Тропосферный разброс (также известный как тропосферного рассеяния ) представляет собой способ взаимодействия с СВЧ - радио сигналов на значительные расстояния - часто до 300 километров (190 миль), а в дальнейшем в зависимости от рельефа местности и климатических факторов. В этом методе распространения используется явление тропосферного рассеяния, когда радиоволны на частотах УВЧ и СВЧ случайным образом рассеиваются при прохождении через верхние слои тропосферы.. Радиосигналы передаются узким лучом, направленным прямо над горизонтом в направлении приемной станции. Когда сигналы проходят через тропосферу, часть энергии рассеивается обратно к Земле, позволяя приемной станции улавливать сигнал. [1]
Обычно сигналы в микроволновом диапазоне частот распространяются по прямым линиям и поэтому ограничиваются приложениями прямой видимости , в которых приемник может быть «виден» передатчиком. Расстояния связи ограничены визуальным горизонтом примерно 30–40 миль (48–64 км). Тропосферное рассеяние позволяет осуществлять микроволновую связь за пределами горизонта. Он был разработан в 1950-х годах и использовался для военной связи, пока в 1970-х годах его не заменили спутники связи .
Поскольку тропосфера является турбулентной и имеет высокую долю влаги, радиосигналы тропосферного рассеяния преломляются, и, следовательно, приемными антеннами улавливается лишь малая часть радиоэнергии. Частоты передачи около 2 ГГц лучше всего подходят для систем тропосферного рассеяния, поскольку на этой частоте длина волны сигнала хорошо взаимодействует с влажными, турбулентными областями тропосферы, улучшая соотношение сигнал / шум .
Обзор
Исторически сложилось так , с высоким коэффициентом усиления блюдо или рекламный щит антенны были необходимы для систем тропосферного рассеяния как потери при распространении очень высоки; на приемнике доступна только одна триллионная (1 x 10 -12 ) мощности передачи. Дорожки проложены на расстояниях более 1000 км. Им потребовались антенны от 9 до 36 метров и усилители от 1 до 50 кВт. Это были аналоговые системы, которые могли передавать несколько голосовых каналов.
Системы тропосферного рассеяния развивались с годами. Со спутниками связи, используемыми для линий связи на большие расстояния, современные системы тропосферного рассеяния используются на более коротких расстояниях, чем предыдущие системы, используют меньшие антенны и усилители и имеют гораздо более широкую полосу пропускания. Типичные расстояния составляют от 50 до 250 км, хотя могут быть достигнуты и большие расстояния в зависимости от климата, местности и требуемой скорости передачи данных. Типичные размеры антенны варьируются от 1,2 до 12 метров, а типичные размеры усилителя - от 10 Вт до 2 кВт. Скорость передачи данных более 20 Мбит / с может быть достигнута с помощью современных технологий.
Тропосферное рассеяние - довольно безопасный метод распространения, поскольку выравнивание антенны имеет решающее значение, что делает чрезвычайно трудным перехват сигналов, особенно если они передаются через открытую воду, что делает их очень привлекательными для военных пользователей. Военные системы имеют тенденцию быть «тонкая линия» ТРЬИМ - так называемые , потому что только узкая полоса пропускания канал «информации» был проведен на системе ТРЬЕЙ; обычно до 32 аналоговых (полоса пропускания 4 кГц) каналов. Современные военные системы являются «широкополосными», так как работают с цифровыми каналами передачи данных 4–16 Мбит / с.
Гражданские системы тропосферного рассеяния, такие как сеть нефтяных коммуникаций British Telecom (BT) в Северном море , требовали «информационных» каналов большей пропускной способности, чем те, которые были доступны с использованием радиосигналов ВЧ (высокая частота - от 3 до 30 МГц) до появления спутниковой технологии. Системы BT, базирующиеся в Скоусбурге на Шетландских островах , холме Мормонд в Абердиншире и Роу-Брау возле Скарборо , были способны передавать и принимать 156 аналоговых (полоса пропускания 4 кГц) каналов данных и телефонной связи с / с нефтедобывающих платформ в Северном море, используя мультиплексирование с частотным разделением (FDMX) для объединения каналов.
Из-за характера турбулентности в тропосфере были использованы пути распространения с четырехкратным разнесением для обеспечения надежности обслуживания 99,98%, что соответствует примерно 3 минутам простоя из-за прерывания распространения в месяц. Четверного пространства и поляризационные системы разнесения необходимы две отдельные тарелки антенны (расположенных на расстоянии нескольких метров друг от друга) и два по- разному поляризованные подачи рога - один с использованием вертикальной поляризации, другой с помощью горизонтальной поляризации. Это гарантировало, что по крайней мере один путь прохождения сигнала был открыт одновременно. Сигналы с четырех разных путей были рекомбинированы в приемнике, где корректор фазы удалил разность фаз каждого сигнала. Различия фаз были вызваны разной длиной пути каждого сигнала от передатчика к приемнику. После корректировки фазы четыре сигнала могут быть аддитивно объединены.
