Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
№ 6 билет
1.Радиобайланыс жүйелерiнiң классификациясы
2.Станция түрлері
РРС негізгі типтері: соңғы (ОРС), түйінді (УРС) және аралық (ПРС). ОРС және УРС радиотаратқыш пен радиоқабылдағыштар орнатады (1.1 сурет). Радиотаратқыштың құрамында - Мд модуляторы және П сигналының СВЧ таратқышы, радиоқабылдағыштың құрамында – Пр сигналының СВЧ қабылдағышы және Дм демодуляторы орналасқан. СВЧ таратқышында (ПЧ) аралық жиіліктің модуляцияланған сигналы СВЧ немесе УВЧ диапазондарының сигналына түрленеді, СВЧ қабылдағышында қабылданған СВЧ сигналдың ПЧ сигналына қайта түрленеді. СВЧ қабылдағышы мен таратқышы бірге ПРС орнатылатын СВЧ қабылдап-таратқышын құрайды.
РРЛ соңында орналасқан ОРС таралған сигналдардың енгізілуі мен бөлінуі жүреді, мысалы МТС.
ПРС радиосигналдың ретрансляциясы жүреді: қабылдау, күшейту, жиілік бойынша жылжу және келесі ПРС бағытында тарату. Әр РРС РРЛ бойынша тарату теледидарының радиосигналдарын тарату кезінде телевизиялық бағдарламаларды бөлу мүмкіндігі алдын алынған. Мұндай мүмкіндік іске асырылған станция (ПРСВ) теледидарды бөлумен ПРС деп аталады.
УРС радиосигналды ретрансляциялау және РРЛ тарамдау орын алған. УРС жиі жаңа РРЛ және кәбілді байланыс жолының бастамасын алады. УРС әрдайым МТС ТФ сигналдарын бөледі және жаңаларын енгізеді, сондықтан онда әрқашан модулятор мен демодулятор орнатады. Конструктивті оларды жиі модем деген атқа ие болған құрылғыда қосады. Ұсынылған көршілес УРС арасындағы ара қашықтықт 250 км құрайды.
3.Жердегі стансалар
Таратқыш-қабылдағыш ЗС аппаратурасын РРЛ секілді схемамен жинақтайды. ЗС антеннасының бағытталу диаграммасы өте тар болғандықтан, антеннаның сәулесі ИСЗ-ға дәл бағытталуы және спутник қозғалысына сәйкес жылжымалы болуы тиіс.
Жердегі стансалар таратқыш, спутниктік хабарды қабылдағыш, таратқыш-қабылдағыш (бұлар дуплексті телефон байланысын орнатуға және желі ішіндегі ТВ программаларын тарату үшін қолданады) болып бөлінеді.
Таратқыш-қабылдағыш ЗС әдетте көп стволды болады.
Типті қабылдағыш-таратқышта ЗС (12.3 суретті қараңыз) WA1УС, стволдың қабылдағыш және таратқыш құрылғылары, «Градиент-Н» аппаратурасы, т.б бар. Схемада «Орбита-2» типті құрылғы орнатылған. Оларды кең полосалы ПФ Z1, к1 және к2 волновод переключательдері, МШУ А1 мен А4, В типті (Ст В1 мен Ст В2) стойка, П (Ст П) және РС типті (СтРС) стойка орнатылған. Z фильтрі барлық жұмысшы стволдарының сигналдарын өткізеді және кең полосалы МШУ мүмкін болатын кедергілерден қорғайды. Ствол сигналдарын ажыратуды В типті стойканың кіре берісіне орнатылған және өз стволының СВЧ сигналдың оралық жиілігіне бейімделген Z2 мен Z3 ПФ жүзеге асырады. Мұнда В1 стойкасы ТВ стволдың f1 орталық жиілігі бар СВЧ сигналдарын ПЧ сигналына ауыстыруға арналған. Ал В2 стойкалары- ТФ стволдағы f2 орталық жиіліктегі СВЧ сигналдарын өзгерту үшін. Әрбір стволда В типті жұмысшы және резервтік стойка орнатылған. В стойкасында ПФ басқа жиілікті өзгертетін U1 мен ПУПЧ А2 құрылғылары бар. П стойкасы негізгі А3 УПЧ-дан және шыға берісінде ГС сигналын алатын UR демодуляторынан тұрады. Бұл сигналды ажыратуды РС стойкасы атқарады. РС стойкасының қабылдау бөлігінің шыға берісінде ПТВС мен СЗС алынады.
ТВ стволдың топтық сигналдарын РС стойкасының таратқыш аппаратурасы қалыптастырады. ТВ стволының таратқышында UВ модуляторы бар. Өзге сипаттамалары бойынша ТВ мен ТФ стволдарының таратқыштарының схемалары өте ұқсас. Бірнеше стволдың СВЧ сигналдарын ортақ АФТ беру үшін РФ блогы қолданылады. ЗС-те «Градиент», «Геликон», «Грунт» типті таратқыш құрылғылар жұмыс істейді.
№ 7 билет
1. РРЛ сапа көрсеткіштеріне МСЭ-Р ұсыныстары
Гипотетезалық эталонды тізбек – бұл белгілі бір созылымы және белгілі бір сигналдың түрлену саны бар, ақпараттың көзі мен қабылдағышының арасындағы толық тізбек. ЖМ және АЖБ РРЛ үшін LГ=2500 км ұзындығы бар МСЭ гипотезалық эталонды тізбек қабылданған. Әрбір ГЭЦ Ly4 бірдей ұзындықты, біркелкі үлестерге бөледі, әр үлестің соңына модемдер қойылады. Сонымен қатар, тізбек структурасы әр үлестің соңына қандай арналар тобын бөлу керектігін анықтайды.
МСЭ ұсыныстарында (9.1 кесте) ТФ арнасындағы ТНОУ ГЭЦ соңында шуыл қуатының мүмкін болатын мәндерін орнатады. Егер, мүмкін болатын шуыл қуаты, мысалға 7500 пВт құраса, онда ТФ арнасындағы сигнал/шуыл қатынасы:
дБ.
МСЭ ұсыныстарымен ГЭЦ үшін сурет арнасында сигналдың келесі визиометриялық шуылға ұатынасының мүмкін мәндері орнатылған: кез келген айдың 20%-дан көп уақыты үшін дБ; 0,1%-дан көп уақыт үшін дБ. L км созылған нақты тізбек үшін:
дБ, L<500 км үшін (9.1,а),
дБ, L=500…2500 км үшін (9.1,б).
Айдың аз пайыз уақыты үшін нақты тізбекте мүмкін қатынас 45 дБ аспауы керек, ал уақыттың асып кеткен мүмкін пайызы Ттвдоп ГЭЦ үлесінің санына пропорционал болу қажет. ГЭЦ екі үлесіне тең болатындай, РРЛ ұзақтығы L833 км торабы үшін Ттвдоп = 0,1%/3 және Ттвдоп = 0,1% (2/3) құрайды.
Магистралды желіде ұйымдастырылған ТЧ арнасы үшін 12 500 км ұзақтықпен номиналды тізбек қабылданған. Ол 2500 км-ден ұзындықтан тұратын бес бірдей бөліктен тұрады. Мұндай әр бөлік кезекте 250 км болатын 10 бөлікке бөлінеді. Модемдерді әр 250 км сайын орнатады. Бірақ, қарастырылып отырған номиналды тізбек әр 2500 км сайын бір жұп арналы түрлендіргіштен тұрады, ал ГЭЦ олар үшеу. Бұл ұзаққа созылған магистралды жолақтар үшін ТЧ арнасының электрлік параметрлерін жақсарту қажеттілінен туды.
Ауданішілік байланыс үшін үш жұпты арналық түрлендіруімен, 1400 км қашықтықтағы ТЧ арнасының номиналды тізбегі орнатылған. ТЧ бойынша үш қайта қабылдауы бар, бір-бірінен әр түрлі қашықтықта орналасқан [1].
Магистралды желіде ұйымдастырылған сурет арнасына арналған номиналды тізбек 12500 км ара қашықтықта орналасқан және 2500 км болатын бірдей бес бөліктен тұрады. Әр бөліктің соңында сурет арнасында ПТВС түрлендіргішін орнатады. Ауданішілік торабта ұйымдастырылған сурет арнасына арналған номиналды тізбектің ұзындығы — 600 км. Сурет арнасындағы түрлендіргіштерді тізбектің соңында ғана орнатылады.
РРЛ жобалауда оның структурасын номиналды тізбектерге сүйене отырып таңдау қажет. Егер мұндай РРЛ дұрыс жобаланса, онда МСЭ орнатқан ұсыныстары сақталу керек. Сонымен қатар, келесі мәндерді қадағалайды. Магистралды РРЛ соңында ТФ арнасында:
1. Айдың 20% көп емес уақыт аралығында асып кететін шуылдың сомалық қуаты 9.1 кестеде көрсетілген мәндерден аспауы керек, Нақты РРЛ үшін t=20%. Бұл шуылдарға норма.
2. 47500 пВт шуыл қуаты асып кеткен, Ттф доп айының уақыт пайызы 9.1 кестеде көрсетілген мәндерден аспауы керек. Бұл тұрақтылыққа норма.
Магистралды РРЛ соңындағы сурет арнасында:
9.2 к е с т е – Жергілікті және ауданішілік РРЛ тұрақтылығына нормалар
|
Тұрақтылыққа норма |
L200 км |
1=200...600 км |
L=200...1400 км |
|
TТФ ДОП , % ТТВ ДОП , % |
0,0143 0,033 |
- 0,1 (L/600) |
0,1 (L/1400) - |
2. Тұрақтылыққа норма, басқаша айтқанда сигнал/шуыл 49 дБ төмен түсетін айдың уақыт пайызы нақты РРЛ үшін есептелген, ТТВДОП мәндерінен аспауы керек.
АЖБ АСП шығысындағы ТЧ арнасына келіп түсетін телефонды сигналдар кездейсоқ процесс құратын, телефонды көпапрналы сигналды құрайды. Арналардың жеткілікті көп санында (N>60) сигнал нормалды кездейсоқ процесті құрайды. Сигналдар әр арнада басқаларына тәуелді емес, сондықтан МТС (Pср) көпарналы сигналының орташа қуаты активті арналардың сигналының орташа қуатының сомасына тең. Бұл жағдайда орташа қуаттың деңгейі (дБм):
— МСЭ тізбегі үшін;
2. ЦРРС демодуляция әдістері
Қабылдау әдісі деп, ақпарат көзінен таралған сигналды анықтау мақсатында сигналды өңдеудің математикалық алгоритмдерді түсінеді. Қабылдағыш деп, қабылдаудың кейбір әдісін (алгоритм) жүзеге асыратын құрылғыны айтады. Демодулятор – қабылдағыштың негізі – тарату жүйесінің сапа көрсеткішін едәуір дәрежеде анықтайтын, ЦРСП күрделірек түйіндерінің бірі болып табылады.
ЦСП қабылдауындағы сигналдың әрбір таралуының басы мен соңы белгілі байланыстың синхронды жүйелері болып табылады. Бұл ақпарат модуляцияның барлық түрлеріндегі қабылдаудың бөгеуілдерге шыдамдылығын жоғарылату үшін пайдаланылады, өйткені қабылдағыш пен таратқыштың синхрондығы қабылдаудың тиімді әдістерін қолдануға мүмкіндік береді. Қабылдағыш жұмысының синхрондылығы арнайы синхрондаушы тербеліс сигналдарымен бірге таратуда немесе әрқашан таратудың басы мен соңы туралы ақпарат сақтайтын сигналдың өзін сәйкес өңдеумен жүзеге асады.
Қабылдау әдістерінің қысқаша сараптамасын 2-АМ сигнал қабылдағышының құрылымын қарастырудан бастаймыз (5.1 сурет).
Сигнал детектор кірісіне аралық жиіліктің жолақты фильтрі арқылы түседі, оның өткізу жолағын Т интервалының ұзақтығын және қабылдағыштың гетеродиндері мен таратқыштың қозғағыш жиілігінің тұрақсыздығын ескере отырып таңдайды. Детекторден кейін сигнал 1/Т өткізу жолағымен ФНЧ келіп түседі, ақпаратты қабылдаудың максималды бөгеуілге тұрақты көзқарас жағынан ең тиімді болып есептеледі. Ары қарай сигнал табалдырықты құрылғыға (ПУ) беріледі, оның жұмыс табалдырығы шешуші құрылғыдағы (РУ) сигналды өңдеудің бір немесе басқа әдістерін қолданудағы қателердің ықтималдылығын теория жүзінде бағалауды ескеретін, тасушы амплитуданың қабылданған градацияларына сәйкес деңгейде орнатылады. РУ пайдалану қажеттігі ФНЧ да, ПУ да шығысындағы сигналдар ең алдымен, шуылдар мен кедергілердің әсеріне байланысты таралған шуылдардан бұрмаланған сигналдарды қалпына келтіру үшін арнайы алгоритм қажет, таралғаннан өзгеше болатындықтан анықталады. РУ жұмысының мүмкін алгоритмін асинхронды және синхронды деп бөлуге болады. Асинхронды алгоритмде тактілі интервалдың шекара жағдайы қалпына келмейді, ал таралатын символдардың шешімі ПУ шығысында құралатын сигнал майдандарының тізбектерінің арасындағы уақыттық интервалды өлшеу негізінде қабылданады.
5.1 сурет – АМ сигналдарының қабылдағышының құрылымдық сұлбасы.
5.2 сурет – ФМ сигналдарының когерентті демодуляторын құру қағидасының иллюстрациясы
3.Орбита классификациясы
11.1 сурет- Орбита классификациясы: 1- экваторлық жазықтық, 2- дөңгелек орбита орталығында Жер орналасқан, 3- эллипстік орбита, оның фокустерінің бірінде Жер орналасқан, 4- параболалық орбита, 5- гиперболалық орбита,- ғарыштық аппараттың жердің тартылыс аумағынан шығу траекториясы, 6- геостационарлық орбита
№ 8 билет
1. Аналогты РРЛ ЖМ діңгегімен жіберілетін сигналдың параметрлері
Көпарналы телефонды сигнал u(t) (ЧМД) ОРС жиілікті модуляторға түседі. Модулятор шығысындағы жиілікті сигнал:
, (2.4)
мұнда — орталық жиілік;
— максималды жиілік девиациясы;
ЖМ сигналының фазасы:
, (2.5)
қойып
аламыз. (2.6)
Жиілікті модуляцияланған тербеліс , мұнда - СВЧ сигналының амплитудасы. Сондықтан да, ЖМ РРЛ бойымен:
түріндегі сигнал беріледі. (2.7)
ЧМД шығысындағы жиілік девиациясы Uкір кіріс сигналының кернеуіне пропорционал болады. Аналитическая запись в виде (2.5) и (2.6) түріндегі аналилитикалық жазу таратқыш модуляция сипаттамасының күші мінсіз ЧМД.
