книги / Многоканальная связь и РРЛ

использовании для формирования линейного спектра частот од­ ной ступени преобразования необходимо было бы иметь 60 раз­ личных номиналов несущих частот. При использовании много­ кратного и группового преобразования, их число уменьшилось до 18.

Однако в многоканальных системах передачи, использующих многократное и групповое преобразование, сложно осуществлять выделение каналов в промежуточных усилительных станциях. Кроме того, к качественным показателям устройств группового оборудования необходимо предъявлять высокие требования, осу­ ществить которые сложно.

Расположение спектра каждого канала в линейном спектре частот, полученное путем многократного преобразования, удобно характеризовать так называемой виртуальной несущей частотой. Виртуальной несущей частотой называется воображаемая несущая частота, с помощью которой можно было бы исходную полосу частот переместить в линейную путем однократного преобразо­ вания (минуя все промежуточные ступени преобразования). Пояс­ ним это понятие рис. 1.6. Первый канал системы передачи К-60

I

12,3 1Sfi-

Рис. 1.6

занимает в линейном спектре полосу частот 12,3—15,4 кГц. Эта полоса образуется путем трехступенного преобразования. Как видно из рис. 1.6, виртуальной несущей частотой, с помощью ко­ торой исходный сигнал 0,3—3,4 кГц мог бы быть перенесен в ли­ нейный спектр 12,3—15,4 кГц одной ступенью преобразования, является частота 12 кГц. Легко видеть, что виртуальная несущая частота занимает в линейном спектре канала то положение, кото­ рое занимала бы в нем нулевая частота, если бы она имелась в исходном спектре.

Выше отмечалось, что оконечная аппаратура всех многоканаль­ ных систем передачи строится на основе типового каналообразующего оборудования. При создании этого оборудования учиты­ валась практика построения его в других странах и рекомендации МККТТ, так как оно должно обеспечить организацию как нацио­ нальной, так и международной сети связи. В связи с этим в каналообразующей аппаратуре в настоящее время принято следую­ щее группообразоваиие. В качестве первичной группы исполь­ зуется 12-канальная группа. Вторичная группа формируется пу­ тем объединения пяти первичных групп, третичная группа — пу­ тем объединения пяти вторичных трупп и четверичная — объеди­ нения трех третичных групп.

Полосы частот каждой из групп выбирались так, чтобы абсо­ лютная и относительная ширина их были как можно меньше. При этом учитывалась возможность изготовления фильтров, выделяю­ щих полезную полосу, и необходимость выделения этих групп каналов в промежуточных усилительных пунктах.

Абсолютная ширина спектра частот первичной стандартной группы определяется полосой частот канала ТЧ, равной 0,3— ; 3,4 кГц. Однако расстояние между виртуальными несущими часто-! тами соседних каналов составляет 4 кГц. Интервалы 0,9 кГц меж­ ду полосами частот соседних каналов необходимы для обеспечения требуемой крутизны нарастания затухания фильтров при перехо­ де от полосы пропускания к полосе задерживания. Таким обра­ зом, ширина спектра первичной 12-канальной группы составляет 48 кГц.

Выбор спектра частот стандартной первичной группы основы­ вается на следующих соображениях. Относительная ширина спектра частот труппы должна быть не только как можно уже, но и -меньше двух. В этом случае вторые и более -высокие гар­ моники всех составляющих этого спектра, а также комбинацион­ ные частоты второго -порядка оказываются вне полосы группы. С этих позиций желательно выбирать спектр группы в области более высоких частот. Однако это потребовало бы использовать несущие частоты более высоких значений, что усложнило бы ге­ нераторное оборудование. С этих позиций опект-р группы жела­ тельно выбирать в области более низких частот. В качестве ком­ промисса был выбран спектр 60—108 кГц. В этом диапазоне час­ тот оказалось удобным осуществить изготовление и эксплуатацию кварцевых и магнитострикционцых фильтров, которые использу­ ются аз ряде стран для подавления неиспользуемой боковой поло­ сы при формировании спектра первичной группы с использова­ нием одной ступени преобразования. В этом диапазоне частот такие фильтры обладают достаточно хорошей однородностью и высокой стабильностью характеристик.

