передачу и прием телефонных сообщений (разговоров). В передающей части АР разговорные токи преобразуются в сложный групповой сигнал, который поступает на вход сверхвысокочастотного (СВЧ) передатчика Прд оконечной станции А и модулирует его СВЧ колебания. С выхода передатчика сигнал излучается антенной на фиксированной частоте в сторону промежуточной станции, где усиливается приемником Прм и управляет передатчиком Прд того же направления. Этот сигнал на другой фиксированной частоте излучается в сторону следующей промежуточной станции и т. д. Каждая промежуточная станция для двух направлений передачи имеет два передатчика и два приемника. Передача и прием ведутся на разных частотах, благодаря чему облегчается подавление разделительными фильтрами приемника помех от своего передатчика. Для передачи и приема сигнала используют общие антенны, хотя в ряде случаев они могут быть раздельными.

На некоторых промежуточных станциях РРЛ, кроме СВЧ приемно-передающей аппаратуры, устанавливают аппаратуру выделения (АВ) каналов. Такие промежуточные станции носят название главных, или узловых. К ним могут подходить и новые РРЛ как линии ответвления.

На противоположной оконечной станции Б принятый сигнал в приемнике СВЧ преобразуется в исходный групповой сигнал и поступает в тракт приема аппаратуры разделения АР, где преобразуется в разговорные токи абонентов. Для получения дуплексной передачи предусматривается аналогичная передача сигнала в обратном направлении. Совокупность линейных и станционных устройств, осуществляющих двустороннюю передачу сигнала от источника информации к приемнику, образует дуплексный канал связи.

По каналу связи можно передавать различные виды сигналов: телефонные (разговор), звукового или телевизионного вещания, телеграфные, телеуправления и т. д.

Аппаратура разделения в сочетании с приемно-передающей СВЧ аппаратурой РРЛ образует широкополосный тракт, или ствол связи, по которому передается групповой сигнал, сформированный в аппаратуре разделения. На РРЛ для увеличения их экономической эффективности и пропускной способности организуют несколько параллельно работающих радиостволов, оборудованных однотипной при-

Рис 22 1 Схема, поясняющая принцип организации радиорелейныхлиний
Рис 22 2 Структурная схема радиорелейных линий

емно-передающей радиоаппаратурой. Аппаратура смежных стволов работает на различных несущих частотах, но на общие антенны. Подключают ее к антенно-фидерной системе через разделительные фильтры (на рис. 22.2 они не показаны). На современных линиях организуют до шести-восьми стволов и более, используемых для многоканальной телефонии, телевидения, резервирования и т. д Емкость телефонного ствола выбирается от 24 до 1920 каналов

На РРЛ, приведенной на рис. 22.2, для передачи сигналов многоканальной телефонии организуют телефонные стволы емкостью 60 каналов каждый. Телевизионные программы (видеосигнал и сигналы звукового сопровождения) передаются в специальном телевизионном стволе III. При этом видеосигнал (изображение) и сигнал звукового сопровождения могут передаваться совместно в одном телевизионном стволе или раздельно, когда сигнал звукового сопровождения передается в одном из телефонных стволов.

К основному оборудованию радиорелейных станций относится приемно-передающая радиоаппаратура (работающая в диапазоне СВЧ), антенно-фидерные устройства, аппаратура разделения, устройства электропитания, к вспомогательному оборудованию - устройства служебной связи, телеуправления, телесигнализации, контроля и измерений.

Аппаратуру радиорелейных станций устанавливают в техническом здании, а антенны - на мачтах или башнях Высота подвеса антенн должна обеспечивать прямую видимость между ними. В зависимости от рельефа местности высота мачт или башен достигает 80 м и более. Для уменьшения длины высокочастотных фидеров между радиоаппаратурой и антенной приемно-передающее оборудование размещают в верхнем этаже монолитной железобетонной башни, а на ее крыше - антенные устройства. В нижних этажах башни монтируют энергосиловое оборудование.

В современных системах радиорелейной связи допускается эксплуатация промежуточных станций без обслуживающего персонала.

Управление и контроль за их работой осуществляют дистанционно с оконечных и узловых станций по каналам телеуправления.

Рост грузонапряженности и технической оснащенности участков железных дорог требует увеличения числа каналов связи. Потребности в надежных и высококачественных каналах для производственной и служебной связи могут быть удовлетворены благодаря организации связи по РРЛ. В первую очередь эти линии перспективны на участках дорог, электрифицированных на переменном токе, где невозможна эксплуатация воздушных линий из-за опасных и мешающих влияний устройств электротяги Радиорелейную связь организуют также на грузонапряженных участках дорог с тепловозной тягой. Каналы связи, организованные по РРЛ, используют для дистанционной передачи информации с линейных подразделений в вычислительные центры при управлениях дорог.

По пропускной способности РРЛ классифицируют на магистральные, зоновые и малоканальные.

Магистральные РРЛ оборудуют системами большой емкости: 600 и более каналов тональной частоты, канал телевидения с одним или несколькими каналами звукового сопровождения и радиовещания. Их используют на железнодорожном транспорте для организации магистральной связи между МПС и управлениями дорог и между управлениями дорог.

Зоновые РРЛ - линии средней емкости с числом каналов от 60 до 300 или канал передачи телевидения на расстояние до 600 км. На железнодорожном транспорте по ним организуют дорожные связи.

Малоканальные РРЛ (с числом каналов менее 60) служат для организации отделенческих технологических связей. В отличие от магистральных и дорожных РРЛ, в которых применяются частотное разделение и частотная модуляция, в малоканальных РРЛ используют частотное и временное разделения каналов.

В связи с тем что в магистральных и дорожных РРЛ последовательно включено много каскадов усиления и преобразования сигналов, а выход из строя хотя бы одного из них приводит к перерыву связи, в этих устройствах предъявляют особо высокие требования к надежности, эффективности систем резервирования и стабильности параметров.

Перспективы развития технологической радиосвязи | Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте | Принципы временного разделения каналов

Рекомендуемый контент: