Қазіргі заманғы электрлік байланыс

Кіріспе

Қазақстанның магистральды бірінші байланыс желілірінің қазіргі уақыттағы дамысы кабельді, радиорелелік және ғарыштық байланыс жүйелерін қолдануға негізделіп отыр. Атмосфералық әсерлерден және әртүрлі кедергілерден жоғары қорғалған байланыс каналды кабельді байланыс желілері, республиканың ең негізгі байланыс желілері болып саналады; кабельді желімен барлық ақпараттың 75% таратылады.
Қазіргі уақытта әртүрлі белгіленген орындарға жеткілікті мықты байланыс түйіндерін жеткізуге мүмкіндік беретін ең көп тараған байланыс құралы коаксиальды кабельдер болып табылады.

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 27 бет
Таңдаулыға:

Лекция №1 Қазіргі заманғы электрлік байланыс
Кіріспе
Қазақстанның магистральды бірінші байланыс желілірінің қазіргі
уақыттағы дамысы кабельді, радиорелелік және ғарыштық байланыс жүйелерін
қолдануға негізделіп отыр. Атмосфералық әсерлерден және әртүрлі
кедергілерден жоғары қорғалған байланыс каналды кабельді байланыс желілері,
республиканың ең негізгі байланыс желілері болып саналады; кабельді желімен
барлық ақпараттың 75% таратылады.
Қазіргі уақытта әртүрлі белгіленген орындарға жеткілікті мықты
байланыс түйіндерін жеткізуге мүмкіндік беретін ең көп тараған байланыс
құралы коаксиальды кабельдер болып табылады.
Коаксиальды кабельдерде аналогтық сияқты цифрлық жеткізу жүйелері де
жұмыс істейді. Дегенмен, металлды кабелдерде елеулі кемшіліктері бар:
жиілікті өткізуде шектелген жолақ; найзағайдан зақымдалудан жоғарғы
ықтималдық; құралдың антитоттануының жоғарғы мәні; өңді металлдарды көп
пайдалануда ( кабелді өндірушілік 50% ке дейін мысты пайдаланады және жалпы
ресурстың 25% ке дейін қорғасынын қолданады); екі ортадағы күшейту
пунктерінің сандарының өте көп болуы - бұл жүйенің сенімділігін төмендетуге
және оның бағасының көтерілуіне алып келеді.
Жіберілетін ақпараттың көлемі кенет көтірілген жағдайда ғарыштық
байланыс және радиорелелік байланыстары сияқты кең таралған байланыс
жолдарымен салыстырғанда талшықты-оптикалық кабельді байланысты қолдану
нәтижесінде, өткізудегі кең жолақтылығы едәуір жоғары болып, толық қол
жетімділікке мүмкіндік береді. Оптикалық кабельді қолдану өзарабайланған
байланыс желісінің барлық аудандарында экономикалық эффективті және
мақсатқа сай болады. Бұл тек жіберу жүйесінде техникалық-экономикалық
көрсеткішті едәуір жоғарлатып қана қоймай, сонымен қатар цифрлық желіге
кезең-кезеңімен өткізуге мүмкіндік беріп интегральды қызмет көрсетуді (ISDN
желісі) қамтамасыз етеді. Әсіресе қазіргі кездегі бүкіл әлемде өңді
металдың тапшылығы кезінде, әсіресе мыстың, ВОЛС- ты дәл қазір енгізу өте
көкейкесті мәселеге айналып отыр.
1.Электрбайланыстың бағытталған жүйелерін дамытудың негізгі кезеңі
Бағытталған жүйе - симметриялы, коаксиалды кабельдер, талшықты-
оптикалық кабель және т.б. сонымен олардағы сигналдар таралуы бір
абоненттен (станциялар, құрылғы жйне т.б) басқа абонентке жеткізілуі тек
арнайы берілген тізбекпен және байланыс жүйесінің трактысы арқылы іске
асады.
Бағыттаушы жүйелер берілген бағытқа электромагнитті сигналдарды
лайықты сапасымен және сенімділікімен жеткізу үшін белгіленген.
ЕСТ - бірыңғай автоматтандырылған байланыс жүйесі (жалпымемлекеттік
елдің байланыс торабы). Ол магистральды, зоналық және қалалықбайланыс
тораптарын біріктіреді. ЕСТ-ның құрама бөлімдері болып: жалпымемлекеттік
автоматтандырылған коммутирленген телефондық торап (ЖАКТТ); елдің
телеграфты торабы (ТЕ); жалпымемлекеттік мәліметтер жіберу торабы (ЖММЖТ);
факсимальды байланыс торабы (ФБТ), телевизиялық хабар тарату торабы (ТХТТ)
Электрбайланыстырушылар бағыттайтын жүйелер (ЭБЖ) электрлік телеграфтың
пайда болуымен бір уақытта туындады. Бірінші электрбайланыстың бағыттайтын
жүйелері (байланыс жүйесі) кабельді болды. Кабельдер конструкциялары
жетілдірілмегендіктен жерасты кабельді байланыс жүйелері көп кешікпей
ауамен орнын алмастырды.
1854- Алғашқы ауа байланыс каналы Петербургпен Варшава арасында болды.
XIX ғасырдың 70-жылдарының басынды Петербургтен Владивостокка дейін
ұзындығы 10 мың.км болатын әуелік телеграфиялық байланыс орнатылды.
1881 жылы Ресейде 89500 км әуе телеграфтық байланыс каналы және 1083
телеграфты станциялар жұмыс істеді.
1939 жылы - 8300 км ұзындықтағы Москва-Хабаровск жоғарыжиілікті
телефондық әуе магистралы эксплуатацияға жіберілді. Бірінші кабельді
байланыс каналының пайда болуы орыс ғалымы П.Л. Шиллингтің атымен тікелей
байланысты. Және Шиллинг Петербургте теңіз жарылысын ұйымдастырып, оны
қолдану арқылы олардан изолирленген өткізгіш жасауды мақсат етті.
1851 жылы - Москва мен Петербург арасында темір жол салу кезінде
телеграфты кабельде біруақытта тартылады. 1852 жылы - бірінші рет суасты
