Дальность действия радиолиний

Дальность действия радиолиний

Дальность действия является одной из важнейших харак­теристик радиотехнических систем. Под дальностью дей­ствия понимают максимальное расстояние R_max, на котором принимаемый сигнал достигает минимально до­пустимого (порогового) уровня Р _c = Р _{c min} еще достаточ­ного для выполнения системой основных функций с качест­венными показателями не хуже заданных.

Радиолиния связи состоит из передатчика и приемника радиосигнала. Пред­положим, что в радиолинии используются радиоволны длиной l _п, мощность излучаемых передающей антенной колебаний Р_и, ее КНД передающей антенны G _и, КНД приемной антенны G _п, а чувствительность при­емника (мощность порогового сигнала) Р _{с min}.

Плотность потока мощности создаваемого излучаемым сигналом в месте расположения приемной антенны на расстоянии R от передающей , а мощность сигнала в приемной антенне

,

 где или  — эффективная площадь приемной антенны.

При увеличении дальности R мощность принимаемого сигнала падает и достигает порогового уровня Р _c = Р _{c min}, ограничива­ющего максимальное значение дальности радиолинии

                                 .                             

Мощность Р _{c min} должна быть достаточной для извле­чения информации с заданной достоверностью при наличии помех, включая и собственный шум приемника, приведен­ный к его входу.

Применительно к РЛС с пассивным ответом в уравнении дальности действия радиолокатора, необходимо учитывать эффективную площадь рассеивания (ЭПР) объекта s _ц

                             .                          

Это выражение называют основным уравнением радио­локации или уравнением дальности РЛС в свободном пространстве. Оно отражает связь дальности действия РЛС с ее основными параметрами и ЭПР цели s _ц.

Параметры Р_{c min}и s _ц имеют статистический характер и зависят от многих факторов. В основном уравнении радиолокации не учитываются потери при распространении сигнала, а также потери в антенно-фидерном и других устройствах РЛС при формировании, приеме и обработке сигнала.

Глава 4. Радионавигационные системы

Определения местоположения объекта в радионавигации

Различают три основных метода определения местоположения объекта:

-  угломерный;

-  дальномерный;

-  разностно-дальномерный;

-  угломерно-дальномерный.

-  комбинированный угломерно-дальномерный

Угломерный метод

Этот метод является одним из первых. Он был открыт А.С. Поповым в 1987 г. Суть его состоит в определении направления прихода радиоволн. При этом используются направленные свойства передающей и приёмной антенны.

Суще­ствует два варианта построения угломерных систем:

-  радиопеленгаторный;

-  радиомаячный.

 В радиопеленгаторной системе направленной является антенна приемника (ра­диопеленгатора), а передатчик (радиомаяк)имеет антенну с круговой диаграммой направленности. При расположении радиопеленгатора (РП) и радиомаяка (РМ) в одной плоскости, например, на поверхности Земли, направление на маяк характеризу­ется пеленгом a (рис. 4.1, а).

Линия пеленга

a

РМ

РП

Ю

С

ДНА

а)

РМ

Ю

С

РП

a¢

б)

a2

a1

РМ1

РМ2

РП

Ю

С

в)

Рис. 4.1

Если пеленг отсчитывают от географического меридиана (направление север—юг), то его называют истинным пеленгом или азимутом. Часто азимутом считают угол в горизонтальной плоскости, отсчитанный от любого направления, принятого за нулевое. Определение направления производят в месте расположения приемника, который может быть как на Земле, так и на объекте. В первом случае пеленгование объекта осущест­вляют с Земли и при необходимости измеренное значение пеленга передают на объект (борт) по каналу связи. При расположении радиопеленгатора на объекте пеленг на радиомаяк измеряют непосредственно на борту.

В радиомаячной системе (рис. 4.1,б) используют радио­маяк с направленной антенной и антенной приемника с круговой диаграммой направленности. В этом случае в месте расположения приемника измеряют обратный пеленг a¢ относительно нулевого направления, проходящего через точку, в которой расположен радио­маяк. Часто применяют маяк с вращающейся ДНА. В момент совпадения оси ДНА с нулевым направлением (например, северным) вторая, ненаправленная, антенна РМ излучает специальный нулевой (северный) сигнал, который принимается приемником системы и является началом отсчета углов. Фиксируя момент совпадения оси вращаю­щейся ДНА маяка с направлением на приемник (например, по максимуму сигнала), можно найти обратный пеленг a ₀, который при равномерном вращении ДНА маяка пропорционален промежутку времени между приемом нулевого сигнала и сигнала в момент пеленга. В этом случае приемник упрощается, что важно при его рас­положении на борту. Поверхностью положения угломерной РНС является вертикальная плоскость, проходящая через линию пеленга.

Для определения местополо­жения РП (рис. 4.1, в) необходим второй радиомаяк. По двум пеленгам a ₁ и a ₂ можно найти местоположение РП как точку пересечения двух линий положения (двух ортодромий на земной поверхности). Если система расположена в про­странстве, то для определения местоположения РП необ­ходим третий радиомаяк. Каждая пара (РП — РМ) позволя­ет найти лишь поверхность положения, которая будет в данном случае плоскостью. При определении местопо­ложения приемника предполагают, что координаты РМ известны.

В морской и воздушной навигации вводят понятие курса —угла между продольной осью корабля (проекцией продольной оси самолета на поверхность Земли) и направ­лением начала отсчета углов, в качестве которого выби­рают:

-  истинный меридиан;

-  магнитным меридианом;

-  ортодромический курсы (ортодромия —дуга большого круга, про­ходящего через пункты расположения РП и РМ. Она является линией пересечения поверхности положения с по­верхностью Земли).

 Для ЛА в качестве третьей координаты при нахождении местоположения используют высоту полета H:

- абсолютную (отсчитываемую от уровня Балтийского моря);

- барометрическую (отсчитываемую по барометрическому высотомеру относительно уровня, при­нятого за нулевой);

- истинную (кратчайшее расстояние по вертикали до поверхности под ЛА, измеряемое ра­диовысотомером).

При применении радиовысотомера ме­стоположение ЛА определяется уже комбинацией угломер­ного и дальномерного методов измерения координат.

Дальномерный метод

R2

R1

оп 2

оп 1

З

Рис. 4.2

Этот метод основан на измере­нии расстояния R между точками излучения и приема сигнала по времени его распространения радиоволн между этими точками. В радионавигации дальномеры работают с активным ответным сигналом, излучаемым антенной передатчи­ка ответчика (рис. 4.2) при приеме запросного сигнала.

Если время распространения сигналов запроса t ₃ и ответа t _о одинаково, а время формирования ответного сигнала в ответчике пренебрежимо мало, то измеряемая запросчиком (радиодальномером) дальность равна

                 .                                       

В ка­честве ответного может быть использован также и от­раженный сигнал, что и делается при измерении дальности РЛС или высоты радиовысотомером.

Поверхностью положения дальномерной системы явля­ется поверхность шара радиусом R. Линиями положения на фиксированной плоскости либо сфере (например, на поверхности Земли) будут окружности, поэтому иногда дальномерные системы называют круговыми. При этом местоположение объекта определяется как точка пересече­ния двух линий положения. Так как окружности пересека­ются в двух точках (рис. 4.2), то возникает двузначность отсчета, для исключения которого применяют дополнитель­ные средства ориентирования, точность которых может быть невысокой, но достаточной для достоверного выбора одной из двух точек пересечения. Поскольку измерение времени задержки сигнала может производиться с малыми погрешностями, дальномерные РНС позволяют найти ко­ординаты с высокой точностью. В свою очередь дальномерные системы делятся:

-  на радиодальномеры без ответчика;

- на радиодальномеры с ответчиком;

- на радиовысотомеры.

