Алматы энергетика және байланыс институты
Телекоммуникациялық
жүйелер кафедрасы
Көпарналы
телекоммуникациялық жүйелер
Бөлім-1
Дәрістер
жинағы
380240
«Көпарналы телекоммуникациялық жүйелер»
050719-«Телекоммуникациялар, электроника және
радиотехника» мамандығында күндізгі
және сырттай оқитын студенттерге арналған
Алматы 2005
ҚҰРАСТЫРУШЫ: Б.Б Агатаева Көпарналы
телекоммуникациялық жүйелер
пәнінен дәрістер жинағы: (380240
-Көпарналы телекоммуникациялық жүйелер, 050719 –
Телекоммуникациялар, электроника және радиотехника
мамандығының күндізгі және сырттай оқитын студенттері үшін).
1-бөлім Алматы: АЭжБИ 2005 – 79 бет.
Дәрістер жинағы екі бөлімнен тұрады ( 1-бөлім
және 2-бөлім). 1-бөлім Көпарналы
телекоммуникациялық жүйелердің және осы
пәнді оқу кезінде осы тақырыптармен байланысты сұрақтарға
арналған. 2-бөлім көпарналы цифрлы телекоммуникациялық
жүйелер сұрақтарына
арналған. Дәрістер
жинағы 380000-бағытындағы барлық оқу
түрлеріндегі студенттер
үшін арналған –
Радиоэлектроника және телекоммуникация. Без. 56, кесте 1, библиогр. - 9
атау.
Пікір
жазушы: техн.ғыл. канд., доц. С. В. Коньшин.
Алматы
энергетика және байланыс институтының 2005 ж. жоспары бойынша
басылады.
© Алматы энергетика және байланыс институты, 2005
ж.
Мазмұны
Кіріспе.....................................................................................................................4 №1 дәріс.
Электрлік сигналдарды тарату жүйесінің біріншілік желілері.
Сигналдардың негізгі
сипаттамалары...............................................................5
№2 дәріс. КАТЖ аппаратурасының
күшейткіштері.........................................15
№3 дәріс. Жиілік түрлендіргіш. Генераторлық
құрылғы.................................19
№4 дәріс. АЖБ КАТЖ түрлендіру
аппараттарындағы бүйірлік жолақта-
рын
түрлендіру
әдістері................................................................................28
№5 дәріс. ББЖ сигналдарын құру
тәсілдері......................................................35
№6 дәріс. Арналары жиілікпен бөлінетін
көпарналы тарату жүйесінің
аппаратурасы......................................................................................................45
№7 дәріс. К-60П тарату
жүйесі...........................................................................49
№8 дәріс. Жергілікті желілер үшін тарату
жүйесінің ерекшеліктері..............55
№9 дәріс. КТС-да қолданылатын тарату
жүйелері. Типтік көпарналы
аппаратура КАМА (30 арналы)........................................................................60
№10 дәріс.
(жалғасы)...........................................................................................63
№11 дәріс. АЖБ желілік тарату жүйесінің
сызықтық трактісінің бөгеуіл-
дері......................................................................................................................67
№12 дәріс. АЖБ тарату
жүйелері......................................................................76
Әдебиеттер
тізімі.................................................................................................78
Кіріспе.
Бүгінгі күні
техниканың жетілуіне байланысты, біздің мәдениетіміз жоғарылаған сайын, адамдар бір-бірімен
техникалық байланысты құрал жабдықтары көмегімен
байланысады. Байланыс құрал-жабдықтарына деген сұраныс
бүгінгі күні бірінші орында десек қателеспейміз. Міне
осыған байланысты байланыс жабдығына қойылатын талаптар
өте жоғары (аз кедергімен, бөгеуілсіз,
жоғары жылдамдықпен, үлкен сенімділікпен және аз
шығымдылықпен) атқарылуын қалайды.
Қазіргі кезде байланыс жолдары бізге өте
қымбатқа түседі, міне осыны өте жоғары
тиімділікпен, сенімділікпен атқару үшін сол байланыс жолдары
арқылы біз бір-бірінен тәуелсіз хабарды жібере отырып, көп
жақты қолдануымыз керек. Байланыс жолдарын көп жақты
қолдану арқылы біз көп арналы электр байланысын
құруымызға болады.
Көпарналы байланыс жүйесі (КАБЖ) деп байланыс жолдары
арқылы бір-біріне тәуелсіз хабарды жіберу және ара қашықтығын ұзарта отырып,
арналар санын өсіру десек болады.
Алғаш КАБЖ
негізін салған орыс армиясының инженер капитаны В.И.
Коваленков. Соның ұсынған дифференциалды жүйені
қолдана отырып, екі жақты байланысты құру пікірі,
әлі бүгінге дейін дуплексті күшейткіш негізі болып
есептелінеді.
1 − сурет. Байланыс жүйесінің жалпы
құрылымдық сызбасы
Міне, 1915ж. бастап көпарналы байланыс жүйесі өз өмірін жалғастырып
келеді.
1922ж. Бологое
қаласында бірінші телефонды транслятор жүйесі Петроград пен
Москва арасында қосылды. Осы жылы қашықтықты
өсіре отырып, магистралды телефонды үлкен
қашықтықтағы Москва-Тблиси, Москва-Магнитогорск т.б.
арасында жүйелі байланысы орнатылды.
1930ж. өзіміздің отандық үш арналы
аппаратура пайдалануға берілді.
1940ж. 12 арналы беру жүйесі қолдануға беріле
бастады. Ол түрлі-түсті металдан істелген әуе арқылы
жұмыс жасайды.
Ұлы Отан соғысынан кейін байланыс техникасы өте
жоғары қарқынмен өсе бастады. Сол жылдары симметриялы
кабелмен жұмыс жасайтын
отандық К-12, К-24, К-24-2, К-60
аппаратуралары жасалынып шыға бастады, Коаксиалды кабелмен жасайтын
аппаратуралар да сол жылдары шығарылды. Олар: К-120, К-300, К-1920, К-3600, К-5400, К-10800
аппаратуралары.
1960ж. арнаны уақытпен бөлу аппаратуралары ойластырылып түзіле бастады (ЦСП с
ВРК) 1970ж. Талшықты оптикалық тарату жүйесі ТОТЖ жобасы
түзіліп ойластырылды. 1980ж. бірінші
ТОТЖ (ВОСП) пайда болды.
Қазіргі кезде жергілікті (қалалық)
байланыстарды ТОБЖ ИКМ-120-4/5, ИКМ-480-5 (Сопка 2), ал магистралдық және аймақтық
желілерде “Сопка 2“ 3,4,5 және “Соната” аппаратуралары қолданылады.
Байланыстың автоматтандырылған желісі екіге
бөлінеді: бірінші дәрежелі автоматтандырылған байланыс
желісі, екінші дәрежелі автоматтандырылған байланыс желісі. Бірінші
дәрежелі автоматтандырылған
байланыс желісі төмендегідей жиынтықты қамтиды:
-
желілік
түйіндер шоғыр;
-
станциялар;
-
типтік арналар
желісі, трактілер.
Екінші дәрежелі автоматтандырылған байланыс желісі – бұл ақпараттың
нақты жүйелер желісі (АК, дискретті ақпараттарды тарату, желі
және жүйелер т.с.с.). Бірінші дәрежедегі желі, өз
кезегінде, магистралдық және халықаралық болып екіге
бөлінеді.
Магистралды желі қашықтығы 12500 км
ұзындықты қамтамасыз етеді, ал зоналық 600 км
және жергілікті (ауылдық) желі ұзындығы 100 км-ге
дейін. Бірінші дәрежелі желі үшін бағыттауыш жүйелері
ретінде байланыстың симметриялық және коаксиалдық
кабелдері, оптикалық кабель, әуелік және радиорелелеі линия
РРЛ кең қолданылады. Қазіргі кезде магистралды желілерде
арналары жиілікпен бөлуге ыңғайлы көпарналы
жүйелер қолданылады. Осы жүйелерді қазір аранлары
уақытпен бөлінетін цифрлы тарату жүйелері ығыстыра
бастады.
Жергілікті және аймақ ішіндік желілерде арнаны
уақытпен бөлу жүйелері басым, ал магистралды желілерде
әзірше арнаны жиілікпен бөлу аналогты аппаратуралар қолданылады,
себебі арнаны уақытпен бөлу аппаратурасы жиіліктердің
кең алқабын қажет етеді.
№1 дәріс. Бірінші дәрежедегі желілерде электрлі сигналдарды тарату жүйесі
Дәріс мақсаты: Электрлі
сигналдың негізгі сипаттамаларын, тарату деңгейлерін, тарату арналарының түрлерін, сигналдың таралу ортасын зерттеу.
Электрлі сигналдың негізгі сипаттамалары
Қазіргі
беру жүйелері әр түрлі сигналдардың берілуін қамтамасыз етеді (ТЛГ, ТЛФ,
ТВ т.б.).
Осы
барлық сигналдар уақыттың кездейсоқ функциялары болып табылады.
Олар тек ықтималдықтың тығыздығын көпарналы
бөлу арқылы ғана толық сипатталады. Сигналдың
өте мағызды 3 сипаттамасы бар:
- сигналдың
ұзақтығы – бұл сигнал болған кездегі
уақыттың интервалы, сигналдық ұзындығы
неғұрлым аз болса, соғұрлым аз уақыт бойы жол
(линия) бос болмайды;
- спектр кеңдігі –
сигналдың негізгі, энергиясы шоғырланған жиіліктер
алқабын анықтайды. Көп жағдайларда спектрді шектеу
қажет. Телефондық арна спектрі F=0.33.4 кГц. Бір TV арнасы үшін жиіліктер алқабы –
6,5 МГц. Мәліметтерді беру жүйесі арқылы бергенде F=1.5 Бод.
Факсимилді байланыс үшін Fmax= 180 кГц;
- динамикалық диапазон
– бұл сигнал қуатының лездік мәнінің (Рmax)
неғұрлым аз мәнге (Рmіn) қатынасы.
Дс= 10 lg (Рmax / Рmіn ), [дБ]
Рmіn – ақпараттың
тарату сапасымен анықталады және бұл жағдайда сигнал
бөгеуілден басталады. ( Рmm = Pшуыл )
ДТЛФ = 35 - 40 дБ Дсимфон.оркестр > 95 дБ дейін
Дфакс = 20-30 дБ Дкомпакт диск > 92 дБ дейін
ДTV =
40 дБ Дмагн.лента > 40 – 60
дБ дейін
Дпластинка > 35
дейін
Тарату деңгейлері
Қуат, кернеу және ток арасындағы сандық
қатынас негізінен логарифмдік бірліктер арқылы бағаланады.
Осы бірліктерді пайдалану себептері:
- мынандай операцияларды
жеңілдетеді мысалы: бөлу-алу, көбейту, дәрежеге
шығару;
- біздің
құлағымыз логарифмдік тәуелділікке ие.
Біз берілетін
ақпарат туралы біршама сапалы түрде жорамалдай аламыз.
Қуаттың деңгейлері:
Pқ= 0,5ln (Px / P0) , [Нп];
Pк= 0,5ln (Ux / U0), [Нп];
Pқ= 10 lg (Px
/ P0), [дБ];
Pі,к= 20 lg (Ix/I0), [дБ];
Px = ,
P0 = ,
мұндағы
Zx, Z0 - өлшеу нүктесіндегі және Zx= Z0=V=1 линия басындағы трактілердің кіріс кедергісі. Егер Px және P0-ды формулаға
қойсақ,
онда
Pқ Pк.
Сәйкесінше
Рқ
= Рт+10*lg .
Егер
өлшенген P, U, I шамаларын стандарттық шамаларға, яғни нөлдік
деңгейге жатқызсақ, онда
Р0 = 1мВт I0 = 1.29 мA
U0 = 0.775 В Z0 = 600 Ом
Онда
сигнал деңгейлері абсолютті деп аталады. Егер Р,U,I деңгейлері
тізбектің қарастырылатын нүктесінде трактінің басы
болып саналатын нүктеге қатысты анықталса (басқаша
айтсақ, деңгейдің нөлдік санау нүктесі (ДНСН)),
онда бұл деңгейлер қатысты деңгейлер деп аталады.
Рқ қатысты = Рқ х - Рқ 0
Рк қатысты
= Рқх - Рқ 0
Рт қатысты = РI х - РI 0
Рқ қатысты = Рн қат. – 10lg|Zx / Z0 |
Рқ қатысты = Рт қат. + 10lg|Zx / Z0 |
Zx , Z0 – жолдың басындағы өлшеу
нүктелеріндегі кіріс кедергілері.
Тарату арналарының
түрлері
Сигналдарды дұрыс
тарату-қабылдау үшін сигналдың динамикалық диапазоны
мен алқаптың кеңдігі тарату
арналарының сипаттамаларына сәйкес болуы қажет. Бірақ әр түрлі
сигналдардың параметрлері әр түрлі болады, сондықтан
бұл арнада кез-келген хабарларды беру мүмкін емес.
Сол себептен типтік арналардың стандартты жиынтығы
бөлінген. Типтік арна ретінде жиіліктерді тиімді беру алқабы бар
арна (0.33.4 кГц) есептелінеді. Арна алқабы телефондық
сигналдың жиіліктер алқабының кеңдігіне сәйкес
келеді. Осы арна өз параметрлері арқасында факсимилді
телеграфтық сигналдарды 9600 бодқа дейін жылдамдықпен бере
алады. Осы арна (ТЖ) тоналді жиілікті арна деп аталады.
Кеңалқапты
арнаның екі негізгі түрі бар.
Біріншілік – қолайлы
таратылатын жиілік жолағы:
а) I – 65 ¸ 103 кГц;
б) II – 330 ¸
530 кГц;
в)
III
– 900 ¸
1900 кГц.
Бірінші және екінші топтағы кең алқапты арналар – мәліметтерді және газеттерді
жылдам таратуға пайдаланылады. Үшінші топтағы арналар жиілігі >6,5 МГц телевизиялық сигналдарды тарату үшін
қолданылады.
Екіншілік – орын алатын жиілік жолағы:
а) I – 60 ¸ 108 кГц;
б) II – 312 ¸
552 кГц;
в) III – 812 ¸ 2044 кГц.
Мұның бәрі коаксиалды кабель арқылы РРЛ және
спутникті байланыс арқылы іске
асады.
2 – сурет. КАБЖ-нің қарапайымдалған құрылымдық
сұлбасы
ЖҚ- арналарды жинағыш құрылғы;
АҚ- арналарды ажырату құрылғысы;
C1(t)-CN(t) – бастапқы сигнал
U1(t)-UN(t) – электрлік сигнал
Таратудың типтік
арналардың құрылуы тарату жүйесімен қамтамасыз
етіледі. Тарату ортасы (коаксиалді, симметриялық, оптикалық
кабелдер, РРЛ, әуе жолдары) тарату жүйесінің
құрамдас бөлігі болып табылады. N арнаны беруге болатын 1-2
физикалық жұптар (2-4 сымды) немесе бір физикалық жол
(радиотехникада оларды тірек деп атайды) таралу ортасы болады.
КАБЖ немесе N арналы тарату жүйесі ТЖ деп бір
физикалық тізбек (символ) арқылы бір уақытта және
тәуелсіз біреуін қамтамасыз ететін техникалық
амалдардың жиынтығын айтамыз. Тарату жүйесінің
құрамына таралу ортасынан басқа соңғы және
аралық станция кіреді.
КАБЖ-нің қарапайымдалған құрылымдық
сұлбасы 2-суретте көрсетілген.
Модулятор (М) бастапқы
сигналдары (С1 (t) … СN(t)) электрлік сигналға
U1 (t) … UN(t) айналдырады. Одан кейін жинағыш
құрылғысында (ЖҚ) N арнадан алынған сигнал U(t) топтық сигналға біріктіреді, бұл
физикалық тізбек арқылы беріледі. Физикалық тізбекте
өшуліктер және бөгеуілдер болғандықтан,
аралық станцияға (АС) сигнал бұрмаланған түрде
беріледі. АҚ міндеті –
физикалық тізбек бойында болатын U(t)+Uбөг(t) сигналдың өшулікті бұрмалануын қалпына келтіру,
күшейту, яғни бастапқы сигнал С1 (t) түріне
айналдыру. Бұл топтық сигнал U(t) АҚ кейін физикалық тізбек
арқылы соңғы станцияның қабылдағышына (АСқаб),
яғни электрлі сигналдарды бөлетін ( БҚ )
құрылғыға түседі. Бұл жерде топтық
сигналда N - арналы сигнал бөлініп шығады, яғни U1 (t)
… UN(t) арналық сигналдар өзінің кезегінде
демодуляторға (ДМ)
түседі. ДМ-ден кейін электрлі сигналдар, бастапқы сигналдарға
айналып өзіне тиісті жерлеріне беріледі. Қабылдау станциясына келіп
түсетін сигналдар (яғни демодулятор шығысындағы) (С11
(t) … СN1(t)) бастапқы, яғни тарату
станциясындағы С1 (t) … СN(t) сигналдардан
өзгеше болады, өйткені оның құрамында сигналмен
қатар аз да болса бөгеуіл болады.
КАБЖ
– ні құрудың екі жолы болады. Олар арналары жиілікпен бөлінген
(АЖБ) және арналары
уақытпен бөлінген (АУБ). Жиілікпен бөлу кезінде
(АЖБ) тарату
жолында әр арнаның өз жиілігі болады.
3 – сурет.
АЖБ КАБЖ-ң
қарапайымдалған құрылымдық сұлбасы
ЖС – жолақты
сүзгі;
ГҚтар, ГҚқаб - таратқыш және
қабылдағыш бөлігіндегі генераторлық
құрылғысы;
ТЖС – төменгі
жиілікті сүзгі;
FТ1 – fТN – тасымалдаушы жиіліктер;
fmіn - fmax – бастапқы сигнал алқабы;
fтоп= f2N
– f – топтық сигналдар.
Бастапқы
сигнал модулятор көмегімен сызықтық спектрдегі сәйкес
аймаққа өтеді. Жиіліктерді модуляторға өткізу
үшін ГҚқаб-нан сәйкес тасымалдаушы жиіліктер
беріледі. Модуляторға берілетін тасымалдаушы жиіліктер
сызықтық спектрде
арналық сигналдардың жиілік спектрлері бірін-бірі
жаппайтындай етіп таңдалынады. Модулятор шығысында бастапқы
сигналға сәйкес болатын сигналдарды өткізу үшін
және қажет емес сызықтық сигналдарды сүзу
үшін қолданылатын жолақтық сүзгілер (ЖС)
қолданылады. Олар әртүрлі жиілік жолақтарын
өткізеді. Бұдан кейін сигналдар топтық сигналға
біріктіріледі, оның кеңдігі
fтоп = 2N - f1.
Қабылдағыш
бөлімінің кірісіне ЖС қойылады, бұлар f2N-1–f2N
жиілік жолағын бөліп шығарады. ДМ-ға fH1-fHN
электрлік сигналдары беріледі.
Сонымен қатар, ДМ-ға ГҚқаб-нан
ГҚтар-да пайдаланылған
тасымалдаушы жиіліктер келіп түседі. ДМ-да модуляциялаудың кері
процесі жүреді, яғни жиіліктік аймақтан спектрдің
өтуі және электрлік сигналдың бастапқы сигналға
өтуі. Жолдардан сигналдармен келген бөгеуіл, шу ТЖС-де басылады.
ТЖС шығысында Fmіn - Fmax аламыз. Мұнда В–3–3
жүйесі үшін мысал келтіріп кеткен жөн:
4 – сурет. В–3–3
жүйесінде сызықтық спектрдің құрылуы
5 – сурет. К –
60 жүйелері
К – 60 бірінші арнасы сызықсыз спектрде 12,3
- 15,4 кГц жиілікті алып тұрады. Бұл жиілік жолағы
бастапқы сигналды 3 сатылы түрлендіру арқылы алынады.
Сызықтық 0,3-3,4 кГц спектрге 12,3-15,4 кГц жиіліктерін 12 кГц –пен
1 сатылы түрлендіру арқылы өтуге болады.Яғни fарна F әрине бұлардың fарна
= F болғаны бізге тиімді. Бұл кезде
алқаптың топтық сигнал көп арна санын бір жиілігінде
ұйымдастыруға болады.
Қабылдау жағында арналық сигналды толық
бөліп алу үшін ЖФ сипаттамасы мүлтіксіз болуы керек.
f қорғ = 0,9 кГц
6 – сурет.
Қорғаныс интервалы
Нақты
сүзгілерде АЖС, мүлтіксіз сүзгілерге қарағанда
өзгеше болады, сондықтан арналардың беріктігін көтеру
үшін, оларды қорғайтын аралық енгізіледі, яғни fқорғ.
Уақытпен бөліну тәсілінде тізбек бойымен
тізбектелген өте қысқа импульстар беріледі, амплитудасы
лездік мәнге тең бастапқы сигнал сол уақытқа
теңелген. Бірінші арналық импульстер бірінші арнаға беріледі,
содан кейін 2-ші, 3-ші арнаға және N-ші арнаға беріледі,
содан кейін қайтадан 1-ші арнаға беріледі. Цикл қайталанады.
7 – сурет.
КАТЖ–нің уақытпен бөлінген қарапайымдалған
құрылымдық сұлбасы
СС – синхросигнал;
ССТ – синхросигнал
түрлендіргіші;
ССқаб – синхросигнал қабылдағышы;
ЭК – электронды кілт.
КАТЖ-де арналары
уақытпен бөліну қарапайым орындалады. Егер тізбек бойынша
импульстер тізбегі берілсе, бір ғана арнаның импульстер
арасының интервалы басқа арналардың импульстерімен
толықтырылады. Үздіксіз сигналдарды тарату кезінде оларды
уақыт бойынша дискреттеу қажет. Нәтижесінде үзіліссіз
сигналдар әртүрлі амплитудалы импульстер тізбегіне түрленеді.
Бастапқы сигналдар С1 (t)
... СN(t)
төменгі жиілікті сүзгіден (ТЖС)
өтіп, ТЖС тек
төменгі жиілікті өткізеді де, ал жоғары жиілікті өзінде
қалдырады,
содан кейін сигнал
электронды кілтке ЭК1 беріледі. Электронды кілт өз
кезегінде аз уақыт мезетінде генератордан келіп сигнал түскен импульс көмегімен іске қосылады.
Бұл жерде ЭК модулятор қызметін атқарады. Кілттердің біртіндеп
қосылуының арқасында (Кл1 … КлN)
бастапқы сигналдар қысқа уақыт ішінде, яғни
бірінші барлық сигналдар топтастырылады, содан кейін жолға
қосылады.
Дискреттеу жиілігі дегеніміз, сол арна арқылы
берілетін кілт қосылу жиілігін айтамыз.
Дискреттеу жиілігін Котельников теоремасына сүйене
отырып, былай жазуға болады fдис 2 Fmax.
Арналық интервал еріп жүру периоды Тд = 1/ fд.
Осы жерде Тд = 125 мс, ал дискреттеу
жиілігі fд = 8 кГц.
Қабылдау станциясы жағында, жол бойымен келіп
түскен топтық сигнал әр арнаның өз ЭК – не
беріледі. Бұл жерде, қабылдау станциясы жағында жұмыс
жасайтын генераторлық құрылғы бар, сол
құрылғыдан қысқа импульстер жіберіледі, кілттердің
қосылуы үшін , сонымен әр арнаның өз ЭК –ті
келген сигналды қабылдап, төменгі жиілікті сүзгі арқылы
өткізеді де, бастапқы сигналдарды С11 (t)
… СN1 (t) біраз өзгерістерімен жергілікті АТС –
терге жібереді. Арналарды дұрыс бөлу үшін тарату
станциясындағы электронды кілттер қабылдау жағындағы
электронды кілттермен синхронды және синфазды жұмыс жасауы керек.
Синхросигнал өз параметрлері мен
арналық сигналдан басқаша болып келеді.
Олардың синхронды жұмыс жасауы үшін
электронды кілттің екінші жағынан синхросигнал тізбектеле
қосылады. Сонымен қатар, қабылдау жағында бұл
синхросигналда сигналдан бөліп алатын синхросигнал қабылдағыш
қосылған. Бір типті арналардағы ипмульстер арасындағы
уақытпен бөлінген интервал периодқа теңеледі. Т=125мс,
егер fд = 8кГц болса,- импульс ұзақтығы.
8 – сурет. АУБ КАТЖ сұлбасының жұмыс істеу
қағидасы
Сигналдың таралу ортасы
Арналарды бір-біріне сенімді бөлу үшін
аралық интервал немесе қорғау аралығы ( fқор
) енгізіледі. Сөйлесу сигналынан синхронды сигнал (СС) импульсі
өзіне тән параметрімен ерекшеленеді. Ол параметр импульс
ұзақтығы tн.
Бұл графиктерге қарасақ АУБ КАТЖ кезінде АИМ арқылы
жұмыс жасайды, бұл жерде импульс амплитудасы сигнал сол кездегі
мәніне тең болады. АИМ тәсілі бөгеуілден
қорғанушылығы өте төмен, өйткені
бөгеуіл сигнал амплитудасына бастапқы кезде әсер етеді.
Сондықтан аналогты тарату жүйені (АТЖ) арналары уақытпен
бөлінген (АУБ) кезде модуляцияның басқа бөгеуілге
қарсы тұра білетін беру жүйесін таңдау керек. Мысалы:
ИКМ ФИМ арқылы қолдану. Бағытталған орта үшін –
симметриялық, коаксиалдық , ТОТЖ кабелдер, РРЛ қолданылады.
Ал магистралдық тарату жүйесінде коаксиалдық кабель КМ-4
және КМ – 8/6 қолданылса, ал аймақішіндік беру
жүйесінде аз габаритті МКТ–4 кабелі қолданылады. Симметриялық
кабелдер аймақішіндік және жергілікті желілерде кеңінен
қолданылады. Өкінішке орай, жиілік өскен сайын тізбек
арасында өзіндік әсер өседі. Осыған байланысты 260 кГц
жиіліктен жоғары болғанда, қорғанушылық керекті
шамасын қамтамасыз ету қиындайды, сондықтан АЖБ жүйесінде
осы кабелмен өте аз санды арна (60) құруға
болады.
Әуелік жолдар аймақішіндік және
жергілікті желідерде қолданылады. Біртіндеп әуелік жолдар кабелмен
ауыстырылып жатыр. Әуелік жолдардың кемшілігі, олар ауа-райынан
тәуелді, жиілік өскен сайын
өзара әсер үлкейеді. Сондықтан олардың ең
жоғарғы жиілігі 150 кГц аспауы керек, ал бұл АУБ
жүйесінде 30 арнаға дейін құруға мүмкіндік
береді.
Арақашықтық өскен сайын сигналды
беру үшін бағытталған ортада өшулік те өседі. Сол
өшулікті өсірмеу үшін АЖБ бөлу кезіндегі негізгі звено
күшейткішті желіге енгізеді.
№ 2 дәріс. КАБЖ – нің
күшейткіш аппаратуралары
Дәріс
мақсаты: КАБЖ – нің күшейткіш аппаратураларының
түрлері, екі
жақты арна жұмысы, дифференциалды жүйенің жұмыс істеу қағидасы.
Тарату құрылғыларының негізгі бөлігінің
бірі – күшейткіштер. Күшейткіштердің екі түрі бар:
- негізгі күшейткіштер;
- көмекші күшейткіштер.
Негізгі күшейткіш ол
телефон сигналдарын, яғни берілетін информацияны күшейтуге
арналған. Ал көмекші күшейткіш, ол тарату аппаратурасындағы
сигналдарды күшейтуге, яғни тарату аппаратурасының жұмысы
дұрыс болуы үшін арналған.Негізгі күшейткіштер өз
кезегінде тағы екіге бөлінеді:
- жеке күшейткіш (яғни жеке сигналды);
- топтық күшейткіш, ол топтық сигналды
күшейтеді.
Тарату құрылғысының
арнаны жиілікпен
бөлуде күшейткіштер күрделі болып келеді. Сондықтан
бұл күшейткіштерге қатаң талап қойылады. Олар
төмендегідей:
- сызықтық емес
бұрмалану деңгейі;
- кірістік және
шығыстық кедергілерді келістіру мақсатында (Rкір и Rшығ);
- өзіндік шуыл деңгейі
кезіндегі, күшейткіш коэффициенті тұрақтылығы т.б.
Бұл күшейткіштер
тереңдетілген жалпы теріс кері байланысты қамтиды (ТКБ). Тарату
құрылғысының жиілікпен бөлінген арнасында қолданылатын
күшейткіштер қарапайым келеді. Бұл кезде ол теріс (ТКБ) кері байланысты қажет
етпейді, өйткені күшейткіш коэффициенті бірқалыпты емес
(тұрақтылығы аз) сызықтықеместік, бұрмаланулар болып
тұрады. Арнаның жиілігінің
сипаттамасын түзету және қуаттың керекті деңгейін
қамтамасыз ету үшін жеке күшейткіштер орнатылады. Кейбір
кездерде күшейткіштер байланыс жолдарының өткізгіштігінің
орнына келтіру
үшін қолданылады.
Көмекші күшейткіштер – генератор
құрылғысында қолданылады. Тарату жүйелерінің
уақытпен бөлінген арналарындағы
топтық күшейткіштер
интегралды
сұлбалар құрамында болады, өйткені олар
түзету тізбектерін және терісікері байланысты (ТКБ) қажет етпейді.
Егер күшейткіштер ТОТЖ құрамында
жұмыс істесе, онда шығыстық трансформатор болмайды,
өйткені ол интегралды сұлбалар құрамында өндіріледі.
Екі жақты арна жұмысы
Екі пункт арасында байланыс
ұйымдастыру кезінде сигналды екі жақты жіберу керек болады.
Байланыс жолында өшулік болмау үшін күшейткішті қосады.
Күшейткіш сигналды тек бір жақты күшейтетіндіктен, арнаны екіге бөлуге тура келеді:
- тарату арнасы;
- қабылдау арнасы.
Бұл канал бір
жақты болады. Ал екі абонент бір-бірімен үзіліссіз сөйлесу
үшін арна екі
жақты болуы шарт. Сондықтан, мұндай арна бір-біріне
қарама-қарсы орналасуы керек.
9 – сурет. Екі жақты арнаның
сұлбасы
Pкір, Ршығ – арнаның
кірісі мен шығысындағы қуат деңгейі;
БҚ – бөлгіш
құрылғы;
БЖҚА – біржақты
қолданылатын арна.
Егер біз екі сым арқылы
жергілікті байланыс орнатсақ, онда бөлгіш
құрылғыны (БҚ)
қолдануымыз керек. Мұндай кездегі байланыс екі сымды деп аталады.
Екі жақты байланыс орнату кезінде, екі жаққа берілетін хабар
бір-бірінен тәуелсіз болуы үшін, ондағы бөлгіш
құрылғыдағы 3-4 (4`-3`) нүктелеріндегі
бағыт болуы керек (Сурет-9). Тоналді жиілікті арнаның
бір қалыпты
жұмыс жасауы үшін арнаның кірісіндегі нүктелерде қуаттың,
кернеудің шамасын нормалау қажет болады. Барлық
нормаланған шаманы белгілі бір дәрежеде – нөлдік шартты
түрде өлшенеді. Мұндай нүктені, әдетте, екі
сымдық кірісті алады. Барлық деңгейлер белгілі бір жиілікте өлшенеді,
ол жиілік – 800 Гц. Сонда екі сымды кірістегі қуат Ркір = -13 дБм тең, ал
шығысындағы қуат Ршығ = 4 дБм.
Екі сымды каналдағы
өшулік төмендегі формуламен анықталады
ақал = Qі - Sі ,
мұндағы, Qі – тракті бойымен берілетін өшуліктер қосындысы;
Sі
– тракті бойымен берілетін күшейткіштер қосындысы.
Келістірілген жүктеме кезінде ақал = Ркір - Ршығ ;
Ркір = 0 дБм , онда ақал = - Ршығ = +7 дБ.
Мұндай өшулікті қамтамасыз ету үшін
сызбанұсқаға ұзартқыш қосылады.
Аұзарт = ақал/2 = 3,5
дБ.
Төрт сымды байланыс
орнатуда бұл қалдықты өшулік
ақал = -Ркір – Ршығ
= -13 дБ –4 дБ = -17 дБ.
Дифференциалды жүйе (ДЖ)
Тоналді – жиілікті арна, екі сымды бөлгіш құрылғы (БҚ)
ретінде ДЖ қолданылады. Жеке күшейткіштер арасында үлкен
өшулікті қамтамасыз ету үшін келістірілген ДЖ арнаға
енгізіледі.
10 – сурет.
ДЖ-нің әсері
ДЖ құрамы
дифференциалды трансформаторлардан немесе кедергілерден құралады.
11 – сурет. Балансты контур
3-3’
және 4-4’
нүктелеріне екі бір-біріне қарама-қарсы жүретін екі бір
жақты арна (код)
қосылған. Балансты контур көмегінің арқасында, яғни балансты
көпір шығысында бір жақты сигнал оның кірісіне берілмейді.
Көпірдің балансты болу шартын дәлелдеу
3-3’
және 4-4’ нүктелерінде, тізбекте бір-біріне деген тәуелділік
болмауы керек. Оны болдырмаудың бірден-бір жолы және ампертарамдар шамасы бірін-бірі жойған жағдайда =, бұл жағдайда активті кедергі R0 = 0,
ал орамдағы индуктивтік өседі, таралу ағыны бұл кезде
мүлдем болмайды: / = /= m. Мұндағы m – коэффициенті теңестіргіш
коэффициеті деп аталады, яғни бұл кезде көпір
теңестірілген деп атауға болады.
= = m Z2 = m Z1 сұлбасы балансты болу шарты.
Zкір 33 = (+ ) / = n трансформация коэффициенті
3-3’
тізбегіне (нүктесіне) сигнал берілгенде трансформатордың екінші
тізбегінде (бөлігінде) ток I пайда болады, ол Z1
және Z2 кедергілері арқылы
өтіп, Z4 арқылы
өтпейді, өйткені бұл токтар ( және ) бір–біріне тәуелді емес.
3-3’кірісімен жалғанатын Zден
түйістіру шарты орындалу үшін Zкір 2 линия тең
болуы керек.
Zлин = Zкір33 Z1 = Z2 , егер m = 1 болса
Егер тізбек екі сымды болса, онда
Zкір33 = ; Zкір4 = Z4 = ;
a43
= a31 = a14 = a41 = 3 дБ ( қуаты бойынша
сигнал екі есе азаяды).
4-4’
қысқыштарына қатысты ДЖ-ң Zкір табамыз.
Zкір= Z1ôôZ2 = = = .
ДЖ-ны келістіру кезінде,
Z4 = .
болу қажет.
3–3` қысқыштары жағынан Zкір
табамыз.
Zкір ДЖ33 = Z1 + = ,
n = wс+,
мұндағы n- трансформатордың трансформация коэффициенті.
Өту өшулігі шамасы a21 = a12 = ; a34 = a43 = ;
Іс
жүзінде нақты сызбанұсқада a13 = a31 = a41 = a14 =
3 дБ ден көп болады,
трансформатордағы болатын жоғалтулардың
(шығындардың) әсерінен болады. Іс жүзінде көпірді
теңестіру шарты жуық шама, яғни Z2 m Z1.
№3 дәріс. Жиілік
түрлендіргіштер (ЖТ).
Генераторлық құрылғы
Дәріс мақсаты: Жиілік
түрлендіргіштер
және генераторлық құрылғының жұмыс
істеу қағидасы,гармоникалар генераторы, оның жұмыс
істеу қағидасы, жиілік бөлгіштер.
Жиілік
түрлендіргіштер шекті аппаратураның маңызды бір түйіні
болып табылады, себебі осылардың көмегімен АЖБ АМ-лы
көпарналы жүйелерді
құруға болады. ЖТ-де пассивті сызықтық
емес элементтер (жартылай өткізгішті диодтар) немесе активті
транзисторлар қолданылады.
ЖТ сипатына қарай бірнеше
түрге, қызметі бойынша жеке және топтық болып
бөлінеді. Жеке дара түрлендіргіш деп, тарату немесе қабылдау
кезінде кері тізбекпен жіберу кезіндегі жеке жиілік жолағын
сызықтық немесе аралық жолағына түрлендіретін
түрлендіргіштерді айтамыз. Топтық түрлендіргіштер деп, жиілік
шкаласының жоғарғы немесе төменгі жеке жолақ
санынан құралған жиілік жолағының орын ауыстыруы
үшін қолданылатын түрлендіргіштерді айтамыз. Бұл
түрлендіргіштер тек көп еселі топтық түрлендіру кезінде
қолданылады.
Құрылу
сұлбасы бойынша сызықтық емес түрлендіргіштердің
элементтер саны, біртактілі,
екітактілі, балансты (тізбекті-балансты, параллелді-балансты, 2 есе балансты,
сақиналы) болып бөлінеді.
Түрлендіргіштің жұмыстық
өшулігін түрлендіретін сигналдың қуаттық
жоғалуларын сипаттау мына формуламен анықталады
,
мұндағы – жиілікті
сигналдың электр қозғаушы күші (ЭҚК) көзі
жүктемеге бере алатын () қуат; – түрлендіргіш
жүктемесінен бөлінетін бүйірлі жиілік сигналының
қуаты.
ЖТ-ге сызықтық емес
элементтерді таңдау, нақты сипаттамаларды таңдау кезінде, осы
элементтерді қосу сұлбасы
мен бұлардың нақты жұмыс режимін таңдау ескеріле
отырып бірқатар негізгі талаптар қойылады:
-
түрлендірушілердің негізгі өнімінің қуаты
(түрлендіргіш жүктемесінде өндірілетін) екіншілік
қуатына көп болуы керек. Бұл түрлендіргіштердің
минималды жұмыстық өшулігінде іске асырылады;
-
түрлендірудің негізгі өнімдерінің амплитудасы тасушы
жиілік сигналының амплитудасының өзгеруінде немесе
түрлендіргішке сыртқы факторлардың әсер етуінде
көп өзгере қоймауы керек;
-
түрлендіргіш шығысында түрлендіргіштің сыртқы
өнімдерінің саны мүмкіндігінше аз, ал олардың
амплитудалары негізгі тербелістердің амплитудасынан аз болуы керек. Егер,
оның жиілігі негізгі тербеліс жиілігіне жақын немесе оған
тең болса, онда қосалқы өнім көбінесе
қатерлі болады.
ЖТ-ң сызықтық емес элементтерінің жұмыс
тәртібін анықтайтын негізгі шарт: тасымалдаушы жиілік
сигналының амплитудасының түрленетін сигнал амплитудасынан
айтарлықтай аз болуы (модуляция тереңдігі аз). Модуляция
тереңдігі аз болған сайын негізгі өнімдер қуаты
қосалқы өнімдер қуатымен салыстырғанда аз болады
(түрлендіргіштің сызықтық емес бұрмаланулары аз
болады); бұл топтық түрлендіргіштерде аса маңызды
(сызықтық емес
бұрмаланулар арналарда аралық бөгеуілдердің
пайда болуына әкеп соғады).
Жиілік
түрлендіргіштің баланстық сұлбасы
АЖБ тарату жүйелерінде
қазіргі кезде пассивті ЖТ-тер қолданылады. Бұл түрлендіргіштер
қарапайым, жұмыста сенімді және электрқоректендіру
көзін қажет етпейді.
Кемшіліктері:
салыстырмалы үлкен жұмыстық өшу болады, жұмыс
барысында кіріс кедергісінің өзгеруі және оның
жүктеме кедергісіне тәуелділігі, тасушы жиілік сигналы
көзінің қуаты шамасы мәнді болуы керек. Пассивті
ЖТ-тердің сызықты емес элементтері ретінде көбінесе германды
және кремнийлі диодтар қолданылады. ЖТ балансты сұлбасы
12-суретте көрсетілген.
Егер бекіту кедергісі Д1
және Д2 диодтары үшін , ал деп алсақ,
баланстық түрлендіргіш сұлбасын келесідей эквивалентті
сұлбаға ауыстыруымызға болады (12- сурет).
12 – суреттегі сұлбада түрленетін
сигналдың ЭҚК-і болып
табылады, ол кірістік трансформатордың екіншілік орамасына есептелген түрлендіргіш кірісіне
беріледі
.
12 – сурет. Жиілік түрлендіргіштің
баланстық сұлбасы
– тасымалдаушы жиілік
кернеуі;
– түрленетін
сигнал кернеуі;
→ Д1,
Д2 = ∞, = 0.
13 – сурет. Жиілік түрлендіргіштің
эквивалентті сұлбасы
– түрленетін сигнал
көзінің кедергісі;
–
шығыстық трансформатордың біріншілік орамасына есептелген
жүктеме кедергісі.
Жұмыс
істеу қағидасы
12-суреттен
көріп тұрғанымыз, тасымалдаушы жиілік оң жарты периодта
болғанда диодтар өткізу тәртібінде болады және тізбек
тұйықталады (), түрленетін жиілік тогы жүктеме кедергісінен
өтеді; тасымалдаушы жиілік кернеу
теріс жарты периодта болғанда диодтар бекіту тәртібіне өтеді,
сәйкесінше тізбек ашылады () және түрленетін жиілік тогы жүктеме
кедергісінен өтпейді.
Балансты
түрлендіргіш шығысында жиілікті бастапқы модульдеуші сигнал болады,
негізгі бүйірлі жолақтар (() және() жиілікті) және тасымалдаушы токтың тақ құраушылар (гармоникалар)
бүйірлі жолақтары және т.б. болады.
Осыған
байланысты түрлендіргіштің
баланстық сұлбасы шығысында тек q
коэффициентінің тақ мәндерінің құраушысы
болады, сәйкесінше шығысында тасымалдаушы жиілік тербелістері мен
олардың құраушылары болмайды.
а)
е- тасымалдаушы
тербеліс ЭҚК-і; б)
жиілігі -тогы жүктемеде тұйық
қосқыш қосылу кезінде; в) ажыратқыштың жұмыс
кезіндегі тасушы тер-беліс
әсерінен болатын жүктемедегі ток
ағыны;
14 − сурет.
Эквивалентті сұлбаның диаграммасы
Генераторлық
құрылғы
ГҚ негізгі қызметі
сигналды синтездеу (талдау) болып табылады, яғни тасымалдаушы жиілік
сигналын талдау, сонымен қатар, автоматты реттегіш
құрылғы (АРҚ) жүйесінің жұмыс
істеуіне қажетті бақылау жиіліктер сигналын өндіреді,
нөмірді теру импульстер сигналының трансляциясы, шақыру
сигналдары мен тарифтік импульстердің (осы сигналдар көмегімен
шақырушы абоненттің сөйлесу есебі іске асырылады)
трансляциясы жүзеге асырылады. Бұл сигналдар тасымалдаушы жиіліктер
және олардың арналық жиіліктері сияқты синусоидалы болады.
Бұл сигналдардың әр қайсысы қабылданған
талаптарға сай болуы керек, олардың маңыздылары:
−
жиіліктің және деңгейдің тұрақтылығы;
−
бөгеуілқорғанушылық және сенімділік.
Нақтырақ
қарастырайық.
Тасымалдаушы
жиіліктер сигналын алу үшін қолданылатын генераторлардың
тұрақтылық талабы ерекше мәнді болады. Көпарналы
байланыс жүйесі көбінесе қабылдағышта қалпына
келетін бір бүйірлі жиілік тасымалдаушысыз тарату қағидасымен
жұмыс істейді. Тарату станциясындағы пайдаланылған
тасымалдаушы жиіліктен айырмасы қабылданатын сигналдың
спектрінің сәйкес ығысуына әкеп соғады, бұл
байланыс сапасын төмендетеді. спектр ығысуы дискретті информацияны тарату
және дыбыстық тарату сапасына әсер етеді, ол арналарды
қайта қабылдағыш болмаған кезде 0,5 Гц-тен аспауы керек.
Ең
біріншіден, деңгейлер тұрақтылығының талабы
бақылау сигналдарының деңгейлерінің
тұрақтылығының қажеттілігімен анықталады,
өйткені бұлардың өзгеруі АРҚ
құрылғыларының жалған іске қосылуына
әкеп соғады. Сол сияқты тасымалдаушы жиіліктер
сигналының деңгейлері жеткілікті мәнде тұрақты
болуы керек, себебі кері жағдайда жолақтық жиіліктердің
жұмыстық өшулігінің мәнді өзгерістері болуы
мүмкін.
ГҚ-нан
өндірілетін сигналдардың
бөгеуілқорғанушылық талаптары олардың
моноқатыстылығының белгіленген дәрежесін
қарастырады, яғни берілген жиіліктің сигналымен бірге
жүретін паразиттік спектралдік құраушыларының
бұқтырылу дәрежесін анықтайды.
және (мұндағы − негізгі
сан) түрлі тасымалдаушы жиілік сигналдарының паразиттік
құраушылары түрлендіргіштерге түсіп жүйенің
арналарының арасында аралық бөгеуілдердің пайда болуына
мүмкіндік туғызады, ал бұлар арнаның ішінде
сызықтық емес бұрмалануларды көбейтеді. Белгілі бір
паразиттік құраушыларының әсерінен болатын
бөгеуілдердің мәні және сипатына байланысты
олардың бұқтыру дәрежесі 55−60 дБ болуы керек.
Бөгеуілтұрақтылық
жағынан тасымалдаушы және арналық жиіліктер сигналын
гармоникалық тәсілмен синтездеу жеке дара генераторлар
тәсіліне қарағанда нашарлау болып келеді. Төменде генераторлық
құрылғының қарапайым құрылымдық
сұлбасы көрсетілген. Тұрақтылығы
жоғары беруші (тіректік)
генератор кГц жиілікті сигнал өндіреді, бұл бөлу
коэффициенті 32-ге тең жиілік бөлгішке (ЖБ) келіп түседі.
Жиілік бөлгіш шығысында кГц негізгі жиілікті сигналды аламыз, сигнал
құраушылар генераторына (ГГ1) беріледі.
Құраушылар генераторларының жұмысының мәні жиілікті сигналын
импульстер тізбегіне түрлендіру болып табылады, оның бірі жиіліктің жұп, ал келесісі тақ
жоғарғы құраушылары болады. Арнаның біріншілік
топтарын (БТ) қалыптастыру үшін қажетті тасымалдаушы
жиіліктерге сай келетін жиілікті тізбектен сигналдың бөлінуі жеке
дара тасымалдаушы жиіліктер жолақтық сүзгісімен (ДТЖС) іске
асырылады.
15-суреттен
көріп тұрғанымыздай, осы топтың ең
жоғарғы жиілігі (104 кГц-ке тең) кГц жиіліктің
26-шы құраушысы болып табылады, оның
бөгеуілқорғанушылығы көбейту
коэффициентінің үлкен болғанына қарамастан әлде де жоғары болады. Бұл
кварцтық резисторлардағы
жоғарытаңдамалы ДТЖС-терді қолдану арқылы іске
асырылады, бұлар сигналмен бірге жүретін паразиттік құраушыларды (ең
жақындарының деңгейі бөлінетін сигнал деңгейімен
жуықтап бірдей болады) қажетті бұқтырумен
қамтамасыз етеді. Арналардың екіншілік топтары (ЕТ) және
басқа да екіншілік түрлендірулер тасымалдаушы жиіліктеріне сай
сигналдарды кГц негізгі жиілікті
құраушылары ретінде алу тиімсіз. ГГ1 шығысында осы
сигналдардың деңгейі
салыстырмалы түрде аз, себебі іс-жүзінде
құраушылар генераторларының сұлбасында
құраушылар нөмірі өскен сайын олардың
амплитудасының төмендеуі байқалады. Жоғарғы
көбейту коэффициенті, сәйкесінше, бөлінетін
сигналдың
бөгеуілқорғанушылығының төмендеуі жолақты
сүзгілерді құрастырғанда біршама қиындықтар
туғызады. Сондықтан берілген сұлбада екіншілік түрлендірулердің
тасымалдаушы жиіліктері тобына жататын сигналдар ГГ2 шығысында
кГц негізгі жиілік
құраушылары ретінде құралады. Өз кезегінде, жиілігі жиілігінің үшінші құраушысы ретінде ГГ2-ден алынған.
Оның жоғарғы бөгеуілқорғанушылығы ( жиілікті сигналдың
бөгеуілқорғанушылығына тең)
жоғарытаңдамалы жолақтық сүзгімен (ЖС1)
қамтамасыз етіледі.
15 − сурет.
Генераторлық құрылғы сұлбасы
ДТЖС – БТ тасымалдаушылары;
ҚТЖС – ЕТ және басқа
екіншілік түрлендірулердің тасымалдаушылары.
Сол әдіспен үшіншілік топ (ҮТ) спектрлерін
қалыптастыру үшін қажет тасымалдаушылар алынады. Негізгі
жиілік кГц.
4 кГц-ке
еселі емес біріншілік топтың бақылау жиілігі (БТБЖ) - 84,14 кГц
және екіншілік топтың бақылау жиілігі (ЕТБЖ) - 411,86 кГц
сигналдарын алу үшін екінші беруші генератор (БГ2) болуы қажет. Бақылаушы
жиіліктер тұрақтылығы
талабы тасымалдаушы жиіліктер тұрақтылығы талабынан
салыстырмалы түрде аз болғандықтан, БГ2
сұлбасы БГ1 сұлбасына қарағанда
құрылымы жағынан қарапайымдау болып келеді (16- сурет).
ГҚ-ң
бір комплектісі бірнеше жүз және мыңдаған стандарттық ТЖ арналарының
спектрлерін түрлендіруін қамтамасыз етеді, сондықтан ГҚ құрылғысына
сенімділігі жағынан жоғары талаптар қойылады. Бұл
дегеніміз − ГҚ резерві болуы қажет және
профилактикалық қызмет көрсету ережелері қатаң
қадағалану керек деген сөз. Қазіргі күндері
барлық генератор блогы (ГБ) байланыс аппаратурасы
құрылымдарымен орталықтандырылған эталондық
генератормен синхронизациялау мүмкіндігі қарастырылып жатыр. Тұрақты
орталықтандырылған синхрондау жүйесін құру
олардың бағасын төмендетіп, байланыс сапасын
жоғарылататын еді.
16 −
сурет. Генераторлық
құрылғы сұлбасы
Гармоникалар
генераторы
Гармоникалар
генераторы (ГГ) негізгі жиілікті
синусоидалды сигналын сол жиілікті
нақты қалыпты периодтық импульстер тізбегіне түрлендіруі үшін
қолданылады. Төртбұрышты импульстер тізбегін өндіретін
гармоникалар генераторы логикалық элементтерде орындалады.
17 − сурет.
Гармоникалар генераторының эквиваленттік сұлбасы
Экспоненциалды формалы импульстер
тізбегін құратын ГҚ сұлбасы конденсатордың
разрядын активті кедергіге беру
қағидасы бойынша жұмыс істейді. Негізгі элементтері −
индуктивтілік және конденсатор. Берілген катушканың өзекшесі
тікбұрышты гистерезис ілмекті пермалль мен оксиферийден жасалған.
Жұмыс істеу
қағидасы
тогы -ден мәніне дейін
немесе ден мәніне дейін
өзгеру периодында өздік индукция
ЭҚК әсерінен катушкадағы кернеу күрт өседі
және тоғының біраз
бөлігі R және C-дан
өтеді. Бұдан конденсатордың зарядталуы басталады. Периодтың басқа бөлігінде катушканың
индуктивтілік кедергісі аз, ал конденсатор (катушкаға
қарағанда оның қоймаларында кернеу көбірек
болады) кіші индуктивтілік Lж және жүктеме кедергісі Rж
арқылы разрядталады.
Жүктеме кедергісінен өтетін токтың өзгеру процессі
конденсатордың С–ң
зарядталу және разрядталу процессімен анықталады.
ГҚ
кірісіне енетін бөгеуілдерді бұқтыру L1C1 және L2C2
тербелмелі контурлары арқылы жүзеге асырылады. шығыстық
тогы экспоненциалды формалы импульстер тізбегі болып табылады.
18-суретте
көрсетілген ГҚ сұлбасының шығысында біз тақ
гармоникалық құраушыларын аламыз.
Тәжірибеде
тасымалдаушы жиіліктер сигналы ретінде негізгі жиіліктің жұп
және тақ гармоникалар қолданылады.
18 − сурет.
Гармоникалар генераторының эквиваленттік сұлбасы
18-суретте
келтірілген жұп құраушыларын екі жарты периодты
түзеткіш көмегімен алуға болады. Түзеткіш
шығысында ток негізгі жиілігінен 2
есе кіші периодты біржақты импульстер формасын алуға болады.
Әр
түрлі шығыстардағы жұп және тақ
құраушыларын алу өндірілетін сигналдың тасымалдаушылар жиіліктерінің
жоғары бөгеуілқорғанушылығын алуға
мүмкіндік береді.
Жиілік
бөлгіштер
АЖБ-мен тарату ГҚ байланыс
жүйелерінде триггерлік ұяшықтарды және
микроинтегралдық орындалған қайта есептеу сұлбалары
қолданылған регенеративтік бөлгіштер қолданылады (19-
сурет).
Жиілігін бөлу қажет
синусоидалды сигнал қалыптастырғыш құрылғы
кірісіне келіп түседі, ол сигналды сол жиіліктегі импульстер тізбегіне
айналдырады. Қалыптастырыш құрылғы ретінде Шмидт триггері
қолданылады. Одан кейін импульстік тізбек дифференциалдаушы тізбек ДТ1
арқылы өтеді, оның шығысында ДТ-ке берілген
тікбұрышты импульс фронттарының уақыт бойынша өтуімен
сай келетін тар импульстер алынады. Екі тұрақты күйі бар Т1
триггері тек оң полярлы импульстерге ғана әсер етеді.
Оның шығысында бастапқы сигнал жиілігінен 2 есе кіші жиілікті тікбұрышты импульстер
тізбегін аламыз (19-сурет тізбек бөлігі 4).Бұл тікбұрышты
импульстер тізбегінің жиілігі бастапқы сигнал жиілігінен 2*2=4 есе кіші болады. Бұның
бәрі ЖС кірісіне беріледі, шығысында бастапқы сигнал
жиілігінің бөлігін
құрайтын жиілікті синусоидалды сигналды аламыз.
19 – сурет. Триггерлі ұяшықты
құрылымдық сұлбасы
Т1,
Т2 – триггерлер;
ҚҚ –
қалыптастырғыш құрылғы;
ДТ – дифференциалдық тізбек;
ЖС –жолақтық сүзгі.
Соңғы кездері
ГҚ-да екі тұрақты күйлі триггерде орындалған
ЖБ-тер қолданылады.
Регенеративтік бөлгіштермен қалыптасатын сигналдарға
қарағанда осы тәсілмен алынатын сигналдардың
бөгеуілқорғанушылығы төмен болғанына
қарамастан (осыған байланысты бұлардың шығысына
жоғары таңдамалы жолақтық сүзгілер қою
қажет), бұл сұлбалар экономикалық жағынан тиімді,
себебі жоғарғы сенімділікті және кіші габаритті
интегралдық микросұлбаларды қолдануға мүмкіндік
береді.
Триггерлерде орындалған ЖБ
артықшылықтары:
– бөлу нәтижесінде
алынған жиіліктің жоғары құраушылары болады;
– бұл жағдай кейде
құрылғыларда ГҚ санын азайтуға мүмкіндік
береді.
№4 дәріс. КАТЖ АЖБ түрлендіру аппаратурасы
бүйірлік тәсілдері
арқылы құру
Дәріс мақсаты: КАТЖ АЖБ түрлендіру аппаратурасы бүйірлік
тәсілдері арқылы
құру мәселелерін қарастыру.
Әр арнаның өз жиілігі болады. Арна сигналдары түзу
(спектірін) АМ, ЖМ,
ФМ көмегімен жүзеге асырылады. Тасымалдаушы жиілік ретінде
гармоникалық тербеліс
Модуляцияланған
бастапқы сигнал ретінде
Бұл кезде АМ, ЖМ, ФМ үшін өрнек
төмендегідей
m – АМ индекс тереңдігі
, (1)
m = , ЖМ
модуляция тереңдігі.
, (2)
, (3)
модуляция
тереңдігі.
Егер АМ, ЖМ,
ФМ гармоникалық қосынды ретінде келтірсек.
(4)
(5)
, (6)
I0 - Бессель формуласының 0 – қатары;
Ik - Бессель формуласының k– қатары.
Сонымен, амплитудалы
модуляцияланған тербеліс бір тасымалдаушы
және екі бүйірлік
құрам құрайды. Олар .
20 – сурет.
Амплитудалық модуляцияланған тербеліс спектрі
Ал ЖМ
және ФМ спектр тербелістері тек қана бастапқы фазамен
және
модуляция индексі арқылы
белгіленеді.
21 – сурет. а) ЖМ тербеліс спектрі, б) ФМ
тербеліс спектрі
Егержәне аз болған кезде
.
Соңғы екі келтірілген ЖМ және ФМ тербелістері
бір тасымалдаушыдан және екі бүйірлік жиіліктен w - W және w +
W тұрады.
Сондықтан
аз кеңдікті спектр алу мүмкіндігін АМ, сол сияқты ЖМ және ФМ аз индексті
модуляция арқылы алуға болады. Модуляциялық тербеліс ретінде
жиілік спектрін алған кезде, онда гармоникалар қосындысын
алуға болады. онда АМ, ЖМ, ФМ спектрі тасымалдаушыдан
басқа бүйірлік жиынтығы қосындысын, гармоникалық модуляцияланған жиілікті
құрамнан тұрады.
22 – сурет.
Гармоникалар спектрі
Әрбір
Wі әрқайсысы
бүйірлік құрамды жиіліктен w - Wі және w + Wі туғызады, спектр
кеңдігі бүйірлік құрамнан өседі. Егер mf және mg >>1 – ден көп болған
жағдайда шуылдан қорғанушылығы көбейеді.
Бұл жерде ЖМ
және ФМ сигналдарының
спектр кеңдігі АМ тербелісі спектірінен кең. Сондықтан беру
жүйелерінен жиілікпен
бөлінген арналық сигналдарды құру үшін АМ
қолданылады.
Сонымен қатар АМ – ді қолданғанда бір бүйірлі
жолақты (ББЖ)
сигналды беруге мүмкіндік болады. Бұл кезде АМ бір бүйірлі
жолақты үлкен бөгеуілден қорғанушылығы зор,
ЖМ мен ФМ-ге қарағанда
дискретті информациялық беру жүйелерінде (ТЛГ, мәліметтер
беру т.б.) қолданылады. Спектрлі қосындыларда АМ – нің
бастапқы сигналы тек бүйірлі жолақта болады.
Сондықтан сигналды қабылдау кезінде байланыс арнасы бойымен АМ толық
спектрін беру міндетті емес. Соған байланысты, арналық сигнал берілуіне қарай
былай тұжырымдалады:
- екі бүйірлі жолақты сигнал,
тасымалдаушымен;
- бір бүйірлі жолақты сигнал,
тасымалдаушымен;
- бір бүйірлі жолақты сигнал,
тасымалдаушысыз;
- екі бүйірлі жолақты сигнал,
тасымалдаушысыз;
- бір
бүйірлі жолақты сигнал, тасымалдаушымен және басқа бір
жолақтының бөлігімен.
Екі бүйірлі
жолақты жиілікті сигналды және тасымалдаушыны тарату.
23 – сурет. Екі
бүйірлі жолақ және fт тасымалдаушы
Бұл бастапқы сигналды қабылдау кезіндегі
өте бір қарапайым тәсіл, модулятор және демодулятор
көмегімен жүзеге асырылады. Сигналды қабылдау
құрылғысы құрамында генератордың тіптен
қажеті жоқ, өйткені тасымалдаушы ( генератор жасап
шығарған ) сигнал спектрінде болады.
Кемшіліктері:
а) АМ тербеліс жолағының кеңдігі шамамен сигнал
жиілігінен екі есе үлкен. Бұл кезде линия бойымен өтетін бір
жиіліктегі жолақта аз арна
орналастырылады, бұл линиялық трактіні қымбаттатады;
б)
түрлендірудің паразит
өнімдерінің амплитудаларын азайту үшін КАБЖ модуляция коэффициенті негізінен бірден
өте аз шама болып алынады (), ал бұл жағдай бастапқы сигналға ие бүйір
құраушылардың амплитудасының азаюына әкеледі.
Бұл кезде ; егер .
онда бүйір
құраушылар қуаты тасымалдаушы қуатының 1% шамасын
құрайды,
бұл топтық күшейткіштерді қолдануды қиындатады,
өйткені барлық күшейткіш қуаты іс жүзінде (құрамында
бастапқы сигнал жоқ) сымсыз
тасымалдаушыны күшейтуге қолданылады, күшейткіштердің энергияны орынды жұмсауы, осының
бәрі құрылғыны қымбатқа түсіреді. Бұл
тәсілдер жергілікті желілерде, аз арналар, құрамында
күшейткіші жоқ өзінің құрамындағы
құрылғылардың қарапайымдылығын тарату және қабылдау
кезінде қолданылады.
Бір бүйірлі жолақты сигнал
және тасымалдаушыны тарату түрі.
24 – сурет. ББЖ
және тасымалдаушы
Арналық сигналдың жиіліктік
жолағы кеңдігі бұл жерде екі есе азаяды да -ға тең
болады. Бұл жерде бір
бүйірлі жолақтың бірін жою үшін қолданылуы
жағынан күрделі арналық сүзгілер қажет. Бір бүйірлі
жолақтың жоқтығы әсерінен тасымалдаушы
қуаты және бүйірлі жолақ қатынастары одан да үлкен
өседі, бұл топтық күшейткіштердің қолданылуына кедергі жасайды.
Беру құрылғыларының
қуатын теңестіргенде бір бүйірлі жолақты
сигналдың бөгеуілден қорғанушылығы азаяды. АМ
тербелісінің толық спектрі жіберетін жүйеге
қарағанда. Міне осы кемшіліктеріне байланысты бұл тәсіл
іс жүзінде қолданылмайды.
Тасушысыз
бір бүйірлі
жолақты тарату
(ББЖ)
25 – сурет. Бір бүйірлі жолақты
тарату
Бастапқы сигнал спектрі, жолақтың
кеңдігіне тең болады, шамамен мүмкіндігінше арналық сигнал спектрі
кеңдігінен аз қамтамасыз етеді, бұл линиялық спектр
жиілігін мүмкіндігінше аз шығындылықпен
қолдануға, яғни басқа АМ сигналдарына
қарағанда арналар санын
өсіреді. Модулятор өз кезегінде сигналды жиілікпен беріп отыруы
керек.
Тасымалдаушы жиілікті
бұқтыру қуаты бүйірлі жолақты жиіліктің
қуатынан анағұрлым асатын тарату жүйесінің
барлық сигналдарын
күшейту үшін күшейткіштерді қолдануға
мүмкіндік береді. Мұндай күшейткіштерді қолдану
құрылғы көлемін анағұрлым кішірейтеді,
шығындылығы жағынан өте тиімді. Сонымен қатар
топтық сигналдар күшейткіштерін қолдану соңғы
сигналдың қуатын өсіреді. Сондықтан, қуаты
жағынан күшейтілген керекті сигналды линияға беруге
мүмкіндік болады. Ал бұл Рс / Рш
қатынасын өсіреді, беру сапалылығын жақсартады -
бұл ББЖ жетістігіне жатады.
ББЖ тәсілінің кемшіліктері: ББЖ мен тасымалдаушыны бұқтыру
керектігі туындайды, ал бұл құрылғы жұмысын
қиындатады; қабылдау
жағында, тасымалдаушыны қайтадан қалпына
келтіруге тура келеді,
ал бұл қабылдау пунктіндегі соңғы құрылғы
жұмысын қиындатады; қабылдау
станциясында бастапқы
сигнал ББЖ сигнал мен
қайта қалпына келтірілген тасымалдаушы жиілік fтас демодуляторда көбейту
тәсілімен алынады, яғни
.
W жиілікті сигнал құраушылары төменгі жиілікті сүзгі
(ТЖС)
көмегімен бөлініп шығады. Бірақ, бұрмаланбаған бастапқы
сигналды қабылдау станциясында дұрыс қабылдау үшін тарату станциясы жағынан
тасымалдаушы жиілік
қайта қалпына келтірілген тасымалдаушы деңгейімен дәл келген жағдайда
ғана алынады.
Онда тасқаб - тастар , сонда қалпына келтірілген бастапқы сигнал
түрі былай жазылады
Сондықтан
қабылдау жағындағы тасымалдаушының тарату жағындағы
тасымалдаушыға байланысты ығысуы бастапқы спектрдің шамасына ығысуын
туғызады.
Бұл құбылыс арнадағы тарату
сигналы жиілігінің өзгеруі деп аталады. Бұл өзгеріс
хабар тарату
сапасын төмендетеді, сөз анықтығын төмендетеді, дыбыс және музыкалық
аспаптар тембрін
өзгертеді. Сөйлеу
сигналын тарату кезінде рұқсат етілетін жиілік өзгеруі Гц , ал тоналды тембр қолданған кезде Гц-ке
тең, яғни информацияны тарату үшін жалға
берілетін арналар және олардың жиіліктік «кетуін 2 Гц-тен аспауы
тиіс. Бұл
жағдай генератор құрылғыларын түзуде қиындық
туғызады.
Көп жағдайда арна
арқылы керекті сигналмен
қатар синхрожиілік те беріледі. Бұл кезде қабылдағыштағы тасымалдаушы
және таратқыштағы тасымалдаушы синфазды болу
қажеттігі
болмайды.
Екі бүйірлі
жолақты тасымалдаушысыз тарату
26 – сурет. Екі бүйірлі жолақты тарату
Тасымалдаушысы бар басқа тәсілдерге
қарағанда бұл тәсілде көпарналы
сигналды күшейту үшін
топтық күшейткіштерді қолдануға мүмкіндік береді.
Осының арқасында бүйірлік құраушыларының
(керекті сигнал
құрамындағы) қуаты
өседі, бұл байланыс
арнасындағы бөгеуілге
қарсылығын
өсіреді.
Бірақ бұл
кезде ББЖ тарату
тәсіліне қарағанда керекті жиілік екі есеге дейін өседі, яғни
бұл кемшілігі оның кеңінен қолданылуын шектейді. Мұндай тәсілді арналар саны аз
қажет
жергілікті желілерде қолданылады. Арналық сүзгілер құрылғысы
бір бүйірлі жолақты тәсілге қарағанда
қарапайым болып келеді. Бірақ бұл тәсіл тарату және қабылдау
кезінде құраушылардың синхронды және синфазды болуын қатаң қадағалайды. Егер бұл
жерде қиыстыру болмаған жағдайда тар -
қаб, төменгі бүйірлі жолақтан қайта қалпына келтірілген бастапқы сигнал төмендегідей болады
Ал жоғары бүйірлі жиіліктен қайта
қалпына келтірілген сигнал
түрі
Қабылдағышта екі
сигнал қосылып мынадай түрге ие болады
.
шамалы мүше, жиілікті соғу шамасы, яғни
период ішінде сигнал амплитудасы шамасынан 0-ге дейін өзгереді.
“Соғу“кезінде сигналды қабылдау мүмкіндігі жоқ
десек болады. Қабылдау және тарату кезінде жиілік тасымалдаушылары бір - біріне тең болуы
қажет. Егер тарату және қабылдау кезінде тербеліс тасымалдаушылары фаза жағынан бір-бірінен - ге
алшақтаған жағдайда, қабылдау кезінде қайта
қалпына келтірілген сигналдар
қосындысы төмендегідей түрге ие болады
.
Тасымалдаушы тербелісі таратқышта фазасы жағынан
өзгергенде қабылдаушыға қарағанда , онда шамасы да өзгереді.
Ең бір тиімдісі бізге фазалар қатынасы болғанда болады. Сондықтан бұл
тәсіл тасымалдаушыларды тарату және қабылдау
жағында
бір - бірімен
синхронды және синфазды болуын қатаң қадағалайды.
Бұл жағдай тек тасымалдаушыны жоғарғы және
төменгі бүйірлік жолақ сигнал құрамынан тікелей алынған кезде ғана
болады.
ББЖ - ты тасымалдаушы және басқа БЖ –
тың бөлігін қамтыған
жағдайда тарату
27 – сурет. ББЖ, тасымалдаушы және басқа
БЖ-тың бөлігі
Бұл тәсіл 0 - ден басталатын спектрлер
жиілігін тарату үшін қолданылады, яғни біз тұрақты сигнал
беру мүмкіндігіне ие боламыз. Бұл қажеттілік TV, факсимилдік сигналдарын беру
үшін қажет.
болғандықтан
арналар арасында жиіліктік саңылау болмайды да, ББЖ-ты бөліп алу
мәселесі туындайды.
Бұл тарату тәсілін қолдануда
қисықсимметриялы Найквист сүзгісі қолданылады.
Бастапқы спектрден
(27-суреттегі штрихтық сызық) Найквист сүзгісі бөлініп
алынады. Осы
кезде бастапқы спектр құрамынан бір бүйірлі жолағы, тасымалдаушы және
басқа бір бүйірлі жолақ қалады. Бұл тәсіл әсерінен үлкен амплитудалы-жиіліктік
бұрмаланулар іске асырылады. -нен диапазонындағы жиіліктер
бір бүйірлі жолақ құрамында ( төменгі) беріледі,
ал - ден 0 дейінгі жиіліктер диапазоны екі бүйірлі жолақ
құрамында
(жоғарғы
және төменгі) беріледі. Бұл бұрмалануларды компенсациялау үшін қабылдау
кезінде синхронды декодерлеу
бірге жүретін арнайы
қисық симметриялы сүзгілер қолданылады. Бұл шаралар
бұрмалануларды азайтады, бірақ құрылғыларды
күрделендіреді.
№5
Дәріс. ББЖ
сигналдарын қалыптастыру тәсілдері
Дәріс мақсаты: ББЖ сигналдарын қалыптастыру тәсілдерін, яғни сүзгілік және
фазаайырымдық әдістерін оқып үйрену, түйістіру
аппаратурасын, КАТЖ-дағы деңгейді автоматты реттеу
құрылғысының жұмыс істеу қағидасын
зерттеу.
ББЖ тарату тәсілін қолданғанда тасымалдаушы мен бір бүйірлі
жолақты бұқтыру қажет. Тербеліс тасымалдаушысын жою модулятор
сұлбасы
арқылы іске асырылады. Мұнда модуляторлар балансты немесе екі балансты сұлба көмегімен іске
асырылады.
Балансты сұлбаны
қолданғанда
модулятор шығысында тасымалдаушы жиілік болмайды. ББЖ жою үшін
сүзгілік,
фазаайырымдылық, аралас әдістер қолданылады.
Сүзгілік әдіс
Сүзгілік әдіс кең түрде қолданылады. Пайдаланылмайтын
бүйірлік
жолақты жою
үшін
модулятор шығысына қосылатын ЖС қолданылады (28-сурет).
28 – сурет.
Сүзгілік әдіс
Сүзгілік әдіс кең түрде қолданылады. Пайдаланылмайтын
бүйірлік
жолақты жою
үшін
модулятор шығысына қосылатын ЖС қолданылады (28-сурет).
Қазіргі қолданылатын арналары жиілікпен бөлінетін (АЖБ) байланыс жүйелерінде
көрші арналардағы тасымалдаушы жиілік аралығы 4 кГц болуы керек, төменгі нөмірлі арнаның қолданылатын бүйірлік
жолағы жоғарырақ нөмірлі арнаның қолданылатын бүйірлік
жолағының
спектрінің орнына түседі. Сондықтан
қолданылмайтын бүйірлік жолақты болдырмау үшін
қатаң тиым салынады. Қолданылатын БЖ қарағанда
қолданылмайтын БЖ – ты бұқтыру 60 дБ-ден төмен болмауы керек, тасымалдаушы жиілікті
өсіру кезінде және арна арасындағы жиіліктік саңылауы кГц сақталған жағдайда қатынасы өседі, сондықтан
жолақтық сүзгілер (ЖС)
тіктігі -мен қатар
өседі.
кГц жиіліктік диапазонында LC-элементтерінен
құралған
(ЖС)
жолақтық сүзгілер, ал одан үлкен жиіліктерде кварцтық, магнитострикциялық және тағы
басқа сүзгілер қолданылады.
Фазаайырымдық әдіс
Бұл әдіс
кезінде модуляторлар екі балансты сұлбадан тұрады (29-сурет), бұл
жағдайда модуляторлар
шығысында тасымалдаушы
жиілік кернеуі іс
жүзінде болмайды.
i1
і2
29 – сурет.
Фазаайырымдық әдіс
АҚ –
айырғыш құрылғылар;
ФК – фазалық контурлар,
фаза бойынша - ге жылжытып отырады;
, бастапқы
сигналының гармоникалық
құраушылары;
- М2-ге
берілетін бастапқы сигнал + тасымалдаушы жиілік;
тасымалдаушы ;
;
М1 шығысындағы ток ;
М2 шығысындағы ток
;
ББЖ сигналы: .
Модуляторлар сұлбасы әдетте екі еселенген
балансты сұлбадан тұрады, оның шығысында
тасымалдаушы жиілік
кернеуі болмайды. Бастапқы сигнал
тізбегіне екі ФК
қосылады, себебі бастапқы сигнал
бір жиіліктен емес бүкіл
жолақтан тұрады. Бұл жерде осы жолақтағы барлық жиіліктер үшін -ге
фазалық ығысу болғаны өте
маңызды. ФК3 тасымалдаушы
жиіліктегі фазаны ығыстырады, ал тасымалдаушы жиілік
монохроматикалы
болғандықтан, осы
жиілікте істейтін бір ФК
жеткілікті. , нүктесінегі
(29-сурет) модуляторлар
шығысында және токтар және жиілікті екі БЖ
құрамалары болады.
модуляторы шығысында екі
БЖ сигналдары
болады,
бірақ фазалық ығысу енгізілген модуляторында сигналдарды модуляциялау жүргізіледі.
Бұл
жағдайда төменгі БЖ сигналында фазалық ығысулар бірін-бірі теңгереді, ал жоғары БЖ сигналында фазалық ығысулар қосылып, бұл
фазалық жылжу - ге тең болады,
бұл осы құраушысының ток ағынының
басқа таңбамен ағуына эквивалентті. АҚ2-де және токтар қосылады. Егер жоғарғы
БЖ сигнал токтары болса, жоғарғы
бүйірлік жолақ бірін-бірі теңгереді, ал таңбасы
бірдей төменгі
БЖ токтары
қосылады. Сонымен біз модулятор шығысында құрамында тек ББЖ сигналы болатын
тогын аламыз.
Жоғарғы БЖ алу үшін біржолақты
модулятордың бір арнасына -ге фазалық ығысу енгізу қажет.
Қолданылмайтын жолақтың
бұқтыру коэффициенті (осы
жолақтағы өшуліктер)
,
мұндағы – асимметрия
коэффициенті, яғни
айырғыш
құрылғысы шығысындағы токтар
қатынасы: ;
– өткізу
жолағындағы өшуліктер;
сұлбадағы фазалау қатесі.
Егер болса, онда
.
Егер болса, бұл
өшулік мәні аз және бұны ескермеуге болады.
Қолданылмайтын БЖ-ты 60 дБ - ге бұқтыру үшін -тан
аспауы тиіс, ал
бұл талап аппаратураның
сұлбасын
іске асыруын
қиындатады.
Жергілікті желілерде қолданылатын арзанырақ фазалау қателігі ықтималдылығы болатын қарапайымдау ФК-лар қолданылады.
Осыған байланысты
ондағы қолданылмаған БЖ бұқтыру
жеткілікті болады,
яғни 60 дБ–ден төмен болады. Арналық сигналдардың бір-біріне өтіп кетпес
үшін көрші арналар тасымалдаушыларының
аралығын 8
кГц –ке тең етіп
алады.
30 – сурет. Фазаайырымдық
әдіс
Сүзгілік
әдіспен салыстырғанда осы
әдістің артықшылықтары:
тек ФК3 бойынша
ажыратылатын, әр түрлі жиілікте жұмыс істейтін барлық арналар
үшін бірдей құрылғылар қолданылады;
тасымалдаушы
шамасы күрделі
сұлбаны
жүзеге асыруда әсер етпейді.
Кемшіліктері: қолданылмайтын БЖ – ты керекті
деңгейде бұқтыру қиынға түседі. Сонымен
қатар ФК сұлбасында ( фазалау қатесі) төмен болуы керек (сұлба күрделірек болып
келеді).
Арнаны жиілікпен бөлетін КАТЖ
аппаратурасының топтық құру қағидалары.
АЖБ КАТЖ аппаратурасын
құру кезінде жиілікті көп рет түрлендіру
қолданылады. Мәні: бастапқы сигнал жиілік шкаласымен
облыстың үлкенірек жағына өтеді, сызықтық
спектрде өз орнына ие болады. Ал қабылдау жағында бұл
жиілік түрленуі кері тәртіпте жүреді. Көпретті жиілік
түрлендіру қарапайым, арзан сүзгілерді, арналар санын
бөлу КАТЖ-де стандартты жабдықтарын қолдануға
мүмкіндік береді және жиіліктер облысында линияны барынша тиімдірек қолдануға
мүмкіндік туғызады. Арналық сигналдың жиіліктер
спектрінің сызықтық спектрде орналасуын виртуалды (елес)
тасымалдаушы жиілік көмегімен
сипаттауға ыңғайлы. Виртуалды жиілік дегеніміз –
жиіліктің біртекті түрлену көмегімен бастапқы
облыстан сызықтық спектрде
өзіне тиісті орнына сигнал спектрдің көшірілуін қамтамасыз ететін жиілік (яғни,
барлық аралық түрлену сатыларын өту).
Мысалы:
ТЖ-ң бірінші арнасы К-60 сызықтық спектрде 12,3 – 15,4
кГц жолағына ие болдады.
31 – сурет. ТЖ
К-60 сызықтық спектрі
Виртуалды
тасымалдаушының орны сызықтық спектрде нөлдік
тасымалдаушысы бар болғандағы орнын алғандай болатын еді.
Жеке құру тәсілінде
әрбір арна үшін арналық сүзгілер, түрлендіргіштер
және басқа құрылғылар жеке болады және
соңғы және аралық станциялар құрамында
берілген аппаратурада арналар саны нешеу болса
сонша рет қайталанады.
Қазіргі
кезде жеке құру тәсілі
таралу қашықтығы
кіші және арналар саны аз
болғандықтан іс-жүзінде қолданылмайды. Тарату
қашықтығының шектелуі арналық сүзгілерді
көпретті қолдану қажеттігі салдарынан туындайды, себебі жеке
тарату тәсілін құруда соңғы және
аралық станцияларда және т.б. сүзгілерді көпретті
қолдану қажеттігі туындайды. Жиілікті бірнеше рет қолдану нәтижесінде жеке сүзгілерді
қолданғанда өткізу жолағы тарылып кетеді, ал бұл
берілген ТЖ үшін қажетсіз. Топтық құру тәсілінде соңғы
станциялардың тек бір бөлігі әр арнаға тиісті болады,
ал аралық және соңғы станцияның қалған
құрылғылары жалпы болады. Осыған орай бүгінгі
күндері станцияларда тек топтық әдіс қолданылады.
Функционалды
операциялық жүйе (ОЖ) үш бөлімнен тұрады:
- типтік
түрлендіру аппаратурасы (ТТА) немесе арна түзеуші аппаратура (АТА).
Сұлбасы 32-суретте көрсетілген;
-
түйістіру аппаратурасы;
-
сызықтық трактілердің соңғы аппаратурасы (СТСА).
32 – сурет. ТТА
немесе АТА-ң құрылымдық сұлбасы
32-суреттегі
сұлбада:
-
түрлендірудің бірінші сатысы жеке болады, әр топта n1
шығу көзінен сигналдардың бірдей жиілік жолақтары
болады. Нәтижесінде топтық сигнал n1 арналық
сигналды қосады;
-
түрлендірудің екінші
және де қалған сатылары топтық болады. Бұл
сатыларда n1, n2 арналық сигналдар топтық сигналдарға бірігеді;
-
түрлендірудің үшінші сатысында n1, n2 ,
n3 арналық сигналдар бірігеді, нәтижесінде топтық сигнал қалыптасады;
-
түрлендірудің төртінші сатысында n1, n2 ,
n3, n4 арналық
сигналдардан құралған
жалпы топтық сигнал құрылады.
КАТЖ
құру кезінде арналар саны өскен сайын төртінші, бесінші
және
алтыншы түрлендіру топтары қолданыла алады.
Қолданыстағы барлық топардың
құрылғылар жиынтығы типтік түрлендіруші
аппаратура немесе арна түзеуші аппаратура деп аталады. ТТА қолданысы:
0,3 – 3,4 кГц жиілік жолағында жатқан N арналық сигналды
стандарттық топтардың бірі болатын топтық сигналға
түрлендіргіш. ТТА құрамы арналар санына байланысты. ТТА-ны
топтық қағида бойынша құру сүзгілерді
оптималды тәртіпте осы барлық факторлардың үстемдігі
меңгерілген жиілік диапазонын
қолдануға мүмкіндік береді. Жеке сигналдардың
арналық сүзгілері құрылымы күрделірек болады. Осы
сүзгілер сапасы неғұрлым
жоғары болған сайын,
арналық сигналдардың
жиіліктік саңылауы соғұрлым азырақ болады, яғни
арналар санын көбейтуге болады. ТТА-н пайдалану кез-келген операциялық жүйелер (ОЖ) үшін
стандартты түрлендіргіш құрылғыны қолдану
негізінде аппаратураны құруға болады, яғни әр
түрлі станциялар стандартты құрылғыны пайдаланады.
