Радиорелейные станции и системы связи

Радиорелейные системы связи являются одними из наиболее распространенных видов передачи информации посредством электромагнитных колебаний. На основе этой технологии работает эфирное радио и телевизионное вещание, средства специальной связи, а также сотовая и спутниковая телефония. Без радиосвязи невозможно представить современную жизнь, ведь беспроводной способ трансляции информации используется практически во всех сферах науки, промышленности и быта.

 

Принцип работы и необходимое оборудование

Средства радиорелейной связи – это целый комплекс оборудования и технических строений, которые обеспечивают двухстороннюю передачу сигнала, используя в качестве основы радиоволну определенного диапазона. Чтобы объяснить механику процесса, мы не будем углубляться в постулаты волновой теории, понятий электромагнитного поля и частотных колебаний. Если объяснять простым языком, то сам процесс передачи информации выглядит следующим образом:

  • специальное устройство создает электромагнитные колебания с постоянной частотой в определенном диапазоне. Этот сигнал принято называть «несущим», ведь он служит основой для будущего пакета данных;
  • дальше происходит процесс модуляции. На несущую частоту накладывается вторичный сигнал – закодированная информация, которая раньше была в формате аудио, видео или текста;
  • совмещенный модулированный сигнал отправляется в атмосферу. Узконаправленные антенны для радиорелейной связи служат своеобразным проводником сигналов;
  • дальше возможно два варианта – на небольших расстояниях сигнал попадает на приемник или при достаточной удаленности потребителя от источника используется система ретрансляторов (специальные устройства, которые могут принимать сигнал, дополнительно его обрабатывать и перенаправлять);
  • сигнал поступает в приемник, где он отделяется от несущей частоты и преобразуется в изначальное состояние.

Это упрощенная модель трансляции радиосигнала, которая показывает принцип работы всей системы. Современные радиорелейные станции связи могут транслировать сигнал на большие расстояния, а при поддержке орбитальных ретрансляторов (спутников) зона покрытия распространяется практически на всю поверхность нашей планеты. Это позволяет обмениваться информацией и транслировать сигналы не только в развитых и обжитых городах, но и на водной поверхности морей и океанов, да и в любом месте суши, невзирая на наличие подходящей инфраструктуры.

Для полноценного функционирования всей системы необходимо специальное оборудование:

  • передающие комплексы. Это наземные станции, которые оборудованы приемниками и передатчиками, антеннами, а также специальной аппаратурой, которая предназначена для модуляции сигнала, его кодирования и других преобразований;
  • ретрансляторная сеть. Чаще всего используются стационарные сооружения, которые выстраивают на определенном расстоянии друг от друга, в зоне непосредственной видимости. Для получения максимального эффекта, ретрансляторы сооружают на природных или искусственных возвышенностях;
  • дополнительно могут быть задействованы мобильные приемо-передающие центры, которые представляют собой автономный комплекс на базе определенного вида транспорта, и используются в труднодоступной местности или там, где нет соответствующей коммуникационной инфраструктуры;
  • приемные терминалы пользователей. Это могут быть мобильные телефоны, радио и телевизионные приемники, а также любое другое профильное оборудование, которое настроено на определенный радиорелейный канал связи.

 

Принципиальные различия аналогового и цифрового сигнала

Еще четверть века назад подавляющее количество сигналов, которые транслировались через системы связи, были аналоговыми. Главная проблема такого сигнала – слабая помехоустойчивость и обязательные искажения после декодирования. Это и всевозможные посторонние шумы в радиоприемнике, а также недостаточно четкая картинка в телевизоре.

С развитием технологий, цифровая радиорелейная связь стала постепенно вытеснять традиционный аналоговый сигнал благодаря своим ключевым преимуществам:

  • высокая устойчивость к помехам и другим искажениям;
  • максимальная защита от прослушивания и перехвата. Все дело в специальных кодировках, которые используются при шифровании. Аналоговый сигнал можно спокойно перехватить и слушать трансляцию, если у вас есть подходящий приемник, который вы настроили на нужную частоту;
  • оборудование для приема и трансляции цифрового сигнала существенно меньше по габаритам и массе, чем аналогичная аппаратура для работы с аналоговым сигналом. Для примера вспомните старый радиоприемник и сравните его с одним микромодулем для приема эфирных радиостанций, который вмонтирован в любой мобильный телефон;
  • благодаря возможности сжатия, цифровой сигнал не так сильно нагружает линию передачи, чем аналоговый при одной и той же ширине канала;
  • качество передач существенно выше. Наиболее распространенный пример – сравнение аналогового и цифрового телевизионного вещания. Во втором случае изображение будет существенно четче и более детализировано, особенно, если речь идет об устройствах, которые поддерживают высокое разрешение HD формата.

Учитывая указанные преимущества, цифровые радиорелейные линии связи являются перспективной разработкой, которая постепенно вытеснит аналоговый сигнал из эфира.


Читайте другие наши статьи:

Основы, принципы, преимущества радиорелейной связи
Волоконно оптические линии связи
Принципы и основы радиосвязи