МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ

Многоканальные телеком. системы ФПН 5 кредита 4 курс РЭиТ Лекционное занятие №8 Узлы оборудования МСП. Требования, предъявляемые к элементам. 7 семестр 2019-2020 уч.г Даниярова Дурия Ратбековна к.т.н., ассоциированный профессор Время проведения занятий: Понедельник: 9.30-10.20 Консультативные часы по расписанию СРСП: Среда:14.00-14.30

Преобразователи частоты являются основными элементами оконечной аппаратуры многоканальных си­стем передачи, с помощью которых на передающем конце сигналы ТЧ преобразуются в высокочастотные колебания, а на приемном конце высокочастотные колебания - в сигналы ТЧ. По назначению преобразователи делятся на индивидуальные и групповые; по схе­ме исполнения - на однотактные, двухтактные или балансные, двойные балансные или кольцевые.

Преобразователи, построенные на диодах, условно называют пассивными, так как они вносят в тракт только затухание. Тран­зисторные преобразователи можно назвать активными, поскольку они вносят незначительное затухание или даже могут вносить не­большое усиление.

Пассивный однотактный преобразователь. На рис. 1 а приве­дена схема простейшего преобразователя с одним нелинейным эле­ментом - диодом Д. На зажимы 1 - 2 подается напряжение сигна­ла tin, а на зажимы 5 - 6 - напряжение несущей частоты u_w. Необходимым условием работы схемы является неравенство u_w » u_W.; обычно w>W. Предположим, что при положительных полуволнах напряжения несущей частоты к зажиму 7 диода (рис.1 а) будет подаваться положительный потенциал, а к зажиму 8 - отрицатель­ный. В этом случае диод Д открывается, его сопротивление стано­вится малым (примерно 50 - 200 Ом) и через сопротивление на­грузки R_H будет протекать ток. При отрицательных полуволнах напряжения несущей частоты диод закрывается, его сопротивле­ние становится очень большим (сотни кило Ом). Для упрощения рассуждений примем, что сопротивление «закрытого» диода беско­нечно велико. Тогда при отрицательных полуволнах напряжения несущей частоты ток на выходе схемы будет равен нулю.

Величина импульсов тока на выходе преобразователя опреде­ляется соотношением фаз и амплитуд напряжений несущего коле­бания и сигнала. Положим, что в период времени DT₁ (рис. 1б) положительная полуволна напряжения сигнала и положительные полуволны напряжения несущей частоты (рис. 1 в) будут нахо­диться в фазе, т. е. воздействующее на диод напряжение равно их сумме. В этом случае амплитуды импульсов тока увеличиваются. В другой отрезок времени ДТ₂ отрицательная полуволна напряже­ния сигнала и положительные полуволны напряжения несущей частоты будут находиться в противофазе, т. е. на диод воздейству­ет напряжение, равное их разности. В этом случае амплитуды им­пульсов тока уменьшаются. Следовательно, при постоянной вели­чине напряжения несущей частоты амплитуды импульсов тока нагрузки R_н будут зависеть от соотношения их фаз и величины амплитуды напряжения сигнала, а их длительность будет соответ­ствовать длительности положительных полупериодов напряжения несущей частоты (рис.1г). Преобразователь, работающий в описанном режиме, является амплитудным модулятором.

 

Рис. 1 - Однотактный преобразователь: схема и графики его работы

 

Генераторы и генераторные устройства

Общие сведения. Для осуществления индивидуального и группового преобразования частоты сигналов в аппаратуре много­канальных систем передачи требуется большое количество различ­ных индивидуальных, групповых несущих и контрольных частот. Так, для формирования первичной 12 - канальной группы с полосой частот 60 - 108 кГц необходимо на индивидуальные преобразова­тели подавать индивидуальные несущие частоты 64; 68; 72; 76; 80; 84; 88; 92; 96; 100; 104 и 108 кГц; для формирования основной вто­ричной 60-канальной группы с полосой частот 312 - 552 кГц на групповые преобразователи должны быть поданы групповые несу­щие частоты 420; 468; 516; 564; 612 кГц и т.д. Все эти частоты получают с помощью генераторов несущих частот. К генераторам несущих частот предъявляются следующие тре­бования: высокая стабильность частоты и постоянство выходной мощности.

Недостаточная стабильность частоты генераторов может приве­сти к расхождению несущих частот, подаваемых на преобразова­тели двух оконечных станций. В результате этого возникнет сдвиг полосы частот сигнала на приеме относительно полосы частот ис­ходного сигнала, т.е. появится искажение.

