Построения радиорелейной линии передачи через спутниковые системы

Шумы и помехи в каналах радиорелейной связи. Установка азимута и угла для предварительного наведения приёмной антенны на геостационарный спутник. Индикатор наведения антенны на спутник. Технология изготовления параболических антенн для Спутникового ТВ.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид диссертация
Язык русский
Дата добавления 10.07.2015
Размер файла 3,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКЦИОНЕРНАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ КОМПАНИЯ «УЗБЕКИСТОН ТЕМИР ЙУЛЛАРИ»

МИНИСТЕРСТВА ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО

СПЕЦИАЛЬНОГООБРАЗОВАНИЯ

ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГОТРАНСПОРТА

На правах рукописи

УДК 39.27 А36

Джалалов Азиз Комилжонович

Построения радиорелейной линии передачи через спутниковые системы связи

5А311301- «Системы и устройства передачи информации»

Диссертация

на соискание академической степени

магистра

Научный руководитель

д.т.н., проф Арифджанов М.К.

Ташкент 2013

АННОТАЦИЯ

Ушбу ишда параболик антеннани геостационар спутникга, 11 ва 12 ГГц диапозондаги телевизион эшиттириш учун , аник йуналтиришни таъминлаш учун, индикатор 0,95...1,7 ГГц оралик частотада ишлайдиган , кириш сигнали 0,1…0,5 мв ни ташкил этади. Ер сунъий йулдоши сигналини кучайтириш коэффиценти 30…36 ДБ . Кириш каршилиги 75 Ом. Кучланиш манбаи 9…20 В . Ток 50 мА дан ортик эмас. ТВ ер сунъий йулдошига аввалдан йуналишини созлаш учун микроколькулятор учун дастур тузилган.

Диссертация ишининг тузилиши ва таркиби ?уйидагилардан иборат: кириш ?исми, уч бўлим, хулоса ва таклифлар, шу билан бирга фойдаланилган адабиётлар рўйхатидан иборат. Асосий ?исм 90 бет ва 25 та расмдан иборат. Фойдаланилган адабиётлар 11 та ташкил этилди.

Илмий ра?бар _______ Арифджанов М.К

Магистратура талабаси ______ Джалалов А.К.

REPUBLIC OF UZBEKISTAN“UZBEK RAILWAYS”

STATE JOINT-STOCK RAILWAY COMPANY

MINISTRY OF HIGHER AND SPECIAL EDUCATION

TASHKENT INSTITUTE OF RAILWAY ENGINEERING

Faculty: RTO and TL Graduate student: Djalalov A.K

Department: EC and R Supervisor: Aripdjanov M.K

Academic year: 2011 - 2013 y Occupation: 5А311301 -Systems and devices of information transfers

ANNOTATION

In work the device providing exact guidance of the parabolic antenna on geostationary satellites of a television broadcasting of ranges of 11 and 12 GHz is offered. The indicator works in the range of intermediate frequencies 0,95... 1,7 GHz at level of an entrance signal 0,1... 0,5 mV. Coefficient of strengthening of a signal of the microwave oven -- 30... 36 dB. Entrance resistance -- 75 Ohms. Supply voltage -- +9... 20 Century. Consumed current -- no more than 50 мА. The program to the microcalculator -- for calculation of data of preliminary guidance of the reception antenna on TV the satellite is made.

The structure and scope of the thesis. Master's thesis consists of an introduction, three chapters, conclusions, applications and bibliography. The main text is presented on 90 typewritten pages and contains 25 figures. Bibliography includes 11 references.

Scientific Supervisor of ____________ Aripdjanov M.K

Graduate student of masters degree _______ Djalalov A.K

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКЦИОНЕРНАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ КОМПАНИЯ «ЎЗБЕКИСТОН ТЕМИР ЙЎЛЛАРИ»

МИНИСТЕРСТВА ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО

СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Факультет: ОП и ТЛ Студент магистратуры: Джалалов А.К.

Кафедра: Эл.связь и Радио Научный руководител: Арифджанов М.К

Учебный год: 2011- 2013 г.г.

Специальность: 5А311301-Системы и устройства передачи информации

АННОТАЦИЯ

В работе предложено устройство, обеспечивающее точное наведение параболической антенны на геостационарные спутники телевизионного вещания диапазонов 11 и 12 ГГц. Индикатор работает в интервале промежуточных частот 0,95...1,7 ГГц при уровне входного сигнала 0,1...0,5 мВ. Коэффициент усиления сигнала СВЧ -- 30...36 дБ. Входное сопротивление -- 75 Ом. Напряжение питания -- +9...20 В. Потребляемый ток-- не более 50 мА. Составлена программа к микрокалькулятору -- для вычисления данных предварительного наведения приемной антенны на ТВ спутник.

Структура и объем диссертации. Магистерская диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и библиографического списка. Основной текст изложен на 90 машинописных страницах и содержит 25 рисунка. Библиографический список включает 11 наименований.

Научный руководитель __________ Арифджанов М.К

Студент магистратуры ___________ Джалалов А.К.

ВВЕДЕНИЕ

Сети связи представляют собой комплексы технических средств, которые обеспечивают обмен информацией по каналам связи между совокупностью территориально распределенных объектов и являются обобщением систем связи на случай большого количества отправителей и получателей информации. В настоящее время в мире создаются сети связи со сложной структурой, зависящей как от назначения и требуемых характеристик сети, так и от технических возможностей средств, используемых при их реализации. В общем случае сеть связи включает в себя узлы (абонентские и концентрации, коммутации, маршрутизации и ретрансляции информационных потоков) и каналы связи различного типа. В основе построения сетей связи лежит принцип пространственной коммутации каналов, сообщений или пакетов. В сетях, построенных по принципу коммутации каналов, отправитель предварительно посылает вызов, который, пройдя ряд коммутационных узлов, устанавливает сквозной канал (цепочку каналов связи и промежуточных узлов сети) между отправителем и получателем. Эта скоммутированная цепочка остается неизменной на все время соединения (сеанса связи). При коммутации сообщений каждое из них передается поэтапно от одного узла сети к другому по направлению к получателю, занимая каналы по маршруту следования поочередно на время прохождения этого сообщения. Узлы такой сети для промежуточного хранения данных должны иметь в своем составе буферные накопители, выполняющие роль согласующих по скорости поступления информационных потоков и скорости передачи информации по каналу связи устройств. При коммутации пакетов осуществляется передача по сети пакетов фиксированного объема, на которые предварительно фрагментируется каждое сообщение, а переданное сообщение регенерируется из принятых пакетов в узле-получателе.

История коммерческих спутниковых сетей связи (ССС) началась в апреле 1965 г. с выводом на орбиту впервые в мире гражданского спутника связи INTELSAT-1 (другое название EARLY BIRD), ставшего первым спутником- ретранслятором (СР) международной организации Intelsat (International Telecommunications Satellite Organization), учрежденной в августе 1964 г. [1].

Концепция спутниковой связи проста и заключается в том, что промежуточный ретранслятор радиосети связи устанавливается на борту искусственного спутника Земли (ИСЗ), который движется по орбите почти без затрат энергии на это движение. На практике незначительные энергозатраты обычно необходимы лишь для коррекции параметров орбиты СР, которые могут меняться под влиянием различных дестабилизирующих факторов. Энергообеспечение бортового ретрансляционного комплекса (БРТК) осуществляется от солнечных батарей (СБ) и подзаряжаемых от СБ аккумуляторов, которые питают бортовую аппаратуру в периоды затенения Солнца Землей. Срок службы современных СР составляет 5-15 лет. Находясь на достаточно высокой орбите, единственный СР способен предоставить информационные услуги пользователям, размещенным на огромной территории диаметром от 1,5-2 тыс. км до примерно 16 тыс. км. Под областью обслуживания ССС будем понимать часть земной поверхности и околоземного пространства между любой парой точек, которой возможна передача информации с заданной скоростью и качеством. «Геометрия» области обслуживания определяется не только параметрами орбиты ретранслятора и характеристиками БРТК, но и характеристиками используемых земных станций (ЗС), а также требованиями к пропускной способности каналов связи и качеству передачи информации. Если необходимые размеры области обслуживания велики настолько, что не могут быть покрыты одним ретранслятором, то используют орбитальную группировку, состоящую из нескольких ретрансляторов, каждый из которых обслуживает часть (зону) области обслуживания.

Актуальность темы: Концепция спутниковой связи проста и заключается в том, что промежуточный ретранслятор радиосети связи устанавливается на борту искусственного спутника Земли (ИСЗ), который движется по орбите почти без затрат энергии на это движение. На практике незначительные энергозатраты обычно необходимы лишь для коррекции параметров орбиты СР, которые могут меняться под влиянием различных дестабилизирующих факторов. Энергообеспечение бортового ретрансляционного комплекса (БРТК) осуществляется от солнечных батарей (СБ) и подзаряжаемых от СБ аккумуляторов, которые питают бортовую аппаратуру в периоды затенения Солнца Землей. Срок службы современных СР составляет 5-15 лет. Находясь на достаточно высокой орбите, единственный СР способен предоставить информационные услуги пользователям, размещенным на огромной территории диаметром от 1,5-2 тыс. км до примерно 16 тыс. км. Поэтому, построение радиорелейних и спутниковых линий передачи являются актуальными.

Цели, задачи и степень разработанности проблемы: Целью работы является составление программы к микрокалькулятору -- для вычисления данных предварительного наведения приемной антенны на ТВ спутник:

Для этого предлагается воспользоваться микрокалькулятором типа Электроника МК.61». В ряде случаев вполне подойдет и «Электроника МК52». Так как, программа для обоих относительно проста. Она содержит всего-навсего 48 шагов.

Предложено устройство, обеспечивающее точное наведение параболической антенны на геостационарные спутники телевизионного вещания диапазонов 11 и 12 ГГц. Индикатор работает в интервале промежуточных частот 0,95...1,7 ГГц при уровне входного сигнала 0,1...0,5 мВ. Коэффициент усиления сигнала СВЧ -- 30...36 дБ. Входное сопротивление -- 75 Ом. Напряжение питания -- +9...20 В. Потребляемый ток-- не более 50 мА.

Объект исследования: Индикатор наведения на частоту промежуточных частот 0,95...1,7 ГГц, ССС.

Научная новизна: Научной новизной является быстрота расчета и точность. Для этого составлена нами программа к микрокалькулятору -- для вычисления данных предварительного наведения приемной антенны на ТВ спутник.

Практическая значимость: Низкие характеристики ретрансляторов приходилось компенсировать высокими характеристиками земных станций. В результате ЗС оказывались чрезвычайно громоздкими и дорогими сооружениями. Возможность спутникового радиоканала обеспечивать связь между точками земной поверхности, удаленными друг от друга на огромные расстояния, без прокладки между этими точками специальной физической среды для распространения сигналов предопределила основные направления практического использования.

Краткое содержание глав: В данной магистерской диссертационной работе в первой главе рассмотрены вопросы обзора и анализ радиорелейных спутниковых систем связи.

Во второй главе рассмотрены вопросы шумов и помехи, элементы проектирования РРЛ.

В третьей главе рассмотрены симплексные, каскадные и турбокоды применяемые в ССС.

Вклад автора в исследование проблемы: Вкладом автора работы является увеличение скорости и обеспечивающее точное наведение параболической антенны на геостационарные спутники телевизионного вещания диапазонов 11 и 12 ГГц. Разработанный индикатор работает в интервале промежуточных частот 0,95...1,7 ГГц при уровне входного сигнала 0,1...0,5 мВ. Коэффициент усиления сигнала СВЧ -- 30...36 дБ.

Публикации и апробация работы: В ходе работы над диссертацией опубликованы следующие работы, после обсуждения на конференциях:

1. Джалалов А.К. Установка азимута и угла для предварительного наведения приемной антенны на геостационарный спутник. «Диссертация устида иш якунлари бўйича магистратура талабаларининг илмий - амалий конференцияси материаллари» © Тошкент темир йўл му?андислари институти (ТошТЙМИ), 2012 й.

2. Джалалов А.К. Разработка индикатора наведения антенны на спутник. “Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте”. © Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (ТашИИТ), 2012.

3. Джалалов А.К. “Махсус фанларни ў?итиш методикаси” ў?ув фанининг ма?сад ва вазифалари. «Илмий - педагогик ишларининг долзарб магистратура талабалари, стажер-тад?и?отчи-изланувчиларнинг институтлараро тў??изинчи илмий-услубий конференцияси материаллари». © Тошкент темир йўл му?андислари институти (ТошТЙМИ), 2012 й.

4. Джалалов А.К. Дискремблер кодированных спутниковых телеканалов.

1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ

1.1 Обзор и анализ спутниковых систем связи

ССС различного назначения могут отличаться друг от друга по целому ряду классификационных признаков, основными из которых являются:

• характеристики области обслуживания;

• преобладающее направление информационных потоков в сети;

• тип орбитальной группировки ретрансляторов;

• диапазоны используемых частот;

• назначение ССС и тип используемых станций.

