1.2. Остаточное затухание/усиление (оз) ктч – аr и его частотная характеристика (чхоз) – аr(f)

1.2.1. Определения остаточного затухания.

Первое определение: остаточным затуханием (ОЗ) КТЧ называется его рабочее затухание, измеренное на частоте 1020 (800) Гц при номинальных нагрузках 600 Ом:

где: Р₀ — мощность, которую генератор частоты 1020 (800) Гц отдает согласованной нагрузке;

P_Н — мощность, выделяемая на нагрузке канала.

Физическая сущность названия «остаточное затухание» видна из другого определения.

Второе определение: остаточное затухание КТЧ — это разность между суммой всех затуханий и суммой всех усилений в канале при условии согласованного включения элементов:

где: — затухание i-го элемента канала;

— усиление j-го усилителя в канале.

Если первая сумма больше второй, то в канале остаточное затухание. Если же, наоборот, и вторая сумма больше, то остаточное затухание будет отрицательным, значит, в канале не затухание, а усиление.

Третье определение остаточного затухания наиболее приемлемо в практике: остаточным затуханием КТЧ называется разность между уровнями сигнала частотой 1020 (800) Гц на входе и выходе, канала при согласованных включенных генераторе и измерителе уровня (Z_Г=Z_ВХ, Z_ИУ=Z_ВЫХ; Z_ВХ = Z_ВЫХ = 600 Ом):

a_r = p_ПЕР  р_ПР = p_ВХ  р_ВЫХ .

Остаточное затухание и особенно его стабильность во времени является одним из основных параметров, обеспечивающих качество передачи сигналов. Снижение уровня принимаемого сигнала ухудшает слышимость телефонной передачи, а в сочетании с другими мешающими факторами может вызвать ошибки в приеме сигналов передачи данных, тонального телеграфа и др. При значительных снижениях уровня (ниже порога чувствительности приемных устройств) прием дискретной информации становится невозможным.

1.2.2. Нормирование уровней и остаточного затухания.

Номинальные значения уровней и остаточного затухания нормируются для различных режимов КТЧ на частоте 1020 (800) Гц (табл.1).

Погрешность установки ОЗ должна быть не более 0,5 дБ (0,05 Нп).

Нормируется также стабильность остаточного затухания во времени.

Табл.1.

Режим КТЧ	Уровень на входе канала рПЕР, дБ (Нп)	Уровень на выходе канала рПР, дБ (Нп)	Остаточное затухание ar, дБ/Нп
4 ПР ОК	-13 (-1,5)	+4.0 (+0,5)	-17,0 (-2,0)
4 ПР ТР	+4.0 (+0,5)	+4.0 (+0,5)	0 (0)
2 ПР ОК	0 (0)	-7,0 (-0,8)	7,0 (0,8)
2 ПР ТР	-3,5 (-0,4)	-3,5 (-0,4)	0 (0)

Стабильность ОЗ на сетях связи нормируется статистически. Величина среднеквадратического отклонения ОЗ КТЧ во времени от его среднего значения на частоте 1020 (800) Гц должна быть не более 1,0 дБ (0,12 Нп) для простого КТЧ протяженностью 2500 км при наличии в трактах автоматической регулировки усиления (АРУ) и 1,5 дБ (0,17 Нп) для трактов без АРУ. Разность между средней и номинальной величинами ОЗ должна быть не более 0,5 дБ (0,06 Нп).

Максимальное отклонение ОЗ простого КТЧ протяженностью 2500 км за 1 час от его номинального значения при наличии в трактах АРУ должно быть не более 2,2 дБ (0,25 Нп) с вероятностью 0,95.

При n простых КТЧ указанные отклонения ОЗ увеличиваются в раз.

3. Измерение и оценка ОЗ.

Схема измерения ОЗ (остаточного усиления) КТЧ в режиме 4ПР ОК приведена на рис.6.

