Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_181
.pdf
[]
[Второе издание.] ]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА, глава CS, дата проведения Конвенции (США): октябрь. 11, 1920. 17( Дата подачи
заявки (в Соединенном Королевстве): октябрь. 11, 1921. № 26,89 тыс. Завершено. Принято: ноябрь. 16, 1922.
Полная спецификация uXt.
Усовершенствования в системах электрической сигнализации с использованием высокочастотных несущих
волн.
Мы, компания WESTERS ELECTRIC, Lm., Норфолк-Хаус, Виктория Эмбанкмент, Вестминстер, Лондон, W.C. 2,
британская корпорация, правопреемники RA1-H X VINTOx LYoN, IIAmRLEY, по адресу: 558, Пари-авеню,
Ист-Орандж, графство Эссекс, штат Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки, граждане Соединенных
Штатов Америки, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам сигнализации, использующим передачу несущей волны.
Целью данного изобретения является создание усовершенствованной системы сигнализации для системы
такого типа, которая будет чрезвычайно проста по своей конструкции и принципу действия.
Ещё одной целью является создание такой системы сигнализации для использования в сочетании с
телефонной системой, в которой несущие токи и токи обычной голосовой частоты передаются посредством
общей среды, которая может представлять собой общую линию передачи, а также использование
аппаратуры, используемой для передачи речи, для работы сигнальной аппаратуры.
Согласно настоящему изобретению, предлагается сигнальное устройство, которое может работать в ответ на
отключение несущей волны от линии передачи для активации сигнального устройства.
В конкретном варианте осуществления изобретения, описанном ниже в качестве примера, несущая волна
воздействует на детекторное устройство, расположенное на дальнем конце линии передачи, так что реле,
связанное с детектором, получает постоянный ток и обычно находится в рабочем состоянии.
Когда возникает необходимость подать сигнал на дальний конец линии, несущая волна отключается, и
релейное устройство обесточивается, вызывая срабатывание сигнала. Предпочтительно, чтобы каждый конец
линии электропередачи был оборудован передающим и приемным оборудованием, что позволило бы
использовать двустороннюю связь.
В описанной ниже конкретной системе телефонная система с несущей частотой имеет множество
передающих и принимающих станций, подключенных к общей среде передачи, и передающие станции
обычно подают несущие волны различных частот для приема на взаимодействующих принимающих станциях.
Сигнализация осуществляется путем подачи сигнала на каждую взаимодействующую приемную станцию в
ответ на прекращение подачи нормально генерируемых колебаний в среду передачи на передающей станции.
Для передачи речи обычно подаваемая несущая волна модулируется в соответствии с частотными токами
голоса. Поскольку несущая волна обычно подается в среду передачи для передачи речи, данное изобретение
предлагает простой способ сигнализации, который работает на любых расстояниях, используемых для
передачи речи, и который может использовать для целей сигнализации оборудование, эффективное как для
передачи речи, так и для сигнализации.
На взаимодействующей приемной станции модулированные и немодулированные несущие волны
преобразуются детектором в ток голосовой частоты для передачи речи и в однонаправленный ток для целей
сигнализации; при этом в этой точке предусмотрены отдельные цепи: одна для передачи речи, а другая для
целей сигнализации. В каждой из этих цепей может использоваться наиболее эффективное для своей цели
оборудование.
Однако следует понимать, что /2286 2 /1.
6(4 7T) так 170,286 изобретение не ограничивается какой-либо конкретной системой, но может быть
применено в целом к системам, использующим несущую волну.
Изобретение в одном из вариантов осуществления показано на прилагаемом чертеже, а последующее
описание позволит более наглядно показать, как были достигнуты вышеуказанные цели.
Теперь обратимся к чертежу: линия AML — это общая линия передачи для телефонных токов, обычных
речевых токов, сигнальных токов и других токов, для которых она может быть использована. Для целей
описания — три строки.
