Файл: Мазель, С. И. Сооружения сельской телефонной связи и проводного вещания учебник.pdf

дорогое сооружение и его использование должно быть макси­ мальным, на каждый междугородный коммутатор включается от 2 до 4 каналов. Когда по каналу окажется возможным вы­ звать требуемый город, междугородная телефонистка сообщает другой телефонистке заказ и по специально выделенным линиям

соединяет его с междугородным каналом, на другом конце ко­

торого уже -подключен требуемый абонент другого населенного пункта.

Заказная система эксплуатации широко применяется, когда пропускная способность действующих каналов значительно меньше, чем потребность в междугородной связи.

Немедленная система эксплуатации характеризуется тем, что для большинства переговоров процессы приема заказа и осу­

ществления соединения следуют без перерыва и производятся одной телефонисткой на междугородном исходящем коммута­ торе. Немедленная система эксплуатации применяется тогда,

когда пропускная способность каналов связи соответствует по­ требности.

При немедленной системе эксплуатации каналы связи не за­ креплены за определенным рабочим местом, а включены в мно­ гократное поле и доступны всем телефонисткам. Поступивший вызов обслуживается свободной телефонисткой.

При этой системе упрощается обслуживание и возникает воз­ можность введения полуавтоматического способа соединения, так как телефонистка исходящего коммутатора сама может вы­

звать требуемого абонента через телефонную станцию противо­ положного пункта.

Скорая система эксплуатации междугородной телефонной связи характеризуется тем, что абонент, вызывавший МТС, по­ лучает соединение сразу, если есть свободные каналы в требу­ емом направлении. Если свободных каналов нет, то абонент по­

лучает отказ (сигнал «занято») и через некоторое время возоб­ новляет вызов.

172

Скорая система предполагает переход на полностью автома­ тизированный процесс соединения и по качеству обслуживания является наиболее совершенной.

В настоящее время наибольшее применение имеют между* городные телефонные станции комбинированной системы. Эти станции разработаны с учетом постепенного перехода от заказ­ ной системы эксплуатации к немедленной. На станциях комби­ нированной системы имеется возможность обслуживать связи как по заказной, так и по немедленной системе эксплуатации и возможность перевода отдельных каналов или всей станции с одной системы эксплуатации на другую.

Объем оборудования и схема используемой аппаратуры за­ висят от количества междугородных каналов, подключенных к МТС. Так, МТС могут быть оборудованы и одним коммутато­ ром, который совмещен с местным городским коммутатором и новейшей автоматизированной бесшнуровой МТС на несколько тысяч каналов.

Внаселенных пунктах с небольшим количеством местных абонентов СТС и малым числом междугородных связей послед­ ние включаются в обычные телефонные коммутаторы для сов­ местного обслуживания телефонисткой абонентов местной и междугородной телефонной сети.

Вгородах и районных центрах, где потребность в междуго­ родной связи требует уже самостоятельного обслуживания, при­ меняются специальные междугородные коммутаторы, которые могут устанавливаться в одном ряду с коммутаторами ГТС или

вотдельных помещениях. В последнем случае для связи с МТС на ГТС устанавливается специальный промежуточный коммута­ тор (форшалтер), у которого есть только многократное поле и служебные линии.

Внастоящее время выпускаются два типа междугородных коммутаторов: КМ-2 (КН-2) системы МБ и М-60 системы ЦБ.

Коммутаторы КМ-2 (КН-2) применяют для оборудования междугородных станций емкостью от 6 до 30 каналов. На стан­ циях малой емкости устанавливается коммутатор КН-2 (ноч­

ной), а по мере развития станции — КМ-2. На коммутаторах КН-2 осуществляются междугородные соединения, производится прием заказов; в ночное время на этот коммутатор переключа­ ются межгорканалы. Сигнализация в этих коммутаторах кла­

панная.

Коммутаторы типа М-60 применяются как индивидуальные коммутаторы, а также для комплектации из них междугородных станций до 40—60 каналов. Коммутатор смонтирован в дере­ вянном двухпанельном корпусе.

Каждый коммутатор М-60 рассчитан на включение шести междугородных каналов и оборудован десятью шнуровыми па­ рами. Схема и оборудование коммутатора М-60 позволяет экс­ плуатировать междугородные линии как по заказной, так и по

173

немедленной системе. Напряжение всех цепей коммутатора М-60 рассчитано на 24 В.

Устройство автоматических междугородных станций АМТС в настоящем учебном пособии не рассматривается.

§ 33. СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ТЕЛЕФОНИРОВАНИЯ

Как указывалось выше, телефонная связь осуществляется путем соединения двух телефонных аппаратов двухпроводной ка­ бельной или воздушной линией. Для нормального телефонного разговора необходимо передавать в линию токи с частотой

300—3400 Гц, которые называются токами тональной частоты.