Формировать спектр этой группы можно, кроме того, посред­ ством двухкратного индивидуального преобразования или путем объединения четырех трехканальных предгрупп.

Абсолютная ширина спектра вторичной -стандартной группы составляет 240 кГц, так как она формируется путем объединения пяти первичных групп. Полоса частот каждой из первичных групп с помощью группового преобразования перемещается таким об­ разом, что общая полоса частот вторичной стандартной группы становится равной 312—552 кГц.

Третичная стандартная группа занимает -спектр 812—2044 кГц. Формируется она из .пяти вторичных -стандартных групп с помощью группового преобразования. Между преобразованными 60-каналь- ньши группами введены частотные промежутки по 8 кГц, которые необходимы для -облегчения задачи выделения 60-канальных групп из этой группы на промежуточных станциях.

Четверичная стандартная группа занимает полосу частот 8516—12 388 кГц. Формируется она путем объединения трех тре­ тичных групп. Частотные промежутки между преобразованными 300-канальным'и группами выбраны равными 88 кГц.

1.3. Двухсторонняя передача сигналов

Каналы многоканальных систем передачи являются односто­ ронними, так как содержат усилительные устройства, усиливаю­ щие сигналы только в одном направлении. Однако на практике часто возникает необходимость передачи сигналов во встречных направлениях, т. е. необходимость создания двухсторонних кана­ лов. Прежде всего такие каналы необходимы при передаче те-* лефонных сигналов. Двухсторонний канал осуществляется как со­ четание двух односторонних встречных каналов и является четырехпроводным каналом. При подключении к этому каналу мест­ ной сети, являющейся двухпроводной, необходимо использовать развязывающие устройства (рис. 1.7). Как видно из рисунка, для того чтобы разные направления передачи были взаимонезависимыми, необходимо, чтобы затухание развязывающего устройства в направлении 3—4 (4—3) было достаточно большим.

Рис. 1.7

Двухсторонняя связь может быть организована по однополос­ ной четырехпроводной, двухполосной двухпроводной или однопо­ лосной двухпроводной системам. При однополосной четырехпро­ водной системе (рис. 1 .8) используются две двухпроводные цепиз

ся вдвое меньшая полоса частот, чем при четырехчастотном, поэто­ му в современных многоствольных РРЛ, как правило, использует­ ся это распределение. При двухчастотном распределении могут возникнуть номехи, обусловленные приемам сигналов с противо­ положного направления передачи. Однако принятием специальных мер эту помеху можно значительно уменьшить.

Как видно из рис. 1.10, передача и прием радиосигналов про­ изводится на разных радиочастотах, благодаря чему передатчик не оказывает мешающего действия на приемник. Разделение час­ тот осуществляется разделительными полосовыми фильтрами. Для устранения возможной связи между передатчиком и приемни­ ком, работающих в разных направлениях, на промежуточной станции производится смена частот.

В многоканальной РРЛ, использующей двухчастотное распре­ деление рабочих частот, частоты передачи и приема каждого ство­ ла отличаются на одну и ту-лее величину, равную нескольким сот­ ням мегагерц. Распределение частот многоствольной РРЛ приве­

стем, как показано на рис. 1.12. В настоящее время эта Система используется крайне редко, что обусловлено низкой устойчиво^

Р яь . Ш

стью усилителей двухстороннего действия, приводящей к необхо­ димости уменьшения их усиления и ограничения полосы частот. Дальность связи в системе ограничена из-за снижения устойчиво­ сти при увеличении числа последовательно включенных в одну цепь двухсторонних усилителей.