Принцип работы радиодальномера без ответчика заключается в том, что при измерении расстоянии между опорной точкой на Земле и объектом (целью) измеряется интервал времени между моментом посылки радиоимпульса наземным радиопередатчиком и моментом приема его бортовым радиоприемником. Для этого на борту и на земле должны быть эталоны времени, которые синхронизируют работу на­земной и бортовой аппаратуры. Параметром радиодаль­номера без ответчика будет расстояние между запросчиком и объектом (целью).

В радиодальномерах с ответчиком из­меряется интервал времени между радиоимпульсами за­проса и ответа. Параметром такого радиодальномера будет удвоенное расстояние между запросчиком и ответ­чиком.

Параметром радиовысотомера является удвоенная высо­та летательного аппарата над поверхностью земли.

Радиодальномерные ме­тоды начали применяться позже угломерных. Первые образцы радиодальномеров, основанные на фазовых из­мерениях временной задержки, были разработаны в СССР под руководством Л. И. Мандельштама, Н. Д. Папалекси и Е. Я. Щеголева в 1935—1937 гг. Импульсный метод измерения дальности был применен в импульсной РЛС, разработанной в 1936—1937гг. под руководством Ю. Б. Кобзарева.

Системы телеуправления

Телеуправление – это управление снарядом, осуществляемое дистанционно с командного пункта.

Телеуправление может быть:

- полу­автоматическим, когда оно осуществляется оператором с помощью системы управления;

- автоматическим, когда управление осуществляется с помощью ЭВМ.

В зависимости от способа образования и места формирования команд системы телеуправления подразделяют на системы

- лучевого наве­денияили теленаведения;

- командного наведения.

При лучевом наведении для управления снарядом используется сформированный на командном пункте и направленный в заданную точку пространства радиолуч со сканирующей диаграммой направленности. Положе­ние оси луча в пространстве определяется выбранным кинематическим методом наведения. Отклонения сна­ряда от равносигнальной оси луча измеряются бор­товым координатором и преобразуются автопилотом в сигналы управления рулями. Таким образом, сна­ряд удерживается на равносигнальной оси луча, что обеспечивает его встречу с целью. Работа бортового ко­ординатора подобна работе аналогичной части пеленгационного устройства с коническим сканированием луча.

В однолучевых системах для наведения применяется метод накрытия цели. В этом случае на командном пункте имеется лишь один радиолокатор слежения за целью, равносигнальная ось которого все время направ­лена на цель. Луч этого радиолокатора используется для наведения снаряда.

Недостатком однолучевой системы является большая кривизна кинематической траектории, которая может быть реализована лишь при высокой маневренности снаряда. Для уменьшения кривизны траектории приме­няют двухлучевую систему. В этом случае при наведе­нии используется метод параллельного сближения. Функциональная схема двухлучевой системы теленаве­дения представлена на рис. 5.2. Командный пункт состоит из радиолокатора цели (РЛЦ), радиолокатора сна­ряда (РЛС), счетно-решающего прибор (СРП) и радиолокационных визиров. Радиолокаторы измеря­ют дальность, скорость и угловые координаты снаряда Си цели Ц. По результатам этих измерений счетно-ре­шающий прибор вычисляет требуемое направление g равносигнальной оси радиолокатора снаряда. Это на­правление определяется таким образом, чтобы в про­цессе наведения линия цели перемещалась параллельно самой себе. В соответствии с вычисленным значением угла g привод антенны радиолокатора снаряда произ­водит поворот антенны, обеспечивающий заданное на­правление равносигнальной оси луча. Отклонения снаряда от этой оси измеряются бортовым приемником Прм и преобразуются автопилотом АПв сигналы уп­равления рулями снаряда РС.

Vс

Vц

Снаряд

Командный пункт

РЛЦ

СПР

РЛС

Прм

АП

РС

g

 

 

Рис. 5.2.