На рисунке показаны L', L2 и L2, заканчивающиеся на одном конце в обычных телефонных станциях X, Y и Z
соответственно, подключенные к общей линии ML через соответствующее оборудование. Станции X, Y и Z
могут быть абонентскими станциями или обычными телефонными центральными станциями. Линии L' и L2
предназначены для передачи информации по общей линии MIL с использованием высокочастотных несущих
токов через несущие каналы I и 2, а линия L3 предназначена для использования токов голосовой частоты для
телефонной передачи.
Линия L3 связана с общей линией MIL через фильтр нижних частот (ФНЧ) хорошо известного в данной
области техники типа. Этот фильтр относится к типу нижних частот и предназначен для подавления токов с
частотами выше самой высокой необходимой частоты голосовых сигналов, а также для передачи с
практически незначительным затуханием токов самой высокой необходимой частоты голосовых сигналов и
всех более низких частот. Несущие каналы 1 и 2 связаны с линией связи -40 ML посредством другого фильтра
ВЧ-фильтра, хорошо известного в данной области как фильтр верхних частот, который предназначен для
пропускания всех токов с частотами выше голосового диапазона и подавления всех токов с частотами в
пределах и ниже основного голосового диапазона. Каналы 1 и 2, используемые в схеме Кайвера, в основном
схожи, за исключением различий в физических константах некоторых элементов аппаратуры, необходимых
для передачи несущих токов различной частоты.
В качестве частот несущего тока предпочтительно использовать частоты, превышающие необходимые
частоты vo-ee. В дальнейшем такие частоты будут называться высокими частотами или высокочастотными
осцилляциями.
Далее будет приведено описание аппаратуры, использованной на канале 1. Трехвитковая катушка LFHI',
которая далее будет называться низкочастотной гибридной катушкой, используется для соединения
низкочастотной линии '1' с передающей цепью T' и приемной цепью R' канала 1. Трехвитковая катушка HFH,
которая далее будет называться высокочастотной гибридной катушкой, используется для соединения
передающей цепи T1 и приемной цепи IR' канала 1 с общей линией ML. Связанные с 70 эти трехвитковые
катушки LF1R и HFI образуют, соответственно, низкочастотную балансировочную сеть N' и высокочастотную
балансировочную сеть NET. Сеть xX- балансирует низкочастотную линию 75 LI, а сеть NET балансирует
высокочастотные характеристики общей линии ML и фильтров ВЧ и НЧ. В передающей цепи T' находится
модулятор M1, на который от генератора 01 подается 80 несущих токов. Полосовой фильтр MEP типа
Кэмпбелла, предназначенный для пропускания токов несущей частоты, подаваемых генератором 01, как
немодулированных, так и модулированных токами голосовой частоты, подключен между модулятором -Mll и
высокочастотной гибридной катушкой HFH. В приемной схеме R' находится термоэлектронный детектор D',
предназначенный для преобразования в речь токов 90), немодулированных и модулированных токов несущей
частоты, принимаемых по общей линии AIL от взаимодействующей удаленной станции (не показана).
Обнаруженные голосовые токи подаются на низкочастотную линию L' через трансформатор голосовой
частоты 10 и низкочастотную гибридную катушку LF1R. Полосовой фильтр DF, подключенный к приемной
цепи R', относится к типу Кэмпбелла и предназначен для пропускания модулированных и немодулированных
несущих токов частоты, передаваемых удаленной сотрудничающей станцией, для приема детектором D'.
Усилитель A' устанавливается между детектором D' 10,5 и полосовым фильтром DFP для увеличения
интенсивности входящих токов.
Поскольку аппаратура, связанная с каналом 2, по существу идентична аппаратуре канала 1, подробное ее
описание не требуется.
Следует отметить, что передающие полосовые фильтры ME', MIF2 и другие, если используется более двух
каналов, 115 соединены последовательно способом, хорошо известным в данной области техники, так же, как
и приемные полосовые фильтры DFI, DF2 и т. д. Для того чтобы оператор на линии L' мог привлечь внимание
сотрудничающего оператора 120 на удаленной станции или чтобы оператор удаленной станции мог подать ей
сигнал, используются реле 3, 4 и a в передающей цепи T', а также 6 и 7 в приемной цепи R'. Реле 3 реагирует
на импульсный ток от линии L'.