По охватываемой территории, административной структуре управления и принадлежности космического и наземного сегментов сети связи можно выделить:

• глобальные ССС, обеспечивающие полный охват территории Земли и развивающиеся под управлением и при координации международных организаций, объединяющих большинство стран мира;

• интернациональные ССС, являющиеся объектом совместной деятельности нескольких десятков стран, в том числе региональные ССС, совместно используемые странами, расположенными в относительном соседстве друг с другом и принадлежащими одному географическому региону;

• национальные ССС, наземный сегмент которых сосредоточен в пределах одной страны;

• корпоративные (ведомственные) ССС, наземный сегмент которых принадлежит одному ведомству, крупной частной компании и т.д., а назначение сетей состоит в обеспечении обмена деловой информацией и данными в интересах организации-владельца или арендатора сети. Корпоративные сети строятся преимущественно на основе ЗС типа VSAT (Very Small Aperture Terminal) и долговременной аренды части связных ресурсов коммерческих СР общего пользования.

По превалирующему направлению передачи информационных потоков в ССС различают:

• сети сбора информации, в которых информация передается от многочисленных источников (датчиков) в один или несколько центров сбора и обработки информации;

• сети распределения информации, для которых характерна передача трафика от небольшого числа центральных распределительных станций к многочисленным потребителям информации. В обратном направлении может передаваться лишь незначительный объем запросной информации. Для сетей распределения информации характерно наличие режимов многоадресной и широковещательной передачи;

• сети обмена информацией характеризуются тем, что в них ЗС являются в примерно равной степени источниками и потребителями циркулирующих в сети информационных потоков.

В простейших предпосылках (Земля имеет форму идеального шара, а на ИСЗ действует только гравитационное поле Земли) движение спутника по околоземной орбите подчиняется законам Кеплера. Плоскость орбиты неподвижна во времени и проходит через центр Земли, а орбита имеет форму эллипса, в одном из фокусов которого расположена Земля. Точка пересечения линии, соединяющей ИСЗ и центр Земли, с поверхностью земного шара называется подспутниковой точкой. Высота эллиптической орбиты h (расстояние между ИСЗ и его подспутниковой точкой) меняется во времени с периодом, равным времени обращения спутника по орбите. Максимальное значение высоты орбиты называется высотой в точке апогея, а минимальное -- высотой в точке перигея. Другими важными параметрами, характеризующими околоземную орбиту спутника связи, являются:

• угол наклонения плоскости орбиты i -- угол между плоскостью экватора Земли и плоскостью орбиты, отсчитываемый от плоскости экватора в направлении на север. По этому параметру различают экваториальные (i = 0), полярные (i = 90°) и наклонные (0 < i < 90°, 90° < i < 180°) орбиты. Если 0 < i < 90°, говорят, что спутник запущен в восточном направлении, если же 90° < i < 180° -- в западном. Спутники связи запускаются исключительно в восточном направлении, поскольку их запуск в западном имеет только отрицательные стороны: возрастает скорость перемещения спутника относительно земной поверхности, а для вывода на орбиту требуется более мощный носитель;

• долгота восходящего узла -- долгота точки пересечения траектории подспутниковой точки с линией экватора при движении спутника с юга на север.

• эксцентриситет орбиты, равный е = v 1 -- b / а , где а и b соответственно большая и малая полуоси эллипса орбиты. Величина эксцентриситета может принимать значения в диапазоне 0 < е < 1. Чем больше эксцентриситет, тем более «узкой и вытянутой» является орбита спутника. При е = 0 эллиптическая орбита вырождается в круговую с постоянной высотой /г;

• время обращения спутника по орбите (время вращения спутника) -- интервал времени между соседними прохождениями спутником одной и той же точки орбиты.

При построении ССС могут быть использованы следующие типы орбит:

• геостационарная орбита {GEO -- Geostationary Earth Orbit};

• низкие круговые орбиты {LEO -- Low Earth Orbit};

• средневысотные круговые орбиты {МЕО -- Medium Earth Orbit};

• эллиптические околоземные {ЕЕО -- Elliptical Earth Orbit}.

Геостационарные СР выводятся в восточном направлении на круговую орбиту с нулевым наклонением (в экваториальную плоскость) и высотой над поверхностью Земли h = 35875 км. Эта орбита характеризуется тем, что угловая скорость спутника совпадает по величине и направлению с угловой скоростью вращения Земли и теоретически ГСР является неподвижным относительно точки экватора (подспутниковой точки), над которой размещается ретранслятор. Вследствие этого данная орбита получила специальное название -- геостационарная орбита (ГО). Геостационарную орбиту часто называют орбитой Кларка в честь известного английского писателя-фантаста, впервые опубликовавшего идею об использовании трех ГСР, разнесенных на угол 120°, для создания глобальной сети связи еще в 1945 году. Единственным значащим параметром геостационарной орбиты является долгота подспутниковой точки ГСР.

Подавляющая часть существующих ССС использует для размещения СР геостационарную орбиту, основными достоинствами которой являются возможность непрерывной круглосуточной связи и практически полное отсутствие доплеровского сдвига частоты. Вследствие этого при достижимых на сегодняшний день точностях удержания СР в рабочей точке на орбите и систем ориентации бортовых антенн на ЗС нет необходимости использовать достаточно сложные и дорогие следящие системы наведения антенн. Это существенно снижает стоимость наземного сегмента ССС и затраты на его эксплуатацию.

Число спутников-ретрансляторов на геостационарной орбите ограничивается международными нормами. В частности, эти ограничения определяют величину минимального углового разноса ретрансляторов. Для обеспечения приемлемой электромагнитной совместимости разных ССС угловой разнос ГСР на орбите должен быть не меньше одного градуса. Геостационарная орбита близка к насыщению. В 2000-м году общее число действующих коммерческих ГСР превысило две сотни, а их результирующая полоса пропускания составила более 200 ГГц. В связи с этим наблюдается тенденция к переходу от количественного развития ГСР к качественному путем наращивания пропускной способности каждого ретранслятора с целью максимально эффективного использования выделенных позиций на геостационарной орбите.

Низкоорбитальные ретрансляторы размещаются на круговых орбитах высотой от 700 до 1500 км. Чем ниже орбита, тем меньше область обслуживания каждого СР. Поэтому для обслуживания достаточно больших территорий земной поверхности требуется много спутников -- от нескольких десятков до нескольких сотен. Период обращения ретрансляторов на низких орбитах составляет 90-120 минут, а максимальное время видимости спутника из фиксированной точки земной поверхности не превышает 10-15 минут. Не слишком приятной особенностью низкоорбитальных группировок ретрансляторов является то, что они действуют по принципу «всё или ничего», в том смысле, что, если от них требуется обслуживание какой-либо области земной поверхности, они в состоянии также обслужить почти любую другую аналогичную область, если даже этого от них вовсе не требуется. Поэтому при построении региональных ССС связные ресурсы низкоорбитальных группировок используются неэффективно, а областью их применения являются глобальные (или почти глобальные) спутниковые сети связи.