. (2.8)
Іс жүзінде АСП мен АРРС байланысы өлшегіш сигнал бойынша ЧМД сипаттамасының тіктігін орнатады. Соңғысы 800 Гц жиілікпен және Рк=1 мВт қуатпен гармоникалық тербелісті құрайды, оған кернеу сәйкес келеді. Бұл сигналды беру кезінде ТНОУ ТЧ арнасына ЧМД шығысында МККР ұсынған арнасына тиімді өлшегіш жиілік девиациясы орнатады. Бұл жағдайда модуляциялық сипаттаманың тіктігі.
Егер енді ТНОУ-ғы модуляторының кірісіне FH және FB арасында жатқан Рcp (немесе әрекет ететін кернеумен uср) қуатпен және FK жиілікпен гармоникалық сигнал беретін болсақ, онда модулятор шығысындағы жиілік ауытқуының тиімді мәні .
Айналма жиіліктер үшін
, (2.9)
мұнда Рcp милливаттпен көрсетілген. Бұл мән МТС орташа қуатына сәйкес келеді және МТС жиілігінің тиімді девиациясы деп аталады. Осылай МТС квазипиктік қуатына сәйкес келетін пикті девиация анықталады.
(2.4) және (2.9) сәйкес
. (2.10)
ЧМД шығысындағы сигналдың спектр кеңдігін болатын шарт бойынша анықтайды:
. (2.11)
МСЭ ұсыныстары бойынша ∆ fK=200 кГц үшін; ∆fK=140 кГц үшін болады. Для систем, имеющих N=2700 және одан көп болатын жүйелер үшін МККР 140 және 100 кГц екі мәннен ∆fК таңдап алуды, ал N=60; 120 болатын жүйелер үшін 50; 100; 200 кГц девиацияның үш мәнінен алуды ұсынады.
2.Фазалы модуляция
Фазалы модуляцияның барлық нұсқаларында сандық сигналдың (ЦС) салыстырмалы кодасы пайдаланылады, оны берудің алдында демодуляциядан кейін модуляторға және салыстырмалы декодалау. Бұл «кері жұмыс» құбылысы – тірек тербелісі фазасының 180º кездейсоқ өзгергендегі демодулятордың шығысындағы сигналдың полярлығының өзгеруін шеттетуге қажетті.
Қарапайым жағдайда бастапқы фаза - 0º и 180º мүмкін мәндеріне ие болатын екі позиционды ОФМ, модулятордың құрылымдық сұлбасы 4.2 а суретте көрсетілгендей түрге ие болады.
4.2 сурет – ОФМ сигналының құрылуы
ЦС кезекті “1” символының, санақ режімінде жұмыс істейтін Т триггерінің кірісіне түскенде триггер өз жағдайын қарама-қарсыға өзгертеді, бұл тасушы тербеліс таңбасының (ОФМ процессін) көбейткеннен кейін өзгеруін тудырады.
Абсалютті кодтан салыстырмалы кодқа математическалық өтуі түрінде жазылады:
мұнда және - салыстырмалы кодтағы сандық сигналдың жапсарлас екілік символдары;
- абсалютті (бастапқы) кодтағы кезектес екілік символ.
ОФМ сигналының құрылу процессі 4.2 б суретте көрсетілген, мұнда бір тактілі интервалындағы оңайлық үшін тасушы (тіреуші) жиіліктің бір периоды көрсетілген.
3.Геостационарлық орбита (ГО)
Геостационарлық орбита (ГО) дегеніміз—Н3=35786 км болатын экваторлық дөңгелек орбита. Осы орбитамен қозғалатын спутникті геостационарлық деп атайды. Ол Жердің бұрыштық жылдамдығымен бірдей жылдамдықта қозғалып отырады, сондықтан да жерден бақылағанда ол қозғалмайтын секілді болып көрінеді.
