Перейти к содержимому
Калькуляторы

serega19861906

Пользователи
  • Публикации

    2
  • Зарегистрирован

  • Посещение

О serega19861906

  • Звание
    Абитуриент
  1. Общая ситуация Мысли об использовании космичес­ких аппаратов для ретрансляции информации между удаленными объ­ектами на земной поверхности возник­ли задолго до запуска первого спутника Земли и первыми были писатели-фан­тасты. В частности Артур Кларк еше в 40-х годах предложил выводить спутни­ки связи на геостационарную орбиту в плоскости земного экватора на высоте 35800 км. Такой спутник делает один оборот вокруг. Земли примерно за 24 часа что совпадает с угловой скоро­стью вращения планеты. То есть спут­ник так и висит над одной и той же точкой экватора, что позволяет исполь­зовать при работе через него направ­ленную антенну. А уж когда эти мысли были подкреплены запуском первого спутника в спутниковой связи начался настоящий бум в области новых средств связи который продолжается вот уже 50 лет. Космическое пространство огром­но но это не в такой степени оптими­стично для развития систем спутнико­вой связи как может показаться на первый взгляд. Все дело в дефиците радиочастот в энергетике радиолиний,чем выше орбита тем большие труд­ности нас подстерегают) и в различ­ных орбитальных ограничениях (опять же чем выше тем дороже техника выведения на орбиту). Следует учиты­вать и то что все места для геостацио­нарных космических аппаратов над экватором уже поделены а многие из НИХ и заняты. Первый надувной шар-ретранслятор с металлическим напылением диамет­ром 30 м под названием Echo» был запущен в США в 1960 г. В 1961 г Юр. Гагарин первым освоил KB и УКВ радио­связь на линиях космос—Земле и Земля—космос. В 1963 г в рамках про­екта Westford ВВС США запустили мил­лион иголок-диполеи которые должны были образовать на орбите тороидаль­ный объект отражающий радиоволны. Однако пассивные ретрансляторы ока­зались неэффективными даже на низких орбитах. Зато запущенный американца­ми в 1962 г активный спутник-ретранс­лятор Teistai блестяще реализовал идеи А Кларка и смог обеспечить пере­дачу одной ТВ программы или телефон­ную связь по 60 каналам между США и Великобританией. Первый геостацио­нарный спутник связи Syncom-3~ (США) появился в 1964 г 8 1965 г был выведен на высокоорбитальную пози­цию советский спутник Молния-1″. И началось. Если говорить о современных услу­гах связи, которые доступны благодаря спутниковым системам с уметом пер­спективы, то это абсолютно весь функ­ционал к которому мы привыкли на Земле, т е. от услуг телерадиовещания и телефонии до доступа в Интернет и мобильной связи. Вот почему на миро­вом рынке продолжается жесткая кон­курентная борьба за лидерство в соз­дании перспективных спутниковых систем за опережающее освоение и эффективное использование орбитально-частотного ресурса, за предо­ставление наиболее качественных услуг. Сегодня важнейшими глобаль­ными факторами развития систем спутниковой связи и вещания (СССВ) становятся развитие. Интернета и персонализация связи которые за по­следние 10—15 лет кардинальным образом изменили концепцию разви­тия всей отрасли. Развитие интернет-технологий и широкополосного доступа может кос­венно повлиять на развитие различных программ спутникового вещания. В частности, во время недавнего выступ­ления исполнительного директора компании Google Эрика Шмидта на конференции Gartner в США было заявлено, что через несколько лет средняя скорость доступа к Сети будет превышать 100 Мбит с (именно такой национальный проект недавно старто­вал в США) и благодаря этому разли­чия между телевидением радио и Интернетом исчезнут. Это означает что благодаря рззвитию. прежде всего наземных сетей связи значительная часть населения планеты будет охваче­на соответствующим широкополосным доступом и сопутствующим всесторон­ним сервисом без привлечения СССВ Таким образом конкурентоспособ­ность существующих СССВ в районах планеты плотно охваченных совре­менными кабельными сетями связи будет иметь серьезные риски. Тем не менее СССВ продолжают активно развиваться и в других направлениях. Одна из