кабелі Солтүстік Двина арқылы тартылды.
1879 жылы - Каспий теңізі арқылы Баку мен Красноводск арасында
тартылды. 1866 ж. - Франция мен АҚШ арасында телеграфиялық байланыстың
кабельді трансатлантикалық магистральы құрылысын бастады.
1882-1884 жылдары - Москвада, Петрогралта, Ригада, Одессада бірінші
рет қалалық телефондық желілер салынды. 1901 жылы - жерасты қалалық
телефондық желілердің құрылысы басталды.
XX ғасырдың басында - телефондық қатынасты ең ұзақ қашықтыққа дейін
істеуін жүзеге асыратын - бұл әуе-қағазды изоляция желісі және олардың
орамаларының жұбы бар қалалық телефондық кабельдер, кабелдік байланыстардың
конструкциясы пайда болды.
1900-1902 жылдары - индуктивтілікті катушка тізбегіне қосу тәсілімен
кабель индуктивтілігін жасанды жоғарылату үшін (инженер Пупинаның ұсынысы)
және ферромагнитті орауышы бар токөткізгіш желіні қолдау
(Крарупа ұсынысы) жолымен жіберу ұзақтығын жоғарлату үшін әрекет жасалынды.
Бұндай жолдар сол уақытта телеграфты және телефонды байланыстың ұзақтығын
бірнеше ретке дейін ұзартуға мүмкіндік берді.
1912-1913 жылдары - электрондық лампаларды өндіру меңгерілді.
1917 жылы - электрондық лампаға телефондық күшейткіш каналына тәжірибе
жасалынып өңделіп шығарылды. ( В.И. Коваленковым). 1923 жылы - Харьков -
Москва - Петроград бағытында күшейткішті телефондық байланыс іске қосылды.
30 - шы жылдары - көпканалды жеткізу системалары, жіберілетін
жиіліктің спектрін кеңейту үшін каоксиальды кабелдер және өткізетін желілер
мүмкіншіліктерінің артуы дамытылды. 1935 жылы - эскапона типтес
жоғарысапалы жаңа диэлектриктердің, жоғарыжиілікті керамикалардың,
полистиролалардың және т.б пайда болған уақытында олар көп көлемде
дайындалды. Бұл кабельдер токтың бірнеше миллиондаған жиілік герцінде
энергияларды жібереді және өте үлкен қашықтықта олардын телевизиондық
программаны өндіруге мүмкіндік береді.
1936 жылы - бірінші коаксиалды желі ЖЖ телефонирлеуге 240 канал. 1956
жылы – көпканалды телефонды байланыс үшін Европа мен Америка арасында
суасты коаксиальды магистраль тартылды.
1965 - 1967 жылдары – кеңжолақты ақпарат тарату үшін тәжірибелі
толқынды желі пайда болды, сонымен қатар өте өшіп қалуы төмен криогенді
жоғарыданөткізгіш кабельді желіліер пайда болды. 1970 жылы – толқын
оптикалық диапазонының көрінетін және инфрақызыл сәулеленуін қолданатын,
жарықшамы мен оптикалық кабельдер құрылды.
80-жылдардың басында нақты шартты жағдайда талшықты-оптикалық байланыс
жүйесі жетілдіріле түсті және сыналынды. Бұндай жүйені қолданудағы басты
негізгі сфера – телефонды желі, кабельді телевидение, ішкіобъективті
байланыс, есептеу техникасы, технологиялық процесстерді басқару мен
контроль системасы және т.б.
1. Электрбайланыстың бағыттаушы жүйелерінің түрлері және олардың басты
ерекшеліктері.
Бағыттаушы жіберу ортасы жалпы екіге бөлінеді: атмосферадағы желі
(радиожелі – РЖ) және бағыттаушы жіберу жүйесі (байланыс желісі).
Электромагниттік сигналдардың еркін кеңістікте (космос, ауа, жер, су және
т.б) таралуы радиожелінің ерекшеліктері болып табылады.
Электрбайланыстың бағыттаушы жүйелерінің ерекшеліктері бағытталған
системаларды бейнелейтін, берілген бағытқа электромагниттік сигналдарды өте
жоғарғы сапамен және сенімділікпен жеткізуге тағайындлған, бір абоненттен
(станциялар, құрылғылар, схема элементтері және т.б) келесісіне сигналдарды
тарату тек қана арнайы жасалынған тізбек және тракт арқылы іске асырушысы
болып табылады.
РЖ байланысты әр түрлі ортада іске асыруға мүмкіндік беру үшін,
абоненттер арасында, бір біріне қатысты қозғалмалы жағдайда болғанда
қолданылады.
Электромагниттық сигналдарды әр түрлі ортада тарату сиппаттамасы
радиосигналдың жиілігіне байланысты (жиілік тасымалдаушы)
Келесі типтегі толқын ұзындықтарының диапазондарына және
радиожиіліктеріне бөлінеді:
Өте ұзын толқындар
(ӨҰТ) ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ..100...10км (3 ... 30кГц)
Ұзын толқындар
(ҰТ) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10...1км(30 ...
300кГц)
Орта
толқындар(ОТ) ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1,0
...0,1км(0,3...3МГц)
Қысқа толқындар
(ҚТ) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...100...10 м(3...30
МГц)
Ультрақысқа толқындар
(УҚТ) ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... 10 ... 1м(30 ... 300МГц)
Дециметрлік
толқындар(ДТ) ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 1 ... .0 ,1
(0,3 ... 3ГГц)
Сантиметрлік толқындар(СТ) ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .
.10 ... 1см(30...300ГГц)
Миллиметрлік толқындар (МТ) ... ... ... ... ... ... ... ..10 ... 1мм(30...300Г Гц)
Оптикалық диапазон
(ОТ) ... ... ... ... ... ... ... ... ...30...0,1мкм(3*1013...3*1015Гц)