Разговорный ток, как и всякий переменный ток, распространя­ ясь по цепи, затухает по мере удаления от его источника. При нормальной громкости разговора в нормальном телефонном ап­ парате последний развивает в начале линии мощность около

1 мВт. В проводной связи эта мощность принята за исходную величину и носит название уровня.

Потеря мощности электрического тока при прохождении его по линии и через аппаратуру характеризуется уменьшением уровня. Эта потеря мощности или, как говорят иначе, «затуха­ ние», выражается в децибеллах или неперах. -

Качество телефонной передачи считается нормальным, если затухание всей телефонной цепи от абонента до абонента не превышает 28,7 дБ (3,3 Нн) при средней частоте 800 Гц. Вели­ чина затухания зависит от типа линии и материала проводов.

На основании^расчетов установлено, что дальность передачи токами тональной частоты составляет до 400—500 км по мед­ ным воздушным цепям и значительно меньше по кабельным ли­ ниям. Поэтому выявилась необходимость создания дополнитель­ ных устройств для увеличения дальности передачи. Наиболее совершенным методом решения этой задачи оказался способ

174

компенсации затухания при помощи усилителей, предложенный в 1922 г. советским ученым В. И. Коваленковым.

Телефонные токи, вышедшие со станции с нулевым уровнем, распространяются по линии и приходят к концу первого участ-

Входящ ий ток

Бн

Рис. 96. Схема одностороннего усилителя

ка (рис. 95) с относительным уровнем (по отношению к началь­ ной точке линии), равным 11,3 дБ (1,3 Нп). Здесь токи попа­ дают на усилитель (устройство усилителя излагается, ниже), дающий усиление, равное затуханию предыдущего участка ли-

Рис. 97. Схема промежуточного двустороннего усилителя

нии. Следовательно, на выходе усилителя уровень телефонных токов снова будет равен нулю и таким образом на второй уча­ сток линии телефонные токи поступают с такой же мощностью, какая имелась в начале первого участка. Далее процесс проис­ ходит аналогичным образом. Следовательно, благодаря приме­

175

нению усилителей между оконечными станциями остается толь­ ко затухание, равное 11,3 дБ (1,3 Ни). Это затухание называ­ ется остаточным, а усилители, применяемые в данном случае,

промежуточными.

На рис. 96 изображена простейшая схема усилителя, который имеет лампу и два трансформатора: сеточный СТ и анодный АТ. Входящий с линии ослабленный ток через трансформатор СТ подводится к сетке электронной Лмпы. Изменения напряжения на сетке вызывают изменения анодного тока. Эти изменения анодного тока, проходя через обмотку 1 трансформатора АТ, ин­ дуктируют во вторичной обмотке переменный усиленный ток, который и подается на линию. Рассмотренный усилитель имеет одностороннее действие. При телефонной передаче разговорный ток проходит по линии в обоих направлениях. Для двусторон­ него усиления необходимо иметь два усилителя, из которых один усиливает токи одного направления, а другой—1токи другого направления (рис. 97).

Промежуточные усилители в настоящее время питаются ди­ станционно от оконечных пунктов и не имеют батарей, поэтому не требуют постоянного обслуживания и их часто называют НУПами (необслуживаемые усилительные пункты).

§ 34. УПЛОТНЕНИЕ ТЕЛЕФОННЫХ ЦЕПЕЙ

Техническая мысль настойчиво работает над возможностью более полного использования (уплотнения) дорогостоящих ли­ нейных сооружений. В настоящее время существуют различные методы уплотнения — от простейших, позволяющих по одной цепи осуществлять одновременно один телефонный разговор и одну телеграфную передачу, и многоканальных, позволяющих получить по одной цепи одновременно до 2000 и более телефон­ ных каналов. В технике связи применяются три основных ме­ тода уплотнения: уравновешенного моста, частотного разделе­ ния каналов и временного разделения каналов.

Один из простейших способов уплотнения цепи основан на включении в нее дифференциальных трансформаторов. Линей­ ная обмотка такого трансформатора разделена на две равные части. Ток, поступающий в среднюю точку линейной обмотки, разветвляется и проходит по обеим ее половинам одновременно в противоположных направлениях. Если сопротивление прово­ дов цепи в обеих половинах обмотки одинаково, то магнитные поля, образуемые равными токами, проходящими в противопо­ ложных направлениях, взаимно уничтожаются, не оказывая ин­ дуктивного влияния на витки второй обмотки трансформатора. Это свойство используется для создания искусственных (фантом­ ных) цепей. При наличии одной физической цепи (рис. 98) по ис­ кусственной линии может работать телеграф (вторым проводом

176

служит земля); при наличии двух физических линий возможно прохождение третьего телефонного разговора.

