Частотные планы радиостанций в городах россии/москва

Оглавление

Принципы построения каналов

Проектировщик решает последовательно круг задач:

Выбор частотного диапазона.
Обоснование метода модуляции.
Обеспечение электромагнитной совместимости путём указания соответствующих конструкций антенн.
Расчёт мощности, дальности.
Решение вопроса о необходимости применение кодирования информации, включая избыточность пакетов.
Определение конструкции устройств, возможности покупки готовых узлов системы.
Указание способов монтажа, транспортировки, хранения, использования.
Гарантийные условия.

Инженер обязан уметь найти необходимые сведения, преследуя специфические цели заказчика. Знать наизусть громадный объем не позволяют современные технологии обучения, переподготовки персонала. Перечень литературы зачастую пестрит иностранными изданиями. Важный пункт – знание английского языка, умение пользоваться мировой паутиной.

Сравнительный анализ каналов передачи информации диапазона ММВ с АОЛС

Ближайшими конкурентами систем связи диапазона ММВ в секторе широкополосных систем являются АОЛС. Поэтому целесообразно рассмотреть их основные характеристики.

Типовая оптическая атмосферная система связи использует ближний ИК-диапазон в окнах прозрачности 0,85–0,95 мкм, 1,5–1,6 мкм и реализует архитектуру «точка–точка» между двумя приемо-передающими пунктами, расположенными в пределах прямой видимости. В передатчике используется полупроводниковый лазерный диод с внешним или внутренним модулятором оптического излучения, передаваемого цифровым потоком. Модулированный лазерный луч коллимируется передающей оптической системой и направляется в сторону фокусирующей оптической системы фотоприемника, где производится его детектирование и декодирование передаваемой информации.

К преимуществам АОЛС относятся:

Высокая помехозащищенность относительно электромагнитных помех.
Нечувствительность к так называемому «солнечному ветру».
Формирование сверхузких, 1–10 мрадиан (0,057–0,57°), диаграмм направленностей передающих и приемных устройств достаточно простыми оптическими средствами.
Возможность использования технологии коротких импульсов 0,5–1 нс, при которой информация кодируется посредством временной позиционно-импульсной модуляции. Смещение импульса относительно его «штатного» положения в последовательности вперед задает «0», назад — «1». Время смещения не превышает 0,25 длительности импульса

Это позволяет получить высокую пиковую мощность передатчика при минимальной средней, которая определяется скважностью импульсной поднесущей.
Благодаря последним двум факторам достигается высокая энергетическая скрытность оптического канала передачи информации.
Возможность реализовать топологии каналов с нарушением прямого хода луча, используя только пассивные зеркала и призмы.
АОЛС не требуют лицензирования.

Существующая на данный момент оптоэлектронная элементная база позволяет создавать АОЛС с пропускной способностью до 10 Гбит/с.

Особенности атмосферного распространения ИК-излучения следующие:

Зависимость от гидрометеоров, от наличия дыма, пыли и других загрязнений воздуха. В сильный туман или снегопад затухание может достигать 60–70 дБ/км.
Турбулентные явления в атмосфере при повышенной температуре и ветре, которые приводят к флуктуации показателя преломления воздуха, вследствие чего происходит искажение волнового фронта, приводящее к мерцающим низкочастотным (0,5 Гц–3 кГц) замираниям луча и потерям передаваемых цифровых пакетов. Влияние турбулентности проявляется на дистанциях свыше 1 км. Для ослабления влияния турбулентности на работу АОЛС больших дистанций в последнее время стали применяться достаточно дорогие ($5000–6000) системы адаптивной оптики, позволяющие компенсировать искажения волнового фронта.

Несмотря на указанные проблемы, атмосферная лазерная связь оказалась вполне надежной на расстояниях порядка 1–2 км, и коэффициент доступности АОЛС оценивается как 99% .

В настоящее время наиболее востребованы лазерные системы передачи информации в ближнем и дальнем космосе для связи между космическими аппаратами, хотя пока до конца не решены задачи защиты приемо-передающих зеркал от микрометеоритов и автоматического помехоустойчивого взаимонаведения передатчика и приемника.