Возможные трассы средневысотных спутников выбираются на высотах от 5 до 15 тыс. км. Область обслуживания каждого средневысотного СР существенно меньше, чем геостационарного, поэтому для охвата наиболее населенных районов суши и судоходных акваторий океанов необходимо создавать группировки из 8-12 спутников. Суммарная (в обе стороны) задержка сигнала при связи через средневысотные ретрансляторы не превышает 200 мс, что позволяет использовать их для качественной радиотелефонной связи. Продолжительность пребывания СР в зоне радиовидимости ЗС составляет 1,5-2 часа, а орбитальный ресурс средневысотных спутников лишь незначительно меньше, чем у геостационарных. Период обращения спутника вокруг Земли выбирается равным 6 часов (при высоте орбиты 10350 км). Это приводит к повторению траектории подспутниковой точки через каждые 4 витка орбиты, что значительно упрощает процесс информационного обслуживания пользователей.

Для спутников на эллиптической орбите характерно то, что в силу закона сохранения энергии их угловая скорость в апогее значительно меньше, чем в перигее. Поэтому СР будет находиться в зоне видимости определенного региона в течение более длительного времени, чем негеостационарный спутник, орбита которого является круговой. Например, спутник-ретранслятор, выведенный на орбиту типа «Молния» (апогей 40 тыс. км, перигей 460 км, наклонение 63,4 градуса), обеспечит сеансы связи с продолжительностью 8-10 часов. Орбитальная группировка всего из трех таких спутников позволяет обеспечить глобальную круглосуточную связь.

ССС работают в диапазоне частот от нескольких сотен МГц до нескольких десятков ГГц в специально выделенных Регламентом радиосвязи участках спектра. Применительно к ССС «прижились» и широко используются условные буквенные обозначения диапазонов частот, введенные из соображений секретности еще в годы Второй мировой войны: 1-диапазон (0,5-1,5 ГГц), 5-диа- пазон (1,5-2,5) ГГц, С-диапазон (4-8 ГГц), iCw-диапазон (12-18 ГГц), Ка- диапазон (20-40 ГГц) и Q/V-диапазон (40-74 ГГц). Изначально буквенное обозначение -- if-диапазон было присвоено полосе частот 18-27 ГГц. Однако обнаружение значительного поглощения радиосигналов в атмосфере Земли на частоте 22,3 ГГц, обусловленного резонансными явлениями в молекулах водяного пара, исключило возможность использования частот вблизи этого резонанса. В результате были введены обозначения йг-диапазон (К -- under; диапазон под диапазоном К) и /Ся-диапазон (К -- above, диапазон над диапазоном К). Распространены также и цифровые обозначения используемых в ССС диапазонов частот, представляющие средние округленные значения частот приёма/передачи спутником-ретранслятором. Так, С-диапазону соответствует диапазон 6/4 ГГц (рабочая частота радиолиний «вверх» около 6 ГГц, а «вниз» -- 4 ГГц), ^-диапазону -- 14/12 ГГц, ifa-диапазону 30/20 ГГц, а Q/V-диапазону -- 50/40 ГГц.

На начальной стадии развития ССС предпочтение отдавалось L-, S- и С-диапазонам, соответствующим «радиоокну прозрачности» земной атмосферы, расположенному ориентировочно в пределах от 1 ГГц до 10 ГГц. Однако L- и S-диапазоны уже были основательно заняты другими радиослужбами, поэтому для нужд спутниковой связи в этих диапазонах были выделены полосы частот, не превышающие в сумме нескольких десятков МГц, что не позволяло достичь необходимой пропускной способности ССС. Поэтому первым выбором стал С-диапазон, который достаточно широко используется и до настоящего времени. Недостатком диапазона 6/4 ГГц является возможность создания взаимных помех между ССС и наземными радиорелейными линиями связи. По этой причине, в частности, была достаточно жестко регламентирована плотность потока мощности радиосигналов СР у земной поверхности. По мере постепенного насыщения С-диапазона и прогресса в области производства СВЧ-компонентов радиоэлектронной аппаратуры началось освоение Кг/-диапазона. В этом диапазоне можно использовать антенны меньших размеров, лучше условия электромагнитной совместимости с другими радиослужбами, но проявляется, хотя и не в очень сильной степени, влияние состояния земной атмосферы на поглощение и рассеяние радиосигналов, что требует определенного энергетического запаса радиолиний связи. Тем не менее Ku-диапазон давно апробирован на практике, технология производства аппаратуры отработана и в настоящее время диапазон 14/12 ГГц используется большинством из действующих СР. В последние годы идет достаточно интенсивная подготовка к использованию Ка- и Q/V-диапазонов. В таблице 1 показана динамика изменения степени использования различных диапазонов частот коммерческими геостационарными спутниками связи (в процентном отношении).

Существует разделение спутниковых служб связи по назначению сети и типу земных станций, введенное Регламентом радиосвязи:

• фиксированная спутниковая служба -- ФСС {FSS -- Fixed Satellite Service};

• подвижная спутниковая служба -- ПСС {MSS -- Mobile Satellite Service};

Таблица 1. Динамика изменения степени использования диапазонов частот в ССС (в процентах)

Год Диапазон

1998

2001

2004 (прогноз)

С

40

35

30

Ки

59

64

53

Ка

1

1

17

• широковещательная спутниковая служба -- ШСС {BSS -- Broadcast Satellite Service}.

Сети ФСС предназначены для обеспечения связи между стационарными станциями, организации магистральных каналов большой протяженности и региональной (зоновой) связи, построения корпоративных сетей. Услуги ФСС предоставляют пять крупных международных организаций и около 50 региональных и национальных компаний. К наиболее значительным коммерческим системам фиксированной службы относятся Intelsat, Intersputnik, Eutelsat, Arab- sat и AsiaSat. Наиболее мощной является международная система Intelsat, орбитальная группировка которой охватывает четыре основных региона обслуживания -- Атлантический, Индийский, Азиатско-Тихоокеанский и Тихоокеанский. В настоящее время пропускная способность каждого из 25 СР этой системы составляет от 12 до 35 тыс. телефонных каналов, а наземный сегмент включает в себя около 800 крупных станций, размещенных в 170 странах мира .

Сети ПСС появились около 30 лет назад. В зависимости от типа станции они подразделяются на морскую -- МПСС {MMSS -- Maritime Mobile Satellite Service}, воздушную ВПСС {AMSS -- Airborne Mobile Satellite Service} и сухопутную -- СПСС {LMSS -- Land Mobile Satellite Service}. Первая глобальная сеть мобильной радиотелефонной связи и геостационарный СР Marisat разработаны компанией Comsat в середине 70-х годов, то есть значительно позднее, чем системы ФСС. Это было связано с тем, что энерговооруженность подвижных объектов существенно ниже, чем стационарных, а также с более сложными условиями эксплуатации этих объектов.

Первоначально подвижные наземные станции разрабатывались для систем в основном военного назначения. Сети подвижной службы первого поколения строились с использованием геостационарных СР и имели низкую пропускную способность. Для передачи информации применялись аналоговые методы модуляции.

