В области телекоммуникаций , A Повторитель представляет собой электронное устройство , которое получает сигнал и ретранслирует его. Ретрансляторы используются для расширения передачи, чтобы сигнал мог преодолевать большие расстояния или приниматься на другой стороне препятствия. Некоторые типы ретрансляторов передают идентичный сигнал, но меняют способ его передачи, например, на другую частоту или скорость передачи .
Есть несколько различных типов повторителей; телефон Ретранслятор представляет собой усилитель в телефонной линии , оптический повторитель представляет собой оптико - электронный контур , который усиливает световой луч в качестве волоконно - оптического кабеля ; а радиовторитель - это радиоприемник и передатчик , ретранслирующий радиосигнал.
Вещания станции ретрансляции является ретранслятор используется в вещательном радио и телевидении .
Обзор [ править ]
Когда несущий информацию сигнал проходит через канал связи , он постепенно ухудшается из-за потери мощности. Например, когда телефонный звонок проходит по проводной телефонной линии , часть мощности электрического тока, представляющего аудиосигнал, рассеивается в виде тепла в сопротивлении медного провода. Чем длиннее провод, тем больше мощности теряется и меньше амплитуда сигнала на дальнем конце. Так что при достаточно длинном проводе звонок на другом конце не будет слышен. Аналогично, чем дальше от радиостанции находится приемник , тем слабеерадиосигнал , и тем хуже прием. Повторитель - это электронное устройство в канале связи, которое увеличивает мощность сигнала и повторно передает его, позволяя ему перемещаться дальше. Поскольку он усиливает сигнал, ему требуется источник электроэнергии .
Термин «ретранслятор» возник в телеграфии XIX века и относился к электромеханическому устройству ( реле ), используемому для регенерации телеграфных сигналов. [1] [2] Использование термина продолжается и в телефонии и передачи данных связи .
В компьютерных сетях , поскольку повторители работают с реальным физическим сигналом и не пытаются интерпретировать передаваемые данные, они работают на физическом уровне , первом уровне модели OSI .
Типы [ править ]
Телефонный ретранслятор [ править ]
Это используется для увеличения диапазона телефонных сигналов в телефонной линии .
- Повторитель наземной линии
Чаще всего они используются в магистральных линиях, по которым передаются междугородние вызовы. В аналоговой телефонной линии, состоящей из пары проводов, она состоит из схемы усилителя , состоящей из транзисторов, которые используют мощность от источника постоянного тока для увеличения мощности аудиосигнала переменного тока в линии. Поскольку телефон дуплексный(двунаправленная) система связи, пара проводов передает два аудиосигнала, по одному в каждом направлении. Таким образом, телефонные повторители должны быть двусторонними, усиливая сигнал в обоих направлениях, не вызывая обратной связи, что значительно усложняет их конструкцию. Телефонные повторители были первым типом репитеров и одними из первых применений усиления . Развитие телефонных повторителей между 1900 и 1915 годами сделало возможным междугородную телефонную связь. Сейчас большинство телекоммуникационных кабелей представляют собой оптоволоконные кабели, в которых используются оптические повторители (см. Ниже).
До изобретения электронных усилителей угольные микрофоны с механической связью использовались в качестве усилителей в телефонных репитерах. На рубеже 20-го века было обнаружено, что ртутные лампы с отрицательным сопротивлением могут усиливаться, и их начали использовать. [3] Изобретение в 1916 году повторителей звуковой трубки сделало трансконтинентальную телефонную связь практичной. В 1930-х годах повторители на электронных лампах с гибридными катушками стали обычным явлением, что позволило использовать более тонкие провода. В 1950-х годах устройства с отрицательным усилением импеданса были более популярны, и транзисторная версия, названная повторителем E6, была последним основным типом, используемым в системе Bell.до того, как низкая стоимость цифровой передачи сделала все репитеры голосового диапазона устаревшими. Повторители с частотным диапазоном были обычным явлением в системах мультиплексирования с частотным разделением каналов с середины до конца 20 века.
- Повторитель подводного кабеля
Это тип телефонного ретранслятора, который используется в подводных подводных телекоммуникационных кабелях .
Ретранслятор оптической связи [ править ]
Это используется для увеличения диапазона сигналов в оптоволоконном кабеле . Цифровая информация передается по оптоволоконному кабелю в виде коротких световых импульсов. Свет состоит из частиц, называемых фотонами , которые могут поглощаться или рассеиваться в волокне. Повторитель оптической связи обычно состоит из фототранзистора, который преобразует световые импульсы в электрический сигнал, усилителя для увеличения мощности сигнала, электронного фильтра, который изменяет форму импульсов, и лазера, который снова преобразует электрический сигнал в свет и отправляет это из другого волокна. Однако оптические усилители разрабатываются для ретрансляторов, чтобы усиливать сам свет без необходимости сначала преобразовывать его в электрический сигнал.
