книги из ГПНТБ / Бородич, Сергей Владимирович. Радиорелейная связь учебник для техникумов связи

для объединения пяти 12-канальных блоков в один 60-каналь­ ный блок, или так называемую сверхгруппу. Вторая ступень преобразования объединяет несколько 60-канальных групп для получения нужного числа ка­

456-н 504 и 504-4-552 кгц, таким образом, 60-канальная группа занимает полосу 312 -4-552 кгц.

По такому принципу построена аппаратура К-60, применяе­ мая для уплотнения симметричных кабельных линий, а также и

групп в системе К-24, что обеспечивает возможность лёгкого со­ единения двух систем. Основой системы К-60 является нестан­ дартная 60-канальная группа, построение которой отличается от стандартной (рис. 2.12) только тем, что для преобразования час­ тот 12-канального блока № 5 применяется другая групповая не­ сущая частота (444 кгц) и на выходе преобразователя выделяет-

39

ся верхняя боковая полоса. Частотный спектр нестандартной 60-канальной группы показан на рис. 2.14а.

Для получения необходимого линейного спектра в аппара­

на рис. 2.146. Как видно из рисунка, расположение первых двух 12-канальных групп (12-е- —5—10-8 кгц) такое же, как в системе К-24,

Аппаратура уплотнения на большее число каналов состав­ ляется из оборудования нескольких 60-канальных групп, объе-

Рис. 2.15. Принцип объединения нескольких 60-каналь­ ных групп

диняемых с помощью второй ступени группового преобразова­ ния частот (сверхгрупповые модуляторы СГМ и демодулятор СГД). Принцип такого объединения показан на рис. 2.15. По

этому принципу строится аппаратура уплотнения коаксиальных кабельных линий. На рис. 2.16 показан линейный спектр частот

40

960-канальной системы связи по коаксиальному кабелю. Аппа­ ратура уплотнения такой системы состоит из 16 60-канальных блоков. В современной аппаратуре уплотнения коаксиальных кабельных линий число каналов достигает 1860 и разрабаты­ вается аппаратура на 2700 каналов. Для получения такого числа каналов применяют 300-канальную группу, образованную из 5' 60-канальных групп и нескольких ступеней преобразования ча­ стоты для объединения 300-канальных групп.

§ 2.5. Новые принципы построения упрощённой аппаратуры уплотнения

Как видно из предыдущих параграфов, аппаратура уплотне­ ния, особенно на большое число каналов, отличается сложностью- и вследствие этого имеет обычно значительные габариты и вы­ сокую стоимость. Эти сложность и дороговизна аппаратуры уп­ лотнения не играют существенной роли и не сказываются на стоимости магистральных линий связи большой протяжённости, поскольку аппаратура уплотнения устанавливается только на оконечных станциях линии, стоимость которых значительно ни­ же стоимости всех линейных сооружений.

Однако при уменьшении длины линии стоимость оконечной аппаратуры уплотнения составляет всё большую часть стоимо­ сти Есей линии и уплотнение коротких линий оказывается уже экономически невыгодным по сравнению с применением обыч­ ного многопарного кабеля.

Путём применения новых типов экономичных ламп, малога­ баритных деталей и рациональных принципов конструирования удаётся уменьшить габариты и снизить стоимость аппаратуры уплотнения, но тем не менее, применение даже наиболее простых её вариантов может быть экономически выгодным только на линиях длиной более 40—60 км.

В последнее время намечается тенденция к использованию уплотнённых кабельных и радиорелейных линий в качестве сое­ динительных линий между АТС вместо многопарных кабелей. Так как длина соединительных линий обычно невелика, то та­ кое использование может быть экономически оправдано лишь при наличии простой и дешёвой аппаратуры уплотнения.

Пожалуй, наиболее сложными и дорогими элементами аппа­ ратуры уплотнения являются кварцевые фильтры, обеспечива­ ющие разделение каналов при ширине диапазона частот, отво­ димого на один канал, равной всего 4 кгц. Поэтому существен­ ное упрощение и удешевление аппаратуры может быть достиг­ нуто путём расширения частотного диапазона, отводимого на канал, и соответственного ослабления требований к фильтрам, что позволяет отказаться от применения кварцевых фильтров.

