Проектирование сотовых сетей связи

Ретрансляторы систем радиосвязи

Ретранслятор — оборудование связи, которое соединяет два или более радиопередатчиков, удалённых друг от друга на большие расстояния.

В случае использования космических средств связи говорят о спутниках связи или о спутниках-ретрансляторах, [5].

Ретрансляторы, дублирующие сигнал с существенной задержкой по времени и/или повторяющие его несколько раз, называют также «попугаями». Слово «ретранслятор» также применяется в переносном смысле, например о человеке, передающем другим воспринятое им мнение (см. Манипулирование сознанием и т. п.).

Активные ретрансляторы. Ретранслятор активный — приёмо-передающее радиотехническое устройство, располагающееся на промежуточных пунктах линий радиосвязи, усиливающее принимаемые сигналы и передающее их дальше.

В качестве промежуточного пункта может использоваться как неподвижный объект (башня радиорелейной линии, здание), так и подвижный объект (например, спутник связи).

Активный ретранслятор имеет антенну (или несколько антенн), радиоприёмник, радиопередатчик, источник электрического питания, средства дистанционного управления и контроля оборудования, средства автоматизации.

Современная аппаратура ретранслятора обычно выполнена на полупроводниковых приборах, однако мощные каскады передатчиков чаще конструируются с применением ламп (бегущей волны, магнетронов, клистронов и т. п.).

В отличие от пассивных ретрансляторов, активные имеют ограничения на число линий связи и пропускную способность, определяемые его оборудованием.

Чтобы избежать взаимных помех на приёмных и передающих концах аппаратуры, применяется разделение сигналов:

• § частотное;
• § временное;
• § кодовое.

Для повышения надёжности ретранслятора в него обычно встраивается система контроля, не допускающая перегрузки передатчика выходным сигналом, и резервный комплект оборудования, включаемый автоматически или дистанционно.

В проводных системах связи аналогичные устройства (отличие только в среде распространения сигнала) обычно называются повторителями, репитерами (в цифровых системах) и линейными усилителями (в аналоговых). В смешанных и комбинированных сетях эти термины (ретранслятор, репитер, повторитель, линейный усилитель) могут применяться как обобщающие синонимы в соответствующем контексте.

Пассивные ретрансляторы. Ретранслятор пассивный — устройство, определённой формы механическая конструкция, электропроводящая среда или небесное тело заранее известной или специально созданной формы, способное рассеивать или направленно отражать электромагнитное излучение рабочего диапазона частот линии связи и используемое в качестве промежуточного пункта этой линии.

В отличие от активных устройств, пассивные отражатели успешно обслуживают сети связи из практически неограниченного числа линий с различными частотами радиосигналов, так как взаимные помехи на отражателе с линейными характеристиками отсутствуют.

При работе через пассивный ретранслятор необходимый уровень перепринимаемого сигнала обеспечивают:

• § увеличением мощности радиопередатчика
• § увеличением размеров и эффективности антенн передающей и принимающей станций
• § сужением используемой полосы частот
• § понижением скорости передачи информации.

На линиях радиорелейной связи в качестве таких ретрансляторов используются плоские и Уголковые отражатели, антенные системы (зеркальные антенные комплексы).

В космической связи применяются пассивные спутники связи. Таков, в частности, американский «Эхо-2», представляющий из себя надувной шар диаметром 40 м из полимерной плёнки, покрытый алюминием.

Исследуется возможность применения искусственных облаков из паров металла, ионизируемых солнечным излучением или радиоизлучением с Земли. размещение ретранслятор предпроектный алгоритм Также неоднократно проводились эксперименты по использованию поверхности Луны.

В отношении пассивных ретрансляторов применяется также термин «зеркало», вне зависимости от их практической конструкции.

Пояс иголок. Пояс иголок — искусственное космическое образование, созданное на околоземной орбите из большого количества коротких кусков тонкой металлической проволоки, выброшенных из контейнера искусственного спутника Земли;

Основное применение — может служить пассивным ретранслятором с ненаправленным рассеянием. Два пояса иголок на высоте около 4000 км — в экваториальной и полярной плоскостях — обеспечивают связь между любыми наземными пунктами.

Служит такой ретранслятор несколько лет, чрезвычайно надёжен и дешёв, однако:

• § обладает малой предельной скоростью передачи сообщения (из-за очень большой протяжённости в пространстве).
• § опасен для других космических объектов.
• § для эффективного использования требуются значительные мощности наземных передатчиков.

Классификация по взаиморасположению. Ретрансляторы так же, как и радиорелейные системы передачи, бывают прямыми и скрытыми. Прямые ретрансляторы работают по прямой видимости. Скрытые работают по принципу тропосферной связи.

В современных видах связи используются только ретрансляторы, работающие по прямому принципу, так как спектр частот, используемых ныне в радиорелейных линиях, на порядки выше диапазона, в котором действует тропосферная связь.

Особенности цифровой техники. Ретрансляция в цифровых радиорелейных линиях подразумевает под собой полное восстановления цифрового сигнала с последующим усилением и дальнейшим кодированием. В этом случае возможна неограниченная длина линии передачи.