Радио ретранслятор [ править ]
Это используется , чтобы расширить диапазон охвата в виде радио сигнала. История радиорелейных ретрансляторов началась в 1898 году с публикации Иоганна Маттауша в австрийском журнале Zeitschrift für Electrotechnik (т. 16, 35 - 36). [2] [4] Но его предложение «Переводчик» было примитивным и непригодным для использования. Первая релейная система с ретрансляторами, которая действительно работала, была изобретена в 1899 году Эмилем Гуарини-Форезио. [2]
Радиорепитер обычно состоит из радиоприемника, подключенного к радиопередатчику . Принятый сигнал усиливается и повторно передается, часто на другой частоте, чтобы обеспечить покрытие за пределами препятствия. Использование дуплексера может позволить повторителю использовать одну антенну для приема и передачи одновременно.
- Радиовещательная ретрансляционная станция , ретранслятор или переводчик : это ретранслятор, используемый для расширения зоны покрытия радио- или телестанции . Он состоит из вторичного радио или телевизионного передатчика. Сигнал от главного передатчика часто поступает по выделенным телефонным линиям или через микроволновое реле.
- Микроволновая ретрансляция : это специализированная двухточечная телекоммуникационная линия, состоящая из микроволнового приемника, который принимает информацию по лучу микроволн от другой ретрансляционной станции,находящейся нарасстоянии прямой видимости , и микроволнового передатчика, который передает информацию на следующая станция над другим лучом микроволн. Сети микроволновых ретрансляционных станций передают телефонные звонки, телевизионные программы и компьютерные данные из одного города в другой по всему континенту.
- Пассивный повторитель : это микроволновое реле, которое просто состоит из плоской металлической поверхности для отражения микроволнового луча в другом направлении. Он используется для передачи микроволновых ретрансляционных сигналов над холмами и горами, когда нет необходимости в усилении сигнала.
- Сотовый ретранслятор : это ретранслятор для усиленияприема сотового телефона в ограниченной зоне. Устройство работает как небольшая базовая станция сотовой связи с направленной антенной для приема сигнала от ближайшей вышки сотовой связи, усилителем и местной антенной для ретрансляции сигнала на соседние сотовые телефоны. Он часто используется в офисных зданиях в центре города.
- Digipeater : ретранслятор в сети пакетной радиосвязи . Он выполняет функцию сохранения и пересылки , передавая пакеты информации от одного узла к другому.
- Радиолюбительский ретранслятор : используется радиолюбителями для обеспечения двусторонней связи через зону, которая в противном случае была бы затруднена при двухточечной связи на УКВ и УВЧ. Эти ретрансляторы устанавливаются и обслуживаются отдельными операторами или клубами и, как правило, доступны для использования любым лицензированным любителем. Расположение на холме или на вершине горы является предпочтительным местом для установки ретранслятора, поскольку это максимизирует удобство использования на большой территории.
Ретрансляторы улучшают зону покрытия связи в системах, использующих частоты, которые обычно распространяются в пределах прямой видимости . Без ретранслятора дальность действия этих систем ограничена из-за кривизны Земли и блокирующего эффекта местности или высоких зданий. Ретранслятор на вершине холма или в высоком здании может обеспечить надежную связь между станциями, находящимися вне зоны прямой видимости друг друга. [5]
Ретрансляторы также могут обеспечивать перевод с одного набора радиочастот на другой, например, чтобы позволить двум различным государственным службам взаимодействовать (скажем, полиции и пожарным службам города или соседним полицейским управлениям). Они также могут предоставлять ссылки на коммутируемую телефонную сеть общего пользования. [6] [7] или спутниковая сеть ( BGAN , INMARSAT , MSAT ) в качестве альтернативного пути от источника до пункта назначения. [8]
Обычно ретранслятор прослушивает одну частоту, A, и передает на второй, B. Все мобильные станции прослушивают сигналы на канале B и передают на канале A. Разница между двумя частотами может быть относительно небольшой по сравнению с рабочей частотой. , скажем 1%. Часто ретранслятор будет использовать одну и ту же антенну для передачи и приема; высокоселективные фильтры, называемые «дуплексерами», отделяют слабый входящий принимаемый сигнал от исходящего передаваемого сигнала, в миллиарды раз более мощного. Иногда используются отдельные точки приема и передачи, соединенные проводной линией или радиосвязью. Хотя ретрансляторная станция предназначена для одновременного приема и передачи, мобильные устройства не должны быть оснащены громоздкими и дорогостоящими дуплексерами, поскольку они только передают или принимают в любое время.
