Устойчивость телефонного канала

Телефонный канал состоит из двух каналов тональной частоты встречных направлений передачи, объединенных с помощью диф­ференциальных систем (как правило, трансформаторных). В на­стоящее время телефонные каналы организуются в основном по четырехпроводной однополосной или двухпроводной двухполосной (электрически четырехпроводной) системам. Токи паразитной об­ратной связи в телефонных каналах возникают из-за недостаточной балансировки оконечных дифсистем. Токами обратной связи, воз­никающими в промежуточных усилителях двухполосной двухпро­водной схемы организации двусторонней связи, можно пренебречь, так как сумма затуханий направляющих фильтров в полосах эффек­тивного задерживания значительно превышает сумму усилений в обоих направлениях передачи.

Эквивалентная схема телефонного канала для определения ус­тойчивости представлена на рис. 3, здесь приняты следующие обозначения: КТЧ - канал тональной частоты; ТУ - транзитные удлинители с затуханием А_ТУ = 3,5 дБ; S_КТЧ - остаточное затухание (усиление) КТЧ; S_2ПР - остаточное затухание (усиление) телефонно­го канала в двухпроводном окончании; А₄₂ - затухание дифсистем в направлениях непропускания (развязки); А₁₂, А₄₁ - затухания диф­систем в направлениях пропускания; А_Г - остаточное затухание телефонного канала между полюсами аа' (точки подключения линий телефонных сетей).

Как следует из рис. 3, телефонный канал эквивалентен одиночной замкнутой системе, в которой в качестве развязывающего устройства используются дифсистемы (как правило, трансформаторные), и, следовательно, его запас устойчивости [см. (9)] будет равен

(15)

Рис. 3. К определению устойчивости и запаса устойчивости телефонного канала

Из рис. 3 очевидно, что S_2ПР = А_r - 2А_ТУ = 0, следовательно, запас устойчивости телефонного канала

Х_тлф = 2А₄₂. (16)

Балансное затухание А_е определяется затуханием отражения то­ков в точках подключения двухпроводного окончания телефонного канала аа. Ток обратной связи поступит на транзитный удлинитель (ТУ), затухание которого равно А_r/2, отразится в точке а с затухани­ем отражения А_е и через ТУ возвратится в точку 1, претерпев зату­хание А_r/2. Следовательно, затухание тока обратной связи от полюсов 4-4 к полюсам 2-2 будет равно

А₄₂ = 2А_Ту +А_е = А_г + А_е. (17)

Сопротивление балансного контура (балансного сопротивления) дифсистемы Z_б обычно выбирается равным характеристическому сопротивлению ТУ и поэтому

A_е = 20lg|(Z_a+Z_б)/(Z_a-Z_б)|, (18)

здесь Z_a - входное сопротивление цепи, подключаемой к точке а телефонного канала. Самые неблагоприятные условия работы дву­стороннего телефонного канала будут иметь место в режиме холо­стого хода (Z_a = ) или короткого замыкания (Z_a = 0). Подставив эти значения Z_a в (18) и, раскрыв неопределенности, получим, что А_е = 0. Подставив это значение балансного затухания в (17), получим, что А₄₂ = А_r. С учетом последнего (16) приводится к виду:

Х_ТЛФ = 2А_г, (19)

т.е. запас устойчивости равен удвоенному значению остаточного затухания телефонного канала, а его устойчивость

(20)

Так как остаточное затухание телефонного канала А_r = 7 дБ, то телефонный канал, безусловно, устойчив и его устойчивость будет выше А_r на величину затухания отражения, величина которого не бывает меньше 5 дБ. Поэтому минимальный запас устойчивости телефонного канала в рабочем режиме будет не менее 12 дБ.

Следует отметить, что устойчивость телефонного канала не зависит от величины затухания транзитных удлинителей, так как увеличение их затухания требует увеличения на ту же величину усиления. В противном случае изменится значение остаточного затухания телефонного канала.