Идеальная ФЧХ фильтра-восстановителя имеет вид представленный на рисунке 9.
Будем считать, что фильтр работает на низких частотах и время задержки достаточно малая величина.
График импульсной характеристики представлен на рисунке 10.
Рисунок 11 – Принципиальная электрическая схема амплитудного модулятора на транзисторе
Данный модулятор используется для формирования больших амплитуд. В нем в качестве нелинейного элемента используется транзистор (VT), включенный по схеме с общим эмиттером (рисунок 11). Нагрузкой транзистора является колебательный контур С2 L1, который используется в качестве полосового фильтра и настраивается на частоту первой гармоники несущего колебания w0. Также модулятор содержит делитель напряжения R1 R2 подающий напряжение смещения для выбора положения рабочей точки транзистора, резистор R3 обеспечивающий температурную стабилизацию рабочей точки, разделительные конденсаторы С1, С3, С4 разделяющие ток питания от тока сигнала. Модулирующий сигнал подается на эмиттер транзистора. Несущее колебание вместе с напряжением смещения поступают на базу VT. Модулированный сигнал снимается с коллектора.
Достоинством данного модулятора является высокий КПД, т. к. транзистор работает в режиме отсечки коллекторного тока.
11 Принципиальная схема амплитудного демодулятора
Рисунок 12 – Простейший АМ детектор
Принципиальная схема простейшего АМ детектора на одном транзисторе приведена на рисунке 12.
Входной амплитудно-модулированный сигнал через разделительный конденсатор С1 поступает на эмиттер транзистора VT, который через резистор R1 соединен с общей шиной. В базовую цепь транзистора включены резистор R2 и конденсатор C2, являющийся блокировочным по частоте входного сигнала. В коллекторную цепь транзистора включены нагрузочные резистор R3 и конденсатор C3. Таким образом, в схеме рисунке 12 по входному сигналу имеем каскад с общей базой.
При отрицательной полуволне входного сигнала, превышающей порог отпирания базо-эмиттерного перехода транзистора VT на базе выделяется постоянная составляющая или напряжение огибающей входного амплитудно-модулированного сигнала, т.е. происходит детектирование входного сигнала. Протекающий при детектировании ток базы транзистора создает на резисторе R2 напряжение, при котором напряжение коллектор-база Uкб VT становится положительным и он открывается, т.е. переходит в активный режим (в принципе, кремниевый транзистор работает в активном режиме при Uкб=0 или даже если напряжение на коллекторе на 0,3...0,4 В меньше напряжения на базе). В результате увеличивается ток коллектора и возникает напряжение на резисторе нагрузки R3, при этом из-за усилительных способностей транзистора напряжение на нагрузке по абсолютной величине больше, чем напряжение на базе (несмотря на то, что сопротивление резистора нагрузки R3 в несколько раз меньше базового резистора R2). Для n-p-n транзистора оба напряжения отрицательны.
12 Спутниковая система связи ИНМАРСАТ
ИНМАРСАТ (INMARSAT – International Maritime Satellite Organization) – это международная организация, которая предоставляет на коммерческой основе свои технические средства для связи с морскими и воздушными судами и сухопутным транспортом. Организация «ИНМАРСАТ» была создана в 1979 году, в свете решений принятых Международной конференцией по поиску и спасанию (созванной по инициативе Международной морской организации – ИМО). Финансовые средства для его создания были выделены Правительствами стран – участниц этого проекта и в настоящее время их число составляет более 80-ти. Штаб-квартира с центром управления системой и спутниками находится в Лондоне. Практически с первых дней создания «ИНМАРСАТ», к этой организации присоединился и бывший Советский Союз, суда которого были оснащены оборудованием «ИНМАРСАТ». После распада СССР, правопреемницей его в этой организации стала Российская Федерация.
С 1992 года, морские и река-море суда, совершающие плавание в морских районах А2 и А3 обязаны иметь на борту ССЗ «Инмарсат» в составе оборудования ГМССБ.