Широковещательная спутниковая служба предназначена для приема телевизионных и радиовещательных программ и является главной службой систем непосредственного телевизионного вещания (НТВ), спутникового телевизионного вещания и спутникового непосредственного радиовещания. Все системы телерадиовещания строятся на базе спутников на геостационарной орбите. В этой области телекоммуникаций, где основное требование к системе -- сплошное покрытие обслуживаемых территорий, преимущества ГССС перед другими средствами связи проявляются в наибольшей степени.

Примеры ССС различных спутниковых служб приведены в таблице 2.

С позиций сегодняшнего дня ССС первых поколений были весьма далеки от совершенства. С использованием элементной и компонентной базы тех лет невозможно было создать мощные и надежные бортовые передатчики и чувствительные малошумящие приемники. К тому же скромные возможности средств доставки спутников связи на орбиту жестко ограничивали массогабаритные характеристики как ИСЗ в целом, так и бортовой ретрансляционной аппаратуры. Низкие характеристики ретрансляторов приходилось компенсировать высокими характеристиками земных станций. В результате ЗС оказывались чрезвычайно громоздкими и дорогими сооружениями. Возможность спутникового радиоканала обеспечивать связь между точками земной поверхности, удаленными друг от друга на огромные расстояния, без прокладки между этими точками специальной физической среды для распространения сигналов предопределила основные направления практического использования первых поколений ССС -- распределение радио- и телевизионных программ и телефония.

Спутниковая сеть распределения телевизионных программ одной из первых в мире была развернута в бывшем СССР с его огромной территорией и жестко централизованной структурой телевещания. Несколько десятков приемных станций сети «Орбита» были оснащены следящими антенными системами диаметром около 12 метров, а для размещения приемного оборудования требовалось специально построенное здание. На первых фазах своего развития международная ССС Intelsat обеспечивала межконтинентальную и межрегиональную передачу международного телефонного трафика и обмен телевизионными программами. На более чем двухстах ЗС этой сети использовались антенны диаметром до 30 метров.

Очевидно, что с экономической точки зрения с учетом того, что практически в любой ССС число ЗС намного больше числа ретрансляторов, выгодно иметь в составе сети один или несколько мощных, чувствительных и, соответственно, дорогих СР и большое количество простых и дешевых ЗС. Эволюция ССС с момента начала их практического использования идет по пути улучшения характеристик ретрансляторов и одновременного упрощения ЗС.

Скорость движения в этом направлении во многом определяется прогрессом в областях науки, техники и технологии, способствующих развитию средств космической связи.

радиорелейный связь антенна спутник

1.2 Установка азимута и угла для предварительного наведения приёмной антенны на геостационарный спутник

Из литературы [1; 2] известно, что данные для наведения приемной антенны на геостационарный спутник -- азимут и угол места (рис.1.1) можно определить по следующим формулам:

(1)

гдe: р -- географическая долгота подспутниковой точки, то есть позиция спутника на геостационарной орбите;

r, r -- географические долгота и, соответственно, широта точки приема.

Рис.1.1 Установка азимута и угла для предварительного наведения приемной антенны на ТВ спутник

Целью работы является ускорения расчетов и исключения ошибок. Для этого предлагаем воспользоваться микрокалькулятором типа Электроника МК.61». В ряде случаев вполне подойдет и «Электроника МК52». Тем более, что программа для обоих относительно проста. Она содержит всего-навсего 48 шагов и для удобства сведена в таблицу (см. таблицу 2).

Составленная нами программа к микрокалькулятору -- для вычисления данных предварительного наведения приемной антенны на ТВ спутник:

Таблица 2

00 П>х1 13 П>х8 26 Fx2 39 П>хa

01 K+ 14 FSin 27 x> Пc 40 x

02 x>П 15 ? 28 П>x8 41 1

03 П>x2 16Ftg-1 29 FCos 42 >

04 K+ 17 K6 30 x>Пe 43 -

05 x>П7 18 П>x5 31 Fx2 44 Fv

06 П>x3 19 + 32 x>Пa 45 ?

07 K+ 20 С/П 33 П>хе 46 Ftg-1

08 х> П8 21 П>х7 34 П>х9 47 К6

09 >х7 22 П>х6 35 х 48 С/П

10 П>х6 23 - 36 П>х4

11 - 24 FCos 37 -

12 Ftg 25 x>П9 39 П>хс

Перед вычислениями в регистры памяти микрокалькулятора необходимо ввести исходные данные:

RG1>?? ; RG2>?r ; RG3>?r ; RG4>0.1513; RG5>180.

Причем первые три величины должны быть выражены в градусах и минутах, а не долях градуса.

Кроме того, рекомендуется определять r и r с точностью не ниже 30'. В качестве примера приведем расчет установки антенны для приема телевизионных сигналов со спутника EUTELSAT II F1 (р = 13° в.д.) .

По топографической карте или из справочников находим широту и долготу: r = 50°30' и r = 30°30'. Введя все это в программу, осуществляем переход микрокалькулятора в режим вычисления, для чего нажимаем на клавиши В/О и С/П. Первым высвечивается значение азимута (202,13545), то есть примерно 202°14'. Затем вновь нажимаем клавишу С/П. На индикаторе высвечивается уже значение угла места (29,481648). Полученную величину округляем до 29°48'.Суммарное время выполнения программы -- около 20 с.

Научной новизной является быстрота расчета и точность.

Практической значимостью данной работы является возможность широкого применения при предварительном наведении антенны на спутник.

Окончательную же юстировку рекомендуется проводить по качеству принимаемого сигнала.

Еще до работы с установкой для приема спутникового телевизионного вещания необходимо ее параболическую антенну точно ориентировать на спутник, юстировать и фокусировать. Чтобы облегчить эти процессы, нужен относительно простой прибор, который позволил бы это делать рядом с антенной. В дальнейшем прибор можно было бы использовать при работе с установкой для точного наведения антенны на спутники.

Предлагаемое для устройство обеспечивает точное наведение параболической антенны на геостационарные спутники телевизионного вещания диапазонов 11 и 12 ГГц.

Индикатор работает в интервале промежуточных частот 0,95...1,7 ГГц при уровне входного сигнала 0,1...0,5 мВ. Коэффициент усиления сигнала СВЧ -- 30...36 дБ. Входное сопротивление -- 75 Ом. Напряжение питания -- +9...20 В. Потребляемый ток-- не более 50 мА.

При использовании индикатора на работающей системе приема спутникового телевидения юстировки антенны при наведении ее на спутник и фокусировки добиваются по максимуму показаний стрелочного прибора.

