Тропосферна комуникация. Тропосферична радиорелейна линия "Север"
Тропосферното свързване е известно като тропосферен метод за предаване на информация чрез радиовълни на значителни разстояния - до 500 километра или повече, в зависимост от теренните и климатичните фактори. Този метод за разпространение на сигнали използва феномена тропосферно разсейване, при което радио вълните при UHF и микровълнови честоти се разпространяват случайно, докато преминават през горните слоеве на тропосферата.
съдържание
Как работи
Разпространението на радиовълни в тропосферата се извършва в тесен лъч, който минава точно над хоризонта към приемащата станция. Когато сигналите преминават през тропосферата, част от енергията се разсейва на Земята, позволявайки на оператора да получава сигнала.
По принцип вълните в честотния диапазон на микровълновата система се движат по права линия и поради това са ограничени до зона, в която приемникът може да "види" предавателната антена. Обикновено разстоянието за комуникация е ограничено от визуалния хоризонт - това е приблизително 48-64 км. Тропосферичната радиовръзка позволява използването на микровълнова връзка над хоризонта.
дизайн
Системата е разработена през 50-те години на 20-ти век и е била активно използвана за комуникации на дълги разстояния главно от военни структури, докато комуникационните сателити я заменят през 70-те години. Тропосферната комуникация обаче все още се използва днес като алтернатива на спътниците в труднодостъпни райони.
Пионери в тази посока бяха специалисти от САЩ, Великобритания и СССР. Учените са установили, че от тропосферата е бурен и има висок дял на влага, тропосферния разпръсна радио пречупена, а оттам и приемна антена събира една малка част от радио ресурси. Практичен начин определя, че предаването честота около 2 GHz са най-подходящи за тропосферно разсейване системи, тъй като при тази честота дължина на вълната на сигнала взаимодейства добре с мокри турбулентни горните части на атмосферата, подобряване на съотношението "S / N".
развитие
Днес сигналът за дълги разстояния е бил поверен на сателитите. Радиорелейната комуникация се използва на разстояния до 40-50 км. Тропосферните комуникации заемат междинна позиция. Типичните разстояния между гарите са 50-250 км, въпреки че могат да се постигнат много по-дълги разстояния в зависимост от климата, терена и изискваната скорост на предаване на данни.
Например, във веригата станции между Окинава (Япония) и Хавай (САЩ), простиращи се в Тихия океан, средното разстояние е 1000 мили и в някои райони надвишава 1300 мили. Съветската комуникационна линия "Север" има рекордна обща дължина от 13 200 км. В някои райони разликата между приемника и предавателя е била 450 км.
на технологиите
С използването на далекосъобщителни спътници съществуващите тропосферични линейни системи се използват на по-къси разстояния от предишните системи от 50-те и 70-те години. Това позволява няколко пъти да се намали размерът на антените и усилвателите, за да се намали консумацията на енергия. В същото време производителността се е увеличила значително.
Типичните размери на антените варират от 1,2 до 12 метра, а типичните усилватели на мощност - от 10 W до 2 kW. Благодарение на въвеждането на съвременни технологии скоростта на предаване на данни може да надвиши 20 Mbit / s, което е достатъчно, за да се осигурят гласови, информационни, автоматични системи във военната и комуникационната сфера.
Този вид радиовръзка е доста безопасен начин за разпространение на информация. Задържането на сигнали е изключително трудно, което прави технологията много привлекателна за военните.
характеристики на
Преди това линиите на тропосферата, използвани от военните, са били "тясно фокусирани". Използвани са само информационни канали с тесен трафик: като правило могат да се използват до 32 аналогови канала с честотна лента 4 kHz. Модерните военни системи са "широколентови", тъй като те работят с цифрови канали от 4-16 Mbit / s.
Гражданските системи за тропосферни комуникации, като мрежата от препредаватели в нефтените кладенци в Северно море от British Telecom (BT), изискват използването на по-добри информационни канали. Преди въвеждането на сателитна технология бяха използвани високочестотни радиосигнали от 3 до 30 MHz. БТ системите са могли да предават и получават 156 аналогови данни и телефонни канали за платформите на Северно море, използвайки мултиплексиране с честотно разделяне (FDMX), за да се присъединят към каналите.
параметри
Поради характера на турбуленцията в тропосферата, за да се гарантира надеждността на 99,98%, комуникаторите използват размножителни пътища с четирикратно разнообразие от сигнали. Системите с четири пространствени и поляризиращи разстояния изискват две отделни антени (разположени на няколко метра разстояние) и две различно поляризирани излъчващи устройства: едната с вертикална поляризация, втората с хоризонтална поляризация. Това гарантира, че най-малко един сигнален канал ще бъде отворен по всяко време.
Сигнали от четири различни посоки бяха рекомбинирани в приемника, където фазовият коректор премахна фазовите разлики на всеки сигнал. Те са причинени от различните дължини на пътя на всеки сигнал от предавателя до приемника. След фазовата корекция, четири сигнала могат да се комбинират допълнително.