Жер бетіндегі нүктемен дәл келгенде ИСЗ зенитке шығатын жер бетіндегі нүктені спутник асты нүктесі (подспутниковая точка) деп атайды. Геостационарлық спутник үшін подспутниковая нукте экватордағы нүктемен дәл келеді. Бұл нүктенің бойлығы ИСЗ-ның орналасу нүктесін анықтап береді. Мұндай ИСЗ-мен байланысты ЗС қозғалмайтын антенналарының көмегімен орнатуға болады. Біршама уақыт өткен соң подспутниковая нүктенің қозғалыс траекториясы бір тәулікте «сегіздік» түріне ұқсап, солтүстіктен оңтүстікке қарай созылып жатады, ал орталығы экваторда жатады. Ал бір жылдан соң осы «сегіздіктің» көлемі шамамен ±10 болады. Осы себепті де спутниктің орбитадағы орналасуын мезгіл-мезгіл корректировать етіп отырады.
Геостационарлық спутниктер өзге ИСЗ салыстырғанда байланыстың арзан әрі қолдануға ыңғайлы жүйесін жасауға мүмкіндік береді, яғни бір ИСЗ жеткілікті, ЗС қозғалмайтын антенна крек және басқа себептер бар. Ал Жердің мұндай орбитасы біреу-ақ, сол үшін ИСЗ үшін орбиталық позицияны Бүкіләлемдік радио жөніндегі халықаралық әкімшілік конференциясы (ВАКР) белгілеп береді. Геостационарлық спутниктің бойлық бойынша дәлдігі ±1º кем болмаса, геостационарлық орбитада 180-ге дейін ИСЗ орналастыруға мүмкіндік бар. Спутниктік байланыс жүйесінің даму деңгейіне қарай бойлықты дәл ұстап отыруға қойылар талап та қатаң бола түсті. Ал қазіргі қолданыстағы ИСЗ бұл шама от ±1º -ден ± 0; 1º болып отыр.
ГО кемшіліктері: жоғары ендіктегі абоненттерге қызмет көрсету мүмкін емес, трассаның тым ұзын болуы себепті антеннаның қуаты мен апертурасы өте зор болуы тиіс, радиосигналдар ұзақ жүріп жетеді, Күннің, Айдың, алып ғаламшарлардың гравитациялық әсері анық байқалады. Геостационарлық спутниктер арқылы жоғары ендіктегі ЗС жұмыс істей алмайды, өйткені олар ИСЗ –тен байқалмайды (10.1 сурет). Экваторда орналасқан ЗС үшін геостационарлық спутник зенитте тұрады. Өзгеше айтсақ, тұрақ бұрышы (горизонт бағыты мен ИСЗ арасындағы бұрыш) 90º. Бұл жағдайда сигналдың Жер атмосферасындағы жүру жолы ең қысқа. Егер ЗС- ті 81º орналастырсақ онда антеннасын горизонтқа бағыттау керек, яғни b=0. Егер (3 кемісе сигналдың атмосферадағы жолы ұзара түседі әрі бос кеңістікте таралатын сигналдың әлсіреуі күшейеді. Сондай-ақ сигналдың атмосфералық ылғалдағы әлсіреуі мен антеннаның шуылдық температурасы арта түседі. Егер b<5º болса, онда Жердің шумовой излучениесінің әсері күрт ұлғаяды. Сондықтан практикада МККР тұрақ бұрышын (угол места) 6 ГГц жиілікке дейін кемінде 3...50 , ал 10ГГц –дан жоғары жиілікте 10...15º болуын ұсынып отыр.
№ 9 билет
1.Көпбағаналы радиорелелі сызықтар. РРЛ бағаналары
Бір РРЛ барлық станцияларында СВЧ бір типті қабылдағыш пен таратқыштары орнатылады. Пр және П радиорелелі жүйелердің басымы ПЧ бойынша жалғанады. СВЧ қабылдағыштары мен таратқыштарының мұндай тізбегі радиорелелі ауданда жоғары жиілікті (ВЧ) бағаналарды құрайды. Бұл бағана әмбебап болып табылады, өйткені оның бойымен әр түрлі ақпарат таратуды ұйымдастыруға болады. Ол үшін ОРС және УРС ВЧ бағанаға Мд және Дм сәйкес соңғы құрылғылар қосылады. Егер ВЧ бағанасымен МТС аналогты модуляция тәсілімен таратса, онда мұндай бағананы телефондық (ТФ) деп атайды. Одан басқа ТВ бағдарламаларын тарататын ЧМ аналогты әдісін теледидарлық бағаналар ұйымдастырады. Сандық (ЦФ) бағананы РРС модуляторына сандық сигнал беру арқылы ұйымдастырады.
Модуляторға берілетін сигналды бағананың топтық сигналы (ГС) деп, ал оның спектрін сызықты спектр деп атайды. Аналогты-сандық (АЦФ) бағаналарында ГС МТС және сандық сигналдан құрады.
2.ОФМ сигналдарының когерентті қабылдағышы
ОФМ сигналдарының когерентті қабылдағышының құрылымдық сұлбасы 5.3 суретте келтірілген.