Порядок измерений:

1. Подать на вход КТЧ (гнезда «ПЕР») в точку номинального относительного уровня минус 13дБ (1,5 Нп) от измерительного генератора (ИГ) с выходным сопротивлением Z_Г =600 Ом сигнал с частотой 1020 (800) Гц и измерительным уровнем минус 23 дБ (2,5 Нп), т.е. на 10 дБ (1 Нп) ниже номинального, так чтобы р_ПЕР = 23 дБ.

2. На противоположной станции подключить к выходу канала в точке номинального относительного уровня плюс 4дБ (+0,5 Нп) измеритель уровня (ИУ) с входным сопротивлением Z_ИУ= 600 Ом. Установить регулятором канала (регулировкой усиления УНЧ на выходе канала) уровень р_ВЫХ р_ПР = 6 дБ (0,5 Нп).

3. Определить ОЗ по следующему выражению:

a_r = p_ПЕР  р_ПР = p_ВХ  р_ВЫХ

или остаточное усиление = p_ПЕР  р_ПР = p_ВХ  р_ВЫХ.

Рис.6. Схема измерения остаточного затухания

4. Произвести измерение и установку ОЗ (остаточного усиления) КТЧ в обратном направлении передачи.

Примечания: 1. Измерение и установку ОЗ (остаточного усиления) КТЧ в режиме 4ПР ОК можно проводить одновременно в обоих направлениях передачи.

2. Измерение в других режимах канала проводится аналогично с учетом номинальных уровней передачи.

3. Измерения с использованием номинальных уровней передачи можно проводить только в часы наименьшей загрузки системы передачи и во время настроечных работ.

Остаточное затухание (остаточное усиление) считается в норме, если его значение равно номинальному (см. табл.1) с точностью ±0,5 дБ. (±0,06 Нп).

Измерение величины среднеквадратического отклонения ОЗ (остаточного усиления) от его среднего значения выполняется аналогично описанному выше в течение не менее 3 суток с отсчетом показаний через 1 час. В период измерений запрещается производить регулировки усиления в измеряемом канале. Рассчитанные значения среднеквадратического отклонения сравниваются с нормой.

Для определения максимального отклонения ОЗ (остаточного усиления) от номинального значения отсчеты показаний производятся в течение часа через одну минуту. Вычисляется процент случаев N, когда максимальное отклонение остаточной затухания от его номинального значения превышает норму, по соотношению

N = %,

где: k — общее число измерений;

k₀ — число измерений, при которых отклонение ОЗ от номинальной величины не превышает нормы.

Канал считается в норме, если не более 5% измерений отклоняется от номинальных значений ОЗ (остаточного усиления).

0. Определение частотной характеристики остаточного затухания.

Частотной характеристикой остаточного затухания (ЧХОЗ) называется зависимость ОЗ от частоты .

Этот параметр определяет амплитудно-частотные искажения (АЧИ) сигнала, передаваемого по каналу. Они обусловлены главным образом количеством и качеством ФК/ПКФ (см. рис.1) в аппаратуре канального преобразования ОП и ПТ по ТЧ.

Поскольку каждый транзит по ТЧ увеличивает количество каскадно включенных в канал ФК/ПКФ, очевидно, что с увеличением числа транзитов по ТЧ ухудшается ЧХОЗ (увеличиваются АЧИ сигнала, особенно на краях ЭППЧ КТЧ).

АЧИ в КТЧ отрицательно сказываются на качестве передачи сигналов любого вида связи, но особенно существенно влияют на передачу дискретной информации (сигналов передачи данных, тонального телеграфирования и др.).

Для устранения этих АЧИ производится корректирование ЧХОЗ в КТЧ с помощью амплитудно-частотных корректоров, которые устанавливаются в цепи обратной связи УНЧ тракта приема аппаратуры канального преобразования (см. рис.1).

0. Нормирование ЧХОЗ.

ЧХОЗ нормируется в ЭППЧ и одновременно эта характеристика определяет такую полосу.