приоритетных задач разработчиков — удешевление спутниковой емкости в Ки Ка диапазо­нах ФСС «фиксированной спутниковой службы) используемой для обеспече­ния работы сетей земных станций спутниковой связи, в том числе мало­размерных спутниковых терминалов VSAT В частности, с этой цепью опера­торы вводят в действие самые совре­менные, не имеющие мировых анало­гов спутники связи большой емкости для предоставления услуг широкопо­лосного доступа (к примеру, в Ази­атско-Тихоокеанском регионе iPStar’ «Tnaicom-4″). Отдельные страны (Индия) плани­руют создание спутниковых с комбиниро­ванной полезной нагрузкой (например, связь и метеорологическая служба наблюдения) с целью минимизации затрат на их разработку создание и эксплуатацию. В ряде стран планируют применять спутники в рамках социально значимых региональных спутниковых программ для организации интерактивного дис­танционного образования (IDL), обес­печения безопасности потребителей на суше и на море (охрана объектов недвижимости, местных домовладений и наблюдение за морскими судами) и решения задам по обеспечению антитеррористической деятельности. А теперь остановимся «а небольшой части перспективных проектов СССВ. Связь для авиапассажиров Собственно об этом во всем мире говорили давно но как-то все не скла­дывалось. Например, в спинках кресел американских самолетов уже в 90-х годах были встроены спутниковые телефоны, по которым можно было позвонить за какие-то 5 ..~долей минуты. Но когда у каждого авиапасса­жира оказался сотовый телефон, а у каждого десятого — ноутбук ситуация дозрела. В том числе и в России. Поэтому уже с 1 июня пассажиры Аэрофлота смогут пользоваться мо­бильным доступом в Интернет и отправлять mms- и sms-сообщения. Правда, говорить по телефону по- прежнему пока можно только на рейсах зарубежных компаний. С этой целью компания Мегафон установит базовые станции на четырех из 115 самолетов Аэрофлота А320 и АЗЗО. задействованных на протяженных маршрутах. А если точнее один само­лет будет переоборудован к июню а три ОСТаЛЬНЬХ — К НОЯбрЮ. Чтобы ИСКЛЮ­ЧИТЬ возможные помехи при взлете и посадке. GSM-оборудование будет включаться лишь на высоте более 3000 м. Технически партнеры могут оказывать и услуги голосовой связи но решение о ее внедрении может быть принято не раньше конца 2010 г. когда завершится пилотный проект и что интересно, причина — отнюдь не техни­ка. а пассажиры которые, как показал опрос против этой услуги. Тарифы на мобильную связь на борту еще не разработаны но предпо­лагается. что пассажиры будут платить по 200 руб за I Мб •• по 10 руб за каж­дое sms-сообщение. Это немало но у партнеров крупнейшего в мире опера­тора связи в самолетах OnAir тарифы также сопоставимы со стоимостью международного роуминга 0.5 долл (15 руб ) — за sms и 5—7.5 долл (150— 225 руб ) — за Интернет (чаты и понта). Договор Мегафона и Аэрофлота не эксклюзивный, и в дальнейшем парт­неры могут привлечь и других участни­ков говорят их представители. К тому же связью во время полета смогут пользоваться абоненты не только Мегафона, но и других российских и иностранных сотовых операторов с которыми есть роуминговые соглаше­ния. Но базовые станции в самолете — это далеко не все поскольку их еще нужно подключить к наземным сетям мобильной связи. Вот тут и нужны СССВ. «ArcLight» Компания Syrus Systems выводит на российский рынок перспективную сис­тему широкополосной мобильной спутниковой связи ‘ ArcLight» фирмы ViaSat специально разработанную для обслуживания пассажиров разнооб­разных воздушных, наземных и мор­ских транспортных средств. Эту систе­му «ArcLight уже более четырех лет ус­пешно используют для коммерческого предоставления коммуникационных и вещательных услуг в других регионах планеты она лицензирована в более чем 30 страна* мира, еше в 30 странах процесс близок к завершению . Глобаль­ное лицензирование системы «ArcLight» предполагается в конце 2010г. С ее помощью уже предоставляют услуги широкополосной мобильной связи в Северной Америке Северной Атлан­тике, северной части Тихого океана, Европе Австралии. Африке Японии Карибском регионе и на Ближнем