CANALUL DE COMUNICATIE

CANALUL DE COMUNICATIE

Semnalul modulat (codat) este amplificat cu ajutorul ARF si radiat prin intermediul antenei de emisie in spatiul liber (in atmosfera) care in acest caz constituie mediul de transmisiune. Rezulta ca pentru RC, canalul este un mediu care necesita ca informatia sa fie in prealabil concretizata prin semnale sub forma de unde electromagnetice.

Asa cum s-a mai precizat, la trecerea printr-un canal real, semnalul propagat sufera o serie de transformari, si anume el este:

atenuat,

intarziat,

distorsionat si afectat de perturbatii.

Deci, canalul real are o serie de defecte dintre care cele mai importante sunt:

deformeaza (distorsioneaza) semnalul de transmis;

introduce perturbatii nedorite (zgomote, interferente, etc.);

este scump si trebuie folosit cat mai economic posibil.

a) - Caracteristicile atmosferei

Atmosfera este un mediu complex din punct de vedere al propagarii undelor electromagnetice. Spre deosebire de cablurile metalice sau ghiduri, nu este optimizabila si trebuie acceptata asa cum este. In mare atmosfera este constituita de din trei straturi principale, suprapuse:

Troposfera (altitudine pana la 15 km) caracterizata de turbulente (vanturi), prezenta vaporilor de apa (norii) si o diminuare a temperaturii cu inaltimea. Se constata un gradient al indicelui de refractie care are ca efect curbarea traiectoriei undelor electromagnetice spre sol.

Stratosfera (altitudinea de la 15 la 40 km) este lipsita de vapori, iar temperatura creste cu altitudinea inainte de a se stabiliza.

Ionosfera (altitudine de la 40 la 500 km) care se prezinta sub forma unor straturi a caror ionizare depinde foarte mult de ora, de sezon si de activitatea solara. Acest strat joaca un rol foarte important in propagarea undelor electromagnetice, deoarece aici se produc o serie de fenomene cum sunt: refractia, reflexia si absorbtia (fig.1.8).

Fig. 1.8 Straturile ionizate ale atmosferei terestre.

b) - Undele electromagnetice

Domeniul de frecvente al undelor electromagnetice este impartit in subdomenii care corespund, in principiu, modalitatilor de propagare si unor tipuri de servicii practice ce sunt foarte diferite (telecomunicatii, radar, aplicatii industriale, medicina etc.).

Undele electromagnetice cuprind in ordinea cresterii frecventei:

undele hertziene,

undele infrarosii,

undele optice si UV,

razele X,

radiatiile cosmice.

Undele hertziene au domeniul de frecventa,

(1.15)

respectiv, lungimea de unda,

(1.16)

Domeniul de frecventa ocupat de undele hertziene se mai numeste domeniul de radiofrecventa (RF). Radiocomunicatiile obisnuite folosesc undele hertziene avand

(1.17)

Inca de la debutul radiocomunicatiilor, impartirea undelor in benzi si game, si atribuirea lor diverselor servicii si utilizatori, face obiectul unor conventii internationale de care se ocupa CCIR si IFRB, doua comitete ale UIT.

In 1865, cand a inceput dezvoltarea legaturilor telegrafice transcontinentale si intercontinentale, se tine la Paris prima conferinta a Uniunii Telegrafice Internationale, transformata in 1947 in Uniune Internationala de Telecomunicatii (UIT), aflata sub egida ONU. UIT are patru organisme permanente:

Secretariatul general;

Comitetul Consultativ International de Telegrafie si Telefonie, CITT, care se ocupa de transmisiunile prin cablu si telegrafice (inclusiv, echipamentele respective);

Comitetul Consultativ International de Radiocomunicatii, CCIR, care se ocupa de comunicatiile si echipamentele radio (inclusiv legaturile prin sateliti, radioastronomie etc.);

Comitetul International de Inregistrare a Frecventelor, IFRB (International Frequency Registration Board), avand ca sarcina utilizarea rationala a spectrului de frecventa disponibil si atribuirea benzilor pentru diverse servicii.

Aceste comitete emit avize care sunt supuse ratificarii Adunarii Generale, care se tine din 4 in 4 ani.

Subdomeniile de frecventa stabilite de IFRB si principalele lor aplicatii sunt rezumate in figura 1.10. Pentru undele hertziene, in tabelul 1.3 sunt prezentate mai in detaliu: numarul benzii, domeniul de frecventa ocupat, denumirea si simbolizarile acestor benzi stabilite international.