1.3 Индикатор наведения антенны на спутник

До работы с установкой для приема спутникового телевизионного вещания необходимо ее параболическую антенну точно ориентировать на спутник, юстировать и фокусировать. Чтобы облегчить эти процессы, нужен относительно простой прибор, который позволил бы это делать рядом с антенной. В дальнейшем прибор можно было бы использовать при работе с установкой для точного наведения антенны на спутники. Ниже мы предлагаем описание такого разработанного прибора, который можно питать как от батареи элементов, или аккумуляторов, так и по кабелю, соединяющему конвертер СВЧ с тюнером.

Предлагаемое устройство обеспечивает точное наведение параболической антенны на геостационарные спутники телевизионного вещания диапазонов 11 и 12 ГГц. Индикатор работает в интервале промежуточных частот 0,95...1,7 ГГц при уровне входного сигнала 0,1...0,5 мВ. Коэффициент усиления сигнала СВЧ -- 30...36 дБ. Входное сопротивление -- 75 Ом. Напряжение питания -- +9...20 В. Потребляемый ток-- не более 50 мА.

Для ориентирования антенны на спутник индикатор, принципиальная схема которого изображена на рис.1.2., включают между конвертором СВЧ и тюнером. При этом на него и на конвертер поступает одно и то же напряжение питания с тюнера. Другой вариант предполагает подачу напряжения питания +12 В от аккумуляторной батареи или батареи элементов через дроссель индуктивностью 100 мкГн на разъем XW2. При этом к кабелю, по которому подводят напряжение питания, должен быть подключен через конденсатор емкостью 1000 пф резистор сопротивлением 75Ом. К коллектору транзистора VT6 подсоединен амплитудный детектор на диоде VD5 с фильтром R18 C17. Продетектированный сигнал усиливается усилителем постоянного тока на ОУ DA1. Его коэффициент усиления по напряжению равен 100. К выходу ОУ подключен стрелочный индикатор, показывающий уровень входного сигнала. Построечным резистором R26 балансируют ОУ так, чтобы компенсировать начальное напряжение смещения самого ОУ и шумы конвертера СВЧ. На микросхеме DD1. транзисторах VT4, VT5 и диодах VD3, VD4 собран преобразователь напряжения для питания ОУ. На элементах DD1.1, DD1.2 выполнен задающий генератор, вырабатывающий прямоугольные импульсы с частотой следования около 4 кГц. Транзисторы VT4 и VT5 обеспечивают усиление по мощности этих импульсов. На диодах VD1, VD4 и конденсаторах С13, С14 собран умножитель напряжения. В результате на конденсаторе С14 формируется отрицательное напряжение -12 В при напряжении питания конвертера +15 В. Напряжения питания ОУ стабилизированы на уровне 6,8 В стабилитронами VD2 и VD6.

Усилитель СВЧ выполнен навесным монтажом. В качестве точек монтажа использованы опорные конденсаторы С4, С5, С8-С10, С12, С15, С16. Линии L1-L4 представляют собой отрезки медного посеребренного провода длиной 13 и диаметром 0,6 мм, которые впаяны в боковую стенку латунного экрана и на высоте 2,5 мм над платой. Все дроссели -- бескаркасные с внутренним диаметром 2 мм, намотаны проводом ПЭЛ 0,2. Отрезки провода для намотки имеют длину 80 мм. Входным разъемом XW1 служит кабельный (75 Ом) разъем С(Г). К выходу устройства подключен выходной разъем от неисправного конвертера СВЧ.

Рис.1.2 Принципиальная схема индикатора

В устройстве применены постоянные резисторы МЛТ и построечные СП5-1ВА, конденсаторы КД1 (С4, С5, С8-С10, С12, С15, С16) диаметром 5 мм с отпаянными выводами и КМ, КТ (остальные). Оксидные конденсаторы К53. Индикатор с током полного отклонения 0,5...1 мА -- от любого магнитофона. Вместо транзисторов КТ3123АМ (VT1-VT3, VT6) могут быть применены КТ3123БМ, КТ3123ВМ или КТ3101АМ, КТ3115А-2, КТ391А-2. При замене транзисторов структуры p-n-р на транзисторы структуры n-p-n перемычка между выводом катода диода VD1 и конденсатором С5 (рис. 1.3) должна быть снята и на конденсатор С5 должно быть подано напряжение с минусового вывода конденсатора С14. Транзисторы VT4 и VT5 а этом случае должны быть КТ3102ВМ и КТ3107В соответственно, а сопротивления резисторов R12 и R14 уменьшены до 30 Ом.

Рис.1.3 Монтажная плата индикатора

Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7 или К1561ЛА7, К553УД2 на К153УД2 или КР140УД6, КР140УД7.

Налаживание устройства начинают с проверки цепей питания. Временно отпаивают резисторы R9 и R21. После подачи положительного напряжения питания +12 В измеряют напряжение на конденсаторе С14, которое должно быть не менее - 10 В. В ином случае по осциллографу убеждаются а наличии переменного напряжения на выводах 4 и 10 (11) микросхемы DD1. Если напряжение отсутствует, убеждаются в исправности микросхемы и правильности монтажа. Если переменное напряжение присутствует, проверяют исправность транзисторов VT4, VT5, диодов VD3, VD4 и конденсаторов С13, С14. После налаживания преобразователя напряжения припаивают резисторы R9, R21 и проверяют напряжение на выходе ОУ и добиваются нуля подстройкой резистора R26. Значения напряжений на эмиттерах транзисторов усилителя СВЧ указаны на схеме, при необходимости подбирают резисторы базовых делителей. После этого на вход устройства подают сигнал напряжением 100 мкВ, частотой 1,25 ГГц с генератора СВЧ. Резистором R24 добиваются полного отклонения стрелки индикатора РА1.

Дискремблер кодированных спутниковых телеканалов.

Для реализации достаточно надежной зашиты от несанкционированного просмотра программ, используется многовариантная адресная система кодирования, разработанная в России и используемая многими коммерческими студиями телевидения. Визуально у кодированной программы отсутствует строчечная и кадровая синхронизация. При просмотре полного телевизионного сигнала при помощи осциллоскопа удалось обнаружить, что в кодированном сигнале отсутствуют кадровые синхроимпульсы, а вместо строчечных импульсов передаются импульсы синхронизации, показанные на рис.1.4.

Количество строк, в течение которых передаются сигналы рис.1.4.(а) и рис.1.4.(б), периодически изменяется и это является одним из вариантов кодирования. Меняется также и длительность импульсов высокого уровня (75% уровня белого), изображенных на рис.1 пунктирной линией. Адрес абонента и информация о способе кодирования передается в течение 1 мкс в конце каждой строки. Однако, разработчики описываемой системы кодирования телевизионных программ допустили некоторые оплошности, которые позволяют легко сделать дискремблер, способный преобразовывать кодированную программу в стандартный полный цветной телевизионный сигнал (ПЦТС) при использовании на передающей стороне любого из заложенных в системе способа кодирования. Изготовить такой дискремблер можно, используя то обстоятельство, что положение места перехода с импульсов низкого уровня (уровень ниже черного) на импульсы высокого уровня (рис.1.4) является постоянным во времени и совпадает с началом строчечных синхроимпульсов. Кадровые синхроимпульсы можно получить, ведя счет количества переданных строк.

А

Б

Рис.1.4 ТВ сигнал

Кадровая синхронизация осуществляется с помощью подсчета числа строк. Для этого удобно использовать напряжение накала кинескопа (ЭЛТ). (Практически во всех современных телевизорах напряжение накала на кинескоп подается с трансформатора строчечной развертки и содержит высшие гармонические составляющие, которые необходимы для работы дискремблера.) На транзисторе VT1 и колебательном контуре L1, C2 происходит выделение второй гармоники строчечной частоты. После инвертирования на элементе DD3.1 удвоенная частота строчечной развертки приходит на счетный вход микросхемы DD5.

Элементы DD3.2, DD3.3, DD3.4, DD4 служат для формирования импульсов кадровой синхронизации, которые появляются на выходе элемента DD4.2, и сброса счетчика DD5. Кнопка S1 предназначена для подстройки фазы импульсов кадровой синхронизации. Таким образом, на один из входов элемента DD2.3 приходят импульсы кадровой частоты длительностью 288 мкс (4,5 строки). Другой вход элемента DD2.3 подключен к конденсатору С10, который заряжается импульсами строчечной синхронизации, в случае приема кодированного сигнала. При приеме обычных телепрограмм напряжение на входе 9 элемента DD2.3 соответствует логическому нулю, и работа дискремблера автоматически прекращается. Итак, при приеме кодированных программ, после инвертирования транзистором VT6, импульсы кадровой синхронизации попадают на вход элемента DD2.4, который, совместно с элементами VD8, R25, C11 и DD1.6, выполняет функцию их "нарезки" (рис.1.5.).

Рис.1.5 "Нарезка" кадровых синхроимпульсов

"Нарезка" кадровых синхроимпульсов необходима для обеспечения строчечной синхронизации во время прохождения кадровых синхроимпульсов. После этого кадровые синхроимпульсы тем же способом, что и строчечные врезаются в ПЦТС. Внешний вид декодированного сигнала показан на рис.1.6.

Конструкция и детали. Все резисторы, использованные в дискремблере, рассчитаны на мощность 0.125 Вт. Исключением является R26, который должен обеспечивать рассеивание мощности порядка 0.5 вт. Отклонения номиналов элементов: С2, С6, С11, R12, R25 - ± 5%, остальные - ± 20%. Индуктивность L1 намотана на тороидальном магнитопроводе из феррита марки М200НН габаритными размерами 20х12х4 мм и содержит 110 витков повода ПЭВ 0.1. К добротности катушки L1 не предъявляется жестких требований, поэтому возможна ее намотка на любом другом магнитопроводе. Все транзисторы и диоды могут иметь любые буквенные индексы.

А

Б

Рис.1.6. Внешний вид декодированного сигнала

Вместо DD1 можно применить К533ТЛ2; вместо DD2 - К133ЛА3, К155ЛА3, К533ЛА3, К1533ЛА3; вместо DD3 - К564ЛА7, К176ЛА7. DD4 - К564ЛЕ10, К176ЛЕ10. Конденсаторы С12, С13 необходимо расположить в непосредственной близости от микросхем DD1, DD2.

1.4 Технология изготовления параболических антенн для Спутникового ТВ

Заинтересовавшись приемом СТВ, радиолюбители, как правило, приобретают для этого готовый комплект аппаратуры. В него обычно входит параболическая антенна (ПА) небольшого диаметра (0,9...1,2 м). Одним из первых шагов модернизации системы является приобретение антенны большего диаметра. Но антенны большого диаметра очень дороги, поэтому многие пытаются изготовить ПА в домашних условиях. В радиолюбительской литературе публиковались статьи об изготовлении ПА, например [1], но в них не учитывались некоторые факторы. Дело в том, что при конструировании антенн нужно учитывать параметры облучателя, входящего в состав конвертера. Данная работа направлена на систематизацию данных по конструированию ПА и применение их к имеющимся условиям.

Существует множество видов СВЧ-антенн -- параболические, фазированные решетки, на основе линз Френеля и т.д. Применительно к условиям домашнего изготовления рекомендуются ПА, ввиду простоты их изготовления.

Возможны два варианта исполнения ПА:

- путем выклейки на матрице;

- пайкой из медной проволоки и сетки (т.н. сетчатые антенны). Каждая из антенн имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам первой относится простота контроля формы при изготовлении, ко второй -- меньшие масса и парусность.

Прежде всего нужно определить, какой облучатель имеется в наличии у радиолюбителя. Обратимся к рис. 1 и определим, какие параметры характеризуют антенну. Во-первых, это ее диаметр d (как правило, им и задаются в начале расчета). Наикратчайшее расстояние от фокуса антенны (в фокусе располагается облучатель конвертера, либо второе зеркало в случае двух-рефлекторной системы) до рефлектора антенны называется фокусным расстоянием f. Глубина зеркала h -- наибольшее расстояние от плоскости раскрыва рефлектора S до самого рефлектора антенны. Угол апертуры Ф -- угол, под которым видна плоскость раскрыва зеркала антенны S из ее фокуса F. При этом они связаны следующими соотношениями. Отношение f/d определяет параметры вашего облучателя. Обычно f/d лежит в пределах 0,3...0,5.

Чем больше это отношение, тем меньше h и тем меньше расход материалов на изготовление ПА (при некоторой потере коэффициента усиления Ку). Если вы имеете облучатель с f/d = 0,3 и хотите снизить расходы, то приобретите облучатель с f/d = 0,5, а лучше всего приобрести облучатель с изменяемым f/d.

Сначала по формуле (2) вычисляют зависимость у от х (принимающего значения от 0 до d/2) и составляют таблицу. Получившиеся значения переносят на миллиметровку и строят параболу. Далее ее наклеивают на лист стали толщиной 5 мм и выпиливают по линии параболы. Таким образом получается нож (необходимо строго соблюдать его форму, т.к. от этого в большой мере зависит конечный результат и качество ПА). Затем, в соответствии с рис. 2, следует подобрать стержень 2 и подшипник 1 подходящих размеров (3 -- нож). При этом нож укорачивают на половину диаметра стержня 2 и приваривают к нему соосно. В соответствии с рис. 3 изготавливают каркас из стального прутка диаметром 8...10 мм (сваркой). При этом ребра 2 приблизительно выгибают по ножу. В вершину каркаса вваривают подшипник.

Рис. 1.7 Конструкция ПА

Устанавливают каркас на ровной площадке, при этом под подшипник 1 (рис. 3) необходимо вертикально установить трубу 4 с внутренним диаметром, большим чем диаметр подшипника 1. Все пространство под каркасом заполняется щебнем или битым кирпичом.