Сур. 1.1. әр түрлі типтегі радиотолқындардың таралуы
Толқынның ұзындығына байланысты (жиілікке) сигнал радиожелімен келесі
жолдармен таратылады (сур.1.1): ҰТ және ОТ – үстіңгі сәулемен (1), ҚТ
кеңістіктегі сәулемен (2), УҚТ және ОТ – шектердегі тура көрінушілігі (3).
Радиожелінің құндылығы :
- Қозғалыстағы объектілі үлкен қашықтықта байланыс орнату мүмкіндігі;
- Байланыс орнатуда жоғарғы жылдамдық
- Көп көлемдегі ақпаратты тарату ортасын қамтамасыз етудегі мүмкіндік,
(радиохабартарту және телевидение)
Радиобайланыстың кемшіліктері :
- байланыс сапасының жіберетін ортаның және көлденең электромагниттік
өрістің жағдайына байланыстылығы;
- метрлік толқын және одан да жоғарғы диапазонда жоғарғы
электромагниттік сыйысымдылықтың жетіспеушілігі;
- жіберуші және қабылдағыш аппаратураларының қиындығы;
- жүйе жеткізудегі таржолақтылық, әсіресе ұзынтолқындарда және одан
жоғары ( қатынасы,мұндағы - ақпаратты сигнал жиілік жолағының
кеңдігі; - радиосигналды тасымалдаушы жиілік)
Кемшіліктерді азайту үшін біраз жоғарғы жиіліктер меңгерілді
(сантиметрлік, оптикалық диапазондар), радиоканалдардың өткізушілік
қабілетін жоғарлату, бағытталған антенналарда және лазерді құрылғылар
базасында тарбағытталған радиобайланыс жүйесін құру үшін абсолютті мәнді
кенет жоғарлатуға мүмкіндік берді, және де сонымен қатар бұл
кедергілер деңгейін кенет төмендетуге және электромагниттік сыйысымдылық
(яғни, бір уақытта жұмыс жасау мүмкіншілігі) деңгейін көтеруге алып келді.