Вос­токе на базе системы «ArcLght» реали­зованы популярные мобильные серви­сы «Yonder» фирмы ViaSat «mmi-VSAT» компании KVH Incustries и «SKVLink» фирмы ARINC Direct. Эти сервисы до­ступны на борту более 100 бизнес- самолетов. Гольфстрим и самолетов других типов а также на борту более 500 морских судов — ежемесячно ком­пания поставляет около 40 терминалов морского базирования. Успешно про­шли испытания системы «ArcLght» из высокоскоростных поездах «TGV» французской »,елезнодорожной компа­нии SNCF — в Европе ею уже оснащены 57 поездов Помимо коммерческих сервис-провайдеров систему. «ArcLight» эксплуатируют силовые структуры США и другие организации находясь на борту транспортного сред­ства подключенного к сети на базе системы «ArcLight», пассажиры могут инициировать и принимать звонки с помощью мобильных телефонов про­сматривать web-сайты отправлять и принимать электронную почту в реаль­ном масштабе времени обращаться к информационным ресурсам своих ком­паний по безопасным VPN-coединениям, проводить видеоконфе­ренции. Для этого мобильные телефо­ны должны поддерживать технологию GAN или UMA (Generic Access Network или Unlicensed Mobile Access), что озна­чает одно и то же – возможность рабо­ты в нелицензируемых диапазонах частот, выделенных во всем мире, к примеру. anaVVi-Fi или Bluetooth. Сеть на базе «Arclight» имеет топо­логию типа «звезда’ и состоит из цент­ральной станции (хаб) и многочислен­ных мобильных терминалов компании ViaSat (ViaSat Mobile Terminals — VMT), в которых имеются мобильные широ­кополосные маршрутизаторы ViaSat (ViaSat Mobile Broadband Routers — VMBR). Передающее и приемное обо­рудование в хабе «Arc Light» используют целый набор самых современных тех­нологий ViaSat. К ним относятся повы­шающая эффективность работы пря­мого канала, технология адаптивного кодирования, расширения спектра и модуляции сигнала (Adaptive Coding Spreading and Modulation — ACSMj. a также технологии Code Reuse Multiple Access (CRMA) и Asymmetric Paired Carrier Multiple Access (A-PCMA). Используя технологию ACSM хаб передает сигнал по прямому каналу пропускной способностью от 500 кбит с до 90 Мбит,с терминалам VMT от которых (по обратным каналам) при­нимает CRMA-сигналы и демодулирует их с помощью многоканального кор­релятора-демодулятора (MCD). В хабе находится система сетевого управле­ния (NMS) С функциями биллинга а также он имеет средства подключения к Интернету и/или корпоративным сетям. Изменяв метод кодирования и схему модуляции передаваемого по прямому каналу сигнала, а также рас­ширяя или не расширяя его спектр технология ACSM обеспечивает мак­симально возможную скорость приема данных мобильными терминалами. Терминал VMT. снабженный самона­водящейся антенной с размерами от 20 см до более 1 м. принимает сигнал прямого канала от хаба передает по­следнему CDMA-сигнал обратного ка­нала и через свой порт Ethernet под­держивает высокоскоростной обмен IP-данными с локальной сетью на борту транспортного средства. К этой сети (как правило по технологии Wi-Fi) под­ключаются абонентские устройства. Динамически изменяемая скорость пе­редачи данных по обратному каналу — от 32 кбит с до 1024 кбит с. Наряду с NMS, которая предоставляет операто­ру функции управления сетью, в хабе используется NMS реального времени (RtNMS), управляющая параметрами работы терминалов и загрузкой сети (Congestion Control). И наконец, запа­тентованным компонентом хаба систе­мы Arcbght» является РСМА-компенсатор сигнала хаба (РСМАНО реали­зующий технологию А-РСМД. Спутниковая связь