Оның кірісіне S(t) сигналы келіп түседі. Пунктир ретінде мұнда Пистолькорс сұлбасы бойынша орындалған ВКН құрылғысы алынған. Мұндағы тізбек жиілікті екі еселеу – таржолақты фильтр-бөлгіш, манипуляция және фазаны шектейді, кедергілерді фильтрлейді, когерентті тірек тербелісін қабылданатын сигналмен құрады.
5.3 сурет – ОФМ сигналдарының когерентті қабылдағышының қысқартылған құрылымдық сұлбасы
Фазалы детектордың кіріс кернеуі ОФМ сигналының қайта көбейтуі және тірек тербелісінің (салмақтық функция) ФД-продуктісі– ФНЧ филтрациялауға ұшырайды, Рег регенераторында регенерацияланады, екі модулден і-ші және (і-1)-ші посылкаларын қосу құрылғысы болып табылатын қатысты код детекторына келіп түседі, содан соң ПК кодын түрлендіргішінде {ак} абсалютті кодына түрленеді
3. ССС құрылымы мен ерекшеліктері
Спутниктік байланыс жүйесінің құрамына мыналар кіреді:
Ғарыштық сегмент – ретранслятор спутниктер тобы- орбиталық топтасу (ОГ);
Жердегі сегмент: Системаны басқару орталығы, КА ұшыру орталығы, командалық-өлшеу стансалары, байланысты басқару орталығы мен шлюз стансалар;
Тұтынушылық сегменті байланысты жеке-дара спутниктік терминалдар дың көмегімен жүзеге асырады. Жердегі байланыс желілері ғарыштық байланыстың шлюздік стансаларын сопрягать етеді.
№ 10 билет
1. Радиорелелі байланыстың принциптері
Радиорелелі байланыс жолдарын қабылдап-тарататын РРС тізбек түрінде соғады. РРЛ 0,1...10 Вт қуатпен таратқыштар, 10 дБ шамасында шуыл коэффициентімен қабылдағыштар, 40 дБ (10 м2 шамасында ашылу ауданы) шамасында күшейту коэффициентімен антенналар орнатады. Мұндай РРЛ көршілес РРС антенналарының арасында тік көрініс болу керек. Бұл үшін антенналарды көбінесе 40...100 м биіктіктегі тіректерге орнатады. Магистралды РРЛ көршілес РРС ара қашықтығы әдетте 50 км.
ТРЛ көршілес станциялар аралығында орташа ара қашықтық 250 км шамасында. ТРЛ 1...10 кВт қуатпен таратқыштар орнатады, 150... 200 К тиімді шуыл температурасы бар, аз шуылдайтын күшейткіштерімен (МШУ) қабылдағыштар, 40 дБ шамасында күшейту коэффициентімен антенналар қолданады.
Магистралды РРЛ арналған қазіргі заманғы кез келген радиорелелі жүйелер келесі топтарға бөлінеді:
1) антенна және АФТ,
2) қабылдап-тарататын СВЧ аппаратурасы,
3) модемдер,
4) қосалқы құрылғы.
Қабылдап-тарататын СВЧ аппаратуралары жиі бөлек конструктивті СВЧ қондырғысы түрінде орындайды: қабылдау қондырғысы және тарату қондырғысы. Әр қондырғыда бірнеше осындай қондырғыларды көп бағаналы РРЛ ұйымдастыру үшін орнатады. Қосалқы құрылғыда өз кезегінде резервілеу аппаратурасынан, қызметтік байланыстан, теле қызмет көрсетуден, АФТ осушкаларынан тұрады.
ПРС СВЧ қабылдағышы мен СВЧ таратқышының арасын қосу ПЧ бойынша орындалған. Аппаратура аз қуат пайдалану үшін, қызмет көрсетуде арзан және қарапайым болуы үшін СВЧ таратқышы мен модуляторды бір корпуста қосады. ЦРРС аппаратурасын антеннамен бірге антенналық тірекке бекітетін корпусқа орналастырады.
2. Антенна параметрлері
Радиожелілік жүйеде, ТРЛ мен спутниктік байланыс жүйесінде бағытталған қабылдағыш-таратқыш антенналарды қолданады. Антеннаның сәуле шашу алаңы одан біршама қашықтықтағы кеңістікте пайда болады, яғни алыс зонада. Бұл зонада Е электрлік және Н магнит полелерінің векторлар амплитудасы антеннадан алыстаған сайын пропорциональдық түрде азая береді.