Сур. 1.2. радиорелейлі байланыстың жұмыс жасау принципі
Радиорелелік желі (РРЖ) тура көрінетін шектегі дециметрлік –
миллиметрлік толқындарда жұмыс істейді. Олар шамамен әр бір 50 км сайын
орнатылған (діңгек биіктігі 50...70м) ретрансляторлар тізбектерін көрсетеді.
Антенна діңгегінің жоғарғы биіктікте орналасуы ретрансляцияланған аумақ
70 ... 100 км ге дейін еселенуі мүмкін. Радиорелелі желіліер көп мөлшердегі
каналдарды (1300..1920) және үлкен қашықтықта (12500км-ге дейін) ұстауға
мүмкіндік береді; олар телевидениеде, радиофикацияда және байланыста кең
қолданыс тауып отыр. Бұл байланыстар төменгі деңгейде кедергілерге
ұшырасады, онда тіпті жіберілу қорғаныс деңгейі төмен болса да ол
жеткілікті тұрақты және сапалы байланысты қамтамасыз етеді.
Ғарыштық байланыс желілері (Ғ.Б) сантиметрлік толқын диапазонын
қолданады. Ғарыштық желілер жердің жасанды серігінде (ЖЖС) орналасқан
аппаратуралар арқылы іске асатын сигналдар ретрансляциясына негізделіп
жұмыс істейді. ЖЖС – бұл үлкен биіктікке көтерілген (сур 1.3) радиорелелік
желідегі ретранслятор. Ғарыштық байланыс көп каналды байланысты өте үлкен
қашықтыққа дейін жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Ғарыштық желілер программалық хабарды таратуда, телевидениеде және
баруға қиын райондарға газет жолақтарын жеткізуде қолданылады.
ҒЖ құндылығы:
- жұмыс істеудің үлкен зонасы және елеулі қашықтыққа дейін ақпарат
таратылуы;
Кемшіліктері:
- спутникті ұшырудың өте қымбат тұруы
- дуплексті телефондық байланысты
НСЭ құндылықтары:
- сигналда жіберуде талап етілген сапаны қамтамасыз етуі;
- сигнал жіберуде жоғарғы жылдамдық;
- жіберудің жоғарғы жылдамдығы;
- өріс тарабынан болған әсерлерден жоғары қорғанушылығы;
- электромагниттік сыйысымдылықтың белгіленген деңгейі;
- соңғы құпырғыға қатысты қарапайымдылығы.
НСЭ кемшіліктері:
- капитальды және эксплуатациялық шығындардың бағасының өте жоғары
болуы;
- оларды салуда көп уақыттың кететіндігі;

Сур. 1.3. ЖЖС көмегімен Ғарыштық байланыс
Егер НСЭ мен РЖ салыстырсақ онда олар бірі біріне қарсы болмайды,
керісінше бір-бірінің жұмыс істеуіне көмектеседі.
НСЭ арқылы тұрақты токтан оптикалық жиілік диапазонына дейін сигналдар
жіберіледі, ал толқын ұзындығының жұмыс диапазонында 0,85 мкм-ден жүздеген
километрге дейін жіберіледі.
НСЭ үш негізгі түрге бөлінеді: кабельді (КЖ), ауамен (АЖ), талшықты-
оптикалық (ТОЖС). Кабельді және ауа желілері, бағыттаушы жүйелерінің
өткізгіш-диэлектрик жүйелері арқылы құрылатын сымды желілерге қатысты,
ал талшықты-оптикалық желілер бағыттаушы жүйесі әр түрлі сыну көрсеткішті
диэлектриктерден тұратын, диэлектриктік толқыншаны негіздейді.
НСЭ байланысы килогерц және мегагерц диапазонындағы жиілікте жұмыс
жасайды. Кабельді желілер талап етілген қашықтықта сенімді және
кедергіденқорғалған көпканалды байланысты қамтамасыз етеді.
Талшықты-оптикалық желілер- оптикалық кабельдер арқылы микротолқындық
толқын диапазонда (,8 ... .1,6мкм) өңді сигналдарды жіберуге арналғанн
система. НСЭ-нің бұл түрі – перспективті.
ТОЖП жетістіктері:
- шығын төмендігі;
- үлкен өткізу мүмкіндігі;
- масса кішілігі және төмен габаритті көлемі;
- өңді металлдардың үнемділігі;
- ішкі және өзара кедергілерден қорғанудың жоғарғы деңгейі.
Лекция №1.

Қазіргі уақыттағы электрлік байланыс

3. НСЭ дегі көпканалды жіберудің системасы

ЭБЖ - де аналогтық және цифрлық ақпарат тасымалдау системасы (АТЖ және
ЦТЖ) ұйымдастырылады. Аналогтық тасымалдау жүйесі каналдың дербес бөлігіне
негізделген. Электрлік фильтр көмегімен барлық тасымалданушы спектрлер
жиіліктік жолақтарға бөлінеді. Базалық негіздегі 4 кГц кеңдігіндегі телефон
қабылдайтын канал – үндестік жиілігінің каналы (ҮЖ). Жиілік жолағының ені
үлкен болған сайын, ЭБЖ арқылы тасымалдауға болатын соншалықты көп каналды
алуға болады және оның бағасыда арзан түседі.

Цифрлық тасымалдау жүйесі каналдың уақыттық бөліктенуіне негізделген.
Бұл жерде әртүрлі хабарлы сигналдарды желі бойынша тасымалдау кезек бойыншы
іске асады, сонымен қатар уақыт бойынша жылжып отырады. Желі бойымен
цифрлық сигналдарды шығаратын, реттілігі мен ұзақтығы анықталған импульстер
таратылады. Осы үшін ақпараттың барлық түрлері (телефондық, радиохабар,
телевидение және басқа да) алдын-ала кодталады. Ең көп таратылғандары болып
микросекундты және наносекундты ұзақ импульсты импульсты-кодтық модуляция
(ИКМ) есептелінеді.

Цифрлық тарату жүйесінің құндылығы:

- Байланыс ұзақтығының үлкендігі;
- Тізбек қорғанысына талаптың оңтайлануы;
- Біртекті интегралды байланыс жүйесін құру мүмкіндігі;
- ЦЖТ аппаратураларын өндіру технологиясының қарапайымдылығы;
- ЭВМ көмегімен импульстік ақпараттардың тура кірісін және жылдамдығын
өңдеу мүмкіншіліктері;
- Мәліметтерді тарқату автомазизациясы;
Кемшіліктері болып телефондық каналда жиілік жолағының ені 64 кГц ке
дейін ғана (4 кГц жиілік жүйесінде).

Таблица 1.1
Тарату Материал, Канал Сызықтық Өшуі НУП
жүйесі Сым диаметрісаны спектр, УУ, дБ арасындағы Әрекет
кГц арақашықтықұзақтығы,
, км
км
В-3-3 Биметалл, 3 4...31 43 250 12500
4 мм;
мыс 4 мм
В-12-2 Тағы болат 12 36...143 43 250 12500
В-2-2 Болат, 4 мм 2 4,5...25,739 25...30 -
В-3-3 Тағы да 3 4...31 39 40 -

Табл 1.1 – де АТЖ-нің АЖ бойынша негізгі параметрлері келтірілген, табл 1.2-
де магистральды, зоналық, ауылдық және қалалық байланыстарға арналған, әр
түрлі конструкциялы каоксиалды және симметриялдық кабелдер арқылы
таратылатын көпканалды жүйенің негізгі параметрлері келтірілген. Тарату
жүйесі сызық жолында көрсетілген цифра кабель бойынша құрылатын телефондық
каналдар санын білдіреді. Күшейткіш учаскелердің (регенерационды) ұзындығы
қызмет көрсетпейтін күшейтілген (ҚКП) пунктердің арасындағы арақашықтықпен
сәйкес келеді. Бұл ҚКП-ға қызмет көрсететін күшейтілген пунктен (ККП)
дистанционды электрқоретендіруші түседі. ККП-ның арасындағы қашықтық
20 ... 240 км. Магистральды байланыс әрекетінің жалпы ұзақтығы 12500 км-ді
құрайды, ішкізоналық – 600 км.

Уақыт бойынша бөліктенетін каналдар таратылымды (ЦЖТ) плезиқорғанысты
цифрлық жүйенің негізгі мәліметтері табл. 1.3 да көрсетілген.

Таблица 1.2

Тарату Кабель Сызықтық спектр, Ұзындық ОУП Байланыс
жүйесі түрі кГц, немесе тарату арсындағы ұзақтығы
жылдамдығы, Мбитс УУ, арақашықты, км
км қ,
км
Магистральды байланыс
Коаксиальды кабель 2,69,5
К-1920 312...8500 6 240
К-3600 КМ-4 812...17600 3 180 12500
К-5400 4332...31100 3 240
Азгабаритті
коаксиальды кабель 1,24,6
К-300 МКТ-4 60...1300 6 240 12500
ИКМ-480 34 3 240
Симметриялық кабель
К-60П 12...252 20 280 12500
К-1020С МКС-4(4 312...4640 3 240 -
ИКМ-120 8,5 5 240 12500
ИКМ-480С 34 2,5...3,0200 12500
Ішкізоналық байланыс

Біркоаксиальды кабель 2,19,7
К-120 ВКПА-1 60...552, 812...1300 10 200 600
К-420 312...2044; 6 300
2852...4584
Симметриялық кабель
К-60п ЗКП-1(4 12...252 10 240
ИКМ-120 8500 5 240 600

Қалалық байланыс
ИКМ-30 ТП 2000 40
КАМА-30 МКС-7(4 8500 40 80
ИКМ-120 МКС-7(4 12...252; 312...552 80
Ауылдық байланыс
КНК-6 КСПП-1(4 16...60; 76...120 16 80 120
КНК-12 КСПП-1(4 6...54; 60...108 16 120 120
ИКМ-30 КСПП-2(4 2000 6 50 50
ИКМ-120 КСПП-2(4 8500 12 50 100

Таблица 1.3

Тарату жүйесі Тарату жылдамдығы,
Мбитс Кабель түрі
Бірінші ИКМ-30 2,05 Симметриялық
Екінші ИКМ-120 8,5 сондай
Үшінші ИКМ-480 34 коаксиальды
Төртінші ИКМ-1920 140 сондай

Таблица 1.4

Синхронды цифрлық иерархия Тарату жылдамдығы, Мбитс
СТМ-1 155,52
СТМ-4 622,08
СТМ-16 2488,32
СТМ-64 9553,28
СТМ-256 39813,12

ИКМ-480 және ИКМ-1920 тарату жүйелері коаксиальды кабельді
магистральды желілі байланыстарға арналған. Ішкізоналық торап ИКМ-120
жүйесі негізінде, ауылдық торап - ИКМ-15 негізінде дамыды. Қалаларда АТС
арасында көпканалды қосылған желіліер құрылғылары үшін ИКМ-ЗО аппатарурасы
кең қолданылады.

4. Бағыттаушы тарату жүйесі

Қазіргі уақытта кең қолданыстағы кабелдермен бірге басқа да ақпарат
таратушы орталар дамып келеді олар: толқыншалар сияқты, жарықшалар,
толқынның үстіңгі желілері, жоғарығаөткізетін және ленталық кабельдер және
т.б. Бұлардың барлығы да жалпы бір атауға біріктірілген – бағыттаушы
жүйелер.

Бағыттаушы жүйе (БЖ) – бұл берілген бағытқа электромагнитті
энергияларды тасымалдауға арналған құрылғы. Осындай арна тартушы қасиетті
сымдар, диэлектрик және кез келген әртүрлі электрлік қасиеті бар орта
шегінің бөліктері (металл – диэлектрик, диэлектрик –ауа) иеленіп отыр.
Сондықтан БЖ ролін металдық желі, (кабель, толқынша), диэлектриктік
өтімділігі ε 1 бар материалдан жасалған диэлектрлік желі (диэлектрлік
толқын, талшықты жарықша), сонымен қатар металдиэлектрикалық желі (толқын
үстіндегі желі) атқара алады.

Сур. 1.4 әртүрлі бағыттаушы жүйелердің конструктивті схемасы

Жоғарғыжиілікті энергиялар тарататын қазіргі заманғы бағыттаушы
жүйелер ау байланыс жүйесі (АБЖ), симметриялық кабельдер (CК), коаксиальды
кабельдер (КК), жоғарыдан өткізгіш кабельдер (ЖӨК), толқыншалар (Т),
оптикалық кабельдер (ОК), толқын үстіндегі желілер (ТҮЖ), диэлектрлік
толқыншалар (ДТ), ленталық кабельдер (ЛК), жолақты желілер (ЖЖ),
радиожиілікті кабельдер болып өз ішінен бөлінеді. Әртүрлі бағыттаушы
жүйелердің конструкциясы схема түрінде 1.4.суретте келтірілген.

Әуе желілері мен симметрикалық кабельдер симметрикалық тізбектер (сур
1.4,а) тобына жатады. Айырықша ерекшеліктері екі өткізгіштің бірдей
конструкциясы мен электрлік қасиеттерінде.

Коаксиальды кабельде (сур.1.4,б) жарты цилиндр формасы сияқты
көрінетін 1 өткізгіш, 2-ші өткізгіштің ішіне концентрациялы орналасқан.
Ішкі өткізгіш сыртқыдан әртүрлі аралық қабаттардың (шайбалар, баллондар,
корделилер және т.б) көмегімен изоляцияланады. Толқынша (сур.1.4,г) жақсы
өткізгіш материалдан жасалған, тік бұрышты және дөңгелек кесінділі толық
метал трубасын көрсетеді. Жоғарыданөткізгіш кабель (сур.1.4,в) төменгі
қарсы температура шартына орналастырылған, жалпы аз габаритті көлемді
коаксиальды конструкциялы болады. Толқын үстіндегі желі (сур.1.4,д)
жоғарғыжиілікті изоляциямен (полиэтиленмен) қоршалған, дара металл сымын
көрсетеді. Диэлектрлік толқын (сур.1.4,е) – жоғарғыжиілікті материалдан
(полиэтилен, стирофлекс) жасалған дөңгелек және тік төртбұрышты қиындының
өзекшесі. Жолақты желі (сур.1.4,ж) араларында изоляция орналастырылған
тегіс ленталық сымдардан тұрады. Осы желіліердің түрлері болып бір
жазықтықта орналастырылған, көп сымдардан тұратын кабель есептелінеді.
Оптикалық кабель (сур.1.4,и) бір конструкцияға біріктірілген орама мен
оптикалы-талшықты жарықшаны көрсетеді.

Радиожиілікті кабельдер (РК) коаксиальды, симметриялық немесе
спиральды конструкциялы болады.

Бағыттаушы жүйенің соңғы үш түрі (ДТ, ЖЖ, РК) локальды тағайындалған
және антеннадан аппаратураға дейін энергияны қысқа қашықтықта таратуға
фидеров сапасында қолданады. Толқын үстіндегі желі ең бастысы желіден көп
емес ұзындықта ауытқитын телевизиондық құрылғыға арналған. Қалған
бағыттаушы жүйелер қазіргі заманғы әртүрлі ақпараттарды (телефония,
телеграфия, телевидение, мәліметтерді тарату, радиохабар, фототелеграф,
газет тарату және т.б) таратуға арналған жоғарғыжиілікті байланыстарды құру
үшін қолданылады.

Бағыттаушы жүйелер ең біріншіде олардың қолданылуына сай толқын
ұзындығына және жиілік диапазонына байланысты класификациялануы мүмкін.
Табл.1.5-те бағыттаушы жүйенің жиілік класификациясы келтірілген. Бұл жерде
радиожеліге (РЖ) және радиорелелік желіге (РРЖ), сонымен қатар жердің
жасанды серігі мен оптикалық байланыс (ОБ) негізіндегі спутниктік желіге
(СЖ) қолданылатын жиіліктер көрсетілген.

1.5 суретте әртүрлі БЖ-нің жиілік диапазондары көрсетілген.

Расыменде, БЖ арқылы таратқанда жиіліктің диапазоны қаншалықты жоғары
болса, соншалықты байланыс каналдарын құруға болады және бұл тарату үнемді.

Бұл көрініс табл 1.6-да суреттелген, әртүрлі БЖ көмегімен құрылған
каналдар саны.

Сур.1.5. әртүрлі бағыттаушы жүйелердің жиілік диапазондары: ӘЖ- әуе желісі,
СК-cимметриялық кабель, ТҮЖ – толқын үстіндегі желі, ЖЛЖ – жолақты ленталы
желі, МТ-металдық толқын, ДТ-диэлектрлік толқын.

Табл. 1.6 – ден өте жоғарғы жиілікте қолданылатын жарықшалардың,
ауқымды мөлшерде көп каналды құруға принципиальды мүмкіндік беретінін анық
байқауға болады. Маңызды симметриялық кабельде жиілік диапазоны төмен, және
әуе байланыс желісінде өткізіп тұру мүмкіншілігі өте төмен.

Таблица 1.6
Жиілік Толқын Телефондық
Бағыттаушы жүйе Гц ұзындыканалдардың Болатын байланыс
ғы жүйелер
мүмкіндік саны
Әуе желілері 105 км 10 В-12
Симметрикалық кабель 106 100 м 100 К-бОп, К-1020с
Коаксиальды кабель 108 м 1000... К-1920, К-3600
...10000 К-5400, К-10800
Толқынша
1010...мм 100000 -
1011

Оптикалық кабель 1014...мкм более 100000 СТМ-1... СТМ-256
1015

1.5 Кабельді желі арқылы қалааралық жоғарғыжиілікті байланысты құру
принципі

Қалааралық байланыс желісін электрлік байланыс кабельдерін қолдану
арқылы екі- немесе төртсымды схемамен құруға болады. Екісымды схемада тура
және кері бағытта тарату сымның бір сыңары арқылы жүзеге асады. Ал,
төртсымды схемада бір сыңары арқылы тура бағытта байланысты қамтиды, ал
келесісімен – кері бағыттағы байланыс қамтылады. Сурет. 1.6-те екісымды
схема арқылы қамтылатын жоғарғыжиілікті құрылым схемасы көрсетілген, ал
сурет 1.7- те төртсымды схема арқылы қамтылатыны көрсетілген. Осы
схемаларды өз араларында ұзақтылығы мен жоғарғыжиілікті байланыста
тұрақтылығы, канал сандары және де тізбектер арасындағы өзара әсерден
қорғануын салыстырамыз.

Байланыстың тұрақтылығы мен ұзақтығында төртсымды жүйе өз артықшылығын
көресетеді. Ол былай түсіндіріледі: Жоғарғыжиілікті алыс байланыс құруда
екісымды жүйе қолданылса спектр екі бөлікке бөлінеді: төменгі және жоғарғы.
Спектрдің төменгі бөлігі бір бағытта тарату үшін қолданылады, ал жоғарғы
бөлігі – кері тарату үшін. Осындай екісымды жүйе ЖЖ каналдарда электрлік
төртсымды болып табылады. Таратуды тура және кері бағыттарға бөлу үшін және
генерацияның алдын алу үшін әр күшейткіштің шығысы мен кірісіне бөліктейтін
фильтр қойылады. (cур1.6).