Любопытный пример: в 2013 г. зонд LADEE передавал данные посредством специального устройства Lunar Laser Communication Demonstration, находящегося на борту космического аппарата. Согласно данным специалистов НАСА, скорость передачи информации на расстояние в 385 000 км (расстояние между Землей и зондом) составила 622 Мбит/с для входящего сигнала и 20 Мбит/с для исходящего.

Подводя итог сравнению атмосферных систем миллиметрового и оптического диапазонов, можно сделать следующие выводы:

на дистанциях порядка 1–2 км данные системы имеют схожие технические характеристики;
на атмосферных линиях большой протяженности (5–10 км и выше) по сравнению с ИК-диапазоном преимущество имеют системы диапазона ММВ — из-за иных физических характеристик распространения сигналов.

Принцип действия

Перенос информации неизвестной субстанцией неимоверно сложно объяснить. Учёные, пытаясь сохранить лицо, отписываются трёхэтажными формулами, употребляя замысловатые термины. Корпускулярно-волновой дуализм продолжает настойчиво демонстрировать неполноценность современных научных взглядов.

Радиоволна

Схема возникновения электромагнитной волны доподлинно неизвестна. Экспериментально установлена структура, поясняемая иллюстрацией:

Вектор напряжённости электрического поля лежит в одной плоскости. Амплитуда изменяется, следуя синусоиде.
Вектор напряжённости магнитный занимает перпендикулярную плоскость. Форма аналогичная.
Волна распространяется вдоль траверсы, сохраняя параметры.

Направление вектора устанавливали путём действия на электрические заряды. Частотный диапазон определён экспертами:

Нижняя граница – 0,03 Гц (10 млн. км).
Верхняя граница – 3 ТГц (0,1 мм).

Мера поглощения энергии средой определена частотой. Любительской связи отдали наихудшие варианты, максимально плохо преодолевающие эфир.

Излучение-приём

Практиков мало интересует действительное положение вещей

Важно одно: волна переносит:

Энергию.
Момент.
Угловой момент.

Природа неизвестна — вещь работает. Первопроходец Герц шёл следующим эмпирическим путём:

Получил электрические колебания LC-контура. Частоту заранее оценил, пользуясь уравнениями Максвелла.
Начал разворачивать витки индуктивности, сформировав два прямолинейных плеча вибратора.
Меж обкладками конденсатора расположенного поблизости аналогичного контура наблюдал искру.

Постепенно зародилась идея (Попов) передавать информацию беспроводным методом. Первые радиостанции сильно напоминали телеграф.

Поляризация

Герц быстро заметил: лучшую пару составляют приёмный и передающий вибраторы, расположенные параллельно. Понятие поляризации родилось много позже. Однако Попов знал результат эксперимента, использовав одинаковую ориентацию антенн. Избранное положение позволяло вести приём с любого азимута – необходимый критерий стабильности функционирования системы подвижных объектов (морских судов).

Вибратор Герца обладал линейной поляризацией. Параметр приёмной и передающей сторон обязан быть идентичен. Помимо линейной различают:

Круговую.
Эллиптическую.

Антенна

Нужную поляризацию обеспечивает конструкция антенны, организуя электромагнитную совместимость системы приёмник-передатчик. Попов использовал штырь-вибратор Герца. Получил линейную поляризацию. Спутниковые тарелки обеспечивают различные характеристики. Запад преимущественно рад линейной поляризации, некоторые каналы Российской Федерации – задают круговую. Дань наследию тяжёлого прошлого: спутники-шпионы, постоянно движущиеся, обеспечивают наилучшие показатели, задействовав принципы круговой поляризации.

Модуляция

Радио Попова использовало передачу амплитудно-модулированного двоичного сигнала «точка-тире». Основными типами назовём:

Амплитудная модуляция кодирует информацию изменением уровня сигнала несущей частоты. Приёмной стороне подойдёт кристаллический детектор, описанный выше, исторически явившийся первой ласточкой. Технология активно стала использоваться гражданскими диапазонами КВ. Сравнительно длинная волна легко огибает земную поверхность, покрывая тысячи миль.
Частотная модуляция изменяет частоту несущей предопределённым образом. Изобретена Эдвином Армстронгом (1933 год). Технология улучшает качество звучания, составляя базис развлекательных радиостанций. Факт использования УКВ-диапазона объясняет теорема Котельникова.

Дальняя связь капризна, лепту вносят солнечная активность, погодные условия. Частотная модуляция замечательно противостоит разрядам молнии. Факт доказан компанией Дженерал Электрик (1940 год).

Радио Попова

Список радиостанций России диапазона СВ

Если дальность от радиопередатчика составляет более чем 100-500 км, прием УКВ FM совершено невозможен, следовательно именно тогда применяются средневолновые радиоприемники.

Что такое средние волны? Это когда частота колеблется от 526,5 до 1606,5 кГц. Понятно, что такие волны могут распространяться на значимо большие расстояния, по сравнению с УКВ. Причем, на их распространение влияют многие факторы, начиная от огибания земной поверхности и до отражения от ионизированного слоя атмосферы. Следует заметить, что в ночное время чувствительность приема значительно увеличивается. Модуляция в таком случае амплитудная, которая, к сожалению, не приводит к достаточно качественному вещанию.

Радиостанций России, которые вещают в диапазоне средних волн в Московском регионе немного, их три на сегодняшний день:

Радио Теос — частота вещания радиостанции в Москве 1134 кГц или 265 м; частота вещания радиостанции Санкт-Петербурга 1089 кГц или 275 м.
Всемирная радиосеть — частота вещания радиостанции в Москве и Московской области 738 кГц или 406 м.
Народное радио — радиостанция вещает в московском регионе на частоте 612 кГц или 490 м.

Наступление вечернего времени дает возможность для увеличения количества приема различных радиостанций регионов России и зарубежных радиостанций на средних волнах СВ. Это объясняется обычным увеличением дальности приема. Прежде всего этот момент обусловлен метеоусловиями и избирательностью радиоприемника, которая напрямую зависит от его настроечных параметров.

Информацию подготовил Евгений Дорохов специально для сайта tvradioman.ru

Частоты: почему и как

Прежде чем обсуждать различные категории частот, давайте рассмотрим две основные проблемы. Почему мы используем так много разных частот? И как разработчик определяет, какая частота подходит для конкретного приложения?

Помехи

Два или более передатчика, работающие на одной и той же частоте, создают помехи, то есть они затрудняют приемному устройству отделение необходимого радиочастотного сигнала от нерелевантных радиочастотных сигналов. Данная проблема в значительной степени исчезает при использовании разных частот. ЭМИ на одной частоте не «повреждает» ЭМИ на другой частоте, и нерелевантные сигналы легко игнорируются посредством фильтрации.

Адекватное разделение по частотам позволяет игнорировать мешающий сигнал

Разумеется, помехи не исчезают только из-за того, что два сигнала будут разделены несколькими герцами: большее разделение по частоте приводит к меньшим взаимным помехам. Тем не менее, использование разных частот для разных типов радиосвязи удивительно эффективно: каждый день во всем мире многочисленные беспроводные системы работают одновременно без существенной потери функциональности.

Выбор частоты

Характеристики ЭМИ варьируются в зависимости от частоты. Например, волны на крайних низких частотах могут эффективно проникать в воду и, следовательно, могут быть полезны, когда вам нужно организовать связь с подводной лодкой. В качестве другого примера, некоторые частоты позволяют радиосигналу перемещаться на очень большие расстояние, потому что эти частоты испытывают атмосферную рефракцию (преломление). Дело в том, что главные задачи конкретной радиочастотной системы сильно влияют на процесс выбора диапазона рабочих частот.

Ионосферная рефракция (преломление) обеспечивает связь на большие расстояния

В предыдущем параграфе упоминались примеры, в которых частота влияет на характеристики распространения. Однако часто более важным является ширина полосы (в аналоговых системах) или скорость передачи данных (в цифровых системах).

Если вы хотите беспроводным способом передать аудиосигнал с частотными компонентами до 10 кГц, вы не можете использовать частоту передачи (т.е. несущую) 5 кГц. Частота соответствует скорости, с которой сигнал передает информацию, поэтому вы не можете «вставить» 10 кГц аудиоинформации в несущую 5 кГц. Кроме того, практические соображения требуют, чтобы несущая частота была значительно выше, чем информационная (т.е. низкочастотная) частота. Таким образом, системы с более широкой полосой частот и более высокой скоростью передачи данных должны занимать более высокочастотные участки электромагнитного спектра.

Разновидности

Критериями деления могут являться:

Частота (ДВ, СВ, КВ, УКВ, СВЧ…).
Модуляция (амплитудная, фазовая, частотная, ШИМ, ВИМ…).
Тип сигнала (цифровой, аналоговый, дискретный…).
Поляризация (круговая, линейная, эллиптическая…).
Уровень подготовки абонентов (профессиональная, любительская…).
Назначение (рабочая, служебная, домашняя, технологическая, тестировочная…).
Местоположение абонентов, узлов (космическая, наземная…).
Степень подвижности приёмопередающих устройств (мобильная, стационарная, транспортная…).
Факт участия человека (автоматическая, автоматизированная, живая…).

Антенны своими руками

Проволочная

Улучшить радиоприем можно, соорудив простую антенну своими руками. В зависимости от того, для какого диапазона она предназначена, ее размеры необходимо будет корректировать.

Самые малоразмерные антенны получаются для FM диапазона, так как частота радиостанций этого диапазона лежит в пределах 88-108 мГц, значит, длина волны L – от 3,4 до 2,8 метра.

Длину волны любой радиостанции можно найти по формуле:

L = 300000/f, где

L – длина волны в м.

f – частота радиосигнала в Гц.

Конструкция проволочной антенны

Проволочная антенна – самая простая конструкция для FM диапазона, ее можно использовать в домах из любого материала, кроме армированного железобетона. Также ее можно разместить на улице, натянув между двумя мачтами или строениями. Высота подвеса играет большую роль: с увеличением высоты эффективность возрастает. Также играет роль ориентация антенны – ее направленность в горизонтальной плоскости имеет вид восьмерки.

Так как большинство радиостанций FM диапазона используют вертикальную поляризацию, то эту антенну можно подвесить вертикально, особенно полезным это может быть на границе уверенного приема, где сигнал очень слабый. Эта антенна использоваться на любом диапазоне СВ, КВ или УКВ, необходимо только пересчитать размеры.

Штыревая

Самый простой вид штыревой антенны – это вертикальный проводник, закрепленный на изоляторе и одним концом соединенный с приемником. Длина штыря должна быть подобрана в соответствии с диапазоном принимаемых волн. Дело в том, что согласно многочисленным опытам и расчетам, длина такой антенны должна быть равной четверти длины волны, при этом к.п.д. антенны максимальный в любом другом случае уменьшается.

Штырь хорошо принимает сигнал как горизонтальной, так и вертикальной поляризации, кроме того этот вид легко реализуется как в станционарном варианте, так и в мобильном, например, в качестве автомобильной антенны.

Конструкция штыревой зонтичной антенны

Для улучшения приема в этой конструкции добавлены 4 вибратора, улучшающие прием сигнала и расширяющие полосу приема. Эта антенна ненаправленного приема, т. е. она одинаково хорошо принимает сигнал с любого направления. Высота подъема, также как и в предыдущем случае, значительно влияет на дальность приема. Такую конструкцию целесообразно использовать на даче или в сельской местности, где меньше индустриальных помех.

Конструкции для города

В условиях города лучшим вариантом для приема будет применение телевизионной антенны типа волновой канал. Ее преимущества в том, что она является остронаправленной

Это свойство в условиях города очень важно, так как позволяет выбрать направление с наименьшим уровнем помех

Самодельная антенна волновой канал состоит из стрелы с закрепленными на ней элементами: 2 пассивных директора, петлевой вибратор и рефлектор. Размеры зависят от диапазона приема. Эта конструкция обеспечивает высококачественный прием на удаленности до 50 и более км, что для диапазона FM очень приличный результат.

Антенна волновой канал для диапазона FM

Эта антенна имеет выходное сопротивление 75 Ом, поэтому кабель вполне допустимо подключить напрямую к согласующей коробке. Можно также использовать телевизионные антенны метрового диапазона с 3-5 каналами, которые сейчас зачастую остались без дела, так как телевизионное вещание «переместилось» с этих каналов на дециметровый диапазон, на спутник или в интернет.

Процесс ручного поиска каналов на телевизоре или приставке

Получив из карты необходимую информацию о частотах цифрового эфирного ТВ, включаем телевизор и запускаем поиск каналов вручную:

Зайдите в меню.
Найдите раздел, отвечающий за настройку каналов.
При выборе источника сигнала укажите «Антенна» (разумеется, у вас она должна поддерживать дециметровый диапазон).
Выберите режим «Настройки канала» (на других телевизорах он может называться немного иначе).
Перейдите в пункт «Настройка вручную».
Пультом дистанционного управления введите номер ТВК и частоту вещания 1-го мультиплекса, найденные на предыдущем этапе.
Нажмите «Начать поиск», и через 2–5 минут 10 телеканалов настроено.
Повторите всю процедуру сначала, но теперь подставив записанные значения для 2-го мультиплекса.
Через 5 минут поиск завершится. Всего на телевизоре должно получиться 20 цифровых каналов.

Вот простая видеоинструкция на примере телевизора Samsung:

Ручной поиск на внешнем тюнере выполняется аналогично за тем лишь исключением, что управлять надо настройками не телевизора, а самой приставки.

Активные и пассивные устройства

Часто производители антенн FM диапазона используют встроенные в них электронные усилители сигнала. Такие устройства называются активными.

Название обусловлено наличием в схемах усилителей активных элементов — транзисторов. Использование усилителя требует наличия внешнего источника питания. В комплект поставки включаются адаптеры, представляющие собой малогабаритные выпрямители переменного тока в постоянный. Напряжение на выходе таких устройств составляет 9-12 В. Подключение может производиться через специальный низкочастотный разъем на корпусе или антенный сепаратор (инжектор напряжения) по высокочастотному кабелю.

Соответственно, устройства без антенного усилителя называют пассивными. Они обеспечивают повышение уровня полезного сигнала за счет избирательных свойств конструкции антенны. Назначение антенных усилителей — уменьшить ослабление сигнала в протяженном кабеле от антенны до входа приемника. Оно обусловлено волновым сопротивлением и определяется величиной погонного затухания. Последнее зависит от марки используемого кабеля и составляет 0,15-0,75 дБ/м.

Частотная модуляция

«Бесшумное радио», «радио без помех»—так называли первые передачи по методу частотной модуляции, которые производились в Ленинграде в 1940 г.

В чем же заключается метод частотной модуляции, почему он гарантирует от помех? Атмосферные и промышленные помехи являются электрическими сигналами с хаотически изменяющейся амплитудой, т. е., к величайшему сожалению, амплитудно-модулированными сигналами.

Метод же частотной модуляции предусматривает строгое постоянство амплитуды.

Применяются специальные устройства, которые «следят» за тем, чтобы в процессе работы амплитуда высокочастотных колебаний как на выходе передатчика, так и на входе приемника не изменялась.

Рис. 1. Графическое пояснение частотной модуляции.

Рис. 2. Электрические приборы и установки создают определенный уровень шумов.

Если к приемнику частотно-модулированных колебаний поступают сигналы, модулированные по амплитуде, то такой приемник должен ответить на них (и действительно отвечает) полным молчанием. Поэтому то атмосферные и промышленные помехи не воспроизводятся таким приемником.

Но как же передавать сообщения, могут нас спросить. К приемнику поступают сигналы совершенно одинаковой силы, одинаковой амплитуды. Что же приведет в действие громкоговоритель?

Безусловно, если излучаемый сигнал постоянен по частоте (неизменная длина волны) и амплитуде, то никаких сообщений он с собой не принесет. А если в такт со звуковыми колебаниями (тока микрофона) менять частоту излучаемых колебаний, тогда как?

Удастся ли таким способом осуществить передачу?

Оказывается, вполне удастся. Именно это и составляет принцип частотной модуляции: колебания звуковой частоты модулируют не амплитуду, а частоту. В процессе такой передачи длина волны станции все время меняется, но мощность излучаемой волны остается неизменной.

Приемник частотно-модулированных сигналов имеет особое устройство, реагирующее лишь на изменение частоты принимаемых колебаний. Называется он частотным детектором. Это устройство превращает изменения частоты в соответствующие изменения величины электрического тока.

Ток на выходе частотного детектора тем больше, чем в больших пределах изменяется частота принимаемого сигнала, чем глубже частотная модуляция. Сколько раз з секунду изменяется частота сигнала, столько же раз за это время изменяется ток на выходе детектора.

Иначе говоря, после детектора получаются электрические колебания такой же формы, которые посылались из студии на радиопередающую станцию. К громкоговорителю (как и в обычном радиоприемнике) подводится ток звуковой частоты.

Диффузор приводится в колебательное состояние, и мы слышим звуки.

Рис. 3. Радиоретрансляторы.

Но в каких пределах изменять длину волны передатчика, на сколько метров (или на сколько герц, если говорить о частоте)?

Теория, в особенности практика, показывает. ч_вто для осуществления высококачественного вещания изменения несущей частоты передатчика должны быть сравнительно большими: 50—75 кгц в каждую сторону от номинала несущей частоты.

По существующим нормам при амплитудной модуляции для радиовещательных станций отводится канал шириной 9 кгц. Для осуществления передачи частотно-модулированными колебаниями ширина канала увеличивается в 16—17 раз.

Во всем радиовещательном диапазоне (от 200 до 2000 м) не хватило бы места и для десятка таких радиостанций, но в диапазоне метровых волн места для них сколько угодно. Поэтому то ЧМ и применяется в УКВ диапазоне.

Во всех радиовещательных передатчиках в диапазонах длиннее УКВ применяется амплитудная модуляция, так как она более «экономно» загружает диапазон волн, чем модуляция частотная.

Но ЧМ не только снижает уровень помех, но и увеличивает дальность высококачественной передачи.

Частотная модуляция широко применяется, кроме радиовещания, и для военной радиосвязи. Подавляя многочисленные помехи от систем зажигания автомашин, танков и самолетов, она тем самым увеличивает надежность радиоприема. Ультракоротковолновые передатчики становятся в этом случае еще более компактными, так как от них требуется незначительная мощность.

Частоты МВД

148-149 МГц — шаг 25 кГц (режим NFM).

148.2250 и 148.9500 — канал МУВД на железнодорожном транспорте.

148.0200

148.1100

148.2000

148.8500

148.4500

148.5750

148.3500

148.7000

148.9250

149.0500

149.5250

149.7500

149.8750

171-173 МГц — шаг 25 (режим NFM)

171.7250 и 171.7500 — дежурная часть ГУВД Москвы.

171.7750 и 172.3250 — спецканал ГУВД Москвы.

172.3000 и 172.2750 — дежурная часть ГУВД Москвы.

205.100 — частота УГАИ ГУВД Москвы.

450-453 МГц — шаг 12.5 (NFM)

450.2250

450.3000 450.3750 450.4750 450.5000 450.5705

450.6250 450.6500 450.6750

450.7000

450.9500

451.0500 451.1500

451.2000

451.3000 451.4000

451.4250

451.5250 и 451.5375 — скремблирование.

451.7000

451.7750

451.8000

451.8500

452.0000

452.0250

452.4250 452.5875 452.6200

452.6625

460-463 МГц — шаг 12.5 (режим NFM)

460.275

460.8000 и 461.4500 — скремблирование.

460.8500

460.8125

461.4625

462.2375

462.9000

462.9500

462.6250

462.6625

461.0000 — канал спецсвязи МВД РФ.

Антенны диапазона FM для автомобиля

Разделение устройств этого класса можно провести по их расположению — внешнему или внутрикабинному. Способ крепления антенн внешнего расположения может быть врезным и с использованием магнита. Автомобильные антенны FM-диапазона чаще всего располагаются на крыше, на заднем бампере или переднем крыле автомобиля.

Они выпускаются в телескопическом исполнении. Длиной вибратора управляет специальный двигатель. Управление этим двигателем производится водителем непосредственно из салона. Другим способом является автоматический запуск при включении магнитолы. Телескопическая антенна выдвигается при этом на всю длину. Первый вариант является более предпочтительным.

Магнитное крепление отличается своей простотой.

Из-за небольшой длины штыревого вибратора чувствительность антенны уступает телескопическому исполнению. Существует необходимость убирания устройства на ночь с места его установки.

Для внутрикабинных антенн местом установки является правый верхний угол лобового стекла автомобиля.

Большинство из них (но не все) имеют встроенный усилитель, требующий внешнего питания. Применение усилителя значительно повышает их цену. В городской черте обеспечивается удовлетворительный прием близко расположенных радиостанций, но при движении в сельской местности сказывается неудачное (горизонтальное) расположение вибраторов.

Как уже было упомянуто выше, передатчики FM-радиостанций работают в режиме вертикальной поляризации. Такую же поляризацию должна иметь автомобильная антенна FM-диапазона.

Преимущества диапазона ММВ

Основные преимущества данного диапазона:

Возможность обеспечить скорость передачи данных до 10 Гбит/с, а в перспективе и более. Эта величина на два порядка выше пропускной способности для существующих радиосистем.
Высокая помехозащищенность от индустриальных ЭМ-помех.
Возможность существенного снижения габаритов антенных систем и получения сверхузких диаграмм направленностей передающей и приемной антенн — 0,3–1,5°, что значительно увеличивает дальность связи по сравнению с традиционными СВЧ-системами сантиметрового диапазона.
Миниатюрные антенны испытывают гораздо меньшую ветровую нагрузку, этот фактор в целом повышает надежность системы связи и положительно сказывается на уменьшении стоимости оборудования.
Поскольку приемо-передающие антенны в диапазоне MMB используют узкие диаграммы направленности, то практически отсутствует взаимовлияние между соседними базовыми станциями и увеличивается дальность действия канала связи MMB. Этот фактор позволяет максимально близко располагать антенны друг к другу, до нескольких сантиметров, что является несомненным преимуществом при создании базовой станции сотовой связи, работающей в мультичастотном режиме.
Благодаря использованию малых углов передающих лучей, системы диапазона ММВ обладают высокой энергетической скрытностью.

Рис. 1. Однокристальный радар 24-ГГц диапазонаHH

Еще одним преимуществом миллиметрового диапазона являются малые размеры оборудования, работающего на этих волнах. Современная микроэлектронная технология позволяет создавать миниатюрные СВЧ-устройства, а в диапазоне ММВ и сами антенны можно уменьшить до размеров микросхемы. Так, например, обычный полуволновый вибратор, предназначенный для работы на частоте 900 МГц, имеет длину 15 см, но полуволновая антенна для частоты 95 ГГц будет иметь длину всего 1,58 мм в свободном пространстве, или даже меньше, если изготовлена на диэлектрической подложке. Это означает, что вся конструкция радиотрансмиттера, включая антенну, может быть очень компактной. На подложке микросхемы несложно создать фазированную антенную решетку с большим количеством элементов, которая будет способна коммутировать и фокусировать энергию для увеличения коэффициента усиления, мощности и дальности передачи.

Примером может служить 24-ГГц однокристальный радар BGT24MTR11 компании Infineon, который работает в ISM-диапазоне 24–24,25 ГГц. Приемник и передатчик размещены на одном кристалле в корпусе QFN. Устройство исключительно просто в использовании, поскольку разработчику не нужно устанавливать на плату радиочастотные согласующие элементы и заниматься расчетом высокочастотных соединений (рис. 1).

При построении радиолиний, работающих в диапазоне ММВ, в настоящее время используются двухзеркальные параболические антенны Кассегрена. Выбор антенн этого типа обусловлен меньшим затенением поверхности зеркала и, следовательно, более высоким коэффициентом использования поверхности (КИП).

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.