Повторитель - Repeater

Эта статья про электронное устройство. Для использования в других целях см. Повторитель (значения).
Радиоретранслятор ретранслирует радиосигнал.

В телекоммуникации, а повторитель электронное устройство, которое получает сигнал и повторно передает 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 изменяют его метод передачи, например, на другой частоте или скорость передачи.

Есть несколько различных типов повторителей; а телефонный репитер является усилитель мощности в телефонная линия, оптический повторитель является оптоэлектронный схема, которая усиливает световой луч в оптоволоконный кабель; и ретранслятор это радиоприемник и передатчик ретранслирует радиосигнал.

А радиорелейная станция ретранслятор используется в транслировать радио и телевидение.

Обзор

Когда несущий информацию сигнал проходит через канал связи, он постепенно деградирует из-за потери мощности. Например, когда телефонный разговор проходит через провод телефонная линия, часть силы в электрический ток который представляет собой звуковой сигнал рассеивается в виде тепла в сопротивление медной проволоки. Чем длиннее провод, тем больше теряется мощность и тем меньше амплитуда сигнала на дальнем конце. Так что при достаточно длинном проводе звонок на другом конце не будет слышен. Аналогично, чем дальше от радио станция а получатель есть, чем слабее радиосигнал, и тем хуже прием. Повторитель - это электронное устройство в канале связи, которое увеличивает мощность сигнала и повторно передает его, позволяя ему перемещаться дальше. С тех пор усиливает сигнал, он требует источника электроэнергия.

Термин «ретранслятор» возник с телеграфия в 19 ​​веке и упоминал электромеханический устройство (а реле ) используется для регенерации телеграф сигналы.[1][2] Использование термина продолжалось в телефония и данные коммуникации.

В компьютерная сеть, поскольку ретрансляторы работают с реальным физическим сигналом и не пытаются интерпретировать передаваемые данные, они работают с физический слой, первый слой Модель OSI.

Типы

Телефонный ретранслятор

Это используется для увеличения диапазона телефонных сигналов в телефонная линия.

  • Повторитель наземной линии связи

Чаще всего они используются в магистрали которые несут длинная дистанция звонки. В аналог телефонная линия, состоящая из пары проводов, состоит из усилитель мощности схема сделана из транзисторы которые используют мощность от источника постоянного тока для увеличения мощности переменный ток звуковой сигнал на линии. Поскольку телефон дуплекс (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 повторителей и одними из первых применений усиление. Развитие телефонных повторителей между 1900 и 1915 годами сделало возможным междугородную телефонную связь. Сейчас большинство телекоммуникационных кабелей волоконно-оптические кабели которые используют оптические повторители (ниже).

До изобретения электронных усилителей с механической связью углеродные микрофоны использовались как усилители в телефонных репитерах. На рубеже 20-го века было обнаружено, что ртутные лампы отрицательного сопротивления могут усиливаться, и их начали использовать.[3] Изобретение звуковая трубка Репитеры примерно в 1916 году сделали трансконтинентальную телефонную связь практичной. В 1930-е гг. вакуумная труба ретрансляторы, использующие гибридные катушки стало обычным явлением, что позволило использовать более тонкие провода. В 1950-е годы отрицательный импеданс устройства Gain были более популярны, и транзисторный версия, названная повторителем E6, была последним основным типом, используемым в Bell System до того, как низкая стоимость цифровой передачи сделала все голосовой диапазон ретрансляторы устарели. Частота лягушки повторители были обычным явлением в системах мультиплексирования с частотным разделением каналов с середины до конца 20 века.

  • Повторитель подводного кабеля

Это тип телефонного ретранслятора, используемый в подводных подводные телекоммуникационные кабели.

Ретранслятор оптической связи

Основная статья: Ретранслятор оптической связи

Это используется для увеличения диапазона сигналов в опто-волоконный кабель. Цифровая информация передается по оптоволоконному кабелю в виде коротких световых импульсов. Свет состоит из частиц, называемых фотоны, которые могут абсорбироваться или рассеиваться в волокне. Ретранслятор оптической связи обычно состоит из фототранзистор который преобразует световые импульсы в электрический сигнал, усилитель мощности для увеличения мощности сигнала электронный фильтр который изменяет форму импульсов, а лазер который снова преобразует электрический сигнал в свет и отправляет его по другому волокну. Однако, оптические усилители разрабатываются для ретрансляторов, чтобы усиливать сам свет без необходимости сначала преобразовывать его в электрический сигнал.