Установив на подшипник шайбу 4 (рис. 1.7.) диаметром, чуть большим чем диаметр подшипника, и высотой, равной толщине будущей ПА (например для ПА диаметром 2 м толщина равна 25 мм), вставляют в подшипник нож. Замешивают бетонный раствор цемент-песок до густой консистенции, накладывают его на каркас и выравнивают ножом. Высушивают полученную матрицу в течение 3...5 суток. На третьи сутки (при сухой погоде) затирают образовавшиеся трещины алебастром и зачищают наждачной бумагой, контролируя качество поверхности ножом. Следует заметить, что если вы планируете использовать матрицу неоднократно, поместите между ней и землей два-три слоя рубероида, чтобы она не разрушалась от влаги. Также не советую использовать рекомендацию из [2] по изготовлению матрицы из глины, т.к. этот материал при просушке дает много трещин, и полученная матрица недолговечна.

Далее приступают к выклейке антенны. Существует множество способов выполнения этого процесса. Приведем несколько советов. Во-первых, если вы выклеиваете антенну большого диаметра, то помните три недостатка, присущие ей -- большой вес, сопротивление ветру и невысокую прочность. Для упрощения изготовления поделите антенну (точно) на 6...8 секторов (при этом учтите форму их соединения, скрепления). В этом случае матрицу также можно сделать в виде сектора, но все же предпочтительней изготовить ее полностью, т.к. на ней можно будет выклеивать офсетные антенны. Для прочности увеличьте толщину рефлектора и армируйте его радиальными ребрами из стальной проволоки.

В качестве материала для выклейки ПА обычно берут стеклоткань, нарезанную полосами, и эпоксидный клей. Можно воспользоваться методикой, описанной в [1], несколько упростив ее. Сначала на вымытую с мылом матрицу наносят разделительную смесь, в качестве которой используют автомобильное масло (лучший результат получается, если перед этим натереть матрицу ровным слоем мастики для паркета). В шайбу 4 (рис. 2) плотно вставляют трубу, на которую неплотно надевают другую шайбу из дюралюминия, высота которой равна толщине рефлектора. Далее наносят слой смолы (не повредив разделительную смесь) и накладывают куски стеклоткани, разглаживая их и убирая пузырьки воздуха. Конечно, желательно использовать металлизированную стеклоткань, но можно использовать и обыкновенную, ввиду малодоступности первой. В дальнейшем (после изготовления) необходимо оклеить рефлектор кусками алюминиевой фольги, вырезанными секторообразно. Все же первый вариант, с армированной стеклотканью, предпочтительней из-за лучшего качества поверхности. Другой вариант формирования токопроводящей поверхности состоит в нанесении на отражающую поверхность ПА красок, в состав которых входят металлопорошковые основания (серебрянка и т.п.).

Доведя толщину рефлектора до требуемых размеров, приформовывают гайки для его крепления. Можно также раму, к которой крепится рефлектор, приварить к радиальным ребрам жесткости, которыми крепится рефлектор. Рефлектор также можно крепить болтами через сквозные отверстия, просверленные в ПА после ее высыхания. Антенны небольшого диаметра можно изготавливать из папье-маше (идея была подсказана Р.К. Гайдиновым). В качестве наполнителя берутся газеты. Их замачивают в воде и пропускают через мясорубку. Добавляют в полученную массу обойный клей в качестве связующего материала. Полученную смесь наносят на матрицу (предварительно нанеся на нее разделительную смесь) и выравнивают ее шпателем, формируя нужную поверхность. После высыхания антенну снимают и покрывают токопроводящим слоем и несколькими слоями нитрокраски для защиты ПА от атмосферных осадков. Вместо газет можно использовать ткань, как описано в [2], формируя ПА как и в случае со стеклотканью, используя в качестве связывающего материала обойный клей.


Подобные документы

  • Расчет пролёта радиорелейной линии. Выбор оптимальных высот подвеса антенн. Ухудшения связи, вызванные дождем и субрефракцией радиоволн. Энергетический расчет линии "вниз" и "вверх" для спутниковой системы связи. Коэффициент усиления антенны приемника.

    курсовая работа [801,4 K], добавлен 28.04.2015

  • Принципы построения радиорелейной связи. Сравнительный анализ методов выбора высот антенн на интервалах цифровых радиорелейных линий. Анализ влияния замираний на показатели качества передачи. Расчет субрефракционных составляющих показателей качества.

    дипломная работа [989,4 K], добавлен 06.12.2021

  • Структурная схема радиорелейной линии. Оптимальные высоты подвеса антенн на пролётах ЦРРЛ. Расчёт устойчивости связи на ЦРРЛ с учётом резервирования. Применение волн с различным типом поляризации, принципа зигзагообразности при размещении станций.

    курсовая работа [12,4 M], добавлен 16.08.2010

  • Проект создания магистральной высокоскоростной цифровой связи. Разработка структурной схемы цифровой радиорелейной линии. Выбор радиотехнического оборудования и оптимальных высот подвеса антенн. Расчет устойчивости связи для малых процентов времени.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.10.2013

  • Определение протяженности линии связи, азимута и угла места установки антенны. Параболические, рупорно-параболические и спиральные антенны. Определение требуемых коэффициентов усиления и направленного действия. Выбор типа фидера и расчет его КПД.

    курсовая работа [406,2 K], добавлен 27.10.2011

  • Параболические антенны, используемые в радиотехнических системах различного назначения (радиорелейные системы связи, радиолокация, спутниковые системы связи). Схема антенны. График амплитудного распределения по раскрыву и аппроксимирующей функции.

    курсовая работа [246,5 K], добавлен 15.06.2011

  • Общие характеристики систем радиорелейной связи. Особенности построения радиорелейных линий связи прямой видимости. Классификация радиорелейных линий. Виды модуляции, применяемые в радиорелейных системах передачи. Тропосферные радиорелейные линии.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 23.05.2016

  • Понятие и основные достоинства радиорелейных линий. Сравнительная характеристика и выбор типа антенны, изучение ее конструкции. Расчет высоты установки антенны над поверхностью Земли. Определение диаграммы направленности и расчет параметров рупора.

    курсовая работа [439,3 K], добавлен 21.04.2011

  • Краткий обзор радиорелейных систем передачи прямой видимости. Аппаратура цифровых систем передачи для транспортных и корпоративных сетей. Разработка цифровой радиорелейной линии связи на участке Володино - Вознесенка - Киреевска. Расчет параметров трассы.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 23.09.2013

  • Разработка проекта участка цифровой радиорелейной линии связи протяжённостью 61 км, соединяющего технологические объекты энергосети Гатчинского района. Выбор оборудования, антенн. Показатели работы ЦРРЛ при использовании частотно-разнесенного приема.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 28.09.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.