Принципи радіозв`язку. Радіопередаючі, радіоприймальні та антенно-фідерні пристрої.

Радіозв`язок- вид електрозв`язку, який реалізується за допомогою радіохвиль. Під радіохвилями слід розуміти електромагнітні хвилі, частоти яких вищі 30 кГц та нище 3000 ГГц, які поширюються в середовищі без штучно направляючих середовищ (ліній).

Для введення інших понять і визначень слід розглянути узагальнену структурну схему радіосистеми передачі (РСП). Під радіосистемою передачі розуміється сукупність технічних засобів, що забезпечують утворення типових каналів і трактів, а також лінійних трактів, по яких сигнали електрозв'язку передаються за допомогою радіохвиль у відкритому просторі. Оскільки переважна більшість РСП є багатоканальними, тоді приведемо узагальнену структурну схему багатоканальної РСП (мал. 1), де прийняті наступні позначення:

КГО - каналоутворююче і групове устаткування, що забезпечує формування сигналів типових каналів і трактів з безлічі тих, що підлягають передачі первинних сигналів електрозв'язку на передавальному кінці і зворотне перетворення сигналів типових каналів і трактів в безліч первинних сигналів на приймальному кінці.

СП - провідні з`єднювальні лінії, що забезпечують підключення каналоутворюючого і групового устаткування до РСП у разі їх територіальної віддаленості.

Мал. 1 Загальна структурна схема багатоканальної радіосистеми зв`язку

Для формування радіосигналу і передачі його на відстані за допомогою радіохвиль використовуються різні радіосистеми зв'язку. Радіосистема зв'язку є комплексом радіотехнічного устаткування і інших технічних засобів, призначених для організації радіозв'язку в заданому діапазоні частот з використанням певного механізму розповсюдження радіохвиль. Разом з середовищем (трактом) розповсюдження радіохвиль радіосистема зв'язку утворює лінійний тракт або стовбур, що складається з крайового устаткування стовбура (ООС) і радіостовбура.

ООСпер - крайове устаткування стовбура передавального кінця, де формується лінійний сигнал, що складається з інформаційного групового сигналу і допоміжних сигналів (сигналів службового зв'язку, сигналів контролю працездатності устаткування РСП і ін.), якими модулюються високочастотні коливання.

РСТ - радіостовбур, призначенням якого є передача модульованих радіосигналів на відстані за допомогою радіохвиль. Радіостовбур називається простим, якщо в його склад входять лише дві крайові станції і один тракт розповсюдження радіохвиль, і складеним, якщо крім двох крайових радіостанцій він містить одну або декілька ретрансляційних станцій, що забезпечують прийом, перетворення, посилення або регенерацію і повторну передачу радіосигналів. Необхідність використання складених радіостовбурів обумовлена поряд чинників, основними з яких є протяжність радіолінії, її пропускна спроможність і механізм розповсюдження радіохвиль.

ООСпр - крайове устаткування стовбура приймального кінця, де проводяться зворотні перетворення: демодуляція високочастотного радіосигналу, виділення групового (багатоканального) сигналу і допоміжних службових сигналів.

Сукупність технічних засобів і середовища розповсюдження радіохвиль, що забезпечують передачу сигналів від джерела до приймача інформації, називається радіоканалом (каналом радіозв'язку). Радіоканал, що забезпечує радіозв'язок в одному азимутному напрямі, називається радіолінією.

Спрощена структурна схема одноканальної радіолінії приведена на мал. 2.

Мал. 2 Структурна схема радіолінії

Функціонування радіолінії здійснюється таким чином. Передаване повідомлення поступає в перетворювач (мікрофон, телевізійна передавальна камера, телеграфний або факсимільний апарат і ін.), який перетворить його в первинний електричний сигнал. Останній поступає на радіопередавальний пристрій радіостанції, який складається з модулятора (М), синтезатора частот (СЧ), що несуть, і підсилювача модульованих коливань (ПМК). За допомогою модулятора один з параметрів частоти (високочастотного коливання), що несе, змінюється за законом первинного сигналу. За допомогою антени (А) енергія радіочастот передавача випромінюється в тракт розповсюдження радіохвиль.

На приймальному кінці радіохвилі наводять ЕРС в приймальній антені (А). Радіоприймальний пристрій радіостанції за допомогою селективних (виборчих) ланцюгів (СЛ) фільтрує сигнали від перешкод і інших радіостанцій. У детекторі (Д) відбувається процес, зворотний модуляції, - виділення з модульованих коливань початкового електричного сигналу. Далі в перетворювачі цей сигнал перетвориться в повідомлення, яке і поступає до абонента.

Розглянута схема радіолінії забезпечує односторонній радіозв'язок, при якому передачу повідомлень здійснює одна з радіостанцій, а інша або інші тільки прийом. Для організації двостороннього радіозв'язку, при якій радіостанції здійснюють прийом і передачу, в кожному пункті необхідно мати і передавач (Пер) і приймач (Пр). Якщо при цьому передача і прийом на кожній радіостанції здійснюються по черзі, то такий радіозв'язок називається сімплексним (мал. 3, а). Сімплексний радіозв'язок використовується, як правило, за наявності відносно невеликих інформаційних потоків. Такий радіозв'язок може бути одночастотним (прийом і передача на одній частоті) і двочастотним (прийом і передача на різних частотах).

Мал. 3 Структурна схема організації радіозв`язку:

а)- симплексної; б)- дуплексної.

Двосторонній радіозв'язок, при якому зв'язок між радіостанціями реалізується одночасно, називається дуплексною (мал. 3, 6).

При дуплексному радіозв'язку передача в одному і іншому напрямах ведеться зазвичай на різних частотах, що несуть. Це робиться Для того, щоб радіоприймач приймав сигнали тільки від радіопередавача протилежного пункту і не приймав сигнали власного радіопередавача.

Якщо необхідно мати радіозв'язок з великим числом пунктів, то організовується радіомережа, що представляє сукупність радіоліній, що працюють на одній загальній для всіх абонентів, частоті або группі частот. Структурні схеми радіомереж різної складності приведені на мал. 4 для сімплексного радіозв'язку і на мал. 5 для дуплексного радіозв'язку.

Мал. 4 Радіомережа на основі складного симплексного радіозв`язку

Мал. 5 Радіомережа на основі складного дуплексного радіозв`язку

Суть функціонування радіомережі полягає в наступному. Одна радіостанція, так звана головна (ГР), може передавати повідомлення як для одного, так і для декількох підлеглих радіостанцій. Радист-оператор ГР стежить за порядком в радіомережі і встановлює черговість роботи на передачу підлеглим радіостанціям (ПР). Останні при відповідному дозволі можуть обмінюватися повідомленнями (інформацією) не тільки з ГР, але і між собою. Така організація зв'язку може бути реалізована як на основі складного симплексу (мал. 4), так і складного дуплексу (мал. 5). У