Radyolink

Erdfunkstelle Raisting için Raisting, Bavyera, Almanya'daki bir parabolik uydu anteni

Radyolink iki nokta arasında elektromanyetik dalgalarla iletişim için kurulan düzenektir. Bu düzenekle sadece iki nokta arasında iletişim sağlanır. Yani radyo ve televizyon vericilerinin aksine yapılan yayın dar bir koridor içinde yönlendirilmiş yayındır ve bu dar koridor dışında izlenemez. Düzenek genellikle telefon santralleri arasında veya radyo televizyon stüdyoları ile radyo televizyon vericileri arasında kurulur.

Bunun yanında network sistemlerinde L1 (layer 1) seviyede iletişim elemanı (ethernet ya da fiber optik kablo yerine) kullanılmaktadır. Bant genişliğinin yüksek olması ve kablo hat kiralarını ortadan kaldırması tercih sebebidir.

Radyolink girişindeki sinyal

Radyolink sistemleri uzun mesafe telefon görüşmelerinde santraller arasında kullanılabilir. Telefon kanalları öncelikle taban bant (baseband) adıyla birleştirilir. Birleştirme işlemine çoklamak (multiplex), birleştiriciye ise çoklayıcı denilir. Kanal sayısı 10, 60, 180, 960, 1800 veya daha fazla olur.

Radyolink sistemleri yayıncılıkta da ses (AF) ve görüntü (VF) sinyalini stüdyolardan vericilere veya uydu istasyonlarına taşımak için kullanılır. Bu durumda taban bant genellikle bir görüntü ve dört sesten oluşur. (Ses kanallarından biri televizyon vericisi için, diğer üç ses ise radyo vericileri için kullanılabilir.) Çoğu kez bilgi bandı içinde iç hizmet için daha düşük kalitede ses kanalı da olabilir. Bant genişliği taşınan bilgiye bağlıdır

Frekans

Profesyonel radyolink sistemlerinin (microwave link) taşıyıcıları genellikle 6 GHz ile 38 GHz arası veya üstündeki frekanslardadırlar. Bu frekanslarda kullanılan antenler de parabolik antenlerdir. Ancak kimi radyolink sistemleri UHF bandını kullanırlar. Bu durumda antenler de Yagi antenlerdir.

Radyo frekans sinyali zaman paylaşımlı veya frekans paylaşımlı olabilir.

Radyolink sisteminin gücü

Radyolink sistemlerinin çıkış gücü radyo ve televizyon vericilerinden çok daha düşüktür. Çünkü radyo ve televizyon vericileri dört bir yöndeki alıcılara yönelik oldukları için nispeten düşük anten kazançlarına sahiptir (Televizyonda genellikle ≤ 13 dB, radyolarda daha da düşük). Buna karşılık, radyolink sistemlerinin amacı dört bir yöne değil, tek bir yöne yayın yapmaktır. Bu sebepten radyolink sistemleri çok yüksek anten kazançlarına sahip olabilirler (≥ 40 dB). Bu kazanç farkı radyolink sistemlerinin yönlendirildikleri yönde aynı güçte bir vericiye göre, yüzlerce kez daha güçlü alınabilecekleri anlamına gelir. Bu sebepten, çoğu kez birkaç watt gücünde bir cihaz çıkışı bile yeterlidir. Bu güç ile radyo frekans sinyali kaliteden ödün verilmeksizin (arazi şeklinin uygun olması kaydıyla) 100-110 km uzaklığa erişebilir.

Terminal ve tekrarlayıcı

Şayet iletişim yakın iki nokta arasında olacaksa, sistem iki istasyondan oluşur. Şayet iletişim uzak iki nokta arasında olursa, sistem bir zincir oluşturan çok sayıda istasyondan oluşur. Mesela Ankara Adana arasında biri Ankara, üçü Konya, biri Karaman, dördü Mersin ve biri de Adana illerinde olmak üzere 10 istasyonluk bir zincir vardır. Bu istasyonlar aldıkları sinyali frekans değişikliği ile bir sonraki istasyona iletirler. Kimi istasyonlarda radyolink cihazı içindeki iç iletişim, ara frekansta yapılır. Bu tür istasyonlara tekrarlayıcı (repeater,relay) denilir. Bu tür istasyonlardan çevredeki santral ya da verici istasyonlara dağıtım yapılamaz. Kimi istasyonlarda ise taban bant elde etmek ve dağıtım yapmak imkânı vardır. Bu tür istasyonlar terminal adını alırlar.