Появление новых схем так называемой многофазной (двух­ фазной и трёхфазной) модуляции, позволяющих получить подав-

4 г

ление одной из боковых полос иа выходе модулятора без фильт­ ров, облегчает решение этой задачи. 7

Принцип действия двухфазной модуляции или так называе­ мой фазоразностной схемы модуляции может быть пояснён с помощью рис. 2.17. На рис. 2.17а изображён индивидуальный

Рис. 2.17. Подавление одной боковой полосы с по­ мощью двухфазной модуляции:

а) фазоразностная схема» б) векторная диаграмма

преобразователь частоты с двухфазной модуляцией, собранный по фазоразностной схеме. На вход преобразователя подаётся разговорный ток, который, разветвляясь на две части в развязы­ вающем устройстве РУ-1, попадает через фазосдвигающие че­ тырёхполюсники ФСЧ-1 и ФСЧ-2 на входы модуляторов М-1 и М-2. Фазовые характеристики Четырёхполюсников ФСЧ-1 и ФСЧ-2 таковы, что на всех передаваемых частотах фазы разго­ ворных токов на их выходах отличаются друг от друга на 90°.

На модуляторы М-1 и М-2 подаются токи несущей частоты, сдвинутые по фазе друг относительна, друга также на 90°, что достигается включением в цепь тока несущей одного из моду­ ляторов фазового контура Ф/С. Токи с выходов М-1 и М-2 скла­ дываются в развязывающем устройстве РУ-2 и поступают на выход преобразователя.

На рис. 2.176 показаны векторные диаграммы, поясняющие работу схемы. В результате модуляции в модуляторе М-1 обра­ зуются колебания несущей и двух боковых частот, изображён­ ные векторами Um , 0 Бп и Uш соответственно. Такие же коле­

бания образуются и в модуляторе М-2, но вследствие сдвига фаз вектор несущей U И2 сдвинут относительно Um на 90°.

4 2

Если бы на модулятор М-2 разговорные токи подавались в той же фазе, что и на модулятор М-1, то векторы колебаний бо­ ковых частот занимали бы в данный момент положения, указан­ ные пунктирными стрелками. Вследствие разности фаз разго­ ворных токов на входах модуляторов векторы Um и UБ22

сдвинуты относительно этих положений на 90°. В результате на выходах модуляторов векторы UБ12 и Um оказываются всё

время в фазе, a UBn и Uт — в противофазе. При равенстве

амплитуд векторов колебания одной из боковых полос на выходе схемы подавляются.

Модуляторы М-1 и М-2 строятся по балансной схеме, следо­ вательно, колебания несущей частоты на выходе также подав­ ляются.

Очевидно, что если угол сдвига фаз между разговорными токами на входах М-1 и М-2 или между токами несущей отли­ чается от 90° или если нарушается равенство амплитуд, то по­ давление колебаний одной из боковых полос получается не­ полным.

Получение фазового сдвига разговорных токов, равного 90°,

ностной схеме существенно облегчаются, так как величина по­ давления одной из боковых полос может быть не более 3 неп.

. Такой принцип построения применён в упрощённой аппара­ туре уплотнения кабельных и радиорелейных линий КРР-30/60. На рис 2.18 показана упрощённая блок-схема 30-канального блока этой аппаратуры. В передающей части канала включена фазоразностная схема ФРС, описанная выше, а в приёмной части для разделения каналов применены простейшие полосовые фильтры ПФ, каждый из которых представляет собой два свя-

43

заиных контура. В усилителе низкой частоты УНЧ, включённом на выходе демодулятора Д, применены полупроводниковые триоды. Фильтр низкой частоты ФНЧ помогает разделению кана­ лов на приёме, так как составляющие токов других каналов, по­ падающие на демодулятор Д данного канала, вследствие срав­ нительно слабого фильтрующего действия фильтра ПФ, после демодуляции оказываются вне полосы пропускания ФНЧ.

Основной блок аппаратуры рассчитан на 30 каналов, разме­ щённых в полосе частот от 312 до 552 кгц, при ширине диапа­ зона, отведённого на канал, равной 8 кгц.

В аппаратуре КРР-30/60 содержатся два таких блока, при­ чём с помощью группового преобразования полоса частот од­ ного из блоков переносится в диапазон от 12 до 252 кгц. Таким образом, 60 каналов размещаются в диапазоне частот от 12 до 552 кгц с интервалом от 252 до 312 кгц между двумя 30-каналь­ ными группами.

Применение описанных принципов построения аппаратуры, а также применение малогабаритных деталей, полупроводнико­ вых приборов и новой технологии производства позволяют су­ щественно уменьшить габариты и снизить стоимость аппара­ туры уплотнения.

§ 2.6. Частотное уплотнение радиорелейных линий

Для частотного уплотнения радиорелейных линий приме­ няется типовая оконечная аппаратура кабельных линий, прин­ ципы построения которой описаны выше. Эта аппаратура уста­ навливается на оконечных станциях линии и соединяется со вхо­ дом передатчика и выходом приёмника радиорелейной аппа­ ратуры. Токи с выхода передающего тракта аппаратуры уплот­ нения подаются на модулятор передатчика и модулируют несу­ щие колебания сверхвысокой частоты, генерируемые передатчи­ ком. С выхода приёмника после демодуляции токи подаются в приёмный тракт аппаратуры уплотнения.

В радиоаппаратуре радиорелейных линий с частотным уплот­ нением обычно применяется частотная модуляция, так как она обеспечивает высокую помехоустойчивость связи и достатбчную линейность амплитудной характеристики тракта.

Для соединения оконечной аппаратуры уплотнения с приём­ но-передающей радиоаппаратурой радиорелейной линии долж­ ны быть выполнены следующие условия:

1) относительные уровни передачи и приёма в групповом тракте радиоаппаратуры должны быть равны соответственно уровням передачи и приёма оконечной аппаратуры;

2)входные сопротивления должны быть согласованы;

3)радиоаппаратура должна обеспечивать передачу и приём токов контрольных частот, используемых в аппаратуре уплот­ нения для автоматических регулировок. В то же время токи кон-

44

трольных частот, применяемые в самой радиоаппаратуре, не должны попадать в аппаратуру уплотнения.

Третье условие важно в случае соединения радиорелейной линии с кабельной, поскольку для нормальной работы усили­ тельных пунктов кабельной линии необходимо, чтобы эти пункты получали токи контрольных частот.

Применение однотипной аппаратуры уплотнения для радио­ релейных и кабельных линий обеспечивает возможность весьма простого соединения этих линий между собой без установки переприёмного оборудования в пунктах соединения. На рис. 2.19 изображена скелетная схема соединения кабельной и радиоре­ лейной линий. Токи, текущие по уплотнённой кабельнойлинии,

Рис, 2.19. Соединение кабельной и радиорелейной линий

из пункта А поступают на оконечную станцию радиорелейной линии. На этой станции установлен усилитель ГУ„р, компенси­ рующий затухание участка кабельной линии и выравниваю­ щий частотную характеристику группового тракта. Это обычный усилитель, применяемый на усилительных пунктах кабельной линии. Его выход соединён со входом модулятора оконечного передатчика радиорелейной линии. Токи, передаваемые по ка­ бельной линии, модулируют передатчик и передаются далее по радиорелейной линии. Токи, передаваемые в обратном направ­ лении, поступают из пункта Б по радиорелейной линии на око­ нечную станцию. Здесь они выделяются на выходе приёмника и усиливаются в усилителе ГУ пер до необходимого уровня, по­ сле чего поступают в кабельную линию. Так как групповой тракт радиорелейной линии имеет равномерную частотную характери­ стику, то частотная характеристика усилителя ГУпер должна быть такой же. Этот усилитель подобен групповому усилителю передачи, применяемому в оконечной аппаратуре уплотнения. Он может входить в состав самой радиоаппаратуры.

Линейные трансформаторы ЛТ служат для согласования вол­ нового сопротивления кабельной линии с входным сопротивле­ нием станционного оборудования, а также для защиты обслу­ живающего персонала от случайных опасных напряжений.