Простейшие методы уплотнения линий не дают значитель­ ного экономического эффекта. Поэтому в настоящее время для повышения использования линий применяются многоканальные системы связи, основанные на принципе частотного разделения каналов связи. Сущность этого принципа заключается в том, что исходная полоса частот разговорных токов (300—3000 Гц) путем модуляции переводится в линейный спектр частот. В этом спектре для каждого канала связи отводится своя полоса частот, отличная от полос частот, отводимых для других кана­ лов. Так как полоса частот, которая может быть передана по цепи, значительно шире, чем исходная полоса, то этим способом по одной цепи можно организовать одновременную передачу большого количества телефонных разговоров.

Рис. 98. Схема одновременного телефонирования и телеграфирования

На станции приема полосы частот-при помощи фильтров разделяются по каналам, а при помощи преобразователей ча­ стот линейный спектр вновь преобразуется в спектр разговор­ ных частот.

Преобразование спектра разговорных частот в линейный спектр называется модуляцией, а преобразование линейного спектра частот в разговорный — демодуляцией.

В сельской телефонной связи высокочастотное уплотнение предусматривается в следующих случаях:

при необходимости и экономической целесообразности увели­ чения числа каналов телефонной связи при помощи аппара­ туры в/ч уплотнения;

при невозможности создания на том или ином направлении новых физических цепей;

при несоответствии имеющихся или проектируемых физиче­ ских соединительных линий нормам затухания.

Прежде чем перейти к подробному рассмотрению аппарату­ ры высокочастотного уплотнения, восстановим в памяти устрой­ ство и назначение электрических фильтров.

Из курса электротехники известно, что электрический кон­ тур, имеющий схему любой сложности с четырьмя выводами

177

для включения в цепь, называется четырехполюсником. Четырех­ полюсник, который не имеет в своей схеме источника электро­ энергии, называется пассивным. При наличии в его схеме источ­ ника электроэнергии четырехполюсник называют активным. Простейшим примером активного четырехполюсника является усилитель, а пассивного — трансформатор.

Пассивный четырехполюсник, пропускающий с небольшим затуханием переменные токи одной полосы частот и создающий значительное затухание для токов всех других частот, называ-

6)

Рис. 99. Частотные характеристики (а) и простейшие схемы фильтров (б)

ется электрическим фильтром. В зависимости от пропускаемого спектра частот различают фильтры следующих типов:

фильтры нижних частот ФНЧ, пропускающие с малым зату­ ханием токи, имеющие частоты от нуля до /у (рис. 99) и внося­ щие значительное затухание для токов с частотой выше /у;

фильтры верхних частот ФВЧ, вносящие большое затухание для токов, имеющих частоту от нуля до /2 и пропускающие при небольшом затухании токи с частотой от f2 До бесконечности; полосовые фильтры ПФ, пропускающие с малым затуханием токи частотой от /з до /4, а токи всех остальных частот — с очень

большим затуханием; заградительные фильтры ЗФ, не пропускающие токи часто­

той от /5 до fe, а токи всех остальных частот с незначительным затуханием.

■Фильтры нижних частот еще называются дроссельными, а фильтры верхних частот — конденсаторными. Полоса частот, в

178

которой фильтры вносят малое затухание, называются полосой пропускания и, наоборот, когда вносится большое затухание по­ лосой задерживания (непропускания).

Одним из основных элементов аппаратуры междугородной связи является генератор переменного тока, служащий для со­ здания колебаний высокой частоты. К генераторам, применяе­ мым в аппаратуре связи, предъявляются требования высокого постоянства (стабильности) частоты генерируемого тока и по­ стоянства мощности, отдаваемой нагрузке. В технике связи в основном применяются автогенераторы или генераторы с само­ возбуждением. Генератор работает по принципу усилителя с по­ ложительной обратной связью.

В многоканальных системах полоса разговорных частот на­ кладывается на несущую частоту и для их передачи требуется

Рис. 100. Схема камертонного генератора

спектр частот F + /, т. е. токи несущей и обеих боковых полос частот. Осуществление передачи таким способом требует заня­ тия широкой полосы и подачи в линию значительных мощностей, поэтому в практике используются главным образом системы, в которых из одного пункта в другой передаются колебания только одной боковой полосы частот, при этом к демодулятору совместно с колебаниями боковой частоты, получаемой по ли­ нии, подводится колебание несущей частоты от местного гене­ ратора. В связи с этим для создания большего числа различ­ ных частот в многоканальных системах применяются гармо­ нические генераторы, которые состоят из источника колебаний осйовной частоты (обычно это камертонный или кварцевый генератор), усилителя, устройств для получения гармоник

(рис. 100).

Схемы модуляторов и демодуляторов основаны на примене­ нии нелинейных элементов. В качестве нелинейных элементов

179