15-mavzu Yer sun’iy yo‘ldoshi yordamida radioaloqa. Optik diapazon radioaloqa sistemalari. Reja

OA tizimlarining tuzilish prinsiplari. OA da axborotlarni yorug‘lik yoki optik signallar ko‘rinishida uzatish va qayta ishlash amalga oshiriladi. OA uchun yorug‘lik nurlanishi va to‘lqin uzunligi turini tanlash uzatilayotgan axborot xarakteriga, shuningdek nurlanish hosil qilish imkoniyalariga, undan signal shakllanishiga, yoru½lik to‘lqinini uzatish va qayta ishlashga va nihoyat, axborotga ega signalni qabul qilishga bo½liq.
OA tizimining umumlashgan tuzilish sxemasi 1.1 – rasmda keltirilgan. Sxema OA ning turlari TOA va OOA ga xos standart bloklardan (elementlardan) tashkil topgan.

1.1 – rasm. OA tizimining umumlashgan tuzilish sxemasi:

1 – axborotlar manbai;
2 – optik uzatgich va modulyator;
3 – optik kanal;
4 – optik qabul qilgich
Axborotlar manbaidan uzluksiz yoki raqamli signallar beriladi. So‘ng signallar yorug‘lik oqimi-tashuvchi chastotaning elektromagnit tebranishlarini modulyatsiyalaydi.
So‘ng yorug‘lik nuri ko‘rinishidagi optik signallar uzatuvchi muhit - optik kanal orqali tarqaladi. Uzatuvchi muhit yuqorida aytib o‘tilgandek ochiq fazo, atmosfera, ya’ni OOA liniyasi yoki TOA liniyasi bo‘lishi mumkin. Uzatilgan axborotlar optik qabul qilgich demodulyatorida demodulyatsiyalanadi. Demodulyatorning asosiy elementi optik fotodetektor hisoblanadi. Signallarni uzoq masofalarga uzatishda, qachonki qabul qilgich kirishida signal/shovqin nisbati talab darajasidan past bo‘lganda, liniyada retranslyatorlar o‘rnatiladi.
TOA tizimining tuzilish sxemasini (1.2 – rasm) to‘liq ko‘rib chiqamiz. TOA tizimining tuzilish sxemasi tarkibiga quyidagilar kiradi [4]:
UT – uzatish tizimi;
Mq – moslashtiruvchi qurilma;
OUz – optik uzatgich;
OT – optik tola;
OR – optik regenerator;
KOK – kvant optik kuchaytirgichi;
Oqq – optik qabul qilgich.
UT, Mq, OUz va UT, Mq, Oqq mos ravishda A va B oxirgi stansiyalarining uzatish va qabul qilish traktlarini tashkil etadi. Oraliq stansiyalarda OR, KOK o‘rnatiladi. Tolali optik liniya traktiga OUz, OT, OR, KOK, Oqq kiradi.
1.2 – rasmda ko‘rsatilganidek, uzatuvchi stansiyadan N birlamchi elektrik signallar uzatish tizimiga tushadi. UT chiqishidan ko‘p kanalli elektr signali moslashtiruvchi qurilmaga beriladi. Mq da bu signal tolali optik liniya trakti bo‘ylab uzatiladigan ko‘rinishga o‘zgartiriladi. Optik uzatgichda elektr signali optik tashuvchini modulyatsiyalash yo‘li bilan optik signalga aylanadi. So‘ng bu optik signal optik tola bo‘ylab uzatiladi.
Optik signal tola bo‘ylab tarqalganda so‘nadi va buziladi. Optik signallarni uzoq masofalarga uzatish maqsadida ma’lum oraliqlarda signallarning buzilish darajasiga qarab regeneratorlar yoki kvant optik kuchaytirgichlar o‘rnatiladi. Regenerator kirishida optik signallar elektr signaliga, chiqishida esa elektr signaldan optik signalga aylantiriladi, ya’ni regeneratorlarda elektr signallar kuchaytiriladi, sozlanadi va boshlang‘ich shakli tiklanadi. Kvant optik kuchaytirgichlari qo‘llanilganda esa so‘ngan optik signallar elektr signaliga aylantirib o‘tilmasdan kuchaytiriladi.
qabul quluvchi B oxirgi stansiyada teskari jarayon amalga oshiriladi. OA da optik tashuvchini informatsion signal bilan modulyatsiyalash uchun chastota modulyatsiyasi (ChM), faza modulyatsiyasi (FM), amplituda modulyatsiyasi (AM), qutblangan modulyatsiya (qM), jadallik bo‘yicha modulyatsiyalash va modulyatsiyaning boshqa turlarini qo‘llash mumkin. Optik nurlanishning jadallik bo‘yicha modulyatsiyalash turi ko‘proq qo‘llaniladi. Bunga sabab, bu modulyatsiya turi keng chastota diapazonida optik uzatgichlarda qo‘llaniladigan oddiy texnik qurilmalar yarim o‘tkazgich nurlanish manbalari (yorug‘lik diodi, lazer diodlar) uchun bajariladi. Yarim o‘tkazgich manbaning nurlanish jadalligini boshqarish uchun modulyatsiyalaydigan signal bilan mos holda injeksiya tokini o‘zgartirish yetarlidir. Bu tok kuchaytirgich ko‘rinishidagi elektron sxema yordamida oson amalga oshiriladi. Optik nurlanishning jadallik bo‘yicha modulyatsiyasi teskari jarayon-optik signalni elektr signaliga aylanish masalasini yengillashtiradi. Darhaqiqat, fotoqabul qilgich tarkibiga kiruvchi fotodetektor kvadratik asbob hisoblanib, uning chiqishidagi tok optik maydon amplitudasining kvadratiga proporsional.
Jadallik bo‘yicha modulyatsiyalangan optik signalni bevosita fotodetektorga berib, osongina uning boshlang‘ich signal ko‘rinishini saqlagan elektr signaliga aylantirish mumkin. Optik signallarni qabul qilishning bu usuli to‘g‘ridan-to‘g‘ri fotodetektorlash usuli deyiladi.
1.2 – rasm. OTA tizimining tuzilish sxemasi

Hozirgi kunda OA ning oxirgi qurilmalari sifatida raqamli uzatish tizimlari (RUT)dan foydalanilmoqda. Chunki RUT analog uzatish tizimlariga qaraganda quyidagi afzalliklarga ega: shovqin bardoshliligi yuqori, signalni uzatish sifati liniya trakti uzunligiga kam bo½liq, texnik iqtisodiy ko‘rsatkichlari yuqori va boshqalar. Kanallari chastota bo‘yicha bo‘lingan analog uzatish tizimlarining bir qancha kamchiliklari tufayli ularning OA da qo‘llanilishi chegaralangan.