  2. Для того чтобы обезопасить аппаратуру от наведенных грозовыми раз­рядами импульсов, подвод электросети к телекоммуникационным и охранным устройствам, а также к системам видео­наблюдения, где она не может быть от­ключена по условиям эксплуатации, выполняют в соответствии с требова­ниями. И, как правило, используют источники бесперебойного питания со встроенными сетевыми защитными устройствами. Но что делать тем, кто, например, оставляет на даче включенную аппара­туру, извещающую владельца о проник­новении на контролируемую террито­рию посторонних лиц. Для того чтобы снизить вероятность повреждения ох­ранного устройства при грозе, блок его питания нужно дополнить некоторыми элементами, резко ослабляющими им­пульсы высокого напряжения в сети, которые будем в дальнейшем называть сетевыми помехами. Эффективность подавле­ния таких помех одними и теми же элементами различ­на Отсюда следует первая особенность — защитное уст­ройство должно быть много­ступенчатым. Вторая особенность кон­струирования защитного устройства — необходимость наличия в нем проводника с нулевым потенциалом, “зем­лей”. Это условие легко со­блюсти в современных кварти­рах где электропроводка вы­полнена по трехпроводной схеме (”фаза” (L). “ноль” (N), “защитная земля” (РЕ)) . Если питающая элек­тросеть без защитного заземления, то придется либо самостоятельно создать контур заземления, либо смириться с тем, что подавление помех будет недо­статочно эффективным. Удовлетвори­тельно, если помехи с фазного провода отводят на нулевой, хорошо — с фазно­го провода и отдельно с нулевого про­вода на заземляющий отлично — с фаз­ного провода отдельно на нулевой и на заземляющий, а также с нулевого на заземляющий. Для ослабления продолжительных мощных помех порождаемых грозовы­ми разрядами, в качестве поглотителей энергии импульса применяют вакуум­ные и газонаполненные разрядники. Как показывает статистика, доля таких помех составляет примерно 20 %. Ос­тальные 80 % приходятся на кратковре­менные. которые эффективно подав­ляются параллельными защищаемой цепи конденсаторами и последователь­ными заградительными элементами — дросселями. Применяют также комби­нированный метод, когда мощные по­мехи ослабляются параллельно вклю­ченными поглощающими элементами (ограничителями напряжения), а мало­мощные — последовательно. Обобщенные характеристики наибо­лее распространенных ограничителей напряжения, используемых в защитных устройствах, представлены в таблице. Газонаполненные разрядники могут быть применены в двух- и трехэлектродном исполнении в зависимости от конструкции защитного устройства — двухпроводной или трехпроводной. По надежности функционирования и мак­симальному импульсному току такой ограничитель напряжения превосходит все остальные (рис. 1). Это цилиндри­ческий баллон с разрядными электро­дами в его торцах, наполненный инерт­ным газом. Недостатком разрядника яв­ляется его меньшее быстродействие по сравнению с другими защитными эле­ментами. что обусловлено необходи­мостью некоторого интервала времени для ионизации газа. Рассмотрим трехэлектродный раз­рядник Т23-А230Х диаметром 8 и дли­ной 10 мм Несмотря на столь малые размеры, этот защитный элемент допускает пиковый разрядный ток в многократных одиночных импульсах 8/20 мкс (фронт/спад) до 20 кА или в течение 1 с выдерживает переменный разрядный ток 10 А частотой 50 Гц. Та­кая эффективность защиты обеспечена особой конструкцией разрядника, которую иллюстрирует рис 1. В исход­ном состоянии его сопротивление пре­вышает 10 Ом. Когда напряжение в разрядном промежутке создает напря­женность электрического поля, способ­ную вызвать ионизацию газа, происхо­дит электрический разряд, в результате чего сопротивление разрядника резко снижается. По завершении импульса инертный газ восстанавливает свои изоляционные свойства. Напряжение пробоя разрядного промежутка опреде­ляется как размерами и конструкцией электродов, так и свойствами запол­няющего газа — составом и давлением. Специальное компаундное покрытие электродов и керамического изолятора между ними активирует их эмиссион­ную способность. Кольцевая форма центрального электрода позволяет мак­симально использовать поверхность торцевых электродов 1 и 2, обеспечивая большой разряд­ный ток без эрозии токонесу­щих поверхностей. Чтобы компенсировать за­паздывание в срабатывании от помехи с крутым фронтом (1 кВ/мкс и более), разрядники в многоступенчатых защитных устройствах, как правило, до­полняют варисторами и за­щитными диодами, которые отводят на себя часть энергии импульсной помехи в началь­ный момент ее появления в электрической сети. Металлооксидный варистор аналогичен симметричному