Антеннаның бағытталған әсерінің коэффициенті (КНД) антеннаның белгіленген бағыттағы поледегі кернеуінің квадратының барлық бағыттағы поленің кернеуінің орташа квадратының қатынасына тең. Әдетте антеннаны D басты бағытында КНД мәнімен өрнектейді. Нормаланған КНД мынадай:
Антеннаның (ДН) бағытталуының диаграммасы - бұл F(Ө) берілген жазықтықтағы графикалық мәні. Антенналар үшін ДН өзара перпендикуляр екі жазықтықта өлшенеді, олардың біреуі сәуле шашу алаңының Е векторының жазықтығына сәйкес келсе, екіншісі Н векторының жазығымен сәйкес келеді. Мұндай ДН жұбы антеннаның бағыттаушылық қасиеттерін толық айқындайды. ДН күлтесі (лепесток), яғни Ө = О болса, басты деп аталады, ал бағыты Ө=1800 болса - артқы, өзгелерін жақтаудағы күлтелер деп атайды.ДН мәнін шамалап басты күлтесінің жартылай қуаты бойынша (минус 3дБ) еніне және алаңының ең төменгі ендігіне қарай бағалайды.
Антеннаның пайдалы әсер коэффициенті ђӨА сәуле шашу қуатының антеннаға берілген радиосигналдың қуатына қатынасымен өлшенеді. Антеннаның күшейту коэффициенті G бағытталған таратқыш антеннаның орнына бағытталмаған антенна қосылса әрі қабылдау нүктесінде поле кернеуі өзгермесе, антеннаға берілетін сигналдың қуатын неше есе күшейтуге тура келетіні анықталады. Күшейту коэффициенті таратушы антеннаның сигнал қуатын басты бағытта жинақтай білу қабілетін сипаттайды, ал мұны эквивалентті изотропты-сәулелі қуаттылық (ЭИИМ) деп атап кетті.
, (7.1)
мұнда Рπ- таратқыш құралдың қуаты, ηπ - таратқыш фидердің пайдалы әсер коэффициенті КПД.
Күшейту коэффициентін децибелмен көрсету үрдісі қалыптасты, яғни g=101gG. Антеннаның күшейту коэффициенті барлық бағытта, басты антеннадан өзге, ДН бұрышын қоса көрсетіп белгіленеді.
Қабылдағыш антеннаның тиімді алаңы (эффективная площадь) Sэ осы антеннаның максимум қуатының сигнал ағымының тығыздығына қатынасымен өлшенеді, яғни: Sэ =РА ◄. Тиімді алаң антеннаның келген қуаттың негізгі бөлігін қабылдай алу қабілетін сипаттайды, ал күшейту коэффициенті таратқыш антеннаның нақ осындай қасиетін сипаттайды. Бұл мәндер мынадай қатынаста өрнектеледі:
G=4 Sэ/λ 2 , (7.2)
мұнда λ – толқын ұзындығы.
СВЧ диапазонында сәуле шашу полесін шағылыстыру алаңы қалыптастыратын антенналарды, мысалы параболикалық айна, орнатады. Бұл антенналар үшін:
Sэ=Skн(7.3)
мұнда - антеннаның жайылатын аумағы (апертура); кн - беткі аумағын пайдалану коэфициенті; жақсартылғын антенналарда КИП 0,7 шамасында.
Кз антеннаның қорғаныс әсері оның ˉ= 90...2700 бұрышпен, яғни артқы жартылай кеңістіктен келетін сигналдың жиілігімен қоса бөтен кедергіні әлсірету қабілетін сипаттайды. Антеннаның ˉ= 180 → қорғаныс әсері артқы күлтесінің дәрежесімен kз =gg (180→) бағаланады. Өзге мәндерде – жақтаудағы күлтелердің дәрежесімен kз (ˉ)=gg(ˉб), мұндағы (ˉб) – жақтаудағы ДН күлтесінің максимум дәрежесіне тең. Ал kз (ˉ)=мәніне қарап жақтаудағы күлтенің ДН [1] кепілді дөңесін жасайды. Қосарлы жиілікте жұмыс істейтін РРЛ антенналары артқы жартылай кеңістіктен іргелес стансаның сигналдарын қабылдайды, ал бұл сигналдар каналға бөтен шуылдарды әкеледі. Мұндай шуылдардың қуатын әлсірету үшін kз (ˉ)= 65дБ тең антенналар қажет.
Антеннаның диапазоны деген ұғым- бұл антеннаның параметрлері берілген шамада сақталып тұратын жиіліктің диапазоны. Магистральды РРЛ антенналары үшін бұл шама 400...500 МГц болуы тиіс, өйткені бір антеннаға барлық жұп (тақ) санды стволдар жұмыс істейді. Кейбір жағдайда антенналар аралас диапазонда, мысалы 4 пен 6 ГГц, жұмыс істей алады.