Халықаралық
электрбайланысы бірлестігінің (ХЭБ) ұсынысы бойынша келесідей
топтық құрулар қабылданған:
-
біріншілік топ (БТ) 12 біріншілік арнаны қосады;
- екіншілік топ (ЕТ) бес БТ
қосады;
- үшіншілік топ (ҮТ) бес
ЕТ біріктіреді;
- төртіншілік топ (ТТ)
үш ҮТ сигналын біріктіреді.
Әр
топтың жиілік жолағы берілген жиілік диапазонына әсер ететін
факторлар ескерілетін абсолютті және салыстырмалы спектр кеңдігі
минималды болатындай етіп алынады, бұлардың көмегімен пайдалы
бүйірлік жолақты немесе аралық күшейткіштердегі
топтық сигналды бөліп алуға болады. Біріншілік топтың
абсолюттік кеңдігі бастапқы сигналдың (0,3 – 3,4 кГц) спектр
кеңдігімен және кГц-ке тең
арналық сигналдар арасындағы таңдалған жиіліктік саңылауымен анықталады.
Арнаның бірнеше құраушылары арасында жиілік
қашықтықтары 4 кГц-ке
тең. Сонымен, 12-арналы біріншілік топтың спектр кеңдігі кГц-ке
тең. Құраушылар
сигналдың спектрінде жатпауы үшін осы топ спектрі
жоғарғы жиіліктер (ЖЖ) облысында болуы қажет. ЖЖ қолдану
генераторлық құрылғы күрделендіреді,
сондықтан біріншілік топ үшін 60-тан 108 кГц жиілік диапазоны
қолданылады.
Бұл диапазонда кварцтық және
магнитострикциялық сүзгілер жұмыс істейді.
Екіншілік
топтың спектрінің абсолютті кеңдігі кГц болады. Ол өзіне 5 БТ-н біріктіреді,
бұның жиілік жолағы кГц болады.
Үшіншілік
топтың өткізу жолағы кГц болады,
яғни кГц.
Төртіншілік топтың өткізу жолағы кГц, ал жиілік
саңылауы
8 кГц. 300 арналы топ бөлінуін ұйымдастыру
үшін спектрде осы топтар арасында кГц жиіліктік
саңылау бөлінеді.
Түйістіру аппаратурасы (ТА)
Түйістіру
аппаратурасы (ТА) міндеті
ТТА шығысындағы спектрлік жиілікті осы КАТЖ-не линиялық спектр
үшін босатылған жолақтық жиілікке түрлендіру.
Бұл түрлендіру бір және екі қадаммен жүзеге
асырылады. Егер ТТА
шығысындағы топтық сигнал спектрі, шамамен линиялық
жолақтық жиілікпен қиылысқан болса, түрлендірілу екі сатымен жүргізіледі, кейбір
жағдайда түрлендірудің бір сатысы жеткілікті.
Мысалы: Жиіліктің
төменгі тобы
60-108 кГц жиілік жолағын алады, В-12-3, DF = 36-84 кГц.
a) Екіжақты
құрылым кезіндегі түрлендірудің бірінші сатысы
б) Екіжақты
құрылым кезіндегі түрлендірудің екінші сатысы
33 − сурет. Түйістіру
аппаратурасының сызықтық спектрлері
(ТА) негізінде жиіліктің
бірдәрежелі түрленуі қолданылады. СТСА тракт параметрлерімен
топтық сигнал параметрлерін реттеу үшін қолданылады. СТСА-та
жиіліктердің түрленуі болмайды (кірістегі жиілік шығыстағы
жиілікке тең). СТСА құрамына күшейткіштер,
бағыттауыш сүзгілер, деңгейді автоматты реттеу (ДАР)
жүйелері және сол сияқтылар кіреді.
КАТЖ-дағы деңгейді
автоматты реттеу
Деңгейді
автоматты реттеу (ДАР) жүйесі арнаның (немесе
күшейткіштің) қалдықтық өшулігінің
тұрақтылығын ұстап тұру үшін сигнал
деңгейінің деңгей диаграммасының кейбір
нүктелерінде тұрақтылығын сақтау үшін
қолданылады. Линияның өшулігін өзгерткен кезде
сызықсыз күшейткіштердің күшейту коэффициентін
өзгерту қажеттілігі туындайды. Сигнал деңгейлерінің
тұрақтылығы арнаның бөгеуілден
қорғаныстығын қамтамасыз етеді. ДАР – дің
құрылу принципі (34-сурет). ДАР жүйелері сызықтық
трактінің өшулік аймақтарын тікелей және жанама
бақылау болып келеді.
34 – сурет. ДАР-ң функционалдық
сұлбасы.
ҚТ
- қабылдау түрлендіргіші;
БҚ – бергіш
құрылғысы;
РҚ – реттеу
құрылғысы;
СЭ – салыстыру элементі;
ТЖС – тар жолақты сүзгі
өз сигналынан АЖ сигналын бөледі;
БЖК – бақылауыш жиілікті
күшейткіштер.
Тікелей бақылау
жүйелерінде трактіге бақылауыш жиілікті гармоникалық сигналы
бар арнайы бақылауышы ток енгізіледі. Бақылауыш жиіліктің
(БЖ) сигнал деңгейі, тракт кірісінде қатаң нормаланған.
Бұл сигналдың жиілігі топтық жиілік трактісінің
жолақтың ортасында таңдалады, яғни ол (БЖ сигналы) арналық
сигналдардың аралығында таңдалынады. БЖ сигналы
сызықтық трактінің соңғы
құрылғысының құрамына кіретін арнайы
генератордан беріледі. БЖ сигналының деңгейі, топтық
күшейткіштің асқын жүктеуін болдырмауы үшін
сөйлесу сигналдарының деңгейіне қарағанда төмен
болып таңдалынады.
Реттеу болған жағдайда
арналарда бұл бақылаушы ток арнайы ток қабылдағышына БЖ
келіп түседі. АС таратқыш шығысында БЖ деңгейі 0,3дБ
дәлдікте болады.
Жұмыс істеу
қағидасы
Бөлінген және
өндірілген БЖ сигналы, күшейткіш коэффициентінің
сызықтық күшейткішін өзгертетін реттегішпен
басқарылады. Содан кейін сигнал қабылдау түрлендіргішіне
(ҚТ) келіп түседі, мұнда ол өзіне ыңғайлы Uтұрақ
түрленеді. ҚТ шығысынан сигнал салыстыру кернеуін
шығарады.
Таратқыш
құрылғысы (ТҚ) Uэт эталонды сигналын
қалыптастырады. Uсал сигналы реттеу құрылғысына жіберіледі. Ол
реттегішпен басқарылатын пропорционалды Uорт сигналын өндіреді. Реттегіш
сызықтық күшейткіштің
тарату коэффициентіне әсер етеді. ДАР жүйелері КТБ-ты (ООС)
тұйық жүйесі болып табылады. ДАР жүйелері
статистикалық және астатистикалық болады. Кез-келген
жүйе звенолар жиынтығын құрауы мүмкін:
күшейткіш звеносы; апериодикалық звено; тербеліс звеносы;
интегралдаушы звено; дифференциалдаушы звено; кешігу звеносы.
Артықшылықтары:
сұлбасының қарапайымдылығы, жүйенің
сенімділігін азайтатын ұсақ детальдар мен түйіндердің
болмауы, тозуға аз бейімделген.
Кемшіліктері: реттеудің
ауытқуы, жадының болмауы, яғни БЖ сигналының
жоғалуы және оның келесі жоғалтуға дейінгі
күшейту шамасы болмайды, өйткені күшейту коэффициенті БЖ
деңгейімен тікелей байланысты.
№6 Дәріс. Жиілік бөлгіш
арналары бар көпарналы тарату жүйесінің аппаратурасы
Дәріс мақсаты: Жиілік бөлгіш арналары бар көпарналы
тарату жүйесінің аппаратураларын (К-120 жүйесі, К – 3600
тарату жүйесі, К – 1920 тарату
жүйесі, К-300 тарату
жүйесі, симметриялық кабельдермен жұмыс істейтін
жүйелер) зерттеп білу.
Коаксиалды кабель жүйесімен
таратудың, магистралді желідегі телеграмма таратуын және
байланыстың күшті бумаларын ұйымдастыруға болады.
Бұл жүйелер төртсымды бірполюсті, яғни
әртүрлі бағыттағы физикалық тізбектердің
таралуы. К-120 жүйесі және суасты кабелдерімен жұмыс істейтін
жүйелер ерекшеленеді. Олар екісымды екіполюсті болып келеді. Тарату
жүйесінің төменгі жиілікті диапазоны талап етілген
бөгеуіл қорғаныстығымен қамтамасыз етіледі де,
жоғарғы жиілікті диапазоны арна санына тәуелді болады. Мынаны
да ескере кеткен жөн, жиілік өскен сайын оның өшулігі
өседі де, күшейту аймағының ұзындығы
кішірейеді.
К – 3600 жүйесі
Берілген жүйе, диаметрі
2,6/9,4 мм коаксиалды жұптармен, КМБ-8/6 немесе КМБ-4 типті кабелдермен
жұмыс істеу үшін арналған. Бұл жүйе әр
бағытта 3600 (ТЖ) тоналді жиілікті арналар немесе 1800 ТЖ және бір
телевизиялық сигнал арналарын ұйымдастырады. Осы
жүйенің сызықтық тракті
f = 312 – 17596 кГц
жиілік
жолағын қамтиды.
Осы
жүйенің байланыс ұзақтығы 12500 км
құрайды, бірақ бұл жүйенің арналары
ұзындығы 25000 км құрайтын халықаралық
аймақтарда да қолдануы мүмкін. Ұзақтықты
қамтамасыз ету үшін қызмет көрсетілетін Күшейткіш
пункттерде (ҚКП) және қызмет көрсетілмейтін күшейткіш пункттерін пайдаланады.
ҚКП-ҚКП типті жүйелер арақашықтығы 180
км-ге дейін қолданылады, қызмет көрсетілмейтін
пункттердің саны ҚКП-ҚКП екі соңғы пункт арасында
61-ге дейін жетуі мүмкін.
Күшейткіш
аймақтың ұзындығы 3 + 0,15 км.
Жоғарғы жиіліктегі қайтатаратқыш аймағының
максималды ұзындығы 1500 км-ге дейін жетеді.
К – 3600
ТЖ-ң қызмет көрсетілмейтін күшейткіш пункттердің
үш түрі бар: реттелмейтін; реттейтін (әрбір бесінші);
коррекциялайтын (әрбір жиырмасыншы).
Реттейтін
қызмет көрсетілмейтін күшейткіш пункттердің
құрамында грунт арқылы және бақылау жиілігіндегі
бақылау тогы fк = 18432 кГц құрайтын ДАР
құрылғысы бар. Көрсетілген БЖ негізгі болып табылады,
сонымен қоса екі қосымша БЖ – 9216 кГц және 768 кГц
қолданылады.
Қызмет көрсетілмейтін
күшейткіш пункттердің құрамында АЖС коррекциялайтын
құрылғылар бар. Қызмет көрсетілетін
күшейткіш пункттердің жене
қызмет көрсетілмейтін күшейткіш пункттердің магистралдарында ТЖ арналарды бөліп алу
үшін және енгізу үшін К – 1020 Р және К – 224 Р
жүйелерінің сәйкес тармақтанулары қолданылады.
ДАР жүйесі қызмет көрсетілмейтін күшейткіш
пункттердің күшейту коэффициентін, грунт температурасы + 120 С өзгергенде
өзгертуі мүмкін. К – 3600 тарату жүйесі ТТА – ны
қолдану арқылы құрылады, сондықтан арнайы болып
келетіндері тек түйіндесу аппартурасының
құрылғысы және сызықтық трактінің
соңғы аппаратурасы. К – 3600 арна тарату жүйесінің
қарапайымдалған сұлбасы 35-сурет көрсетілген. К – 3600
түйістіру аппаратурасының көзі, үшіншілік тп\оп
(ҮТ) сигналы болып келеді. Бірінші сигналынан басқа, ҮТ
әрбір сигналы жиілікпен модулятор арқылы тасымалданады.
Түрлендіру тасушы жиіліктер арқылы іске асады.
Бірінші арналық топтың
орнына дыбыстық арнасы және радиотарату арналары бір ТВ арна
ұйымдастыруға болады. Бұл кезде екінші арнадан (жиілік
жолағы 9884-17565 кГц) теледидар
(ТД) арна ұйымдастыруға болмайды. Екінші 1800 арналық
топта барлық арналарда тасушы жиілігі арқылы ұйымдастырылатын
жиіліктік түрлендіру бар. Арналық сигнал 9884-1765 кГц жиілік
жолағын қамтиды. Әрбір арналық топтың шығысында
сүзгі орнатылған. Сигналдар жиілік арқылы бөлінеді де
ДЖ арқылы беріледі. Әрі қарай трактіге 9000 кГц жиілігі
енгізіледі. Ол қабылдау станциясында құрылғыларды
синхрондау үшін қолданылады. Нәтижесінде синхрондық
қалыптасады, яғни таратқыш және қабылдағыш
құрылғыларының тасушы жиілігінің fт теңдігі. Содан кейін сигнал корректор
арқылы линияға енгізіледі.
35 –
сурет. К – 3600 жүйесінің қарапайымдалған сұлбасы
К – 3600 станциясының арна
қабылдау функционалдық сұлбасы осы сияқты, бірақ сигнал қарама – қарсы
жаққа бағытталған. КАТЖ-де К-3600 қызмет
көрсетілмейтін күшейткіш пункттерін дистанциялық
бақылау мүмкіндігі қарастырылған. Бұл
бақылау f=19872 кГц жиілікте іске асады.
К – 1920 тарату жүйесі
Бұл біржолақты
төртсымды жүйе, КМБ-2,6/9,4 мм коаксиалды кабелде жұмыс істеу
үшін арналған. Әр бағытта 1920 арна ТЖ, немесе 300 арна
ТЖ және теледидар (ТД) бейне немесе дыбыстық реттеуді
ұйымдастырады.
1920 арналары ТЖ 312-8544 кГц
жолақтық спектрі, сигналдарды стандартты үшіншілік
топқа бірігуімен қалыптасады. Олардың әрқайсысы
812-2044 кГц спектрді немесе бес тасушы жиілікті түрлендіру арқылы
алынады (сәйкесінше біріншілік 1800-арналық топқа К-3600).
Бірінші екіншілік
топтың сигналы линияға жиілік арқылы түрленусіз
беріледі де, екіншілік топтың түрлендіру жиілігі 1116 кГц.
Тарату жүйесі 300
арнаның ТЖ және ТВ арналарын ұйымдастыру үшін, осы 300
арна бес екіншілік топтың бірігуінен құралады. Осы кезде бір
екіншілік топ линияға жиіліктегі түрлендіру арқылы емес,
қалған төрт топтық сигналдың жиіліктеріне
ығысады.
К-1920 тарату
жүйесінің әсер ету ұзақтығы 12500 км-ге
дейін, ал қайта қабылдау аймағының L максималды ұзындығы 1500 км-ге
дейін.
Бұл жүйенің
ҚКП-і:
- күшейткіштің
құрылғымен ҚКП арасындағы максималды
ұзындығы 186 км-ге дейін;
- сызықтық трактілерді
ауыстыру құрылғыларымен, ТВ сигналды яғни
тармақтау және қосу, L=400 км.
Күшейткіш аймақтың ұзындығы
– 6 + 0,3 км.
К-1920 тарату жүйесі
қызмет көрсетілмейтін күшейткіш пункттер мен ДАР немесе
(БТ)-арқылы f = 5974 кГц жиілікте қарастырылған.
БТ арқылы біржиілікті
ДАР шамамен грунтті 5-8 ДАР арқылы қосылады.
К – 300 тарату жүйесі
Бұл жүйе
аймақішіндік желілер үшін және бір-біріне тартылатын
экономикалық аудандардың арасындағы байланыс үшін
қолданылады.
Азгабаритті КМТ-1,2/4,4 мм
коаксиалды кабелді пайдаланады.Осы жүйеде ҚКП–де арналардың
тармақталуы және енуі қолданылуы мүмкін.
Жүйенің
сызықтық спектрі: 60-1300 кГц. Ол екіншілік топтың бес
стандартты сигналының біргуінен құралады, оларды
түрлендіру төрт тасушы арқылы іске асады да , бір екіншілік
топ линияға түрлендірусіз өтеді (36-сурет).
36 – сурет. К-300
тарату жүйесінің сызықтық спектрі
Бұл түрлендіру ТТА құрамына
кіретін ҮТ-ң стандартты құрылғысында іске асады.
Сондықтан берілген тарату жүйесіндегі түйіндесу аппаратурасы
болмайды (оның функциясын ҮТ-ң стандартты аппаратурасы
істейді). К–300 тарату жүйесінің байланыс
ұзақтығы 12500 км. ЖЖ-гі қайта қабылдау
аймағының максималды ұзындығы 1500 км-ге дейін
құрайды. ҚКП-ке дейінгі қашықтық 240 км,
күшейткіш аймаққа дейінгі ұсынылған
ұзындық 6 км-ге дейін. ҚКП арасында 40 қызмет
көрсетпейтін күшейткіш пункті қосылуы мүмкін.
Қызмет көрсетпейтін күшейткіш пункт К-300 ТЖ: ДАР
грунтовкасымен; негізгі бақылау жиілігінде f = 1364 кГц ДАР-мен; сызықтық
бұрмаланудың коррекциясымен.
Коррекциялайтын
қызмет көрсетпейтін күшейткіш пунктті ҚКП-ҚКП
аймақтарының ортасында орналастырады. К-300 жүйесімен
қатар, ҚКП мен қызмет
көрсетпейтін күшейткіш пункті стандарты бөлініп алынған
арналық құрылғылар қолданылады.
Симметриялық
кабелдермен жұмыс істейтін жүйелер
Симметриялық
кабелдерде жұмыс істеу үшін, біржолақты, төртсымды
жүйелер қолданады. Параллелді тізбектердің арасындағы
ықпалдың көптігінен, жақын шеткі қажетті
қорғауын қамтамасыздандырудың қиындығынан
байланыс жүйесінде екі арналы жүйе қолданылады. Кабель
өткізгіштерінің ішінде параллельді тізбектердің өзара
ықпалы, сызықтық спектрдің жоғарғы жиілігін
таңдауды шектейді. Қажетті қорғанысты 260 кГц –
жоғарғы жиілікпен қамтамасыз ету қиын, сондықтан
сызықтық спектрдің жоғарғы жиілігін fж=252
кГц, ал төменгі жиілігі 12 кГц-ке тең деп алынған. Жиілік 12
кГц-тен төмен болған кезде АЖС сызығының едәуір
төмендеуі байқалады. КАТЖ-ның симметриялық кабельде
сызықтық спектрлердің түзілу негізін стандартты
топтардың спектрлері салынған 312-552 кГц жиілік жолағында
жатқан (12 арнаның) біріншілік топтары атқарады.
№7
Дәріс. К-60П жүйесі
Дәріс мақсаты: К-60П жүйесі туралы
мағлұмат алу, ТЖ-ті арнаның негізгі біріншілік, екіншілік,
үшіншілік топтарының құрылуы жайында түсінік алу,
ауалық байланыс кабелдерімен жұмыс ітейтін ТЖ-ң жұмыс
істеу қағидасын зерттеу.
Бұл жүйе, диаметрі 1,2 мм симметриялық
кабелмен жұмыс істейтін 60 арнаны ұйымдастыру үшін
қолданылады. Жүйенің функционалдық сұлбасы
37-суретте көрсетілген. Бұл жүйе симметриялық кабелмен
жұмыс істейтін жүйенің негізгісі болып табылады және
аймақтық желілерде 600 км-ге дейін қашықтықта
пайдаланады. К-60П сызықтық спектрі (12-252 кГц) екіншілік
стандартты топтардың негізінде құрылады.
37 – сурет. К – 60П жүйесінің
сұлбасы
К – 60П аппаратурасында ТТА кірісіндегі
спектрдің сызықтық спектрге
түрленуі, бір сатыда жүреді, өйткені спектрлер
қиылыспайды. Тасушы жиілік fт=564 кГц. СТСА–та корректордан
кейін, БЖ-ң тарату трактісіне өту мүмкіндігін болдырмайтын,
спектрден 12,116 және 246 кГц жиіліктерін қиып алатын режекторлы
сүзгі (РС) орнатылған. Әрі қарай ДЖ арқылы
(бақылау жиілігін ауыстыратын блок БЖАБ арқылы ), ДАР үшін
қолданылатын БЖ сызықтық трактісі енгізіледі. Одан әрі
қарай, жиілікке тәуелді кері байланыс арқылы
сызықтық трактіге алдын-ала бұрмаланулар енгізілген,
қамту күшейткіштері кіріске қосылады. К - 60П
жүйесінің максималды байланыс ұзақтығы 12500 км,
оның ішінде екі ҚКП типі қарастырылған: екіжиілікті
ДАР-мен; үшжиілікті ДАР-мен;
Біріншілердің
арасындағы қашықтық 300 км-ге дейін, ал екіншілердің
арасы 600 км-ге дейін жетеді.