 

 

                                                                          Рис. 5.2.

 

При командном наведении снаряд удерживается на кинематической траектории по радиокомандам с пункта управления.

Команды управления формируются счетно-решающим прибором. Они передаются на снаряд с помощью командной радиолинии или по проводам. Для наведения применяют метод параллельного сбли­жения, метод накрытия цели, и др.

Функциональная схема системы командного наведе­ния первого вида приведена на рис. 5.3.

Радиолокаци­онные визиры измеряют координаты цели и снаряда. На основании этих данных счетно-решающий прибор СРП определяет отклонение направления полета снаря­да от требуемого для принятого метода наведения и фор­мирует команды управления. Эти команды передаются передатчиком командной радиолинии (Пер). Приемник

 

Vс

Vц

Снаряд

Командный пункт

РЛЦ

РЛС

СПР

Прм

АП

РС

Пер

 

 

                                                                                    Рис.5.3.

 установленный на борту снаряда, преобразует ко­манды управления в напряжение, которое поступает в автопилот (АП) для управления рулями снаряда (РС). При полуавтоматическом управлении в системах командного наведения формирование управляющих команд производится оператором.

Рис. 6.10

 

Групповой сигнал  лежит на общем интервале времени Т_{к i}, но временные интервалы канальных сигналов не перекрываются. В силу этого

Следовательно, такие сигналы ортогональны.

Системы с ВРК характеризуются следующими параметрами:

- период следования канальных импульсов

,

где F _в – верхняя частота в спектре аналогового сигнала;

   - коэффициент.

- длительность канального импульса ;

- защитный интервал ;

- канальный интервал ;

- частота следования N каналов ;

- полоса спектра сигнала .

В системах передачи с ВРК в качестве переносчиков используются периодические последовательности импульсов. Модулируя какой-либо из параметров импульса, можно получить:

- амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ);

- широтно-импульсную модуляцию (ШИМ);

- временную импульсную модуляцию (ВИМ), разновидностью которой является фазо-импульсная модуляция (ФИМ);

- частотно-импульсную модуляцию (ЧИМ).

На рис. 6.11 приведена структурная схема системы с ВРК. Здесь приняты следующие обозначения: ГТИ – генератор тактовых импульсов; ГКИ – генератор канальных импульсов; СС – система синхронизации, формирующая синхроимпульсы; КМ – канальный модулятор; Σ – сумматор канальных импульсов; О – отправитель сообщения; ЛС – линия связи; ВСК – временный селектор каналов; КД – канальный демодулятор; ГСИ – генератор селекторных импульсов; П – получатель сообщения; ФНЧ – фильтр нижних частот с полосой 0,3-3,4 кГц.

Рис. 6.11

В приведенной системе может использоваться любой из ранее перечисленных видов модуляции канального импульса при передаче телефонных сигналов. Телефонные сигналы ограничиваются полосой частот 0,3-3,4 кГц с помощью фильтров нижних частот, стоящих перед канальными модуляторами. Сигналы поступают на входы канально-импульсных модуляторов, при помощи которых речевые сигналы преобразуются в сигналы АИМ посредством импульсных переносчиков, поступающих от ГКИ.

Сигналы АИМ менее помехоустойчивы, чем сигналы ФИМ, поэтому при помощи преобразования АИМ – ФИМ производится преобразование импульсных сигналов, модулированных по амплитуде, в сигналы, модулированные по фазе. Затем все канальные сигналы объединяются в групповой сигнал в сумматоре Σ и подаются вместе с синхроимпульсом в линию связи. Сам синхросигнал отличается от канальных сигналов определенными признаками, что позволяет выделить его на приемной стороне.

В приемной части аппаратуры сигналы поступают на временные селекторы каналов, поочередно открывающиеся и пропускающие импульсы, относящиеся только к данному каналу. Далее осуществляется преобразование ФИМ – АИМ, а восстановление непрерывного сигнала производится ФНЧ с полосой частот 0,3 – 3,4 кГц.

В принципе системы передачи с ВРК могут использовать только АИМ или ШИМ. В этом случае после канальных демодуляторов сигналы поступают на ФНЧ, где и происходит восстановление аналогового сигнала.

Если же в системе использовалась ФИМ или ВИМ, то сначала нужно произвести обратные преобразования ФИМ – АИМ или ВИМ – ШИМ, а затем сигнал подать на ФНЧ.

Работой временных селекторов каналов и преобразователей одного вида импульсной модуляции в другой  управляет ГСИ, синхронизируемый СС.

В отличие от систем с ЧРК системы с ВРК, обладая более высокой помехоустойчивостью, имеют существенный недостаток. С увеличением числа каналов, длительность канального импульса уменьшается, что ведет к расширению спектра частот сигнала. В связи с этим в системах с временным разделением число каналов обычно не превышает 48.

И, в заключение, следует отметить, что взаимные помехи между каналами в системах передачи с ВРК появляются вследствие ограничения полосы пропускания группового тракта, неравномерности его амплитудно-частотной и нелинейности фазо-частотной характеристик.

Передающие устройства

В современных системах KB радиосвязи используется однопо­лосная модуляция. Передающие устройства, как правило, имеют два телефонных канала с полосами 3100 Гц. Мощность передатчика выбирается равной одному из следующих значений: 1; 5; 10; 20—30 или 80—100 кВт.

Так как при однополосной модуляции осуществляется перенос исходного сигнала на требуемую фиксированную частоту, то при необходимости работы в режимах AT, ЧТ, ДЧТ или ОФТ доста­точно сформировать эти сигналы на низкой частоте в полосе, не превосходящей полосу канала ТЧ, а затем подать их на вход однополосного передатчика. Такая универсальность однополос­ного оборудования позволяет использовать одни и те же тракты передачи для различных видов телефонной и телеграфной работы.

Радиопередающие устройства КВ диапазона, как правило, имеют блочную конструкцию. Каждый блок выполняет опреде­ленные функции. Некоторые блоки могут быть унифицированными и могут использоваться как в передатчиках, так и в приемниках. Типовая структурная схема радиопередающего устройства по­казана на рис. 6.14.

Рис.6.14

В состав радиопередающего устройства входят следующие ос­новные блоки:

— предварительный преобразователь, который преобразует входной сигнал в соответствии с видом модуляции. Это, по су­ществу, блок формирования видов работы, в котором формиру­ются телефонные и телеграфные сигналы на низкой частоте;

— промежуточный преобразователь (один или несколько), который транспонирует сформированный в предварительном пре­образователе сигнал в диапазон промежуточных частот от 1 до 2 МГц;

— оконечный преобразователь, который преобразует сигнал промежуточной частоты с помощью генератора плавного диапазона, стабилизированного блоком опорных частот, в колебания рабочего диапазона передатчика;

— выходной усилитель мощности, с помощью которого осу­ществляется селективное усиление сформированного сигнала;

— блок опорных частот (БОЧ), формирующий ряд высокостабильных вспомогательных частот для последовательного преобразования сигнала, а также для стабилизации частоты генератора плавного диапазона, установленного в оконечном преобразователе. Отно­сительная нестабильность рабочей частоты передатчика в зави­симости от его целевого назначения составляет 10^-6 – 10^-8. Ос­таточная расстройка частоты генератора плавного диапазона ком­пенсируется в оконечном преобразователе.

В современных передатчиках коротковолнового диапазона все операции по выбору того или иного вида или режима работы, типа антенны, рабочей частоты может осуществляться автомати­чески как с передних панелей блоков, так и дистанционно по системе ТУ-ТС.