Система Спутниковой Связи (ССС) «ИНМАРСАТ» использует для связи геостационарные спутники, которые выступают в роли активных ретрансляторов радиосигналов между терминалами на подвижных объектах и фиксированными земными станциями «ИНМАРСАТ», которые соединены с международными и национальными телефонными, телексными и другими наземными сетями связи.
«ИНМАРСАТ» предлагает услуги связи для целого семейства спутниковых систем связи, которые называют ИНМАРСАТ – А, ИНМАРСАТ – В, ИНМАРСАТ – С и другие, характеризующиеся различными возможностями и эксплуатационными параметрами.
«ИНМАРСАТ» является неотъемлемой частью ГМССБ. Зона ее обслуживания определяет морской район А3. В ГМССБ технические средства «ИНМАРСАТ» активно используются для различных видов связи (телефония, телекс, передача данных) с приоритетами бедствия и обычным для коммерческой связи.
«ИНМАРСАТ» обеспечивает соединение с различными специальными службами (медицинская консультация и помощь, техническая морская помощь, Интернет и др.) через двузначные коды специального доступа. «ИНМАРСАТ» осуществляет передачу информации безопасности в направлении берег-судно посредством так называемого расширенного группового вызова (РГВ). Система ИНМАРСАТ используется также для передачи данных для корректировки электронных карт, в системах мониторинга судов и как средство для дальней связи в автоматической идентификационной системе (АИС).
«ИНМАРСАТ» обеспечивает выход в Интернет, возможность работы с электронной почтой и поисковыми системами на подвижных объектах (морских и река-море судах например).
12.1 Техническая организация и принцип действия ИНМАРСАТ
Рисунок 13 - Схема организации спутниковой связи ИНМАРСАТ
В состав системы ИНМАРСАТ (рисунок 13) входят следующие части:
1) космический сегмент, включающий действующие и запасные геостационарные спутники с ретрансляторами. Спутники, запускаются на геостационарную орбиту, с высотой примерно 35786 км над экватором, на которой скорость вращения спутника совпадает со скоростью вращения Земли, при визуальном наблюдении кажется, что спутник висит неподвижно.
Каждый спутник имеет свою определенную зону покрытия или зону охвата, в которую входит водная поверхность и суша, и внутри этой зоны антенна СЗС может напрямую «видеть» спутник.
Зоны радиовидимости образуют четыре океанских района:
· Атлантический океан, его западная часть;
· Атлантический океан, его восточная часть;
· Индийский океан;
· Тихий океан.
2) береговой сегмент – береговые земные станции (БЗС). Включает в себя глобальную сеть береговых земных станций (Coast (Land) Earth Station, CES, LES), координирующих станций сети (КСС) (Network Coordination Station, NCS) и Центр эксплуатации сети и управления космическими спутниками в Лондоне.
БЗС обеспечивают линию связи между спутником и наземными сетями связи и одновременно могут предоставлять несколько каналов для связи с СЗС. БЗС связаны с береговыми коммуникационными сетями:
- международная сеть телекс (telex),
- коммутируемые телефонные сети общего пользования (PSTN),
- сеть цифровых телефонных станций (ISDN),
- сеть передачи данных с пакетной коммутацией (PSDN),
- Internet, E-mail и др.
Через БЗС осуществляется связь со спасательно-координационым центром, а также со специальными службами с помощью двузначных кодов. Через КСС осуществляется передача сообщений расширенного группового вызова (РГВ). КСС связана со всеми БЗС своего океанского района, с КСС других океанских районов и с Центром эксплуатации сети ИНМАРСАТ в Лондоне.
Диапазон частот:
БЗС-спутник……………………..6425-6443 МГц
Спутник-БЗС…………………….3600-3623 МГц;
3) парк терминалов на подвижных объектах – судовые земные станции (СЗС) (Ship Earth Station – SES) Терминалы связи, устанавливаемые на борту судна и предназначенный для связи с береговыми абонентами через спутник и БЗС. Для работы в ГМССБ одобрены следующие стандарты спутниковых станций:
- ИНМАРСАТ-А;
- ИНМАРСАТ-В;
- ИНМАРСАТ-С;
В настоящее время появилось множество земных станций других стандартов, которые т устанавливаются дополнительно на подвижных объектах для расширения возможностей коммерческой связи.