Dünyanın küreselliği sorunu

Radyolink sistemlerinin kullandığı frekans bantlarında iletişim aradaki engellere karşı çok duyarlıdır. Bu sebepten planlama yapanlar hem iki radyolink istasyonu arasında fiziki engel olmamasına, hem de Dünya’nın küreselliği sebebiyle istasyonlar arasına küre kabarıklığının girmemesine dikkat ederler. Şekilde R ile Dünya yarıçapı, y ile radyolink istasyonu yüksekliği ve d ile de iki istasyon arası maksimum erişim uzaklığının yarısı gösterilmiştir. Geometrik ilişkiler kullanılırsa;

$d\approx {\sqrt {2\cdot R\cdot y}}$

Ne var ki, bu hesap yapılırken, şekildeki gibi radyo frekans sinyalinin gittiği yolun bir doğru olduğu varsayılmıştır. Gerçekte sinyal bir ölçüde Dünya küreselliğini izler. Bu sebepten, Dünya küreselliği hesaba katılırken, gerçek yarıçap değil, yarıçapın 4/3 ü hesaba katılır. Bu faktör istasyonlar arası maksimum erişim uzaklığının yaklaşık olarak % 15 daha fazla olması anlamına gelir. Planlamacılar aşağıdaki amprik formülü kullanırlar

$d\approx {\sqrt {2\cdot k\cdot R\cdot y}}$

Burada k 4/3 faktörüdür.Şayet Dünya yarıçapı 6370 km kabul edilirse, kısaca

$d\approx 130\cdot {\sqrt {y}}$

Örnek

İki istasyondan biri deniz seviyesinde diğeri 1200 metrede ise ve iki istasyon arasında hiçbir fiziki engel yoksa maksimum erişim uzaklığı şu şekilde hesaplanır:

R= 6370 km, k=4/3 ve y = 1.2 olduğuna göre,

$d\approx {\sqrt {2\cdot k\cdot R\cdot y}}={\sqrt {2\cdot {\frac {4}{3}}\cdot 6370\cdot 1.2}}\approx 142{\mbox{ km}}$

Şayet iki istasyon da 1.2 km yükseklikte ise maksimum uzaklık bunun iki mislidir.

Sönümlenme

Radyolink frekanslarında atmosferik koşullar sinyal erişim uzaklığı üzerinde çok etkilidir. Yukarıda verilmiş olan 4/3 faktörü normal hava koşulları içindir. Ancak kötü hava koşullarında zaman zaman bu faktör (ve dolayısıyla erişim uzaklığı) değişir. Hatta bazen, sinyal Dünya küreselliğine uymak şöyle dursun, tam tersine bir yol da izleyebilir (k < 1). Sonuç iletişimin kesilmesidir. Bu olaya sönümlenme (fading) denilir. Sönümlenme etkisini azaltmak amacıyla, çeşitli yöntemler kullanılır. Bunlar arasında bazıları şu şekilde özetlenebilir:

• İki farklı frekans kullanmak (frequency diversity)
• Aynı sinyali hem yatay hem düşey polarizasyonla yayınlamak (polarization diversity)
• Sinyali farklı yükseklikteki iki anten ile yayınlamak (space diversity).

Bu gibi çözüm yollarına rağmen, hiçbir radyolink sistemi tam olarak sönümlenme riskinden uzak değildir. Ancak sönümlenme süresinin ihmal edilebilir olması yeterli sayılır. Mesela, birçok sistemde kıstas tüm zamanların en az %99,99 unda sönümlenmesiz yayındır.

Ayrıca bakınız

• Televizyon vericisi
• Telefon santralı
• Diversite