Радио ретранслятор

Радиосвязь с ретранслятором или каналом Talkaround
Репетир Гуарини-Форезио

Это используется для расширения диапазона покрытие из радио сигнал. История радиорелейных ретрансляторов началась в 1898 году с публикации Иоганна Маттауша в австрийском журнале Zeitschrift für Electrotechnik (v. 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]

Радиоретранслятор обычно состоит из радиоприемник подключен к радиопередатчик. Принятый сигнал усиливается и повторно передается, часто на другой частоте, чтобы обеспечить покрытие за пределами препятствия. Использование дуплексер может позволить ретранслятору использовать одну антенну для приема и передачи одновременно.

  • Радиорелейная станция, ретранслятор или переводчик: Это ретранслятор, используемый для расширения зоны действия радио или телевидения. радиостанция. Он состоит из вторичного радио или телевизионного передатчика. Сигнал от главного передатчика часто поступает по выделенным телефонным линиям или через микроволновое реле.
  • СВЧ реле: Это специализированный точка-точка телекоммуникационный канал, состоящий из микроволновая печь получатель который получает информацию через луч микроволн от другой ретрансляционной станции в Поле зрения расстояние и микроволновка передатчик который передает информацию на следующую станцию ​​через другой луч микроволн. Сети микроволновых ретрансляционных станций передают телефонные звонки, телевизионные программы и компьютерные данные из одного города в другой по всему континенту.
  • Пассивный репитер: 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 повышения Сотовый телефон прием на ограниченной территории. Устройство работает как маленький 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.
  • Радиолюбительский ретранслятор: Используется радиолюбителями для обеспечения двусторонней связи через зону, которая в противном случае была бы затруднена при использовании 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 покрытие связи в системах, использующих частоты, которые обычно имеют распространение по 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 спутниковое сеть (BGAN, ИНМАРСАТ, MSAT ) в качестве альтернативного пути от источника к месту 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 мощнее. 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 осуществлять 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

Повторители можно разделить на два типа в зависимости от типа обрабатываемых данных:

Аналоговый репитер

Этот тип используется в каналах, передающих данные в виде аналоговый сигнал в котором напряжение или ток пропорциональны амплитуда сигнала, как в звуковой сигнал. Они также используются в магистральных линиях, которые передают несколько сигналов с использованием мультиплексирование с частотным разделением (FDM). Аналоговые повторители состоят из линейного усилителя и могут включать электронные фильтры для компенсации частотных и фазовых искажений в линии.

Цифровой ретранслятор

В диджипитер используется в каналах, передающих данные двоичный цифровые сигналы, в котором данные представлены в виде импульсов только с двумя возможными значениями, представляющими двоичные цифры 1 и 0. Цифровой ретранслятор усиливает сигнал, а также может изменять время, повторно синхронизировать и изменять форму импульсов. Повторитель, который выполняет функции повторной синхронизации или повторной синхронизации, может называться регенератор.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Лоринг, А. Э. (1878). Справочник по электромагнитному телеграфу. Нью-Йорк: Д. Ван Ностранд. стр.53 –54.
  2. ^ а б 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.
  3. ^ Сунгук, Хонг (2001). Беспроводная связь: от черного ящика Маркони до Audion. MIT Press. п. 165. ISBN  0262082985.
  4. ^ 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]
  5. ^ "Осведомленность радио о системах связи - КАК РАБОТАЮТ РЕПИТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ?". .taitradioacademy.com /. Получено 2017-08-23.
  6. ^ "Системы радиосвязи с взаимодействием -". basecampconnect.com. Получено 2017-08-23.
  7. ^ "Взаимодействие с радио - ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ-". codanradio.com/. Получено 2017-08-23.
  8. ^ «Решения тактической голосовой связи для HLD / HLS» (PDF). c-at.com. Получено 2017-08-23.
  9. ^ Наземные подвижные радиосистемы - 2-е изд. Улучшение и расширение охвата территории (Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: PTR Prentice Hall, 1994) ISBN  0131231596, п. 67-75.

внешние ссылки