ҚКП
арасында 12 қызмет көрсетілмейтін күшейткіш пункті орнатылуы
мүмкін. Күшейтіш аймағының орташа
ұзақтығы 19,4 км-ді құрайды.
ТЖ-ті арнаның негізгі біріншілік
тобының құрылуы
Бірінші
арна–108 кГц, екінші арна -104 кГц және т.с.с.,он екінші арна - 64 кГц.
Қабылдағышта аналогты сүгілер жалпы жиілік жолағын
арнайы арналар арқылы таратады, түрленуден кейін қабылдау
түрлендіргішінде, қайталанған ақпарат сигналы болып
табылатын төменгі бүйірлік жиілік жолағы бөлініп
алынады. Екі сатылы жеке түрлендіру қолдану арқылы БТ-ң қалыптасуы, барлық
арналар үшін бірдей тасушы жиілікпен fт = 200 кГц болса,
екінші кезеңде – мәні әртүрлі тасушы жиіліктермен
(38-сурет) анықталады
fт =312-4*К,
мұндағы К –БТ-ғы ТК
арна номері.
38 – сурет. ТЖ арнасының біріншілік
тобының қалыптасуы
Түрлендірудің
біріші сатысынан кейін, бөлініп алынған жоғарғы
бүйірлік жиілік жолақтарына есептелген 200,3 - 203,4 кГц және
fт = 200 кГц, өткізу жолақтары бірдей
электромеханикалық сүзгілер қолданылады.
Артықшылықтары:
жоғарғы сапалылық элементі бар, бүкіл
құрылғының эксплуатациясын жеңілдететін
және жасап шығыруын арзандататын өткізу жолағы бар,
барлық арналарда бірдей электромеханикалық сызықтық
сүзгілер бар. Кемшіліктері: түрлендірудің екінші сатысын
енгізу, оның арналардағы бұрмаланулар мен
бөгеуілдердің өсуіне және
құрылғының бағасының өсуі.
ТЖ арнасының екіншілік тобының
қалыптасуы
Екіншілік
топ, келесі топ түрлендіруде немесе арна саны 60-тан 300-ге дейін
сызықтық спектрдің қалыптасуынан, ТЖ арналарда да ірі
топтарды құру үшін құралған 240 кГц (5*48)
жиілік жолақты екіншілік топ, диапазоны 312-552 кГц жиілік шкаласында
орналасқан. Кейбір негізгі БТ құрылғыларының түрлендіру
типтерінде, негізгі және инверсті, екі ЕТ спектрінің
қалыптасу мүмкіндігі қарастырылады (39-сурет).
а)
fн.п
= 420 + 48 * (П - 1)
б) fн.п = 252 + 48 * (П - 1)
39 – сурет. ТЖ арнасының екіншілік тобының
қалыптасуы
ЕТ спектрінің инверсті түрімен,
ТЖ-нің инверсті сызықты спектрін алуға болады
(түйістіру аппаратурасы арқылы).
Жиілік
жолағының инверсиясын енгізу, екі жұпты симметриялық
кабелдің бірінші төрттігінде жұмыс істейтін, ТЖ
бөгеуіліне кедергі жасауын төмендетеді. fт =
252+48*(П-1) кезде, топтық жолақты сүзгісі (ТЖС),
өзінен инверсті нұсқа қалыптасатын, жоғарғы
бүйірлік жиілік жолағын бөліп шығарады. Кейбір тарату
жүйесінде, мысалы, К-60 сызықтық спектрден төртінші
және бесінші БТ-ді бөліп
алу ыңғай болу үшін, екі жағдайда да осы
топтардың бірдей құрылымдық орналасуы
қарастырылады. Ол үшін, негізгі нұсқада бесінші БТ
612кГц тасушы жиілігінің орнына fт = 444 кГц, ал инверсті
нұсқада fт.төтт
ПГ = 396 кГц –ң орнына fт = 564 кГЦ қолданады.
ҮТ
ұмтылғандағы
fт.В= 1364+248*(В-4) кГц,
мұндағы
В – ҮТ-тың спектр номері, В = 4,5,6,7,8.
Тасушының негізгі нұсқасы
1364, 1612, 1860, 2100 жиіліктеріне ұмтылады
40 – сурет. Үшіншілік топ (ҮТ) арнасының
қалыптасуы
ТЖ арнасының үшіншілік
тобының қалыптасуы
ТЖ
арналарының төрттік және бестік топтарының
қалыптасуы жайлы түсініктеме. Әрі қарай арналардың
типтік топтарын ұлғайту, төрттік (ТТ) және бестік (БТ)
топтарының қалыптасуы арқылы жүзеге асады. ТТ үш
ҮТ-дан (3*300= 900 арна) әр топта жолақты фильтрдің
жиіліктің төменгі бүйірлік жолының бөлінуі
арқылы қалыптасады. Сыбайлас ҮТ-ң арасындағы
жиілік интервалы 88 кГц құрайды. Арналардың төрттік
топтарын нормалауын екі жолмен шешуге болады: ТТ-тың екеуінен;
ҮТ-ң алтауынан.
Ауалық байланыс кабельдерімен
жұмыс ітейтін ТЖ
Ауа
жолдарының байланыста тек екісымды
жүйелер қолданылады. Жүйелердің
сызықтық трактісін ұйымдастырғанда, жиілік жолағы
біржолақтымен салыстырғанда екі есе кең. Сызықты тракт
жолағының кеңеюі, күшейткіш аймағының ұзындығының
қысқаруына әкеледі, себебі аралық
күшейткіштердің күшейту қабілеттігі шектеулі. Сонымен
қатар, сызықты тракт жиілігінің жолақтарының
кеңеюі арналардың қысқаруына әкеледі. Жақын
арадағы шетке үлкен ықпалы әсерінен, ауа
жолдарындағы байланыста төртсымды біржолақты жүйенің
қолданылуы мүмкін емес. Ауа жолдарындағы байланыспен
жұмыс істейтін тарату жүйесінің жиіліктердің
сызықтық спектрі
метеожағдайларға байланысты өшулікпен сипатталады. Сонымен
қатар жиіліктің көбеюімен параллелді тізбектер мен
ұзынтолқынды
диапазондық радиостанциядан келетін бөгеуілдер
арасындағы өтпелі ықпалы үлкейеді. Соның
салдарынан, түсті металдардан
жасалған ауа жолдарындағы
жиілік спектрі 150 кГц-тен, ал болат сымдарын қолданғанда 30
кГц-тен аспауы керек. Себебі болатты тізбектерде жиіліктің өсуімен
өшулік қарқынды өседі. 150 кГц-ке дейінгі жиілік
спектрінде таратудың әр бағытта тональді жиілікті 15 арна
ұйымдастырылады. Осы кезде, жиіліктің әртүрлі
диапазонында жұмыс істейтін үш және 12 - арналық тарату
жүйелері қолданылады. 4 кГц-тен төмен жиіліктегі қызмет
байланысы (екіжақты) ұйымдастырылады. Соған байланысты жиілік
спектрі 41-суретте көрсетілген.
41 – суретте. Қызмет байланысының
сызықтық спектрі
Осы
тарату жүйелері метеожағдайларға анағұрлым
тәуелді болғандықтан, олар (В-3-3 және В-12-3)
бір–бірін қайталайды және де күрделі метеожағдайларда
осы жүйелердің біреуі
жұмысқа қабілетті болады, сондықтан осы тарату
жүйелері бір физикалық тізбекте жұптасып
ұйымдастырылады. В-3-3 жүйесі тональді жиіліктің (ТЖ) екі
бағытта бір физикалық екісымды тізбектен үш арнаны
ұйымдастырады. Берілген тарату жүйесінде жиіліктік ығысуы мен
инверсиясын ескере отырып сызықтық спектрдің төрт
нұсқасы қарастырылған.
42 – сурет. Сызықтық
спектрдің нұсқалары
Осы
сызықтың спектрдің нұсқалары параллельді тізбекте
істейтін тарату жүйелеріндегі арналарда ауыспалы сөйлесуді
болдырмауды қамтамасыз етеді.
Осы
сызықты спектрдің нұсқаларының кез-келгені
үш сатының түрленуімен қалыптасады, біреуі – жеке
арнаның және екі топпен. Жеке түрлену кезінде тасушы
жиіліктер қолданады. Олар 12,16 және 20 кГц-ке тең.
Жүйеде
екіжиілікті термомеханикалық ДАР жүйесі қарастырылған.
Ол қызмет көрсететін пункттарда (ҚКП) орнатылады.
Қызмет көрсетпейтін
пункттерде ДАР жоқ. Екі қызмет көрсететін пункт (ҚКП) арасында қызмет көрсетпейтін
пункттің екеуі орнатылады. Екі ҚКП-ң арасындағы
арақашықтық 75 км, болаттық тізбекпен жұмыс
істеген кездегі байланыстың ұзындығы –150 км, ал түсті
металдық тізбекпен жұмыс істегенде –200 км, ҚКП
арасындағы арақашықтық
- 250 км. Жиіліктердің спектрі 0-ден 4 кГц-ке дейінгі
байланыстың екіжақты жүйесі ұйымдастырылады. Жиілік
диапазоны 0,3-1,5кГц (А және Б) және 1,74-2,94 (Б-А) болады.
№8 Дәріс. Жергілікті желілер үшін
тарату жүйесінің ерекшеліктері
Дәріс мақсаты: Жергілікті
желілер үшін тарату жүйесінің ерекшеліктерін, радиорелелі
және спутникті байланыс жүйесіндегі КАТЖ-ң жұмыс
істеуін, сызықтық трактінің спутниктік тарату
жүйесінің (СТЖ) ерекшеліктерін зерттеу.
Бұндай
тарату жүйелерінің ерекшеліктері, линиялардың
ұзындығының кішірек болуы. Қысқа жолдарға
байланысты сызықтық қондырғылардың жұмсалуы
салыстырмалы үлкен емес, ал соңғы қондырғының
бағасы үлкен, сондықтан рентабелділікті көбейту
үшін, соңғы станциялық қондырғыны арзандату
керек. Ол үшін магистралды ТЖ-дегідей, көлденең тасушылар
арасындағы қашықтық 4 кГц болып таңдалмай, 8 кГц
жиілік жолағының тиімді таратуын сақтаған кездегі эффективті
жиілік жолағы 1,2 кГц. Сигналды басқару және өзара
әсерлесу, шешуші жиіліктен тыс таратылады және де олар үшін f
= 4 кГц жолағында алынған арна бөлініп алынады. Бір
алынған арнаның жиілік жолағының кеңеюі, АМ
қолданғанда, екі бүйірлік жолақты және тасушыны
өткізгенде, екі бүйірлік тасушысыз және бөліктеп
жұтылу бір бүйірлі жолақ (ББЖ) сигналы кезіндегі ББЖ сигналы.
Отандық
тарату жүйелерінде (ТЖ) үшінші әдіс, яғни ББЖ таратуын
қолданады. Бұл жағдайда ТЖ 26 дБ-ден кем емес
қолданбайтын жұтылу бүйірлік жолағы бар ОБП сигналын
үлкейтетін фазаайырымдық әдісті қолданады.
Берілген құрылғыларда, () фазалық ауытқуы үлкен
фазаайырым-дық контурлар
қолданылады, ол құрылғыны арзандатады.
Қабылдағыш жоғарғы және төменгі бүйірлік
жолақтың соғуы асинфазды тасушы генераторлар кезінде болмауы
үшін, осы жұтылулар жеткілікті болады.
Абоненттік
линияда (АЛ) жұмыс істейтін ТЖ-де екі бүйірлік жолақтың
және және тасушының таралуы қолданылады. Бұл
әдісте ұзындығы 3-5 км, тек өте жақсы
линияларында қолданылады, себебі бұл жағдайда айнымалы
күшейткіштерді қолдану мүмкін емес. Мұндай ДАР
жүйесі, бір физикалық АЛ-де екіншілік ЖЖ арна
ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Жиілікті қалалық
телефондық желіде (ҚТС) симметриялық кабелдерде және де
ТПП типті кабелдерінде жұмыс істей алатын 30-арналы КАМА ТЖ-сі
қолданылады. Ауалық тарату сымдарында түрлі түсті
металлдардан В-3-3 С қолданылады.
Соңғы кездері, осы жүйелердің орнын арналары
уақытпен бөлінген АУБ-ген -
ИКМ – 30 жүйесі басты.
Радиорелелі
және спутникті байланыс жүйесіндегі КАТЖ
Қазіргі
РРЛ–да жиілікті модуляция (ЖМ) жиі қолданылады және арналар
жиілікпен бөлінеді. Бұл жағдай, ақпарат көзі
ретінде стандартты арна түзетін жиілік уақытпен бөлінген
аппаратура мүмкіндігін туғызады. КАТЖ сызықтық
трактісінің радиорелелік тарату жүйелері (РРТЖ), АЖБ – мен
таратумен құру.
РРЛ
ТЖ-дегі хабарды тарату, белгілі бір қашықтықта ретрансляция
қағидасын қолдану арқылы тікелей көру шегінде
іске асады. Осы қағида іске асуы үшін, сызықты трактіде
аралық станциялық ретрансляторлар, (АСР), тікелей көруді
табатын антенналар қолданылады.
R=3.54**
(км),
мұндағы
h1, h2 – көрші станциялардың антенналарын орнату биіктігі.
Аралық
радиотрансляциялық станциялар құрамында қабылдап-таратқыш
аппаратуралары бар. Олар алдыңғы станциялардың модуляциялаушы
асқын жоғарғы жиіліктің (АЖЖ)-ң тербелісін,
түрленуін және келесі станцияға тарауын қамтамасыз
етеді. Осы аралық радиотрансляциялық станциялар (АРС) қызмет
көрсетілмейтін станциялар болып табылады.
43 – сурет. КАТЖ-нің АЖБ-ін РРТЖ-нің сызықтық
трактісінің құрылуы
43-сурет
сұлбасындағы:
- ПС–поляризацияланған
спектр. Электромагниттік толқынның поляризация
тығыздығы – электрлік өрістің бағыттаушы
векторының тербеліс жазықтығы (44-сурет).
-
ТРС–түйіндік ретрансляциялық станция, әр
бағыттағы сигналдарды поляризация жазықтығының
бойымен бөледі.
44 – сурет. Электромагниттік толқын
-
БЖС –
бөлгіш жолақты сүзгі, жиілігі (fн)
сигналдарының бөліп алуын
және бір антеннаға жұмыс істейтін қабылдағыш
пен таратқыштың әсерлесуін төмендету үшін
қызмет етеді.
- ҚРС – қызмет
ететін РРС (соңғы). Бір (ЖЖ) тіректе екі жақты таратуды
болдыру үшін, не екі жиілікті, не төрт жиілікті бөлуді
қолданады. ХЭБР-ң ұсынуы бойынша, тоналді жиіліктің
арна саны 60-қа дейін РРТЖ аралық жиіліктің орташа мәні
35 МГц, арна саны 2700-ке дейін – 70 МГц және арна саны 2700-ден
жоғары – 140 МГц тең.
Жиілікті модуляция сигналының ең маңызды
сипаттамаларының бірі жиілк модуляциясы болып табылады, ол дегеніміз
модуляцияланған көпарналы сигналдың әсерінен жиілік
тербелісінің орташа жиілікке қатысты өзгеруі.
Аралық станция
комплектісінде аз дегенде екі арна сәйкес келуі керек. Бірінші арна fт
– f1 сигналын қабылдап, fт – f2 сигналына түрлендіреді де осы жиілікте келесі аралық
радиостанциясынан (АРС) шағылысады. Екінші арна, сигналдың
басқа бағыттағы сәйкес түрлендіруін
қамтамасыз етеді. РРС тізбегі, тізбектің әрқайсысына
бір ЖЖ комплект қойылатын қабылдаптаратушы аппаратураны тірек
немесе радиотізбек деп атайды. Түйінді РРС-да, осылардын басқа,
арна бөліктерін бөліп алу мүмкіндігі
қарастырылған. Арналарды бөліп алу, ЖЖ-те емес аралық
жиілікте іске асады. Ол үшін ДМ және М комплектілері
қосылады. Олардың арасында, аралық бөлікте, арналарды
бөліп алу құрылғысы қосылады. Егер жүйеде,
жиіліктерді екі жиілікке бөлу болса, екі қабылдағыш бір
жиілікте, ал екі таратқыш басқа жиіліке жұмыс істейді.
Төртжиілікті бөлу кезінде барлық қабылдағыштар
мен таратқыштар әртүрлі жиілікте жұмыс істейді.
(Артықшылығы!) Екіжиілікті бөлу кезінде, өткізу
жолағы аз, бірақ осы әдіс кезінде, таратқыш пен
қабылдағыш антенна арасында орналасқан қандай да бір
элементпен электромагниттік толқындардың шағылысу
әсерінен бөгеуілдер болуы мүмкін. Осы кезде жиіліктерді төртжиілікті бөлу
қолданылады. Жиіліктерді жиіліктік бөлуді таңдау
әртүрлі бағыттағы таратуда өтпелі
бөгеуілдерді жою мүмкіндігімен анықталады (егер жою
мүмкін болса, екі жиілікті). Егер әр РРС
құрылғысында аппаратуралар орнатылса, онда соңғы
станция (СС) арасында көптіректі РРТЖ шындалады.
Қазіргі РРТЖ сегіз
тірекке дейін біріктіре алады, ол оның тарату ақпаратының
көлемін үлкейтеді. Осы кезде бір немесе екі резерв ретінде
қалдырылады. Көптіректі жүйелер экономика
тұрғысынан мақсатты. Бір антеннаға жұмыс істейтін
қабылдағыш пен түрлендіргіштің өзара әсерін
азайту үшін, бөлгіш жолақтың сүзгісін (БЖС)
және кабелдердің әртүрлі поляризациясын
қолданады. РРТЖ-ң сызықтық спектрдің
түрленуі, бір қабылдап тарату құрылғы комплектісі
орнатылған ҚРС–да іске асады. РРТЖ-нің сигнал көзі,
стандартты арна түзуші арналары жиілікпен бөлінген КАТЖ аппаратурасы болып табылады.
Бастапқы (арналық) сигнал
АЖБ КАТЖ шығысынан,
алдымен жиілік бойынша тасушы ЖЖ
тербелісін модуляциялайды да, содан кейін ББЖ-ы бар АМ-ді қолдану
арқылы осы ЖЖ тербелудің спектрі шағылысатын аса жоғары
жиілік (АЖЖ) диапазонына беріледі.
Арнайы сигнал ретінде,
қалыптасқан АС тасымалдаушымен өткізілетін аналогты
көпарналы сигнал немесе дыбыстық реттеуі бар ТВ сигналы болып
табылады.
45 – сурет. КАТЖ РРТЖ АБЖ –мен
таратудың линиялық трактісін құру
Аралық
саты модуляциясын қолдану қажеттілігі АЖЖ диапазонында іс
жүзінде кең жолақты күшейтуді болдыру
мүмкіндігімен түсіндіріледі. Линияның өсуімен Ршығ
шығыс қуаты үлкейеді және күшейту коэффициентін
едәуір үлкейту керек. РРТЖ –де активті және пассивті
ретрансляторлар қолданылады. Активті ретрансляторлар, электромагниттік
толқынды шағылыстыратын құрылғыларын сипаттайды.
Әр аралық ретрансляциялық станцияда (АРС) және
түйіндік ретрансляциялық
станцияда (ТРС) жиілік ауысу болады. Ол әртүрлі жиіліктерде
істейтін таратқыш пен қабылдағыш станциялар арасындағы
мүмкін болатын әсерді жояды.
Сызықтық
трактінің спутниктік тарату жүйесінің (СТЖ) ерекшеліктері.
СТЖ-де
ретранслятор жердің жасанды серігінде (ЖЖС) орналасқан.
Ретрансляторлар активті және пассивті болады. Активті ретрансляторлар
сигналды f1 жиілікте қабылдап, оны күшейтіп, f2
жиілігіне түрлендіріп, жерге бағытталатын сигналды қайта
шағылыстырады. Пассивті ретрансляторларда күшейту және
түрлендіру аппаратурасы болмайды. Активті
ретрансляторлар төмендегідей бөлінеді:
-
көпзвенолық әсер, яғни
сигналдың қайта шағылуы бірдей болады;
-
кідіріледі.
