Введение

Ретрансляционная станция – электронное устройство.

В телекоммуникациях репитер – это электронное устройство, которое принимает сигнал и повторно передает его. Репитеры используются для увеличения дальности передачи, чтобы сигнал мог покрывать большие расстояния или приниматься по другую сторону препятствия. Некоторые типы репитеров транслируют идентичный сигнал, но изменяют способ его передачи, например, переходя на другую частоту или скорость передачи данных. Существуют различные типы репитеров: телефонный репитер – это усилитель в телефонной линии, оптический репитер – оптоэлектронная схема, усиливающая световой луч в оптоволоконном кабеле, а радиорепитер – радиоприемник и передатчик, повторно передающий радиосигнал. Радиорелейная станция – это репитер, используемый в радио- и телевещании.

Обзор

Когда информационный сигнал проходит через канал связи, он постепенно ослабевает из-за потерь мощности. Например, когда телефонный звонок передается по проводной телефонной линии, часть мощности электрического тока, представляющего аудиосигнал, рассеивается в виде тепла из-за сопротивления медного провода. Чем длиннее провод, тем больше потерь мощности и тем меньше амплитуда сигнала на другом конце. Поэтому при достаточной длине провода звонок станет неслышным на другом конце. Аналогично, чем больше расстояние между радиостанцией и приемником, тем слабее радиосигнал и тем хуже качество приема. Репитер – это электронное устройство в канале связи, которое усиливает мощность сигнала и повторно передает его, позволяя ему распространяться на большее расстояние. Поскольку он усиливает сигнал, ему требуется источник электропитания. Термин "репитер" возник в телеграфии в XIX веке и обозначал электромеханическое устройство (реле), используемое для восстановления телеграфных сигналов. Использование этого термина сохранилось в телефонии и передаче данных. В компьютерных сетях, поскольку репитеры работают непосредственно с физическим сигналом и не анализируют передаваемые данные, они функционируют на физическом уровне – первом уровне модели OSI; многопортовый репитер Ethernet обычно называют концентратором (хабом).

Ретранслятор оптических коммуникаций

Это используется для увеличения дальности передачи сигналов в волоконно-оптическом кабеле. Цифровая информация передается по волоконно-оптическому кабелю в виде коротких световых импульсов. Свет состоит из частиц, называемых фотонами, которые могут поглощаться или рассеиваться в волокне. Оптический репитер обычно состоит из фототранзистора, преобразующего световые импульсы в электрический сигнал, усилителя для увеличения мощности сигнала, электронного фильтра, формирующего импульсы, и лазера, преобразующего электрический сигнал обратно в свет и отправляющего его по другому волокну. Однако разрабатываются оптические усилители для репитеров, которые усиливают сам свет без необходимости его предварительного преобразования в электрический сигнал.

Радиоретранслятор

Это используется для расширения зоны покрытия радиосигнала. История радиорелейных репитеров началась в 1898 году с публикации Иоганна Маттауша в австрийском журнале Zeitschrift für Electrotechnik (т. 16, 35–36). Однако его предложение "Транслятор" было примитивным и непригодным для использования. Первая релейная система с радиорепитерами, которая действительно функционировала, была изобретена в 1899 году Эмилем Гуарини Форесио. Радиорепитеры также могут обеспечивать перевод с одного набора радиочастот на другой, например, для обеспечения взаимодействия между различными службами (например, полицией и пожарной службой города или соседними полицейскими управлениями). Они могут также обеспечивать связь с общедоступной телефонной сетью или спутниковой сетью (BGAN, INMARSAT, MSAT) в качестве альтернативного пути от источника к месту назначения. Обычно репитерная станция принимает на одной частоте (А) и передает на другой (В). Все мобильные станции принимают сигналы на канале В и передают на канале А. Разница между этими двумя частотами может быть относительно небольшой по сравнению с рабочей частотой, например, 1%. Часто репитерная станция использует одну и ту же антенну для передачи и приема; высокоселективные фильтры, называемые дуплексерами, разделяют слабый входящий сигнал от во много раз более мощного исходящего сигнала. Иногда используются отдельные места для передачи и приема, соединенные проводной линией или радиоканалом. В то время как репитерная станция предназначена для одновременного приема и передачи, мобильным устройствам не требуется громоздкие и дорогие дуплексеры, поскольку они передают или принимают только в определенный момент времени. Мобильные устройства в системе репитеров могут быть оснащены каналом "прямой связи", который позволяет осуществлять прямую связь между мобильными устройствами по одному каналу. Это может быть использовано, если мобильные устройства находятся вне зоны действия репитерной системы или для связи, не требующей внимания всех мобильных устройств. Канал "прямой связи" может соответствовать выходной частоте репитера; репитер не будет ретранслировать какие-либо сигналы на своей выходной частоте. Инженер-проектировщик системы радиосвязи проанализирует требуемую зону покрытия и выберет местоположение репитеров, высоту, антенны, рабочие частоты и уровни мощности для обеспечения предсказуемого уровня надежной связи в пределах спроектированной зоны покрытия.

Аналоговое повторяющее устройство

Этот тип используется в каналах, передающих данные в виде аналогового сигнала, где напряжение или ток пропорциональны амплитуде сигнала, как, например, в аудиосигнале. Они также применяются в магистральных линиях связи для передачи множества сигналов с использованием частотного мультиплексирования (FDM). Аналоговые ретрансляторы состоят из линейного усилителя и могут включать электронные фильтры для компенсации частотных и фазовых искажений в линии.

Цифровой ретранслятор

Цифровой ретранслятор используется в каналах, передающих данные в виде бинарных цифровых сигналов, где данные представлены импульсами, принимающими только два возможных значения, соответствующих бинарным цифрам 1 и 0. Цифровой ретранслятор усиливает сигнал, а также может выполнять повторное формирование временных интервалов, повторную синхронизацию и восстановление формы импульсов. Ретранслятор, выполняющий функции повторного формирования временных интервалов или повторной синхронизации, может называться регенератором.