Сети связи тропосферного рассеяния
Явление тропосферного рассеяния использовалось для создания как гражданских, так и военных каналов связи в ряде частей мира, в том числе:
- ACE High
- Военная связь НАТО по всей Европе от норвежско-советской границы до турецко-советской границы.
- BT (British Telecom)
- Великобритания - от Шетландских островов до холма Мормонд
- Германия
- Торфхаус-Берлин, Кленце-Берлин во времена холодной войны
- Portugal Telecom
- Португалия - Серра-де-Ногейра в Арсаменди
- CNT (канадская телекоммуникационная компания)
- Циигехтчик в сторону холма Галена, город Кено
- Хей-Ривер - Порт-Радий - Леди Франклин-Пойнт
- Куба - Флорида
- Гуанабо в Флорида-Сити
- Корпорация AT&T
Офисы проектов [1]
- Питтсборо (округ Чатем), Северная Каролина [2] - Бэкингем, Вирджиния [3] - Шарлоттсвилл, Вирджиния - Лисбург, Вирджиния - Хагерстаун, Мэриленд
- Texas Towers - радары ПВО.
- Техасская башня 2
- Банк Джорджес , на глубине 56 футов (17 м), 110 миль (180 км) к востоку от Кейп-Код, 41 ° 44'N 67 ° 47'W / 41,733 ° N, 67,783 ° W / 41,733; -67.783, связан с North Truro, MA .
- Техасская башня 3
- Нантакет-Шолс , в воде высотой 80 футов (24 м), в 100 милях (160 км) к юго-востоку от Род-Айленда, 40 ° 45'N 69 ° 19'W / 40,75 ° N 69,317 ° W / 40,75; -69.317, связан с авиабазой Монток , Лонг-Айленд, штат Нью-Йорк .
- Техасская башня 4
- Безымянный мелководье (неофициально: Old Shaky), в 185-футовой (56 м) воде, в 84 милях (135 км) к юго-востоку от Нью-Йорка 39 ° 48′N 72 ° 40′W (разрушено, 28 убитых). , во время шторма 15 января 1961 г.), связанного со станцией Хайлендс, штат Нью-Джерси .
- Техасская башня 1
- Кэш-Ледж (42 ° 53 'северной широты, 68 ° 57' западной долготы, глубина 36 футов), в 100 милях к востоку от Нью-Гэмпшира, не построен .
- Техасская башня 5
- Банк Брауна (42 ° 47 'северной широты, 65 ° 37' западной долготы, глубина 84 футов), в 75 милях к югу от Новой Шотландии, не построен .
- Средняя линия Канады
- Серия из пяти станций (070, 060, 050, 415, 410) в Онтарио и Квебеке вокруг нижней части Гудзонова залива .
- Линия сосен , прыжок с шестом
- Серия из четырнадцати станций, обеспечивающих связь с радиолокационными станциями восточного побережья линии США / Канады Пайнтри, идущих от N-31 Фробишер-Бей , Баффинова острова до Сент-Джонс, Ньюфаундленд и Лабрадор .
- Белая Алиса / Линия DEW / Тренировки DEW ( эпоха холодной войны )
- Бывшая военная и гражданская сеть связи с восемьюдесятью станциями на западном побережье от Порт-Харди , остров Ванкувер, на север до острова Бартер (BAR), на запад до Шемьи, Аляска (SYA) на Алеутских островах (всего в нескольких сотнях миль от советского Union ) и на восток через арктическую Канаду в Гренландию . Обратите внимание, что не все станции были тропосферными, но многие были. Он также включал учебный центр для сети тропорассеяния Белая Алиса / линия DEW, расположенный между Пекатоникой, штат Иллинойс, и Стритором, штат Иллинойс .
- Линия DEW ( эпоха после холодной войны )
- Несколько сетей тропического рассеяния, обеспечивающих связь для обширной сети радаров ПВО на крайнем севере Канады и США.
- НАРС
- Сеть ПВО НАТО простирается от RAF Fylingdales , через Mormond Hill, UK , Сорнфелли ( Фарерские острова ), Höfn, Исландия, до Keflavik DYE-5, Rockville .
- ET-A , ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ
- Сеть армии США от RAF Fylingdales до сети в Германии и одной станции во Франции ( Maison Fort ).
- 486Л , МЕДКОМ
- Сеть ВМС США, охватывающая европейское побережье Средиземного моря от Сан-Пабло, Испания на западе, до авиабазы Инджирлик , Турция на востоке, со штаб-квартирой в Рингстед-Бей в Дорсете , Англия .
- королевские воздушные силы
Связь с британскими войсками в Германии , от Свингейт в Кенте до Ламмерсдорфа в Германии .
- БАРЫ
- Сеть тропорассеяния Варшавского договора, простирающаяся от Ростока в ГДР (Deutsches Demokratisches Republik), Чехословакии , Венгрии , Польше , Белоруссии, СССР, Украине, СССР, Румынии и Болгарии .
- СЕВЕР
- Советская сеть по всему СССР .