Подключение местной сети к двухстороннему каналу многока­ нальной системы передачи, т. е. организация телефонного канала, осуществляется через развязывающее устройство. В качестве по­ следнего используется дифференциальная система. Дифференци­ альные системы выполняются с помощью либо дифференциально­ го трансформатора, либо резисторов в виде мостовой схемы. Прин­ ципиальная схема дифференциальной системы на трансформаторах приведена на рис. 1.13. Эти дифференциальные системы широко ис­ пользуются в многоканальных системах передачи. Зажимы 3—3 и 4—4 дифференциальной системы, к которым подключаются два встречных односторонних канала, являются диагоналями моста. В одно из плеч моста (зажимы 1 —1 ) подключается двухпроводная местная сеть. К другому плечу (зажимы 2—2) — балансный контур. Сопротивление Z2 этого контура подбирается таким, чтобы мост был уравновешен. В этом случае два встречных односторонних ка­ нала многоканальной системы передачи будут взаимонезависимыми, т. е. сигнал с выхода одного одностороннего канала на вход другого поступать не будет.

Определим сопротивление балансного контура Z2, при котором дифференциальная система будет уравновешена. При этом для уп­ рощения рассуждений будем считать, что активное сопротивление обмоток трансформатора равно нулю, индуктивность его обмоток очень' велика, рассеяние отсутствует. Так как дифференциальная система построена по принципу моста, то она будет уравновеше­ на, если будет отсутствовать передача энергии между зажимами 3—3 и 4—4. Для этого необходимо (рис. 1.15), чтобы IiWc=I2Wd- Отсюда Iill2 =WdlWc=tn. Так как I\[h—Z2/Zb то условие равнове­ сия будет иметь вид Z2=?=mZi. Коэффициент трансформации m на­ зывают коэффициентом неравноплечности. Если m= 1, то диффе­ ренциальную систему называют равноплечей, при т ф \ — нерав­ ноплечей. При подключении к четырехпроводному каналу двухсто­ роннего действия местной сети, т. е. при организации телефонного канала, применяется равноплечая дифференциальная система. Не­ равноплечие дифференциальные системы широко используются в качестве развязывающих устройств в аппаратуре систем переда­ чи, например, при подаче в тракт передачи контрольных и изме­

имея в виду, что постоянная передачи пассивного четырехполюс­ ника одинакова как для прямого, так и для обратного направле­ ний передачи. Проанализируем схемы дифференциальной системы при подключении генератора к различным ее зажимам. Внутрен­ нее сопротивление генератора берется равным входному сопротив­ лению дифференциальной системы со стороны зажимов, к кото­ рым он подключается.

Рио. 1.116

Вначале рассмотрим случай передачи сигнала от зажимов 4—'4 к зажимам 1—1, 2—2 и 3—3, т. е. генератор с внутренним со­ противлением Z4=mZi/(H-m) подключается к зажимам 4—4 (см. рис. 1.15). Затухание между зажимами 4—4 и 1—1 или 1—1 и 4—4, выраженное в децибелах, определится как a 4- i —a i-4— = 101g|P 4/Pi|, где Pi и Р4 — мощности, выделяющиеся на резис­ торах Z\ и Z4 соответственно. Согласно обозначениям, принятым в схеме рис. 1.15, можно написать, что для уравновешенной диф­

- где Р 2— мощность, выделяющаяся на резисторе Z2. Имея в виду,

так как эти зажимы находятся в разных диагоналях уравновешен­ ного моста и при подключении генератора к 'зажимам 4—4 ток через резистор Z3 не протекает.

Затухание между зажимами 1—1 и 2—2, 3—3 определим, вос­ пользовавшись схемой рис. 1.14. Так как при подключении генера­ тора к зажимам 1—1 ток в резисторе Z2 отсутствует, то затухание fli_2= a2-i = 1 0 1 g |/y /,2|= °o . Затухание между зажимами 1—1 и 3—3 или 3—3 и 1—1 будет а1-з=аз-1 = Ю 1ё|Л /Рз|, где Pi и Р 3 —