Определение: ЭППЧ — это такая полоса частот КТЧ, в пределах которой при максимальной дальности связи ОЗ превышает свое значение на частоте 1020 (800) Гц не более чем на 8,7 дБ (1,0 Нп).

Нормы на ЧХОЗ КТЧ задаются в виде зависимости a_r =(f), т.е. отклонения между ОЗ на данной частоте и ОЗ на частоте 1020 (800) Гц:

a_r = a_rf  a_{r 1,02 (0,8)}.

Для КТЧ нормы задаются для различного числа каскадно-соединенных простых КТЧ, которые приводятся в нормативных документах.

Кроме того, требуется, чтобы в полосе частот 400…3000 Гц разность между двумя значениями ОЗ, измеренными на двух любых частотах, отстоящих одна от другой на 200 Гц, не превышала значения 2 дБ (0,23 Нп).

Таблицы настроечных норм КТЧ для конкретных АСП приводятся в соответствующих технических описаниях, а эксплуатационные нормы приводятся в специальных нормативных документах или разрабатываются и утверждаются для конкретных МСП и узлов связи в установленном порядке.

Нормирование ЧХОЗ в соответствии с рекомендациями МККТТ осуществляется для простого КТЧ и для составного КТЧ с максимальным числом транзитов по ТЧ (k=11), т.е. в составном КТЧ, включающем n=12 простых каналов. Суммирование АЧИ в зависимости от числа простых КТЧ производится по следующей формуле:

, ()

в которой первый член суммы учитывает регулярную, а второй – случайную составляющие. Коэффициенты определяются аналитически для каждой области частот следующим образом.

Известны нормы (графики – шаблоны ЧХОЗ рис.6) на один простой (точечная линия) и на составной КТЧ максимальной дальности и структуры n=12 (сплошная ломаная линия). Тогда, для каждой области частот с известными и можно составить два уравнения:

.

Из системы уравнений для каждой области частот находят коэффициенты , по которым, используя формулу для (), определяют нормы и строят графики-шаблоны ЧХОЗ составного КТЧ, включающего несколько (n) простых каналов.

Для удобства пользования на узлах связи по таблицам или по расчетам строятся графики-шаблоны ЧХОЗ КТЧ для его различной структуры (количества простых каналов).

Рис.7. Графики – шаблоны ЧХОЗ КТЧ

Если измеренная ЧХОЗ не выходит за пределы заштрихованной части, то КТЧ по ЧХОЗ находится в норме.

0. Измерение и оценка ЧХОЗ.

Измерение ЧХОЗ (усиления) производится с помощью встроенных приборов, а также с использованием измерительных приборов (панорамных или с фиксированными частотами) типа ИП ТЧ; П-321М; GMU 203; ИУ-1-10; ЕТ-70Т/V и А; ИП-150; ИП-300; ИЧХ-300 и т.п.

Измерение ЧХОЗ при использовании измерительных приборов с фиксированными частотами производится в следующем порядке (рис.6).

1. Установить номинальное ОЗ КТЧ на частоте 10200 (800) Гц.

2. Подать поочередно на вход КТЧ от ИГ с 600-омным выходом сигналы частот 300, 400, 600, 1200, 1400, 1600, 2000, 2400, 3000, 3400 Гц с постоянным измерительным уровнем минус 23 дБ (2,5 Нп).

3. Измерить уровень этих частот на выходе тракта приема КТЧ ИУ с 600-омным входом.

4. Вычислить неравномерность ОЗ по выражению

= р_{ПР 1020 (800)}  р_{ПР f} ,

где: р_{ПР f} ( )  уровень приема сигнала на выходе КТЧ на измеряемой частоте;

р_{ПР 1020 (800)} ( )  уровень приема сигнала на частоте 1020 (800) Гц.

5. Аналогично провести измерение в обратном направлении передачи.

Если неравномерность частотной характеристики канала выходит за пределы графика-шаблона (рис.7), то необходимо произвести ее коррекцию путем перепайки корректирующих контуров в цепи обратной связи УНЧ тракта приема КТЧ (рис.1).