3.Көпстансалы доступтың уақытша (МДВР) бөлінетін жүйесі
Көпстансалы доступ (МД) спутниктік байланыстың негізгі ерекшеліктерінің бірін іске асыруға мүмкіндік береді, яғни қызмет көрсету аймағында орналасқан барлық ЗС-тің бір ИСЗ арқылы жұмыс істеуіне мүмкіндік бар. Әдебиетте мұндай ССС –тің ерекшелігін өте ерекше, уникальный деп атайды. Бір КС – тің барлық ЗС-пен жұмыс істей алатын бір ғана тарату-қабылдау антеннасы болады. Көпстансалы доступтың жиілігі (МДЧР) және уақытша (МДВР) бөлінетін екі жүйесі бар.
МДВР жүйесінде модуляцияның цифрлық әдісін қолданады. МДВР –да ТЦ таратудың бір циклының периоды барлық ЗС (10.4,б суретте) арасында бөлінеді. Циклдың басында жалпыжүйелік синхронизация сигналдарын, С синхропакеті деп аталған, тарату үшін О▲ уақыт бөледі. 1-6 цифрларымен белгіленген уақыт интервалы τ тиісті ЗС-тан сигналдар жолдау үшін бөлінген, оларды стансаның информациялық пакеті деп атайды. Пакеттер қорғаныш уақыт интервалдарымен өзара бөлінген, яғни синхронизация жүйесінде ақау пайда болса пакеттерге зиян келмейді. Тарату циклының периодын Котельников теоремасына сәйкес таңдайды – ТФ сигналы үшін Тц = 125 икс. Синхропакетті ЗС-тің бірі (жетекші) генерация жасап, КС арқылы өзге (жетектегі) ЗС-тарға береді. Соңғылары бұл синхропакетті байланысқа кіру уақытын сингалдың КС ретрансляторына нақ ЗС бөлген уақытта келіп түсетіндей етіп анықтауы тиіс. Бұл ретте синхропакеттің КС-ке дейінгі таралу жолына және КС-тен өтуге жұмсалатын уақыт өте жоғары дәлдікпен есепке алынуы тиіс. Бұл уақыттардың қосынды мәні үздіксіз өзгеріп отырады, өйткені қолданыстағы кез келген ИСЗ орбитада жылжып жүреді. Бұл жағдайдың өзі синхронизация уақытының өте дәлдігін талап етеді. Қазір бұл дәлдік ондаған пикосекунд.
ЗС информациялық пакетінде- В кіріспе бөлімі және әртүрлі ЗС –ке арналған информациялық символдар С2 ― Сб. Кіріспен бөліміне таратқыш ЗС-тің тану сигналы, ЗС арасындағы қызметтік сигналдар, несущийдің қабылдау мен тактілік (ішкі циклдық) синхронизациядағы қалпына келтіру сигналдары, т.б жатады. ЗС саны артқан сайын олардың әрбірімен жұмыс істеуге бөлінген уақыт кемиді, ал жалпыжүйелік синхронизацияның дәлдігіне қойылатын талап күшейе түседі. Синхронизация жүйесінің күрделі болуы – бұл МДВР-дағы ССС-тің басты кемшілігі. Сонымен қатар олар, МДЧР ССС қарағанда ЗС таратқышының қуатын реттеп отыруды қажет етпейді. МДВР –де ЗС сигналдары ретранслятор арқылы кезекпен өтеді, сондықтан КС-тағы УМ нелинейный режимде жұмыс істей алады, ал мұның өзі шығыс қуатын тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Цифрлық техниканың даму, жетілу дәрежесіне орай, МДВР жүйелері барынша кеңінен тарала бастады. Олардың ішінде бортында коммутациясы бар (МДВР-КБ) МДВР жүйесінің болашағы зор деп саналуда.
Егер КС-та алты лучтық екі антенна – таратқыш және қабылдағыш-орнатылған, сондай-ақ антеннаның жұмыс лучын берілген программаға сәйкес автоматты түрде таңдауға мүмкіндік беретін жоғары жылдамдықтағы бортовой коммутатор орнатылған десек, коммутатор таратқыш пен қабылдағыш антенналардың лучтарын өзара біріктіретінін байқауға болады. Қарапайым түрде алсақ, сигналдарды барлық қажетті өңдеу- күшейту, жиілігіне сәйкес сдвиг жасау т.б. - осы құрылғыда жүзеге асады. Әрбір ЗС КС-тің антеннасымен жеке-дара лучь арқылы байланысқан. Мәселен, МЛА лучының нөмірі ЗС нөмірімен сәйкес келеді. ЗС1-ден информациялық пакетті тарату кезінде бортовой коммутатор қабылдағыш антеннаның 1 лучын таратқыш антеннаның 2―6 лучтарымен ЗС1-дің информациялық пакетінің құрылымына сйкес кезекпен жалғастырып отырады. Әрбір ЗС-ке тек оған бағытталған информациялық сигналдар түседі. Сосын коммутатор ЗС2-нің сигналдарын қабылдауға көшеді әрі осылайша жалғаса береді. МДВР-КБ жүйесі МДВР мен МЛА жүйелерінің артықшылықтарын біріктірген.