- Индия - СССР
- Единый участок от Сринигара , Кашмир , Индия до Дангары , Таджикистан , СССР.
- ВВС Индии
- Часть сети противовоздушной обороны, охватывающей основные авиабазы, радиолокационные установки и ракетные объекты в Северной и Центральной Индии. Сеть постепенно сворачивается, чтобы заменить ее более современными системами связи на основе оптоволокна. [2]
- Рубин мира , Spellout , Peace Net
- Сеть противовоздушной обороны, созданная Соединенными Штатами в дореволюционном Иране . Spellout построила радар и сеть связи на севере Ирана. Peace Ruby построила еще одну сеть ПВО на юге, и Peace Net объединила две сети.
- Бахрейн - ОАЭ
- Система тропического рассеяния, связывающая Эль-Манаму , Бахрейн, с Дубаем , Объединенные Арабские Эмираты .
- РАФО
- Система связи тропического рассеяния, обеспечивающая военную связь с бывшим SOAF - Султаном ВВС Омана (ныне RAFO - Королевские военно-воздушные силы Омана ) через Султанат Оман .
- RSAF
- Royal Saudi Air Force ТРОПО-Разброс сеть , связывающая основные авиабаз и населенные пункты в Саудовской Аравии .
- Йемен
- Единая система, связывающая Сану и Сада .
- НАЗАД PORCH и IWCS
- Две сети, управляемые Соединенными Штатами, связывают военные базы в Таиланде и Южном Вьетнаме .
- Фил - Тай - Оки
- Система, связывающая Филиппины с Тайванем .
- Кабельная и беспроводная сеть Карибского бассейна
Канал тропосферного рассеяния был установлен компанией Cable & Wireless в 1960 году и соединил Барбадос с Порт-оф-Спейн, Тринидад. Сеть была расширена на юг до Джорджтауна, Гайана, в 1965 году. [3] [4]
- Японские сети тропосферного рассеяния
- Две сети, связывающие японские острова с севера на юг.
Тактические системы связи тропосферного рассеяния
Помимо постоянных сетей, описанных выше, в нескольких странах было произведено множество тактических транспортируемых систем: - [5]
- Советские / российские системы тропосферного рассеяния
- МНИРТИ Р- 423-1 Бриг-1 / Р-423-2А Бриг-2А / Р-423-1КФ
- МНИРТИ Р-444 Эшелон / Р-444-7,5 Эшелон Д
- МНИРТИ Р-420 Атлет-Д
- НИРТИ R-417 Багет / R-417S Багет S
- НПП Радиосвязь Р-412 А / Б / Ф / С ТОРФ
- МНИРТИ Р-410 / Р-410-5,5 / Р-410-7,5 Атлет / Альбатрос
- МНИРТИ Р-408 / Р-408М Баклан
- Китайская Народная Республика (КНР), Народно-освободительная армия (НОАК) Системы тропосферного рассеяния
- Система связи тропосферного рассеяния CETC TS-504
- Система связи тропосферного рассеяния CETC TS-510 / GS-510
- Западные системы тропосферного рассеяния
- Система связи тропосферного рассеяния AN / TRC-97
- Микроволновый радиотерминал тропосферного рассеяния AN / TRC-170 [6]
- Система связи тропосферного рассеяния AN / GRC-201
Армия и ВВС США используют тактические системы тропосферного рассеяния, разработанные Raytheon для связи на большие расстояния. Системы бывают двух конфигураций: исходная «тяжелая тропа» и более новая «легкая тропа». Системы обеспечивают четыре мультиплексированных групповых канала и шифрование соединительных линий, а также 16 или 32 местных аналоговых телефонных линии. Корпус морской пехоты США также использует то же устройство, но более старую версию.
Смотрите также
- Распространение радио
- Распространение вне прямой видимости
- СВЧ
- ACE High - европейская сеть тропосферного рассеяния НАТО эпохи холодной войны
- Система связи Белой Алисы - тропосферная линия связи на Аляске в эпоху холодной войны
- Список сайтов системы связи Белой Алисы
- ТВ-FM DX
- Список участков линии DEW
- Линия дальнего раннего предупреждения
Рекомендации
- ^ FS-1037C Определение тропосферного рассеяния
- ^ AF Net
- ^ Кабельное и беспроводное соединение в Барбадосе (2016)
- ^ Марка Гайаны (1968)
- ^ "Системы тропосферного рассеяния" . ausairpower.net
- ↑ AN / TRC-170 Tactical Digital Tropospheric Scatter Radio " . Jane's Military Communications
Внешние ссылки
- FS-1037C определение тропосферного рассеяния
- Российская тропосферная ретрансляционная сеть связи
- Карты коммуникационной сети Troposcatter
- Джейн AN / TRC-170 (в)
- Системы связи тропосферного рассеяния Air Power Australia
- Связь с тропосферным рассеянием - основы
- Короткометражный фильм « ОТЧЕТ О ФИЛЬМЕ ПЕРСОНАЛА 66-19A (1966)» доступен для бесплатного скачивания в Интернет-архиве.