стабилитрону — при превыше­нии некоторого порогового значения прикладываемого напряжения сопротивление элемента резко падает. Классификационное напряжение варистора должно превышать максималь­ную амплитуду напряжения сети не менее чем на 5 %. Например, макси­мально допустимому повышению сете­вого напряжения 220 В на 20 % (264 В) соответствует амплитуда 374 В. Следо­вательно, классификационное напря­жение варистора должно быть не менее 393 В. Если использовать варистор. как во многих промышленно изготавливае­мых защитных устройствах, со стан­дартным классификационным напряже­нием 390 В, в силу допускаемой техно­логической погрешности данного параметра существует риск его поврежде­ния. Поэтому пунше его использовать с несколько большим классификацион­ным напряжением. Варистор характеризуется также не­которой предельной энергией импульса, которую он может поглотить без разру­шения. Такая характеристика обладает свойством накопления. Это значит, что прибор без ухудшения параметров спо­собен поглотить одиночный импульс с некоторой максимально допустимой энергией или некоторое число импуль­сов с меньшей энергией. Например, металлооксидный варистор диаметром 20 мм поглощает импульс с максималь­но допустимой энергией 410 Дж либо 10 импульсов с энергией 40 Дж. После выработки варистором заложенного ре­сурса его классификационное напряже­ние несколько увеличится, а затем с каж­дым последующим импульсом начнет резко снижаться, в результате варистор “выгорит”. Поэтому он подлежит замене при малейшем внешнем проявлении деградации (потемнении лакокрасочно­го покрытия). Необходимость контроля технического состояния варистора. на­ходящегося внутри закрытого сетевого фильтра, является его недостатком. Защитные диоды (Transient Voltage Suppressor), подобно стабилитронам, крайне быстро становятся проводящими при увеличении приложенного на­пряжения сверх напряжения открыва­ния. Время реакции такого прибора, осо­бенно безвыводного, составляет всего лишь несколько пикосекунд. Конечно, индуктивность выводов и подводящих проводов снижает быстродействие диода, но тем не менее оно остается самым высоким среди используемых ограничителей напряжения. Существуют как однополярные защитные диоды, так и с симметричной вольт-амперной характеристикой . что позволяет их использовать без дополнительных выпрямляющих диодов в цепях перемен­ного тока. При очень большом токе, в от­личие от газонаполненного разрядника, происходящий в защитном диоде электрический пробой становится необра­тимым. Такой элемент подлежит замене. Промышленно изготавливаемые уст­ройства защиты от высоковольтных им­пульсов в электросети как в нашей стра­не. так и за рубежом должны соответ­ствовать требованиям международных стандартов, утверждаемых Междуна­родной электротехнической комиссией (МЭК), и по общепринятой терминоло­гии подразделяются на I, II и III класс защиты. Устройства I класса предназна­чены для защиты электросети на вводе в здание перед счетчиком электрической энергии. Основными элементами таких устройств являются вакуумные и газона­полненные разрядники, способные ней­трализовать мощные грозовые разряды до 150 кА в импульсе, что соответствует прямому попаданию молнии с учетом растекания тока по подвергнувшейся электрическому удару поверхности. Устройства II класса ослабляют им­пульсные помехи в этажных и цеховых распределительных щитах. Наиболее часто используемый защитный элемент в таких устройствах — варистор. Устройства III класса предназначены для защиты отдельных устройств с по­требляемым током не более 16 А. Вы­полняют их, как правило, на защитных диодах. Разумеется, для безопасной экс­плуатации радиоаппаратуры пользова­тель может оборудовать такими устрой­ствами промышленного изготовления распределительную электросеть на даче или в квартире, но реализация такого решения может оказаться за­труднительной в финансовом отноше­нии. Гораздо дешевле обойдется само­стоятельное изготовление сетевого защитного устройства. В статье приведены рекомендации по изготовлению такого устройства, а на рис. 2 этой статьи показана его схема: Схемы устройства