Tabelul 1.3 Benzile de frecventa apartinand undelor hertziene.

c) - Repartizarea benzilor de frecventa

Se stie ca orice purtatoare modulata ocupa un anumit spectru de frecvente. Pentru a realiza transmiterea simultana a mai multor mesaje cu posibilitatea separarii lor la receptie, sistemele de RC au la baza principiul divizarii in frecventa, adica, pentru fiecare tip de transmisiune radio sau serviciu, pentru fiecare emisiune sau statie de emisie etc., se aloca o anumita banda de frecventa (fig. 1.9).

Fig. 1.9 Principiul divizarii in frecventa.

Alocarea si utilizarea frecventelor se face de asemenea in conformitate cu regulamentele si acordurile internationale, stabilite de CCIR si IFRB.

Din punct de vedere al atribuirii benzilor de frecventa, globul terestru este impartit in trei regiuni si se utilizeaza unele delimitari zonale. Unele dintre aceste zone sunt formate din teritorii apartinand la mai multe regiuni. Europa face parte din Regiunea 1.

Exemple de repartizare a unor domenii de frecventa pentru Regiunea 1:

Domeniul de frecventa 130÷285 kHz Serviciul

130-150 - Mobil maritim

- Fix

150-160 - Mobil maritim

- Radiodifuziune (prin acord particular)

160-255 - Radiodifuziune

255-285 - Radiodifuziune

- Mobil maritim

- Radionavigatie aeronautica

Domeniul de frecventa 285÷525 kHz

285-315 - Radionavigatie maritima (Radiofaruri) - Radionavigatie aeronautica

315-405 - Radionavigatie aeronautica

405-415 - Radionavigatie aeronautica

- Radionavigatie maritima

415-490 - Mobil maritim

490-510 - Mobil (primejdie si apel)

510-525 - Mobil maritim

- Radionavigatie aeronautica

Aceste repartizari se gasesc prezentate in normele si standardele CCIR.

In domeniul radiocomunicatiilor, serviciile amintite au urmatoarele semnificatii:

Serviciul fix este serviciul de RC care realizeaza legatura intre puncte fixe bine determinate (Exemplu: serviciul fix aeronautic transmite informatii referitoare la navigatia aeriana). Serviciul mobil este serviciul de RC care realizeaza legaturi intre statii fixe si statii mobile, sau intre statii mobile.

Serviciul de radiodifuziune (RD) este serviciul de RC in care emisiunile sonore sunt efectuate in scopul receptionarii lor directe de catre publicul larg. Sistemele care asigura serviciul de RD trebuie sa difuzeze stiri si programe culturale sonore pentru publicul larg in conditiile unei transmisiuni de inalta calitate.

Deoarece emisiunile de RD prezinta o importanta deosebita in cadrul comunicatiilor radio, in continuare sunt prezentate gamele de frecventa utilizate de acestea:

Gama de frecventa Denumirea gamei Tipul transmisiunii

150 ÷ 285 kHz UL

525 ÷ 1605 kHz UM

3,20 ÷ 3,40 MHz

5,95 ÷ 17,90 MHz US

21,45 ÷ 26,10 MHz

65 ÷ 73 MHz UUS (norma EST)

41 ÷ 68 MHz MF

87,5 ÷ 108 MHz

Observatie

Domeniile neocupate atat intre game cat si in interiorul gamei de US au alte destinatii: legaturi comerciale, agentii presa, SOS etc.

Principalele caracteristici ale gamelor de unde atribuite radiodifuziunii sunt:

Undele medii (UM)

Propagarea se face in principal prin unda de sol (directa). Reflexia realizata de stratul ionosferic D este insotita de o absorbtie foarte puternica in timpul zilei. Din aceasta cauza transmisia la mare distanta este mai buna noaptea decat in timpul zilei.

Undele scurte (US)

La mica distanta predomina unda de sol (directa). In cazul reflexiilor multiple intre sol si ionosfera se pot atinge distante foarte mari in propagare.

Uneori, receptia este perturbata de interferentele dintre unda directa si cea reflectata (fenomenul de fading) si de variatiile conditiilor de propagare ale ionosferei care face ca nivelul semnalului receptionat sa aiba fluctuatii mari.

Dupa cum se arata in figura 1.11, pentru o directie de propagare , reflexia care este determinata de variatia indicelui de refractie n in straturile ionizate, nu mai are loc, rezultand asa zisa zona de tacere din jurul emitatorului care creste cu frecventa.

Exemplu: Frecventa Raza zonei de tacere

15 MHz 2000 km

25 MHz 5000 km

>30 MHz nu mai exista reflexie

Fig. 1.11 Limitarea directiei de propagare de catre ionosfera.

Undele ultrascurte (USS)

Gama UUS (41 MHz ÷ 960 MHz) a fost divizata in cinci benzi disjuncte, una rezervata RD sonore cu MF si patru alocate TV cu modulatie RBL.

Transmisia necesita practic vizibilitate directa intre emitator si receptor din care cauza utilizarea UUS este limitata numai la difuzare regionala.