Сопротивление реле 3 токам голосовой частоты очень велико, и поэтому, хотя оно подключено
непосредственно к низкочастотной линии IU 130 170,286, оно не действует как короткое замыкание на токи
голосовой частоты. Реле 4 предназначено для закорачивания входа модулятора A'l во время приема сигналов
S от удаленного оператора. Реле 5 предназначено для закорачивания входа модулятора M'1 во время
передачи сигналов удаленному оператору.
Реле 6 подключено проводящим образом к выходному напряжению детектора D' и обычно находится под
напряжением немодулированного несущего тока, выпрямляемого детектором D'.
Реле 7, управляемое реле 6, предназначено для отключения линии I от несущего оборудования и подачи на
нее низкочастотного тока для сигнализации оператору, чье терминальное оборудование (не показано)
подключено к низкочастотной линии L'. Батарея 8 обеспечивает пространственный ток для детектора D' и
подключена последовательно с реле 6 и катушкой замедления 9. Эта катушка замедления 9 обеспечивает
высокое сопротивление токам голосовой частоты и, таким образом, предотвращает короткое замыкание
трансформатора 10, который эффективно передает голосовые токи от детектора DB к низкочастотной
гибридной катушке LFH'.
С другой стороны, эта катушка задержки обеспечивает путь относительно низкого сопротивления для
выпрямленного тока от детектора D' для питания сигнального контура 6.
Детектор ID' представляет собой трехэлектродный термоэлектронный вакуумный ламповый детектор,
включающий горячий катод, анод или пластину и элемент или сетку с изменяющимся импедансом. Величина
пространственного тока, протекающего в таком устройстве, зависит от потенциала сетки, который, в свою
очередь, регулируется изменяющимся потенциалом несущей волны.
Таким образом, реле 6 работает в режиме предельной нагрузки, то есть оно срабатывает не от нормального
значения пространственного тока, протекающего при отсутствии несущих волн, а от увеличенного
пространственного тока, протекающего при приеме несущих волн.
(3 Сигнальное оборудование и реле канала 2 аналогичны таковым на канале 1 и не нуждаются в дальнейшем
описании.
Следует понимать, что на дальнем конце общей линии ML расположена еще одна терминальная станция,
аналогичная станции, показанной на рисунке, включающая несущие каналы, взаимодействующие с каналами
1 и 2, и низкочастотную линию, взаимодействующую с линией L3.
Принцип работы системы следующий: генератор 01, обычно подключенный к модулятору M' и рабочему
устройству, посылает непрерывную последовательность волн несущей частоты через полосовой фильтр IF',
высокочастотную гибридную катушку HFH, фильтр верхних частот HPF и общую линию ML на
взаимодействующую удаленную станцию (не показана). 70 Предположим теперь, что канал 1 является
приемной станцией. Эта последовательность волн принимается по общей линии ML через фильтр верхних
частот HPE, высокочастотную гибридную катушку HFH, полосовой фильтр Di8, усилитель A' и детектор DID.
Переменный ток несущей частоты преобразуется в однонаправленный ток, который проходит через реле 6,
вызывая его срабатывание.
Предположим теперь, что вызывающий оператор на станции X по линии L' желает подать сигнал удаленному
оператору. В этом случае он будет передавать по линии L' ток вызова с помощью хорошо известного
устройства (не показано), который проходит по линии L' через задние контакты (нормально замкнутые) реле 7
к реле 3, реагирующему на вызов. Срабатывание реле 3 закорачивает выходной сигнал генератора 0' путем
подключения одного вывода генератора к земле через нормально разомкнутый (теперь замкнутый) передний
контакт реле 3, в то время как другой вывод генератора постоянно подключен к земле 95.