Жадысы бар
жүйелер геостационарлық орбиталарда орналасқан спутниктерде
қолданылады. Бұл спутниктер, таратқыш антенна үстінен
ұша отырып, сигналды қабылдап оны сақтап қалады. Содан
кейін, жердің қабылдағыш антеннасынан ұшып
өткеннен кейін, сол ақпаратты жадыдан таратады. ЖЖ серігі өзінің орбитасы бойынша
мыналарға бөлінеді:
-
экваторлық, олардың орбиталық ауданы мен экватор
ауданының арасындағы бұрыш 0-ге тең ();
-
полярлық, ;
-
иілу, егер 00 < 900
Спутник
3600 км жерден жоғары емес және экваторлық
жазықтықта жатса, ол Жерді
бір айналыммен 24 сағатта орындайды. Егер спутник
қозғалысының бағыты Жердің айналу бағытымен
сәйкес келсе, ол қозғалмай тұрған күйде
елестейді. Осы спутниктер полярлы аймақтардан басқа, Жердің
салыстырмалы территориясымен байланысты ұйымдастырады. Егер жерлік станциялардың
бірнешеуінің арасындағы байланыс
бір спутник арқылы іске асса, ондай тарату жүйесін
көпстанциялы рұқсат ететін тарату жүйесі деп атайды.
Көпстанциялы рұқсат ету – сигналдарды уақыттық
жиілік бөлгішті қолдану және де сигналдарды форма
арқылы бөлуді іске асыруы мүмкін. Көпстанциялы
рұқсат ету кезінде жиілік бөлгішті әр станцияның
өзінің тасушы жиілігі таңдалынады. Осы жиіліктердің
мәні былай таңдалынады: бөгеуілдерді болдырмайтын,
көршілес станциялар арасында жиілік бойынша керекті жиіліктік
аралықтар қалады.
Кемшіліктері:
-
ретранслятордың амплитудалық сипаттамасының
сызықсыздығынан, станциялар арасында өтпелі бөгеуіл
пайда болады;
-
ретрансляторда көпжиілікті сигнал үшін, ДАР бірыңғай
жүйесі әсер етеді. Сондықтан әр станцияның Ркір деңгейлері бір-біріне
жақын болуы керек.
Форма бойынша сигналдарды бөлетін
көпжиілікті рұқсат ету жүйесі, өзінің
күрделілігінен кең қолдануды тапқан жоқ.
№9 Дәріс. ҚТС-да қолданылатын ТЖ.
Типті көпарналы «КАМА аппаратурасы (30 арна)
Дәріс мақсаты: ҚТС-да қолданылатын ТЖ, типті
көпарналы «КАМА аппаратурасын (30 арна), қабылдау арнасын зерттеу.
Типтік
түрлендіру аппаратурасы «КАМА», АТС немесе АТС пен МТС арасындағы
30 екіжақты телефонды арнаның түрленуінен симметриялық
кабельді тізбектерді тығыздау үшін қолданылады. Аппаратура,
кабель тізбектерін жіптердің екі
өткізгішті екі жолақты жүйеде стирофлексті кордельді жіптер
изоляциясын тығыздау үшін арналған.
1– кесте. Кабель параметрлері.
Параметр |
МКС
7*4*1,2 км |
КСПП
1*4*1,2 км |
Т
(қайта
өшулік параметрлерін таңдаумен), км |
Байланыстың ең үлкен
ұзақтығы |
£ 80 |
£ 50 |
£ 23 |
Күшейткіш аймағының орташа
ұзындығы. |
£ 13 |
£ 8 |
£ 3,3 |
Күшейту аймағының көп саны |
£ 6 |
£ 6 |
£ 6 |
А станциясынан Б станциясына сигналды тарату кезіндегі
кабельді қолданудың сызықтық спектрі 12 ден 256 кГц және
Б-дан А-ға – 304кГц-тен 548 кГц-ке дейін қамтиды. Жеке
құрылғының шығысындағы жиілік спектрі 312 -
548 кГц диапазонында орналасқан. 12-256 кГц-ті алу үшін,
аппаратурада
топтық түрлендіру қолданылады. А станциясы үшін
тарату арнасында; Б станциясы үшін қабылдау арнасында.
А станциясының
функционалдық сұлбасы 46-суретте көрсетілген.
46 – сурет. А станциясының функционалдық
сұлбасы
Көмекші жиілік fкөм
Б станциясының көмекші құрылғысының
жұмыс істеуі үшін қолданылады. 552 кГц кесіп өту
жиілікті Д552 сүзгісі (ТЖС) қабылдағыш шығысынан
шыққан тербелмелі құраушылардың тарату арнасына
түсуін болдырмау үшін қолданылады. Топтық
модуляторға (Мтоп) топтық сигнал беріледі, тасымалдаушы
ретінде қолданылатын жолақтың 560 кГц жиілігі беріледі.
Модулятордан кейін төменгі БЖ қолданылады, оның
шығысында (модулятордың) 12 – 256 кГц жиілік
жолағындағы топтық сигналды аламыз. Берілген сигнал
топтық күшейткішке (ТКүш) келіп түседі, мұнда ол
қажетті деңгейге дейін күшейеді. (ТКүш) шығысында
8 кГц жиілігінде жұмыс істейтін режекторлы сүзгі (РС)
қосылған. РС спектрден жұмыс жиілігін қиып алу
қасиетіне ие (8 кГц жиілігінен басқасының барлығын
өткізеді). РС-ден кейін тарату арнасына ЖС арқылы fсин=8кГц
синхрондаушы жиілік беріледі. Ол А станциясының генераторлық
құрылғысынан беріледі. ЖС тарату арнасының топтық
сигналының генераторлық құрылғыға
өткізбеуін қамтамасыз ететін тек 8 кГц жиіліктерін ғана
өткізеді, ал РС тарату арнасының сол бөлігіне синхрондау
жиілігінің өтіп кетпеуін қадағалайды.
Одан соң сигнал fкесу=28
кГц кесіп өту жиілікті бағыттаушы (айырғыш) Д280
сүзгісі К280 сүзгісімен бірге қабылдау арнасын, тарату
арнасынан жиілік бойынша айырып алады. Тарату сигналы сызықтық
трансформатор арқылы линияға беріледі. Сол сияқты
сызықтық трансформатордың екіншілік орамасының орта
нүктесінен линияға трассада (линияда) қызмет
көрсетілмейтін күшейткіш пункттердің (ҚККП)
құрылғыларын қоректендіру үшін линияға
дистанциялық қорек (ДҚ) беріледі.
Қабылдау арнасы
Линиядан келетін сигнал
айырғыш трансформатор арқылы К280 ЖЖС-не келіп түседі. Одан
әрі К280 ЖЖС-і арқылы ұзартқышқа келіп
түседі, оның мақсаты: трактідегі күшеюдің
өзгеруін компенсациялау болып табылады, яғни сигнал келесі
сұлбаның кірісіне белгілі
деңгейде берілуі керек. Сигнал көмекші күшейткішке
(ККүш) келіп түседі, мұнда ол ДАР сұлбасы
көмегімен күшейту коэффициентімен реттелінеді.
Қабылдағышта
жиілік жолағы 312 − 548 кГц жиілік диапазонында жатыр (шын мәнісінде 304 кГц). Д552
топтық сигналдан топтық сигналдар және комбинациялық
жиіліктердің құраушыларын жоюын қамтамасыз етеді. Одан
кейін сигнал топтық күшейткіш (ТКүш) арқылы берілген
деңгейге дейін күшейеді және ДЖ арқылы жеке
қабылдағышқа келіп түседі. Қабылдағыштарда
төменгі бүйірлік жолақпен бөлінетін жиілік
түрленуі болып жатады.
47 − сурет. Б станциясының
функционалдық сұлбасы
Б станциясының тарату
арнасы құрамында топтық жиілік түрленуі болмайды. 312
− 548 кГц жиілік диапазонында жеке таратқыштар шығысынан
топтық сигналы fбақ=304 кГц және fкөм =312 кГц сигналы
көмегімен Д552 ТЖС-і арқылы ТКүш-ке келіп түседі,
мұнда ол керекті деңгейге дейін күшейіп, К280 ЖЖС-і
және сызықтық трансформатор арқылы линияға
беріледі.
Б станциясының тарату
арнасы Д280-нен басталады, бұл сигналды қабылдау арнасымен
бағыттайды. Одан әрі қабылдау сигналынан А станциясынан
келген fсинхр= 8 кГц бөлінеді. Синхронизациялау жиілігі Б
станциясының генераторлық құрылғысымен
басқарылады, бұл қабылдау және тарату кезінде
қабылдағышта сигналдың жиіліктің ”қайтуын”
болдырмау үшін қажетті тасымалдаушы жиіліктердің бірдей
мәнімен қамтамасыз етеді. Бұл жиілік жолақтық
сүзгі (ЖС) арқылы бөлінеді, ал режекторлы сүзгі (РС) fсинхр
қабылдау арнасына жібермейді.
Қабылдағыш
бөлігіндегі А станциясының ұзартқышы күшеюдің
өзгерісін компенсациялайды.Сұлбаның келесі бөлігі
(құрамында демодуляторы бар) ДАР жүйесінің кері
байланыспен (КБ) қамтыған. Топтық түрлендіру
демодуляторы 12 − 256 кГц ТЖ облысынан 312 − 548 кГц ЖЖ облысына
спектр көшіруін қамтамасыз етеді. Бұл үшін топтық
түрлендіру демодуляторына 560 кГц
тасымалдаушы жиілігі беріледі. Демодулятордан кейін төменгі БЖ пайдалы
жиілік болып табылады, ал жоғарғы
БЖ-ты бұқтыру жөн. Оны fкесу= 548 кГц жиілікті ТЖ сүзгісі жүзеге
асырады. Ол спектрлері қажет емес гармоникалар, паразиттік,
комбинациялық құраушыларын бұқтырады. Осыдан
кейін сигнал ТКүш –ке келіп түседі. ТКүш шығысынан ДАР
жүйесіне сигнал беріледі, оның мақсаты ДЖ кірісінде
және жеке қабылдағышында сигнал деңгейінің
өзгермеуін қамтамасыз ету болып табылады. Содан кйін топтық
сигнал қабылдағышқа беріледі, мұнда жиілік
түрленуі жүзеге асырылады. Тасымалдаушылар мәні тиісті
қабылдағыштар арналарындағыдай болады да, абонентке келіп
түсетін бастапқы спектр сигналы қалпына келтіріледі.
№10 Дәріс. Дәріс №9 −жалғасы
Дәріс мақсаты: «КАМА» тарату жүйесінің
жұмыс істеу қағидасын толық қарастыру.
Басқару жиілігі
нөмір теру импульстерін тарату кезінде көрші арналардың
бөгеуілдерін азайтады.
«КАМА» ТЖ арқылы байланыс ұйымдастыру кезінде
жалғау линиялар релесі (ЖЛР) қолданылады. ЖЛР-
құрамында шығыс
жалғау линиялар релесі (ШЖЛР) және кіріс жалғау линиялар
релесі (КЖЛР) бар комплект. ШЖЛР-дың бос арнасының жалғау
линиялары жұмыс істеп тұрғанда статикалық релеге “+”
беріледі, бұның әсерінен статикалық реле ашылады
және сигналдың (басқару) жиілігі 3825 Гц кері бағытта Б
станциясының тиісті
таратқыш арнасына беріледі. Осы жиілікті сигналдың келуі
арнаның дұрыс жұмыс істейтінін дәлелдейді, ол абонент
сөйлесуі әсерінен бос болмауы мүмкін.
Егер сигналдың жиілік арнасының жөнді жұмыс
істемеуі салдарынан кіріс соңына келіп түспесе, абонент “бос емес
сигналын қабылдап”, абонент трубканы қойғаннан кейін берілген
арна блокталады да, жұмыс күйінде бола алмайды (ремонттық
жұмыстар жасалмағанға дейін).
Таратқыш тоналді жиілікті айырғыш трансформатордан,
басқару сигналы көзіне тоналді жиіліктер сигналының енуіне
жол бермейтін біржолақты сүзгіден тұрады (48-сурет).
Біржолақты модулятор фазаайырымдық сұлбада жасалған.
Бөлінетін жолақ − жоғарғы жолақ.
Тасымалдаушы жиілік былай есептеледі
, [кГц] ,
мұндағы і −
арна нөмірі.
Фазалық
компенсатордың фазалау қателігі қолданылмайтын БЖ-ты
толық бұқтыру үшін (60 дБ-ге дейін) жеткіліксіз,
сондықтан оған сызықтық спектрде арнайы орын
бөлінеді. Реттеуші құрылғыда (РҚ) барлық 30
жеке таратқыштар сигналы қосылады да, fбақ=304 кГц
және fкөм =312
кГц қосылады. Топтық трактіде модуляторға тасымалдаушы жиілік
fтас =560 кГц беріледі (А
станциясынан), ол 304 − 548 кГц жиілік спектрін 12 − 256 кГц
сызықтық жиіліктер облысына өткізеді. Қажетсіз БЖ ТЖ
сүзгісімен − 256 кГц бұқтырылады.
48 − сурет. Таратқыштың
функционалдық сұлбасы
ФК − фазалық контур;
Ф −
жоғарыжиілікті фазаайналдырғыш.
Қабылдағыштарға
(49-сурет) 312 − 548 кГц жиілікті спектрмен топтық сигнал беріледі.
Жолақтық сүзгі қабылдағыш шығысында
болмайды (құрылғы бағасын төмендету
мақсатымен жасалған).
Таратқыштың тиісті арнасына қандай fтас
жиілік берілсе, демодуляторға сондай жиілік беріледі. Демодулятор
шығысында жоғарғы және төменгі БЖ-тан
топтық сигнал аламыз, бұл кезде ТЖС арқылы тек арнаның
құраушысы 4 кГц өтеді, ал қалғандары кесіледі.
Осымен, бір сүзгімен (ТЖС 4 кГц) барлық арналарда түрлі
арналық сигналдарды бөліп алуымызға болады. Бұл
бөлінген сигнал бірінші күшейткіште (Күш 1)
күшейтіледі, содан кейін ЖС
көмегімен басқарушы жиілік 3825 Гц бөлінеді, бұл жиілік
басқару сигналын қабылдағышқа (БСҚ) келіп
түседі. Мұнда ол детектрленеді және қажетті тиісті
станция аппаратурасына беріледі. ТЖС-те 3,4 кГц сөйлеу сигналын
бөледі, бұл екінші күшейткіште (Күш 2) күшеюден
кейін АТС-тың тиісті приборларына беріледі.
49 − сурет. Қабылдағыштың
функционалдық сұлбасы
Егер “КАМА” тарату
жүйесі бір бүйірлі жолақ ретінде жұмыс істесе,
тарату-қабылдау бір жиілікте, бірақ түрлі кабель
жұптарында өтсе, топтық түрлендіргіштер тек бағыттаушы
сүзгілерді (Д280,К280) қолданады. Төменгі жиілікті
таңдау сызықтық трактіде төменгі жиіліктерде кіші
өшулігімен негізделген. ДАР жүйесі қабылдау станциясы
арнасында тарату арнасына енгізілген 304 кГц бақылау жиілігінде
жұмыс істейді. Бұл жиілік деңгейі қатаң
нормаланады (-1 Нп). Ол бүкіл трактіден өтеді,
қабылдағыштың топтық күшейткішінен кейін
(ТКүш) ДЖ және ЖС арқылы 304 кГц демодуляторға
беріледі. Тасымалдаушы жиілік ретінде 296 кГц жиілігі қызмет етеді.
Айырымдық жиілік 8 кГц бөлінеді, бұл бақылау жиіліктері
күшейткішіне (БЖК) беріледі. Күшейткіш шығысына
теңестіргіш (Т) қосылған, ол осы жиілікті түзеп,
тұрақты кернеуге түрлендіреді, оның шамасы
бақылау жиілігі кернеуіне пропорционал болады.
50 − сурет. ДАР функционалдық сұлбасы,
топтық трактіні бақылау сұлбасы
Түзетілген кернеу Uбақ
реттегіш құрылғыға (РҚ) беріледі, ал басқа
шығысына Uтір тіректік кернеуі беріледі. РҚ күшейту коэффициентін
тұрақтандыратын бөледі.
Сигнализация сұлбасына және тұрып қалу есептегішіне кГц жиілік беріледі. Сол сияқты ДС-қа ЖС312
көмегімен көмекші жиілік бөлінеді, ол сигналдау
сұлбасына және тұрып қалу есептегішіне беріледі
және мәліметтер аппаратурасы арнасын тексеру үшін
қолданылады.
Сұлбасы 51-суретте
көрсетілген аралық күшейткіш станция “КАМА” тарату жүйесі
құрамында сигнал күшейтетін және бір-біріне
қарама-қарсы бағытта
жүретін екі арна болады. Арналардың бағыттарын айыру
үшін К280 және Д280 сүзгілері қолданылады. Бұлар
берілген арнаның сигналдарының қарама-қарсы
бағытта түсуіне жол бермейді. Әрбір арна
құрамында реттегіш күшейткіш болады, себебі маусымдық
өзгерулермен бірге байланыс желісі өшулігі өзгереді.
Қыс мезгілінде өшулік аздау, себебі желі кедергісі аз болады.
Әр арнада сигналды белгілі деңгейге дейін күшейтетін
топтық сигналды күшейткіш ТКүш болады.
Сұлбадағы
ұзартқыш (Ұзарт.) трактіде өзгерген
күшеюін компенсациялау үшін қажет.
51 − сурет. “КАМА” тарату
жүйесінің аралық
күшейткіш станциясы
Жүйеде
өшуліктердің кішігірім өзгерулерін компенсациялау үшін
қолданылатын ДАР жүйесі арналардың бірінде кезекпен болады. Дистанциондық
қоректендіру (ДҚ) аралық күшейткіш пункт (КП)
үшін фантомды тізбекпен линиямен беріледі.Аппаратураның істен
шығып кетуін болдырмау үшін
оның кірісінде және шығысында сызықтық
трансформаторлар қолданылады, трансформаторлар линия және КП
аппаратурасы арасында тұрақты ток бойынша гальваникалық айыру
жүргізеді.
“КАМА” тарату
жүйесінің генераторлық құрылғысы
Генераторлық
құрылғының (ГҚ) бір комплектісі генераторлық құрылғы
тағаны (ГҚТ) деп аталады, ол “КАМА” ТЖ-ң соңғы
станцияларын тасымалдаушы және басқарушы жиіліктермен
қамтамасыз етеді. А станциясының
ГҚ –сы таратушы, ал Б станциясының ГҚ-сы тәуелді болып келеді. А және Б
станцияларының ГҚ-ң жұмыстарын синхрондау үшін 8
кГц жиілік қолданылады, ол А –дан Б станциясына тарату трактісінен
қабылдау трактісіне беріледі.
Бұл жиілік
кварцтық генератормен (резонатормен) тұрақтандырылады. Екі станция ГҚ-да
қалған тасымалдаушы жиіліктер осы жиілікке байланған.
Әдетте, жиіліктерді көбейту қағидасы қолданылады.
Құрамында бір гармоникасы бар негізгі жиіліктен күрделі
периодтық сигнал қалыптасады. Бұл сигнал спектрі
құрамында жоғарғы гармоникалардың көп саны
болады. Сигнал формасы отызыншы гармоникаға дейін бірдей амплитуда және жиілігі
болатындай етіп алынады
,
мұндағы і − гармоника нөмірі .
Керекті гармоника берілген гармоника жиілігінде
жұмыс істейтін ЖС сүзгісі көмегімен бөлінеді. Гармоника
тасымалдаушы жиілік шығатын синусоидалды сигнал болып табылады. Осымен, А
және Б станциясының тасымалдаушы жиіліктері бір-бірімен
синхрондалады. Басқарушы жиілік 3825 Гц 8 кГц жиілікті бөлек
синхрондалмаған генератордан алынады.
№11 Дәріс. АЖБ желілік ТЖ сызықтық
трактілеріндегі бөгеуілдер
Дәріс мақсаты: АЖБ желілік ТЖ сызықтық
трактілеріндегі бөгеуілдер оларды бағалау, сызықтық
емес бөгеуілдер, атмосфералық бөгеуілдер, импульстік
бөгеуілдер, сызықтық емес бөгеуілдерді азайту тәсілдері, сызықтық өтуліктерден
болатын бөгеуілдер,Сыртқы бөгеуілдермен күрес
мәселелерін қарастыру.
Бөгеуілдер дегеніміз − сигналға
түрлі кездейсоқ әсер етулер. Сондықтан бұларды
қарастырып өту өте маңызды. Бөгеуіл деп
сигналдың дұрыс қабылдануына кедергі жасайтын жат электрлік
тербелістерді айтады. Сигналға әсер ету сипатына байланысты бөгеуілдер
адаптивтік және мультипликативтік болып бөлінеді. АЖБ ТЖ
трактісінде адаптивтік бөгеуілдер сигналдарға қосылып, оларды
бұрмаландыратын кездейсоқ ЭҚК ретінде болады.
Мультипликативтік бөгеуілдер тарату трактісінің коэффициенті
өзгеруі болып табылады, сигналдың барлық
деңгейлерінің төмендеуін және көтерілуін
тудырады. АЖБ ТЖ арнасында адаптивтік бөгеуілдер үлкен рөл
атқарады, олар ішкі және сыртқы шығу көзінен
болуы мүмкін. Сыртқы көздерге табиғи
құбылыстар (найзағай), параллельді тізбекпен жұмыс істейтін
электрді тарату линиясы (ЭТЛ) және тарату жүйелері (ТЖ) жатады.
Электрбайланыста бұл бөгеуілдерді сызықтық
бөгеуілдер деп атау қабылданған, себебі олар
сызықтық элементтерді (сыйымдылық, индуктивтілік, кедергі
және т.б.) қолданғанда пайда болады.
Ішкі көздерге жылулық шу, күшейткіш
элемент шулары және т.б. жатады. Сондай-ақ, ішкі бөгеуілдер
модулятор және демодулятор сияқты сұлбалардың
сызықтық емес элементтері салдарынан пайда болады. Бұлар
тарату арнасына берілетін сигналдар бұрмалануына әкеп соғады.
Бұл бөгеуілдер онша үлкен емес.
Байланыс арнасында бөгеуілдердің
көпшілігі флуктуациялық сипат алады, олар үзіліссіз
кездейсоқ сигналға ұласып кететін түрлі импульстер
тізбегі болып табылады. Бұл бөгеуілдердің спектр
кеңдігі сигналдың спектр кеңдігі шамасындай және
дыбыстық сигналдарды қабылдау кезінде бөгеуілдер әдетте
жат шуыл ретінде қабылданады. Бірақ бірқатар
жағдайларда бөгеуіл сөз немесе музыкалық сипат алады.
Мұндай бөгеуіл анық өтпелі бөгеуіл деп аталады.
Басқа аты−келісетін бөгеуіл, оның арнада болуы
өте зиян. Флуктуациялық бөгеуілдерден басқа, импульстік
және орталықтандырылған бөгеуілдер болады.
Импульстік бөгеуіл − біршама уақыт
аралықтарымен бөлінген қысқа мерзімді импульстік
сигналдар болып табылады. Импульстік бөгеуілдер дискреттік информацияны
тарату арнасына үлкен әсерін тигізеді, қателер пайда болады.
Орталықтандырылған (селективтік) бөгеуілдер синусоидалды
сигналдарға жақын болады. Бұл бөгеуілдер әсіресе
бейне сигналдарын таратуына әсер етеді де,
жарықтылықтың ауысып отыруын тудырады.
Бөгеуілдерді бағалау
Бөгеуілдердің әсер етуін бағалау
үшін келесі параметрлер қолданылады:
- қорғанушылық
Ақ = 10 * lg немесе Ақ
= 20 * lg,
мұндағы Uc, Pc − қабылдау
нүктесіндегі сигнал қуатының деңгейі;
Uб, Pб − қабылдау
нүктесіндегі бөгеуіл қуатының деңгейі;
-
шу коэффициенті Д = ;
- шуылқорғаныштық жоғалулары d = 10
* lgД = Ақ кір – Ақ шығ.
Бөгеуілдерді тарату
арнасының қабылдау жағында қорғанушылық шамасы
көмегімен бағалайды. Бөгеуілдерді бағалау
телефондық арна немесе радиотарату арналары бойынша тарату кезінде
псофометрлік кернеу арқылы жүзеге асырылады.
Мысалы,
“телефон-құлақ” жүйесінің сезімталдығы
қабылданатын сигналдардың түрлі жиілік спектрлері үшін
бірдей емес. Максимум сезімталдық 800-1000 Гц жиілік жолағында
болады. Егер телефондық арнада бөгеуіл әсер етсе, онда
оның спектрлік құраушылары “телефон-құлақ”
жүйесімен әр түрлі қабылданады. Міне, осыдан
бөгеуілдердің псофометрлік кернеуінің анықтамасы келіп
шығады. Бұл өзінің сызықтық әсер
етуімен нақты әсер ететін бөгеуілге эквивалентті болып
келетін 800 Гц жиілікті кернеу. Флуктуациялық бөгеуілдің
спектрлік тығыздығы бүкіл жиілік диапазонында шамамен бірдей.
Бірақ адам құлағының сезімталдығы 1кГц
жиілігінде ең үлкен болып келеді (52-сурет). Жиілікті
жоғарылатқан сайын сезімталдық тез төмендейді,
сондықтан бөгеуіл қуаты адам құлағы
сезімталдығы қисығын есепке ала отырып бағаланады.
Сезімталдықты өлшейтін прибор псофометр деп аталады.
52 − сурет. Адам құлағының
сезімталдық графигі
Псофометрлік кернеу Uпс арнада әрқашан әсерлік
кернеуден кіші болады, яғни
Uпс = Кпс * U,
мұндағы Кпс – псофометриялық
коэффициент, Кпс < 1.
Тоналді жиілік арнасы үшін: Кпс
= 0,75.
Импульстік ЭҚК деп
ұзақтығы 100м/сек –тан аспайтын, ал мәндер амплитудасы
деңгейі 12 дБ, 16 дБ және 22 дБ (бөгеуіл деңгейіне
байланысты) болатын бөгеуілдерді айтады.
Мультипликативтік бөгеуілдер
трактіде күшейтудің төмендеуіне жататын 18 дБ-ден кем емес
номиналдымен салыстырғанда байланыстағы қысқа мерзімді
үзілістер түрінде болады. Бұл үзілістер
ұзақтығы 300мс-тен көп Өтпелі бөгеуіл
деңгейі өтпелі өшулік көмегімен бағаланады
Аөт = 10 * lg = 10 * lg,
мұндағы өб −
өтпелі бөгеуіл;
Uc, Pc −
қабылдау нүктесіндегі сигнал қуатының деңгейі;
Uөб, Pөб
− қабылдау нүктесіндегі өтпелі бөгеуілдер
қуаттық деңгейі.
Арнаның өзіндік шулар
деңгейі байланыс желісінің жылулық шуларымен және
күшейткіш элементтерінің шуларымен іске асырылады. Жылулық
шулар шамасы
Uшж = [В],
мұндағы k
– Больцман тұрақтысы , k = 1,38*10-23,
Дж/к;
Т –
абсолютті
температура ,
Кельвин;
R – осы шулар
бөлінетін кедергі шамасы;
Df – бізге білу
қажетті шулар жиілік жолағы.
Жылулық шу − ақ
шу, оның спектрлік тығыздығы ТЖ арнасы үшін
1010
- 1012 Гц жиілігіне дейін бірқалыпты, сондықтан
жылулық шулар шамасы осы арнаның спектр кеңдігіне
пропорционал болады. ТЖ арнасы үшін
Dfт.н = 0,3 – 3,4 кГц, Т = 293 К (20°С) кезінде.
Жылулық шу қуаты Рш.т
= 1,25 * 10-17 Вт, бұл жылулық шу деңгейіне сай
келеді рш.т = -1,39 дБм.
Шу коэффициенті мына
тәуелділікпен анықталады
Fш = 10 * lg,
мұндағы Рш кір, Рш
шығ
– күшейткіш
кірісіндегі және шығысындағы
шу қуаты;
Кқ – қуат
бойынша күшейту коэффициенті.
Нақты күшейткіштерде: Fш = 6 – 9 дБ.
Сызықтық трактіге қосылған
күшейткіш шығысында шу деңгейі былай анықталады
Рш
= -139 + Fш, [дБ].
Егер магистраль құрамында күшейткіш
саны көп болса, шулар жиналып қалады. Бұл арна
шығысында өзіндік шулардың шамасының өсуіне
әкеліп соғады. Бөлек шулық компоненттердің фазасы
кездейсоқ болғандықтан, шығысында шулар қуаты
тиісті шулық компоненттердің кездейсоқ қуатымен
анықталады
Рш.комп
= SРші,
мұндағы SРші
– шулық компоненттердің қосындылық қуаты.
Шулардың
қосындылық қуатын азайту үшін шу коэффициенті аз
күшейткішті қолдану керек. Күшейткіштің өзіндік
шу деңгейі өзгермейтін болғандықтан, сигнал
деңгейін жоғарылату арқылы қатынасын
көтеруге болады. Төменгі жиіліктерге қарағанда
жоғарғы жиіліктерде өшуліктер көп
болғандықтан, ЖЖ облысында ТЖ облысына қарағанда қатынасының мәні әлдеқайда
төмен
<< .
53 − сурет. Шулар графиктері
ЖЖ облысында сигнал
деңгейінің төмендеуін компенсациялау үшін тарату
кезінде алдын-ала бұрмалану енгізеді, яғни ЖЖ облысында сигнал
деңгейін әдейі көтереді. Осы мақсатпен күшейткіш
жиілікке тәуелді теріс кері байланыспен (ТКБ) қамтылады, оның
тереңдігі жиілік өскен сайын кішірейеді. Арнадағы шулар
деңгейі іс-жүзінде жиілікке тәуелсіз.
Сызықтық емес
бөгеуілдер
Бұлар сызықтық
емес күшейткіш элементтердің әсерінен пайда болады.
Осының салдарынан шығыстық сигнал спектрінің
құрамында сигналдың өзінің жиілігінен басқа
жоғарғы гармоникалық құраушылар және
түрлі комбинациялық жиіліктер болады. Гармоникалар нөмірі
өскен сайын жоғарғыгармоникалар деңгейі төмендеп
отырады. АЖБ ТЖ-н жобалағанда топтық тракт жиілік диапазоны fЖтоп
< 2 *fТтоп болатындай етіп таңдалады. Бұл
жағдайда топтық сигнал гармоникалар спектрі және
көпшілік комбинациялық бөлімдер топтық сигнал
спектрінде жатпайды. Сызықтық күшейткіштің (СКүш)
сызықтық емес қасиеттерін бағалау кезінде оның
амплитудалық-сипаттамасы (АС) қарастырылады. Мысалы,
табалдырықты кернеу өскенде сигнал формасы тез арада
өзгереді, күшейткіш шығысында (54,б-сурет) кірістік сигналда
болмаған жиілікті тербелістер пайда болады. Бұл тербелістер
сызықтық емес бөгеуілдер болып табылады., себебі олар
бүкіл тарату жүйесі сызықтық спектрі бойынша тарайды
және арналар арасында сызықтық емес өтуліктер мен
әрбір арнада қосымша сызықтық емес шулар туғызуы
мүмкін. Сондықтан сигнал күшейткіштің асқын
жүктеме табалдырығынан Uт немесе осы кернеуге сай
деңгей Pт аспауы
керек.
54 − сурет. Сигналдар формасы а) күшейткіш
кірісінде және б) шығысында
Сызықтық емес
бөгеуілдерді азайту тәсілдері
Сызықтық емес
бөгеуілдерді азайту үшін қолданылатын тәсілдердің
мақсаты: Сызықтық күшейткіште (С Күш) асқын
жүктемені болдырмау болып табылады. Тәсіл түрлері:
ұйымдастырушылық; техникалық.
Ұйымдастырушылық
тәсіл − түрлі информация түрлерінің орташа
қуаты Pор ТЖ арнасында
деңгейдің
нөлдік санау нүктесіде (ДНСН) нормалау. Мысалы, сөз сигналы
үшін Pор=32мкВт, тарату сигналы үшін Pор=920мкВт.
Техникалық тәсілдер − С Күш-ке тереңдетілген ТКБ
енгізу, әрбір арнаның жеке модуляторы кірісіне ТКБ-сыз амплитуда
шектегішті (АШ) қою. С Күш-ке терең ТКБ енгізгенде ТКБ-ы бар
С Күш-те сызықтықсыздық өшулігі А`пг
өседі
А`пг
= апг + В * n,
мұндағы В – ТКБ тереңдігі;
n – гармоника нөмірі;
апг – СКүш-те
сызықтықсыздық өшулігі.
ТКБ-сыз
АШ қосқан кезде АШ сөз, тарату және т.б. сияқты
сигналдардың
шыңдық мәндерін шектейді.
Импульстік бөгеуілдер
Тоналді жиілік
арнасындағы импульстік бөгеуілдер деп қысқа мерзімді
импульстік кернеуді айтады, оның амплитудасы қабылданған
сигнал амплитудасынан әлдеқайда үлкен болады. Импульстік
бөгеуілдер шығу көздері:
- коммутациялаушы
құрылғылардың
сенімсіз контактілерінен, нашар пайкадан және т.б. арнада қысқа мерзімді үзілістердің болуы;
- кабель жатқан ауданда
найзағай разряды;
- кездейсоқ импульстік
тізбектің пайда болуына әкеп соғатын сызықтық
трактісінің асқын жүктелуі;
-жоғарывольтті тарату желілері және
электрификацияланған темір жолдары.
Импульстік бөгеуіл
негізінен дискретті информацияны таратуға әсерін тигізеді. Осы
кезде жалпы қабылданған информациялық импульстердің
10-12%-ін құратын қателер пайда болады. Сөз сигналын
тарату кезінде импульстік бөгеуілдер сырт еткен дыбыстар түрінде
байқалады. МККТТ ұсынысы бойынша 1 сағатқа 70
импульстік бөгеуіл немесе 15 минутқа 18 импульстік бөгеуіл жіберілуі
рұқсат етіледі. Импульстік бөгеуіл қарқынын
азайту үшін келесідей шаралар қолданылады:
- симметриялық кабельдердің
жұптарының арасында қорғанушылығын 60 дБ
және одан да жоғары арттырады;
- байланысжелілерін
найзағайлық разрядынан
және электрификация-ланған
темір жолдарынан қорғайды, номиналды ұзындығынан
салыстырмалы түрде 10-15%-ке АТС-ке тиісті ұзартқыш
бөлігін қысқартады.
Сызықтық
өтуліктерден болатын бөгеуілдер
Олар параллельді тізбектердің
бірдей арналарымен сигналдарды тарату нәтижесінде пайда болады.
Параллельді тізбектерарасында сызықтық өтуліктердің
пайда болуының негізгі себебі болып осы тізбектердің
сымдарының арасында сыйымдылықтық және индуктивтіліктік
байланыстың бар болуы (байланыс желілері курсынан). Алыс және
жақын қашықтықтағы өтулік
құбылыстары қабылдағыш тізбектерге әсерін
тигізгенде және әсер етуші тізбектің таратқышы
қабылдағыш тізбегі жатқан жерде және олардың
таралу бағыттары қарама-қарсы болған жағдайда
болады (55-сурет). Алыс қашықтыққа әсер еткенде бағыттар
тура келеді.
55 − сурет. Сызықтық өтуліктерден
болатын бөгеуілдер
А1 − алыс
қашықтықтағы өтпелі өшуліктер;
А0 − жақын
қашықтықтағы өтпелі өшуліктер.
Жақын
қашықтықтағы қорғанушылық шамасы
Аақ0 = Рс – Рном;
Абқ0 = Рс - Рном.
Өтпелі өшуліктер Аl > А0,
сондықтан алыс қашықтықтағы
қорғанушылық жақын қашықтықтағы
қорғанушылықтан басымырақ болады. Қажетті
қорғанушылықпен қамтамасыз ету үшін (140 дБ-ден
кем емес) түрлі кабельдерде жұптар
қолданады, бұл жағдайда берілген
қорғанушылық кабельді металл қабықшамен экрандау
көмегімен қамтамасыз етіледі. Анық өтпелі
бөгеуілден қорғанушылығын жоғарылату үшін
инверсия немесе аттас арналардың біржиілікті жолақтарының
ығысуы қолданылады. Инверсия кезінде БЖ–р қолданылады.
Мұнда жоғарғы БЖ спектрі бастапқы спектрмен
салыстырғанда инверттелмеген, яғни бастапқы спектрдің
үлкен жиілігіне арналық сигналдың үлкен жиілігі сай
келеді (үшбұрыштар аттас бейімделген). Басқа жағынан,
төменгі БЖ бастапқы сигнал спектрмен салыстырғанда
инверттеледі (56-сурет).
56 − сурет. Сызықтық спектр
Сондықтан оның өтпелі бөгеуілді
азайту мақсатымен көрші физикалық жұп спектрін
өзара инвертация кезінде (осы арқылы әсер ету болады)
өтпелі бөгеуіл анықтылығы азайып, жат шу ретінде
естіледі. Бұл шаралар өтпелі өшулігін орта шамамен 7дБ-ге
арттырады. Ол жиіліктік спектр инверсиясы деп аталады. Қабылдау
бөлімінде жиіліктерін шамасына ығысқанда жалпы жолақ
жиілігінің деңгейі кіші болған сайын анық бөгеуіл
сонша кіші болады, яғни жолақты жабу жиілік кеңдігі. Жиілік ығысуы
кезінде өтпелі өшулік ығысудың шамасына байланысты
4-тен 26 дБ-ге дейін өседі.
Өтпелі әсерлерді азайту үшін аралық
және соңғы станциялар экрандалады, ал күшейткіш
пункттер кірістері (түрлі бағытта) әр түрлі кірістік
құрылғыларға енгізіледі.
Атмосфералық бөгеуілдер
Бұл бөгеуіл түрі аналогтық ауа
желілерінде тоналді жиілік арналарында негізгі болып табылады. Атмосфералық
бөгеуіл көздері: найзағай разрядтары, магниттік,
құм, кар борандары, полярлық шұғыла және
т.б.
Күшейткіш аймақтың шығысында
атмосфералық бөгеуілдердің орта деңгейі
метеорологиялық жағдайларға, байланыс желісі
аймағының өшулігі, өткізгіштер диаметрі, ауа
желісінің профиліне тәуелсіз болады. Бұл деңгей тек
өзі өлшеніп жатқан спектрге байланысты болады.
Атмосфералық бөгеуілдер деңгеиі әдетте тоналды жиілік
арнасында өзіндік шулар деңгейінен әлдеқайда
жоғары болады. СКүш шығысында таратудың қажетті
бөгеуілқорғанушылығын қамтамасыз ету үшін
кабельмен салыстырғанда жоғарғы тарату деңгейлері
қойылады. Мысалы, В-3-3 және В-12-2 жүйелерінде Pтар=17дБ
және К-60П жүйесінде Pтар=1дБ. Атмосфералық
бөгеуілдің кернеуінің рұқсат етілген мәні Uб
СДНН-де емес, арнаның екісымды соңының нүктесінде
(мұнда өлшеуіш деңгейі 7дБм) болады.
Сыртқы бөгеуілдермен күрес
Атмосфералық бөгеуілден
қорғанушылығын жоғарылату тәсілдерінің бірі
− тоналді жиілік арнасына компандерлерді қосу болып табылады
(57-сурет). Компандер құрамы: 2 компрессор
құрылғысы (К) мен экспандер (Э).
57 − сурет. Сыртқы бөгеуілдермен
күрес
Компрессорды жеке модулятор алдына төртсымды тракт кірісіне қосады, ал экспандерді демодулятордан кейін төртсымды тракт шығысына қосады. Компрессор нөлдік күшейту деңгейі -1,5 Нп (13 дБ) (ығыстыру коэффициенті 2-ге тең), ал экспандер нөлдік күшейту деңгейі +0,5 Нп (4,3 дБ) (кеңейту коэффициенті 2-ге тең). Компрессордың динамикалық диапазонды қосу (ығыстыру) қасиеті болады. Бұл дегеніміз нөлдік күшейту деңгейінің сигналы өзгеріссіз өтеді деген сөз. Төменгі деңгейдегі сигналдарды компрессор күшейтеді, ал жоғарғыларын − әлсіретеді.Экспандер керісінше жұмыс істейді. +0,5 Нп сигналдар Э арқылы күшеюсіз өтеді. Төменгі деңгейдегі сигналдарды ол одан әрі әлсіретеді, ал жоғарғы деңгейлерін күшейтеді. Аралық күшейткіш (>) берілген сұлбада (57-сурет) К және Э-ң нөлдік күшейту деңгейлерін келістіру үшін және линиядағы өшулігін компенсациялау үшін қажет. Линияда пайда болатын бөгеуілдер компрессорға өтпейді. Бөгеуілқорғаныштық ұтымдылығы мынада: линияда өтетін бөгеуілдер компандерлерден өтпейді. Компандерлік құрылғы ауа желілерін тығыздау жүйелерінде кең қолданыс тапты, себебі бұл желінің б&