При описании структурной схемы передающего устройства уже отмечалось, что формирование различных видов работы осуществ­ляется в предварительном преобразователе. Назовем его блоком формирования видов работы и рассмотрим, какие основные эле­менты он содержит (рис. 6.15).

Рис.6.15

Для формирования двух телефонных однополосных сигналов по верхней и нижней боковой полосе используются два баланс­ных смесителя, на входы которых соответственно подаются речевые сигналы первого и второго корреспондентов. В качестве первой частоты преобразования на оба смесителя подается высокостабильное колебание частоты порядка 128 кГц от блока опорных частот (БОЧ).

На выходе первого смесителя устанавливается полосовой фильтр для выделения верхней боковой полосы, а на выходе второго смесителя — полосовой фильтр для выделения нижней боковой полосы или наоборот. Таким образом, на первой часто­те преобразования будут сформированы два однополосных теле­фонных канала. Величина этой частоты рекомендована МККР. Она выбирается из условия обеспечения качественной расфильтровки верхней и нижней боковых полос телефонного сигна­ла. На выходе блока видов работы предусматривается возмож­ность установления в случае необходимости требуемого уровня пилот-сигнала с помощью регулятора R.

При таком способе формирования однополосных сигналов воз­можны следующие режимы работы:

— передача однополосного сигнала на одной из полос: верх­ней или нижней (ВБП или НБП);

— передача двух однополосных сигналов на верхней и ниж­ней боковых полосах (ВБП+НБП);

— передача одной и той же информации на верхней и нижней боковых полосах, что применяется при значительном уровне по­мех;

— передача информации по одному или двум однополосным каналам с полностью подавленной несущей или с требуемым уровнем пилот-сигнала.

Для повышения помехоустойчивости в тракте формирования однополосного телефонного сигнала может применяться клиппирующее устройство в одном из каналов. При этом режим рабо­ты передатчика должен быть одноканальным.

С выхода блока видов работы однополосные сигналы на первой частоте преобразования поступают в блоки промежуточ­ных и оконечных преобразователей, в результате чего они пере­носятся в область рабочих частот.

Формирование телеграфных видов работы производится сле­дующим образом. Сигналы амплитудного телеграфирования фор­мируются с помощью манипулятора, на один вход которого пода­ется колебание той же частоты, что и при формировании однополосного сигнала (128 кГц), а на другой вход — телеграфный сиг­нал. Далее сигнал AT на частоте 128 кГц подается на блок про­межуточного преобразователя.

Сигналы ЧТ и ДЧТ формируются в частотном манипуляторе, который представляет собой самовозбуждающийся генератор. В такт с телеграфными посылками происходит отклонение час­тоты генератора в одну и другую сторону от своего среднего значения на определенный частотный сдвиг. Разность частот на­жатия и отжатия называется разносом частот. В системах KB радиосвязи приняты следующие величины разноса частот: 125, 250, 500, 1000 Гц и некоторые другие. В соответствии с этим разли­чают следующие режимы частотной телеграфии: ЧТ-125, ЧТ-250, ДЧТ-250, ЧТ-500, ДЧТ-500 и т. д.

Средняя частота генератора выбирается такой же, как и в пре­дыдущем случае, т. е. равной 128 кГц или выше. В последнем случае она понижается до 128 кГц для того, чтобы ее номинал был согласован с требуемым значением входной частоты блока промежуточного преобразователя.

Таким образом, блок видов работы формирует телефонные и телеграфные сигналы на частоте 128 кГц в полосе, не превосхо­дящей полосу канала ТЧ. Это позволяет в дальнейшем, исполь­зуя один и тот же тракт передатчика, осуществить перенос исход­ного сигнала на любую из рабочих частот коротковолнового диа­пазона.

Приемные устройства

В современных КВ радиоприемниках используется декадная установка частоты, а в качестве устройства диапазонно-кварцевой стабили­зации частоты применяется унифицированный блок опорных час­тот (рис. 6.16).

Рис. 6.16

Отличительной особенностью таких приемников является то, что у них тракт первой промежуточной частоты входит в коль­цо компенсации остаточной расстройки, а первый гетеродин вы­полняет роль вспомогательного генератора, охваченного кольцом автоматического поиска, настройки и слежения за требуемой ра­бочей частотой.

При декадной установке частоты схема компенсации совме­щается с интерполяционным методом формирования высокоста­бильных эталонных частот. Для выбора необходимой рабочей частоты необходимо ручки декадных переключателей селекторов гармоник С1—С6 установить в определенное положение. Возбу­дители, выполненные в виде унифицированных блоков, имеют шесть переключателей на десять положений каждый: «Десятки МГц», «Единицы МГц», «Сотни кГц», «Десятки кГц», «Единицы кГц» и «Сотни Гц». При работе в KB диапазоне используются только три положения переключателя «Десятки МГц»: 0,1 и 2.

Определенному положению частот селекторов (положению ру­чек) соответствует только одна частота первого гетеродина, при которой преобразованное колебание на выходе интерполяционной схемы попадает в полосу пропускания основного узкополосного фильтра. Задачей автоматической систе­мы настройки гетеродина является изменение частоты в пределах данного диапазона и ее фиксация в момент появления напряже­ния на выходе узкополосного фильтра.

Рассмотрим, как осуществляется установка заданной частоты первого гетеродина. Предположим, что приемник был настроен на какую-то частоту, а теперь необходимо его перестроить на другую. Для этого следует установить ручки декадных переклю­чателей на номинал новой частоты. Если раньше приемник при­нимал сигнал прежнего корреспондента и на выходе узкополос­ного фильтра СМ6 имело место напряжение преобразованного колебания, то с установкой ручек в новое положение это напря­жение исчезнет. Это послужит командой на включение мотора поиска такой частоты гетеродина, которая бы совместно с сово­купностью установленных частот селекторов дала бы преобразо­ванную частоту, попадающую в полосу пропускания выходного узкополосного фильтра. Появление напряжения на выходе этого фильтра означает, что заданная частота гетеродина установлена и мотор выключается. После окончания режима поиска продол­жает действовать система электронного слежения за установлен­ной частотой, т. е. система автоподстройки частоты в случае воз­действия дестабилизирующих факторов (обычно это система ЧАП).

Теперь проследим, каким образом осуществляется компенса­ция остаточной расстройки частоты первого гетеродина. Для этого используют компенсационное кольцо, включающее в себя первый гетеродин, первый смеситель, второй смеситель и второй гетеродин. В этом кольце важную роль играет преобразованная частота на выходе узкополосного фильтра СМ6 интерполяцион­ной схемы. Эта частота имеет остаточную расстройку, равную остаточной расстройке частоты первого гетеродина .

Принятый сигнал преобразовывается в первую промежуточ­ную частоту с остаточной расстройкой  и поступает на второй смеситель. С другой стороны на этот смеситель подается колебание частоты второго гетеродина, которое образовано вы­ходной частотой узкополосного фильтра СМ6 и вспомогательной частотой, поступающей с ДОЧ через селектор С6. Следователь­но, частота второго гетеродина также будет содержать остаточ­ную расстройку частоты, равную .

Поскольку при втором преобразовании частоты происходит вычитание колебаний первой промежуточной частоты и частоты второго гетеродина (или наоборот), то остаточная расстройка частоты  первого гетеродина компенсируется.

Таким образом, стабильность второй промежуточной частоты определяется стабильностью эталонных частот ДОЧ, а также стабильностью частоты принимаемого сигнала и не зависит от стабильности частоты первого гетеродина. Это означает, что по­лоса пропускания частных трактов (блоков видов работы) при­емника должна рассчитываться исходя из ширины спектра при­нимаемого сигнала и величины относительной нестабильности рабочей частоты передатчика и частоты ДОЧ. При применении унифицированных блоков опорной частоты в системах KB радио­связи величины относительной нестабильности частоты на пере­дающем и приемном конце одинаковы.

Радиосвязи

Системы радиорелейной связи

Характерной особенностью систем радиорелейной связи явля­ется возможность передачи большого объема различных видов информации на дальние расстояния с высокой достоверностью.

Радиорелейной связью называется особый вид дальней много­канальной радиосвязи на УКВ, осуществляемый при помощи ря­да промежуточных ретрансляционных станций (рис. 9.20). Ре­трансляционные станции принимают сигнал на одной рабочей час­тоте, а излучают на другой. Так образуется радиорелейная ли­ния связи (РРЛ).

рис. 9.20

Радиорелейные линии связи используются для передачи информации любого вида (телефонной, телевизионной, цифровой и т. п.) и могут быть уплотнены несколькими тысячами телефонных каналов или телевизионными каналами. Число каналов радио­релейной станции (РРС) определяется используемым видом мо­дуляции сигналов отдельных каналов и видом модуляции несу­щей частоты передатчика.

В радиорелейных линиях связи могут применяться частотный, временной и комбинированный методы уплотнения. При времен­ном уплотнении применяются импульсные виды модуляции (АИМ, ВИМ, ШИМ, ФИМ и т.д.). Из импульсных методов модуляции ФИМ получила наибольшее распространение. По помехоустойчи­вости она близка к частотной модуляции.

Наибольшую помехоустойчивость имеют системы радиорелей­ной связи, в которых используется импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Здесь искаженные помехой импульсы легко регенериру­ются, так как сигнал квантован по времени и уровню. Поэтому в нашей стране и за рубежом ведутся интенсивные работы по практическому внедрению этих систем связи. Исторически первыми (в сороковых годах прошлого века) появились так на­зываемые обычные радиорелейные линии.

С учетом нормальной рефракции расстояние определяется выражением

                                 ,                                     

где h ₁ и h ₂ -  высоты передающей и приемной антенн, м.

Так, при h₁=h₂=50м D=58км.

Известно, что волны короче 2 см в значительной мере погло­щаются снегом, дождем и туманом. Поэтому в радиорелейных линиях, как правило, используются более длинные волны >4см).

Достоинствами радиорелейной связи прямой видимости явля­ются:

- высокое качеств связи, сравнимое с качеством связи по хорошему кабелю. Практически оно мало зависит от состояния атмосферы, случайных помех, времени суток, года и т. д.;

-  значительная направленность антенн, что позволяет вес­ти связь при малых мощностях передатчика (единицы ватт). При этом обеспечивается высокая помехоустойчивость системы связи, затруднены перехват и организация помех со стороны противника;

- высокая устойчивость распространения радиоволн, обеспе­чивающая постоянство уровня принимаемого сигнала;

- большая частотная емкость УКВ диапазона, позволяющая обеспечить многоканальную связь;

- простота сопряжения РРС с каналами проводной связи при использовании типовой каналообразующей аппаратуры.

Рис.6.21

Принцип устройства радиорелейной линии связи можно уяснить из рис. 6.21. Линия состоит из двух оконечных и ряда промежуточных (ПС) ретрансляционных РРС, имеющих по два комплекта антенн, передатчиков и приемников, которые обеспечивают работу в противоположных направлениях. Каналообразующая аппаратура (КОА) устанавливается только на око­нечных станциях. При необходимости ответвления части каналов для местных абонентов в пунктах ретрансляции применяют аппа­ратуру выделения (АВ). Как правило, КОА устанавливается вне РРС (в населенном пункте) и со станцией соединяется коакси­альным кабелем с полосой, достаточной для передачи группового сигнала. Далее групповой сигнал поступает на модулятор радио­передатчика РРС.

Таким образом, в РРС осуществляется двухступенчатая моду­ляция:

<