Radiolänkens utveckling

Redaktören har glädjen att informera om en serie artiklar kommer i denna utgåva och några till. Var med på en djupdykning i radiolänkens historia ur olika perspektiv!

Jag som är författare och fotograf till denna artikel heter Kennet Ydresjö, sändaramatör SM6LUV. Jag har i stort sett alltid arbetat med radio i olika former och sammanhang, men allra mest arbetat med radiolänkteknik, med början på Televerket 1970 som nyexaminerad elektronikingenjör. Därefter arbetade jag hos andra statliga aktörer som använder radiolänk, och senare för Ericsson som senior radiolänkexpert.

Jag har blivit medlem i Radiomuseet för att kunna ge min del av radiolänkkunskap och erfarenhet, detta för att kunna hjälpa till att bevara kunskap och materiel som användes till att bygga ett helt nytt nätverk baserat på radiolänkteknik, en viktig del av vår radiohistoria.

Den första radiolänkförbindelsen som etablerades skedde 1931 över engelska kanalen. Det första FM modulerade systemet kom 1939. 1951 var året då ITU, Europeiska Teleunionen bestämde att radiolänk skulle vara likvärdigt med kabel.

Mycket vatten har runnit under broarna sedan jag som ung nyexaminerad teleingenjör stod framför dörren till Brudaremossen Göteborgs FM/TV station för att få följa denna utveckling.

Brudaremossen FM/TV station, Göteborg. Bilden tagen från toppen av masten 300 m.

Det fanns sedan tidigare etablerade radiolänksträckor för både telefoni och TV/radio. Men med dagens mått var det inga sofistikerade system, utan utrustningar för FM 4 GHz och en uteffekt på 40 dBm, alstrade av ett TWT, vandringsvågrör, upp till en antenn med förstärkningen på ca 35dBi, sammankopplade av styva vågledare av koppar, modell stuprör. Med detta nådde man till nästa radiolänktorn på 50 km avstånd.

Bilden visar hur vågledare och stativ kopplas samman

Kapaciteten var 960 telefonikanaler eller en TV kanal med l5,5 MHz bandbredd, och ljud via en “TÖB” ton över bildsystem. För att säkerställa överföringen mot avbrott byggdes system med fyra ordinarie kanaler, och en extra i reserv. Om en kanal gick ner, så kopplades trafiken automatiskt över till reservkanal, av en hjälplänks omkopplingsutrustning. Om detta inte fungerade så kom den välbekanta skylten ”LÄNKFEL” upp i rutan!

Utrustningen var modulärt uppbyggt för att lätt kunna byta enheter. Dessa enheter var tunga och krävde separata kablar för högspänningen och slangar för luftkylning. Så att arbeta med att byta eller trimma någon enhet utanför stativet var inte helt enkelt, då spänningen i stativet var 1000V! Här fick man lära sig den ”hårda” vägen! Utvecklingen fortsatte med mer kapacitet och högre frekvenser. Halvledare ersatte gamla radiorör, men fortfarande var radiolänk ett dyrt sätt att bygga förbindelser på och ställde stora krav på projekteringen. Det gällde framför allt mastplatsens placering, med tillgång på både väg och kraft.

Antenn på hustak i Guldheden
Bersjötornet, Torn med mast

Radioutrustningarna krävde en hel del arbete med underhåll och periodiska mätningar av nivåer och brus för att överföringskvaliteten skulle hålla specificerade krav.

Bilden till höger visar en mätplats för analog radiolänk av BB nivå och brus.

I bakgrunden en NERA 1800 kanaler radiolänk Mätinstrumenten överst är en Siemens nivåmätplats, under den en brusmätplats och ovanpå är mottagaren placerad, tillverkad av det tyska företaget Wandel & Golterman.

Telefonnätet skulle digitaliseras och även TV sändningarna skulle sändas digitalt, samtidigt som utvecklingen av halvledare lade grunden till det digitala pulse-code modulation (PCM) systemet.

En process startade med att de analoga radiolänkssystemen fasades ut och ersattes med PCM modulerade utrustningar, med kapaciteten 140 Mbit, levererade av japanska Nippon Electric Company – NEC.

Även andra stora projekt hade startat upp som skulle använda den nya PCM tekniken, digitaliseringen av det publika telefonnätet. Norrland var en del av landet med stora avstånd som behövde mycket kapaciteten och utbyggnaden av Nordic Mobile Telephony (NMT) var i gång. För detta behövdes kraftig nyetablering för att möta den stora efterfrågan.

Ett helt nytt radiolänkskoncept dök upp på marknaden i början på 80-talet, som Ericsson kallade för Mini Link.10.

Radioenheten är placerad bakom antennen, med kraft och signalbehandling inomhus. Med en smidig kabel mellan dessa enheter, behövde ingen vågledare monteras. Det fanns en byggstandard för inomhusdelen, redan använt inom rackmontage för utrustning vid stationsbygge, vilket gjorde det enkelt att montera racket i befintligt stativ.

Mini Link 10 med
flatplansantenn sedd bakifrån

Den första versionen av Mini Link 10 hade utfrekvensen 10GHz, med kapaciteten 2 Mbit, men kunde med byte av basband kort kunde användas för video 5,5 MHz. Antennen var standard flatplan, och köptes med parabolantenn. Det var detta alternativ som Televerket använde.

Radiolänksträckor som anslöts mot en mobilradiobas hade ofta fördelen att det fanns en mast att placera radioutrustningen i. För att kunna få till en sträcka med lågt BER (bit error ratio) krävdes det projekteringsarbete med kartstudier av den aktuella sträckan, som nu bara var ett sträck på kartan! Det som krävs är en fri fresnelzon (dvs det område som måste vara fritt från hinder för att inte förorsaka dämpningar på sträckan) så man vet vilken höjd antennerna skall monteras på för att få en bra HF linsignal, den skall var över -70 dBm som är tröskelvärdet. Senare införskaffades en dator med ett karthanteringsprogram RAPS. Detta var verkligen ett tidsbesparande verktyg. Från veckor med arbete, var vi nu nere i dagar.

Men resor till stationsplatserna för att undersöka omgivningen måste göras. Även sträckan undersöktes på plats, om vi hade misstänkta hinder som kunde orsaka dämpning i Radiofrekvens strålen.

Älvsborgsbron södra
Container med mast på taket

Allt fler radiobas- och telefonstationer behövde och fick anslutning till nätet med
radiolänk. Byggnationen varierade från broar med höga pelare för wirar som Älvsborgsbron till telefonstationer byggda som “riktiga” hus, hustak, eller höga skorstenar och containrar.

Många av nya radiolänk förbindelser var utökningar, där man ville ha ett utbrutet abonnentsteg i en automatstation eller annan kund. Här fanns ett hus men ingen mast! Detta löstes detta på smart sätt – en belysningsstolpe användes för att sätt upp antenn, och radioenheten monterades inomhus.

På ställen där det redan fanns en högt belägen mast att använda kunde det bli riktigt trångt. För det är ju inte alltid bäst att sitta högst upp på grund av risk för markreflexer.

För en attraktiv masplacering gäller ett kreativt sätt att montera antennerna.

Nästa artikel kommer att berätta om hur radiolänk tekniken tidigt användes av Teleket för att sända “ live “ för SVT (Sverige Television) från evenemang som fotboll mm. och ett intressant projekt med mobil radiolänk som utfördes tillsammans med Polisen.

Kenneth Ydresjö