Бұл фильтрлер екісымды схема арқылы бұрмаланулар енгізеді және байланыс
ұзақтығын лимиттейді.

Төртсымды байланыс жүйесі тура және кері бағытта бір жиілік жолағында
іске асады, бірақ жоғарыда көрсетілгендей тура және кері таратуда әртүрлі
сымдар жұбы қолданылады және бөліктейтін филтьрлер маңызды емес. (сур1.7)
. соңғысы төртсымды ЖЖ байланыс жүйесінің маңызды артықшылығы болып
табылады, себебі күшейткіш құрылғының жұмысын едәуір жеңілдетеді және
айтарлықтай қашықтыққа дейін тұрақты байланысты қамтамасыз ете алады.

Құрылған каналдар санына байланысты екі және төртсымды байланыс
жүйесінің бағасы тепе тең. Бұл жағдай келесі көрініспен былайша
суреттелген. 120-каналды тарату жүйесін 12 ... 552 кГц диапазонында
қарастырамыз. Екісымды жүйеде спектрдің бірінші бөлігі (12...252кГц) байланыс
үшін бір бағытқа бағытталады, ал екінші бөлігі (312 ... 552) – кері бағытқа
бағытталады. Нәтижесінде сымның бір жұбы арқылы 60 екіжақты каналдар
ұйымдастырылады.120 каналды алу үшін екіжұпты сым болуы керек. Төртсымды
жүйе арқылы бір жұпта 120 байланыс каналы (12...552кГц) ұйымдастырылады, тура
бағытта, ал екінші жұпта сол диапазонда (12...552кГц) – 120 канал кері
бағытта ұйымдастырылады. Нәтижесінде, екі жұпты сымда да байланыс
каналдарының жалпы саны төртсымды сияқты екісымды жүйеде де бірдей және тең
-120-ға. (сур. 1.8).

Алайда, егерде тізбектің саны екі еселенген болса, 2 есе төмен диапазонды
қолдана отырып, төртсымды жүйеде екісымды жүйедегі сияқты канал санын
шығарып алуға болады. Бұл күшейткіш пунктерінің арақашықтығының артуы мен
олардың санының магистральда кемуіне байланысты кабельді желінің аз
бөгеуілде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.

Сур. 1.8. ЖЖ байланыс жүйесін сандарына қатысты салыстыру: а –екісымды, б –
төртсымды.

Тізбектің бөгеуілденқорғанысындағы өзара қорғаныстан екісымды жүйе
артық тұр. Жалпы кабельде орналасқан электромагнитті энергияны
тасымалдағанда, энергияның бөлігі бір әсер етуші тізбектен (әсер ететін)
көрші тізбекке кедергі түрінде өтеді. Кабельде тізбектер бір біріне сәйкес
те болуы мүмкін, және де дәл солай қарама қарсы болуы мүмкін. (сур.1.9).
Орнатылғанына сай, ең нашар (өзара әсер мағынасында айтылып тұр) шартта
қарама қарсы таратылым тұр. Бұндай жағдайда тізбектің жоғарғы шығыс деңгейі
берілгіш әсерімен, қабылдағыш тізбегіне келіп түседі және онда айтарлықтай
кедергілер тудырады. Кедергі деңгейі көрші тізбекке әсер етуі жөнінен
берілген жағдайда пайдалы сигналмен шамалас болуы немес оны басуы мүмкін.

Егер таратылмдар тізбектің әсер етуі және әсерге ұшырағыш жағынан
бағыттары сәйкес келсе, онда энергия бір деңгейде таратылады және
кедергілер айтарлықтай аз әсерін тигізеді. Бұл көрініс сур.1.10-
бейнеленген.мұнда екі-төртсымды байланыс жүйесіндегі тізбектер арасындағы
өзара әсер көрсетілген.

Сур.1.9 кабельді тізбектер арқылы тарату режимдері: а – сәйкес келетін, б –
қарама қарсы келетін

Сур. 1.10. қалааралық байланыста кабельдер арасындағы өзара әсерлер мына
жүйелерде: а – сәйкес келетін, б – қарама-қарсы келетін.

Екісымды жүйеде әр тізбекте А дан Б-ға дейінгі бағытта бір жиілік
спектрі таратылады, (мысалы, 12 ... .252 кГц), ал кері бағытта Б дан А-ға
дейін басқа спектр таратылады (мысалы, 312 ... 552кГц). Ал төртсымды жүйеде
тура таратылу (A→Б), кері таратылым (Б→А) бағытында дәл сол жиілік
спектрінде (мысалы, 12...552кГц) спектрінде жүзеге асады. Сондықтанда ЖЖ
байланыс жүйесіндегі екісымды жүйеде төртсымды ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.