Иногда на промежуточных станциях радиорелейной линии требуется выделить часть телефонных каналов. Если число вы­ деляемых каналов кратно 12, то выделение может быть осу­ ществлено с помощью соответствующей аппаратуры уплотнения. В других случаях применяется специальная аппаратура выде-

45

ления каналов. Блок-схема выделения каналов показана на рис. 2.20.

Токи с выхода приёмника, принимающего сигнал с направ­ ления А, подаются на блок выделения и заградительный фильтр ЗФ через дифференциальный трансформатор ЦТ. Токи в спектре выделенных каналов не пропускаются фильтром на передатчик, работающий в направлении Б, а в блоке выделения осуществ­

направлении Б

Рис. 2.20. Выделение каналов на промежуточной станции

Вместо выделенных каналов вставляются новые. Разговор­ ные токи этих каналов с выхода соответствующего блока выде­ ления после индивидуального преобразования частот подаются на модулятор передатчика, работающего в направлении Б, вме­ сте с токами транзитных каналов, идущих с направления А в направлении Б. Точно так же осуществляется и выделение ка­ налов с обратного направления.

В простейших радиорелейных системах с очень небольшим числом каналов (2—3) иногда оконечная аппаратура уплотне­ ния входит в состав приёмно-передающей радиорелейной аппа­ ратуры оконечных станций. Так, например, построена радиоре­ лейная аппаратура РРС-1, нашедшая некоторое применение на внутриобластных связях.

§ 2.7. Понятие о способе временного уплотнения

Способ временного уплотнения известен давно и применяет­ ся в телеграфии. Принцип его заключается в поочерёдной по­ сылке в линию сигналов, передаваемых по нескольким кана­ лам. Рис. 2.21 иллюстрирует этот принцип. Входы каналов К\, К2 ■■■на передающей станции присоединены к контактам вра­ щающегося коммутатора П х. На приёмной станции имеется та­ кой же коммутатор Я 2, к контактам которого присоединены вы-

46

ходы каналов >К\ , К '2 .. . Щётки обоих коммутаторов соединены

между собой линией связи.

Если щётки передающего и приёмного коммутаторов враща­ ются синхронно, то на передающей станции в линию поочерёдно посылаются сигналы, передаваемые по каналам, а на приёмной станции эти сигналы подаются на выходы соответствующих ка­ налов. На нижней части

становить передаваемое сообщение (телефонный разговор), не­ обходимо, чтобы щётки коммутаторов вращались с большой скоростью. Механические коммутаторы, непригодны для этой цели, поэтому в многоканальных системах с временным уплот­

нением применяется электронное переключение.

Такие системы часто называют системами импульсной связи

на том основании, что передача сообщений в них осуществляется посредством импульсов

.ных импульсов тока, модулированная сообщением, переда­ ваемым в данном канале. Импульсы, соответствующие различ­ ным каналам, смещены во времени друг относительно друга так, что в промежутке между импульсами одного канала разме­ щаются импульсы остальных каналов (рис. 2.22).

На приёмной станции приёмник каждого канала отпирается только на время существования импульса данного канала и за­ перт всё остальное время, что обеспечивает разделение каналов.

47

Последовательность импульсов каждого канала (рис. 2.22) характеризуется определёнными параметрами, к которым от­ носятся:

обходимо модулировать этим разговором (сообщением) какойлибо из параметров импульсной последовательности. В зависи­ мости от того, какой из параметров модулируется, различают следующие виды модуляции импульсов (импульсной модуля­ ции) :

1)модуляция амплитуды импульсов (АИМ),

2)модуляция ширины (длительности) импульсов (ШИМ),’

3)модуляция частоты повторения импульсов (ЧИМ),

4)модуляция фазы (времени возникновения) импульсов

(ФИМ).

Восстановление разговорного тока из модулированной после­ довательности импульсов основано на том, что в частотном спектре этой последовательности присутствуют компоненты, со­ ответствующие разговорным частотам; выделение этих компонент возможно с помощью фильтра.

§ 2.8. Виды импульсной модуляции

Модуляция амплитуды является простейшим видом импульс­

4 8