Мобильные устройства в ретрансляционной системе могут быть снабжены «переговорным» каналом, который позволяет прямую операцию от мобильного к мобильному на одном канале. Это может быть использовано, если оно находится вне досягаемости ретранслятора или для связи, не требующей внимания всех мобильных устройств. Канал "разговора" может быть выходной частотой ретранслятора; ретранслятор не будет повторно передавать какие-либо сигналы на своей выходной частоте. [9]
Разработчик системы радиосвязи проанализирует желаемую зону покрытия и выберет местоположение ретранслятора, высоту, антенны, рабочие частоты и уровни мощности, чтобы обеспечить предсказуемый уровень надежной связи в спроектированной зоне покрытия.
Обработка данных [ править ]
Повторители можно разделить на два типа в зависимости от типа обрабатываемых данных:
Аналоговый ретранслятор [ править ]
Этот тип используется в каналах, которые передают данные в виде аналогового сигнала, в котором напряжение или ток пропорциональны амплитуде сигнала, как в аудиосигнале . Они также используются в магистральных линиях, которые передают несколько сигналов с использованием мультиплексирования с частотным разделением каналов (FDM). Аналоговые повторители состоят из линейного усилителя и могут включать электронные фильтры для компенсации частотных и фазовых искажений в линии.
Цифровой ретранслятор [ править ]
Диджипитер используется в каналах , которые передают данные по двоичных цифровых сигналов , в котором данные в виде импульсов с использованием всего двух возможных значений, представляющих двоичные цифры 1 и 0. Цифровой повторитель усиливает сигнал, и он также может изменять момент зажигания , повторно синхронизируйте и измените форму импульсов. Повторитель, который выполняет функции повторной синхронизации или повторной синхронизации, может называться регенератором .
См. Также [ править ]
- 12-канальная несущая система
- Удлинитель шлейфа ADSL
- Радиолюбительский ретранслятор
- Сотовый ретранслятор
- Дополнительный наземный компонент
- Конвертер волоконно-оптического кабеля
- ПЛК несущая ретрансляционная станция
- Реле (значения)
- Повторитель (значения)
- Вставка репитера в интегральные схемы
- Сила сигнала
- Транспондер
- Беспроводная система распределения
- Беспроводной ретранслятор
Ссылки [ править ]
- ^ Лоринг, AEE (1878). Справочник по электромагнитному телеграфу . Нью-Йорк: Д. Ван Ностранд. стр. 53 -54.
- ^ a b c Слюсарь, Вадим. (2015). «Первые антенны для ретрансляционных станций» (PDF) . Международная конференция по теории и технике антенн, 21–24 апреля 2015 г., Харьков, Украина . С. 254–255.
- ^ Sungook, Гонконг (2001). Беспроводная связь: от черного ящика Маркони до Audion . MIT Press. п. 165. ISBN 0262082985.
- ^ Mattausch J. Telegraphie ohne Draht. Eine Studie. // Zeitschrift für Elektrotechnik. Organ des Elektrotechnischen Vereines в Вене. - Heft 3, 16. Jänner 1898. - XVI. Jahrgang. - С. 35–36. [1]
- ^ "Радио осведомленность о системах связи - КАК РАБОТАЮТ СИСТЕМЫ РЕПИТЕРА?" . .taitradioacademy.com / . Проверено 23 августа 2017 .
- ^ "Системы радиосвязи взаимодействия -" . basecampconnect.com . Проверено 23 августа 2017 .
- ^ "Радиосвязь - ТЕЛЕФОННОЕ СОЕДИНЕНИЕ-" . codanradio.com/ . Проверено 23 августа 2017 .
- ^ «Тактические решения голосовой связи для HLD / HLS» (PDF) . c-at.com . Проверено 23 августа 2017 .
- ^ Наземные мобильные радиосистемы - 2-е изд. Улучшение и расширение охвата территории (Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: PTR Prentice Hall, 1994) ISBN 0131231596 , стр. 67-75.
Внешние ссылки [ править ]
- Система Bell технический журнал: Репитеры и эквалайзеры для SD Submarine Cable System
- Ретрансляторы радиолюбителей в Индии
- Радиолюбители в Европе