Използвайте в чужбина
Феноменът на разсейването на тропосферите се използваше за създаване на цивилни и военни комуникационни канали в редица региони на света, където не беше възможно (нецелесъобразно) да се използват микровълнови релейни комуникации. Сред най-големите обекти:
- ACE High (потребител - Европейски клон на НАТО). Работил е от 1956 г. до 1980 г.
- Британски телеком (Великобритания). Комуникационен център на хълма Мормонд, Шетландските острови.
- Комуникационни линии "Torfhaus - Berlin" и "Klenze - Berlin" (Германия). Действаше в епохата на Студената война.
- Португалия Телеком (Португалия).
- CNT (Канадска телекомуникационна компания).
- Линията "Куба - Флорида". Той работи между градовете Гуанабо и Флорида Сити.
- Corporation ATT (САЩ). Центровете в Чатъм, Бъкингам, Шарлотсвил, Лейзбърг, Хагърстаун.
- Тексас Тауърс (САЩ). Системата от противоракетни радари, състояща се от 5 кули.
- Mid Canada Line. Линия от пет радарни станции, простиращи се в средата на Канада от Атлантическия океан до Тихия океан.
- Линия Pinetree. Серия от четиринадесет станции, осигуряващи комуникация за източните морски радарни станции на Съединените щати и Канада.
- "Бяла Алиса" (САЩ). Военна и гражданска комуникационна мрежа, състояща се от 80 станции, покриващи повечето от Аляска. В края на 80-те години спрях да работя.
- Линията "Бахрейн - Обединени арабски емирства". Система, свързваща Ал Манама (Бахрейн) и Дубай (Обединени арабски емирства).
- Японски мрежи. Две мрежи свързващи японските острови от север на юг.
СССР / Русия
Предвид размера Съветският съюз, тропосферната комуникация се използва активно главно за поддържане на комуникационните канали в Северна, Сибирска, Далечен изток и между съюзническите държави. Това са:
- Линия "Индия - СССР". Оперира между точките на Сринагар (Кашмир) и Дангара (Таджикистан).
- Барове. Мрежата на Варшавския договор, която се простира от Росток (ГДР), през Чехословакия, Унгария, Полша, БСП, Украинската ССР, Румъния и България.
- Комуникационна система "Север". Една от най-големите световни линии на комуникация над хоризонта, простираща се от полуостров Кола до Чукотка. Състои се от 46 TRSS, разположени предимно по протежение на Арктическия океан, Уралските планини, реките Йенесии и Лена, Баренцовото и Охотско море.
Тактически превозно средство
В допълнение към постоянните комуникационни системи за тропосфери, редица държави са създали мобилни тактически станции:
- Съветски / руски превозни средства от серията MNIRTI (Brig, Echelon, Athlet, Albatross, Baklan), NIRTI (Baguette), Radiosvyaz.
- Китай: серия CETC.
- НАТО: комуникационни системи Troposcatter AN / TRC, AN / GRC.
Днешни дни
Днес американската армия използва тактически тропосферни дисперсионни системи, разработени от Raytheon за дългосрочни комуникации. Те се предлагат в две конфигурации: тежко тропо и по-модерно - леко тропо. Тези системи осигуряват четири мултиплексирани групови канала и външно криптиране на линия над 16 или 32 локални аналогови телефонни номера.
Русия също така работи за подобряване на този вид комуникация. Например, АЕЦ "Радисъс" вече е разработила пето поколение на ТС: Sosnik-4PM и P423-AMK. Например мобилната контейнерна станция P423-AMK работи на честоти от 4.4-5 GHz с обявения обхват на комуникация до 230 км.
В модерните станции е възможно да се комбинират тропосферни и сателитни комуникации. Изчисленията показват, че при сегашните темпове на поевтиняването на електрониката, намаляването на линейните размери на станциите, въвеждането на нови разработки, TS е по-изгодно в експлоатация, отколкото натрупването на спътникова констелация. В случай на ядрен конфликт това е единственият вид комуникация, която ще работи.
- Атмосферата на Земята: историята на външния вид и структурата
- Тропосферата е ...? Свойства и състав на тропосферата
- WiFi-насочена антена: описание и предназначение на устройството
- Амплификация на клетъчния сигнал: как да го постигнете
- Какво представлява ултразвуковият диапазон и какво е дешифрирането на микровълновата?
- Обхватът на радиовълните и тяхното разпространение
- Съвременните телекомуникации са бързи комуникации
- От какво се образуват облаците и от какви типове са разделени
- Splitter - модерно решение за разклоняване на мрежата
- Какво е радиото? Принцип на предаване на сигнала
- Антена на рога: описание, устройство, свойства и употреба
- Какво представлява тропосферата? По-нисък слой на атмосферата и нейното значение
- Радио вълни: приложение и свойства
- Какви феномени се срещат в тропосферата: описание, състав, височина и температура
- Спирални антени: изгледи и снимки
- Земните обвивки
- Честотен диапазон при радиовръзка и радиоразпръскване
- Основни принципи на радиокомуникацията
- Какво представлява насочената Wi-Fi антена?
- Невидими водачи. Изучаване на комуникационни канали
- Лечение на ерозията на маточната шийка чрез радиовълни: характеристиките на процеса