Последовательность волн несущей частоты, подаваемых на общую линию ML, будет прервана.
Срабатывание реле 3 также приводит к срабатыванию реле 5, которое получает ток от батареи 12, когда
нормально разомкнутый передний контакт реле 3 замкнут.
Срабатывание реле 5 отключает модулятор M11 от линии L' на его нормально замкнутых задних контактах и
закорачивает вход модулятора на его передних контактах, предотвращая его функционирование в любом
виде.
Влияние этого прерывания на удаленной станции будет описано далее в связи с работой аппарата канала 1.
Поскольку детектор ID' не получает энергию от общей линии Mo, реле 6 будет обесточено. Включение реле 6
(см. пункт 115) вызовет срабатывание реле 7 и 4, соединенных последовательно с батареей 12, замыкая цепь
на землю через его задний контакт. Срабатывание реле 7 120 отключает линию L' от канала I через его
нормально замкнутые задние контакты (теперь разомкнутые) и подключает источник низкочастотного
сигнального тока 13 к линии L' через его передние контакты, которые теперь замкнуты. 12 Такой сигнальный
ток будет приводить в действие сигнальное оборудование на станции X, чтобы уведомить оператора о
необходимости ее внимания.
Срабатывание упомянутого выше реле 4 отключает низкочастотную гибридную катушку 130 Ом LFR1 от
модулятора через ее нормально замкнутые задние контакты (теперь разомкнутые) и через ее теперь
замкнутые передние контакты закорачивает вход модулятора, чтобы предотвратить так называемое «пение»,
вызванное дисбалансом низкочастотной гибридной катушки LFM при отключении линии L1 через нормально
замкнутые задние контакты реле 7.
Передача сигналов по каналу 2 с использованием соответствующего удаленного канала может
осуществляться аналогичным образом. Также могут использоваться и другие каналы, работающие
аналогичным образом.
Как уже отмечалось выше, данное изобретение применимо к телефонным линиям связи большой
протяженности, длина которых ограничена лишь расстоянием, на котором может осуществляться передача
несущих токов. Это особенно актуально, когда длина таких линий составляет пятьдесят миль и более.
Следует понимать, что линия такой длины 23 представляет собой длинную линию электропередачи.
Следует отметить, что данное изобретение использует выпрямительные характеристики детекторов для
обеспечения весьма удовлетворительного способа управления реле управления сигналом M0, таким как реле
6, без какого-либо влияния на эффективность его работы в качестве преобразовательного устройства для
приема от общей линии несущих токов, модулированных в соответствии с токами голосовой частоты o3, и
после приема и преобразования для передачи токов голосовой частоты на терминальную линию, такую как
LM.
В данной области техники признано, что если трансформатор, такой как трансформатор 10, спроектирован
для наиболее эффективной передачи токов голосовой частоты, он будет неэффективен для передачи токов
более низких частот, скажем, ниже 200 циклов в секунду, 413, таких как используются в телефонной
сигнализации.
В описанной выше системе для передачи токов обеих частот использовался один трансформатор, что
неизбежно привело к снижению эффективности для каждой из них. Данное изобретение предлагает систему,
в которой сигнальные токи не проходят через трансформатор, что позволяет проектировать систему для
наиболее эффективной передачи токов голосовой частоты 5.3. В то же время, она обеспечивает простую
систему сигнализации, учитывая адаптивность и используя характеристики телефонного передающего
оборудования новаторским способом.
Следует также отметить, что данная система адаптирована для работы на линиях любой длины,
используемых для телефонной связи по принципу несущей силы. Источник несущей волны тока для любого
заданного канала 33 расположен на передающей станции этого канала. Удаление несущей волны для целей
сигнализации также осуществляется на этой станции, и поэтому ее эффективное удаление не зависит от
длины общей линии 70°.
Хотя на чертеже показан конкретный вариант осуществления изобретения, очевидно, что он не
ограничивается этим конкретным описанием. 7, 5
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты