Файл: Рожков, Л. И. Средства радиосвязи учеб. пособие.pdf

Л. И. РОЖКОП

СРЕДСТВА

РАДИОСВЯЗИ

Д л я служебного пользования

Экз. Л*___ В __

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Киев — 1974

ВВЕДЕНИЕ

Современная научно-техническая революция охватила все отрасли материального и военного производства. Для управ­ ления производственными и военными процессами созданы и продолжают создаваться сложные системы самых различных масштабов, от АСУ управления предприятиями до АСУ конт­ роля за запуском и полетом космических объектов.

«Автоматизированные системы управления, — как указа­ но в Директивах XXIV съезда КПСС, — успешно применяются в ряде министерств в строительстве и на предприятиях. За пя­ тилетие 1971—1975 гг. намечено ввести в действие не менее 1600 АСУ предприятиями и организациями промышленности и сельского хозяйства, связи, торговли, транспорта. Увеличить протяженность каналов междугородной телефонной связи в 1,9 раза и емкость телефонных станций в городах и сельской местности в 1,5 раза.

Наше социалистическое плановое хозяйство позволяет со­ здать общегосударственную автоматизированную систему сбо­ ра и обработки информации для учета, планирования н управ­ ления народным хозяйством на базе государственной системы связи страны».

XXIV съезд КПСС поставил задачу большой важности по усилению работ, направленных на создание единой автомати­ зированной системы связи (ЕАСС), обеспечивающей беспере­ бойную и надежную передачу всех видов информации. ЕАСС должна объединить в масштабе всей страны все сети между­ городной, внутриобластной, городской и сельской связи, обес­ печить их развитие в едином автоматизированном комплексе с единой нумерацией и коммутацией.

ЕАСС предусматривает создание единой сети связи стра­ ны. включающей все технические средства связи, кабельные н радиорелейные линии, линии связи через искусственные спут­

3

ники Земли, ионосферные и тропосферные линии, линии длин­ новолновой и коротковолновой радиосвязи, а в будущем — волноводные и оптические линии связи.

По разветвленной сети каналов ЕАСС будут передаваться с большой скоростью и высокой достоверностью огромные по­ токи самой различной информации: телефонной, видеотелефоппой, программ телевизионного и звукового вещания, доку­ ментальных сообщений — текстовых и фототелеграмм, черте­ жей, рисунков, цифровой информации для ЦВМ, сигналов те­ леуправления между объектами АСУ, а также скоростной пе­ редачи текста центральных газет фототелеграфным методом для печатания их на месте приема.

Особая роль при создании ЕАСС отводится волноводным и оптическим линиям связи. Применение крупнейшего откры­ тия XX века — лазера в технике связи позволяет значительно увеличить емкость линий связи.

О широкополосное™ оптических систем связи можно су­ дить, например, по тому, что эффективная ширина их пропус­ кания в 20 000 раз больше, чем суммарный спектр радио и СВЧ диапазонов, В связи с бурным ростом потоков информа­ ции, развитием космонавтики и общим техническим прогрес­ сом это обстоятельство приобретает важное значение.

Лазерные передатчики, обладая высокой концентрацией энергии в направлении излучения, даже на малой мощности позволяют получать достаточно высокий уровень сигнала в месте приема. Например, для получения одного и того же уровня мощности в плоскости приемной антенны мощность СВЧ передатчика должна быть в 106 раз больше мощности квантового генератора, а диаметр антенны в 30 раз больше. В настоящее время началось промышленное изготовление лазе­ ров и применение их в связи. У нас в СССР пущены впервые в мире в опытную эксплуатацию оптические линии многока­ нальной телефонной связи протяженностью 6 км в Москве и 25 км между Ереваном и Бараканской обсерваторией. Опыт эксплуатации ее дал очень хорошие результаты.

Таким образом, с появлением современных ЭВМ и новей­ ших видов связи развитие АСУ вступило в новый этап, харак­ теризуемый возможностью управления быстропротекающими процессами. Особая роль в таких системах отводится сред­ ствам радио-, радиорелейной и проводной связи, изложению возможностей и принципов работы которых и посвящено дан­ ное пособие.

4

§1. Основные понятия о системах связи

икраткая характеристика их элементов

Для обеспечения связи между любым отправителем и полу­ чателем информации используется система связи.

Системой связи называется совокупность источников и по­ требителей информации (ИПИ), соединенных друг с другом соответствующим образом посредством сети связи, обеспечи­

вающей передачу требуемых объемов информации с заданны­ ми показателями при минимальных затратах (рис. 1.1).

Сеть связи (основа системы связи) включает в себя:

—ириемо-передающие устройства (ППУ) оконечных пунк­ тов (абонентов);

—узлы коммутации (УК):

—линии и каналы, соединяющие между собой оконечные устройства и узлы коммутации.

Линию связи между оконечным пунктом и узлом коммута­ ции называют абонентской линией, а линию между узлами

коммутации — соединительной.

Современные сети связи отличаются большим многообра­ зием структур (конфигураций) приемо-передающих устройств

исредств связи.

Взависимости от взаимного расположения и соединения объектов АСУ сеть системы связи может иметь следующие структуры (рис. 1.2):

Рис. 1.2

—соединение объектов друг с другом (рис. 1.2, а);

—соединение с близлежащим объектом (рис. 1.2,6);

—радиальное соединение объектов (рис. 1.2, в) ;

—радиально-кольцевое соединение объектов (рис. 1.2,г);

—радиальное соединение объектов с выходом к вышестоя­

щему (рис. 1.2,6);

— кольцевое соединение объектов (рис. 1.2, е).

6

Выбор того или иного вида структуры сети связи опреде­ ляется требованиями, предъявляемыми к автоматизированной системе управления, и, как правило, представляет собой соче­ тание нескольких видов конфигураций.

Па рис. 1.3 приведена упрощенная схема сети связи сме­ шанной структуры, содержащая четыре узла коммутации УК.1—УК4, связанные между собой соединительными линия­ ми. В каждый из узлов коммутации включены приемо-переда­ ющие (абонентские) устройства ППУ, расположенные на око­ нечных пунктах сети.

Этими абонентскими устройствами могут быть телефонные аппараты, телеграфные или фототелеграфные аппараты, теле­ визионная аппаратура, устройства обмена цифровой информа­ цией и т. п., включаемые в узлы коммутации абонентскими ли­ ниями. Число абонентских аппаратов или устройств, включае­ мых в каждый из узлов коммутации, может достигать несколь­ ких десятков тысяч, а число коммутационных узлов на сети — в зависимости от назначения и размеров сети — может исчис­ ляться десятками и сотнями.

Узел коммутации УК — это устройство, предназначенное для приема, переработки и распределения поступающей ин­ формации. Его можно представить себе состоящим из входно-

t

Коммутационные узлы связи классифицируют по одедуюшпм признакам:

—виду передаваемой информации — гелефонные, теле- |рафиые, радиовещание, передачи данных цифровой телеме­ ханической информации п др.;

—способу обслуживания соединений —• ручные, полуавто­ матические, автоматические;

—месту, занимаемому в сети связи, — оконечные, проме­ жуточные, центральные, узловые, транзитные;

—типу коммутационного и управляющего оборудования — электромеханические, механоэлектронные, квазнэлектронные (полуэлектронные), электронные;

—системам оборудования, применяемою на узле (стан­

ции), — декадно-шаговые, координатные, машинные, полу­ электронные, электронные и т. д.;

— емкости, т. е. по количеству входящих и исходящих ка­

— типу коммутации — оперативная, постоянная и смещен­ ная.

Таким образом, коммутационные узлы используются в сети связи для приема, переработки, распределения и хранения ин­ формации. Количество таких узлов в сети зависит от ее струк­ туры и назначения.

Современная сеть связи представляет собой сложную си­ стему с тысячами п даже миллионами разнообразных оконеч­ ных устройств и узлов коммутации, рассредоточенных па тер­ ритории значительных размеров и связанных многочисленны­ ми линиями и каналами связи различного устройства, назначе­ ния и пропускной способности. Например, единая автоматизи­ рованная система связи (ЕАСС) СССР, телефонная система связи «Автофон» н цифровая система связи «Автодип» США охватывают по территории площади целых государств н кон­ тинентов.

Основными качественными показателями сетей связи явля­ ются скорость доставки сообщений (быстрота установления соединения), верность доставки по заданному адресу, стои­ мость доставки и степень использования линий и каналов связи.

Под линией связи будем понимать среду, используемую для передачи сигналов. В радиосвязи — это область простран­ ства, где распространяются электромагнитные волны от пере­ датчика к приемнику, в проводной связи — физическая цепь (кабель, пара проводов и т. п.).

9