Radiokomunikacja zagadnienia ogólne Autor: K Miśkiewicz

Pojęcie radiokomunikacji Przekazywanie informacji (mowa, obraz, dane) za pośrednictwem fal elektromagnetycznych rozchodzących się w przestrzeni

Historia radiokomunikacji James Clark MAXWELL – teoria fal elektromagnetycznych (1973) Heinrich HETRZ – doświadczalne wytworzenie i odbiór fal elektromagnetycznych (1888) Guglielmo MARCONI – praktyczne zastosowanie radiokomunikacji (1898) – radiotelegrafia w marynarce wojennej i handlowej SOS (save our souls) – 1909 katastrofa S/s Slavonia (Azory)

Przykład systemu radiokomunikacyjnego

Fala elektromagnetyczna Składowa magnetyczna H, elektryczna E Częstotliwość f [Hz] 9kHz – 1000GHz Długość l Natężenie mV/m, dB l *f=c – prędkość światła 300 000 km/s

Widmo fal elektromagnetycznych w radiokomunikacji [V.431-7]

Propagacja fal elektromagnetycznych Fale powierzchniowe – fale długie, >2000km Fale jonosferyczne – fale krótkie, tysiące km Propagacja troposferyczna – prostoliniowa + ugięcia i odbicia

Bilans mocy łącza radiowego (przestrzeń swobodna) PR=PT+GT+GR+20lg(l/4pr) – wzór Friisa PR-SR>margines

Modulacja w radiokomunikacji Amplitudy (AM) Częstotliwości (FM) Fazy (PM) Modulacje złożone np. AM+PM

Modulacja amplitudy

Modulacja częstotliwości

Modulacja fazy

Widmo sygnału zmodulowanego amplitudowo (modulacja dwuwstęgowa)

Radiotelefony – tryb simplex FPP – filtr pasmowoprzepustowy W - wzmacniacz mikrofonowy Mod – modulator Dem - demodulator N/O przycisk nad/odb

System dyspozytorski - duosimplex

Wykorzystanie widma w radiokomunikacji Odbiornik powinien odbierać sygnał z tylko jednego nadajnika Realizacja: Separacja przestrzenna – odpowiednia odległość nadajników wykorzystujących ten sam kanał Separacja częstotliwościowa – różne nadajniki wykorzystują różne kanały częstotliwościowe Separacja czasowa w danej chwili nadaje tylko jeden nadajnik – dyscyplina obsługi nadajników, mechanizmy w protokołach Uregulowania prawne

Mechanizm powstawania zakłóceń w radiokomunikacji SYTUACJA NIEDOPUSZCZALNA

Bezzakłóceniowe wykorzystanie widma SEPARACJA PRZESTRZENNA SEPARACJA CZĘSTOTLIWOŚCIOWA SEPARACJA CZASOWA SEPARACJA KODOWA (SYGNAŁOWA)

SEPARACJA PRZESTRZENNA

PRZYKŁAD SEPARACJI PRZESTRZENNEJ Nadajniki TVP1 na kanale 8 Katowice 200kW H Koszalin 80kW V Białystok 80 kW H Muszyna, Piechowice, Włocławek małe moce

Widmo sygnału z modulacją AM

Separacja częstotliwościowa - Odstęp międzykanałowy

Separacja czasowa Zapewnia użytkownik – nie wolna nadawać jeżeli kanał jest zajęty Mechanizmy wbudowane w zaawansowane protokoły np. WiFi 802.11, WiMax, ZigBee Wielodostęp z podziałem czasowym (GSM)

Separacja sygnałowa Kodowanie sygnału (np. kody GOLDA w systemie GPS) Systemy z rozproszonym widmem

Międzynarodowe regulacje prawne ITU-R Regulamin Radiokomunikacji Światowa Tablica Przeznaczeń Częstotliwości

Polskie regulacje prawne Prawo Telekomunikacyjne – Dz. U. 2004 nr 171 poz 1800 – nadzór nad gospodarką widma – UKE (Urząd Komunikacji elektronicznej) Krajowa Tablica Przeznaczeń Częstotliwości Dla użytkowania urządzenia nadawczego – pozwolenie radiowe

Użytkowanie bez pozwolenia Radiotelefony PMR 446 – 446MHz, 8 kanałów analogowych, odstęp 12,5 kHz PR 27 (CB Radio) Urządzenia bliskiego zasięgu zdefiniowane w Rozporządzeniu Dz. U. 2007 nr 138 poz 972 np: Urządzenia telesterowania (433MHz) Urządzenia identyfikacji RFID Urządzenia radiowych sieci komputerowych 2,4GHz i 5 GHz

Wymagania formalne Oznakowanie spełnienie wymagań dyrektyw: LDV, EMC, RTTE, ATEX Dla urządzeń nadawczych klasy 2 Deklaracja zgodności (producent lub importer UE)

Przykład deklaracji zgodności

Certyfikat WE

Przykład tabliczki znamionowej

Radiokomunikacja w kopalniach podziemnych Przewody promieniujące Systemy z widzialnością optyczną Propagacja przez górotwór Wykorzystanie metalowego wyposażenia wyrobisk Systemy rozległe (Wi-Fi, DECT)