 

 

Рис. 2 - К пояснению влияния расхождения несущих частот

 

Для пояснения этого предположим, что в пункте передачи сигнала (пункте А) к преоб­разователю подана несущая частота 100 кГц, а в пункте приема сигнала (пункте Б) - несущая частота 100,1 кГц. Если на вход канала подать сигнал с частотой 1,0 кГц, то на выходе преобразователя в пункте А нижняя и верхняя боковые частоты будут соответственно равны 99 кГц и 101 кГц. При этом нижняя боковая частота 99 кГц выделяется полосовым фильтром и пере­дается в линию. В пункте Б после преобразования частоты 99 кГц нижняя боковая частота будет равна 1,1 кГц, а верхняя боковая частота - 199,1 кГц; нижняя боковая частота 1,1 кГц выделяется фильтром НЧ, усиливается и подается на выход канала.

Рис. 3 - Структурная схема получения индиви­дуальных несущих частот

 

Аналогично построена схема для получения первичных и вто­ричных групповых несущих частот, однако вместо f_o =4 кГц на ГГ подается соответствующая гармоника этой частоты. Так, для по­лучения первичных групповых несущих частот используется гене­ратор гармоник 12 кГц, а для получения вторичных групповых не­сущих - генератор гармоник 124 кГц. Стабильность частоты каждой гармоники ГГ зависит от ста­бильности частоты задающего генератора.

Электрическими фильтрами называются четырехполюс­ники, которые пропускают токи одних частот и задерживают (по­давляют) токи других частот. В многоканальной аппаратуре при­меняются электрические фильтры всех типов: нижних частот ФНЧ, верхних частот ФВЧ, полосовые ПФ и режекторные РФ. В зависимости от назначения фильтры делятся на фильтры каналов, групповые, направляющие, линейные и вспомогательные. Назначение полосовых фильтров каналов уже известно. Групповые фильтры - включаются на выходе групповых преобразователей для выделения токов - нижней или верхней боковой полосы частот группового сигнала, подавления токов нерабочей боковой полосы час­тот и паразитных продуктов преобразования. Направляющие фильтры служат для разделения токов линейных частот различ­ных направлений передачи в двухполосных двухпроводных систе­мах связи. Линейные фильтры предназначены для разделения час­тотных полос двух систем (например, систем В -12 - 3 и В - 3 - 3), работающих по одной цепи. Направляющие и линейные фильтры представляют собой комплект из двух параллельно соединенных по входу или по выходу фильтров: одного ФНЧ, другого ФВЧ. Вспомогательные фильтры служат для выделения несущих частот, конт­рольно-измерительных частот, подавления остатков токов несущих частот и других целей. В зависимости от используемых элементов различают фильт­ры: LC, пьезоэлектрические, магнитострикционные и электромеха­нические. Из электротехники известно, что с увеличением частоты сопро­тивление индуктивности увеличивается, а емкости - уменьшается.

Иногда входы или выходы фильтров ФНЧ и ФВЧ соединяют параллельно. В этом случае их обозначают буквами ДК. Напри­мер, ДК-88 означает, что ФНЧ имеет область пропускания до 88 кГц, а ФВЧ - от 88 кГц. Фильтры ДК используются в двух­полосных двухпроводных системах. Из электротехники известно, что при последовательном соединении емкости и индуктивности сопротивление контура на резонансной частоте сор будет минимальным. Электромеханические фильтры представляют собой металличе­ские стержни или диски, механически соединенные между собой.

Работа электромеханических фильтров основана на принципе преобразования электрических колебаний напряжения сигнала в механические колебания стержней или дисков на входе и обратного преобразования на выходе. Эти преобразования выполняются с помощью магнитострикционных резонаторов. Металлические стержни или диски электрически эквивалентны контурам с высо­кой добротностью, поэтому такие фильтры имеют большую кру­тизну нарастания затухания.

 

Тесты

1. Определение интенсивности отказов какого участка трассы СП осуществляется по формуле?

$ проектируемой линии;

$ оконечного оборудования;

$$ линейного тракта

$ эксплуатируемой

 

2. Определение какого параметра осуществляется по формуле и является важным параметром, необходимым при проектировании и оценке систем

$ вероятность безотказной работы;

$ процент отказов;

$ количество перерывов связи;

$$ наработка на отказ

 

3. Определяем вероятность безотказной работы по формуле, в которой величина времени выбирается равной

$ t - время, равное 365 дней, год

$ t - время, равное 1 месяцу, 30 дней

$ t - время, равное 12 часам

$$ t - время, равное 24 часам

 

4. Значение какого параметра не зависит от температуры грунта и определяется для средней годовой нормируемой температуры по формуле:

$ Затухание усилительного участка;

$ Затухание промежуточного участка трассы;

$ Затухание станционного участка;

$$ Затухание ИЛ

 

5. Какую величину укороченного УУ с ИЛ рассчитывают по формуле при проектировании СП

$ переходное затухание;

$ затухание нелинейного перехода;

$ затухание линейного перехода;

$$ рабочее затухание

 

6. Рабочее затухание какого участка с ИЛ определяется по формуле при расчете и проектировании

$ промежуточного усилительного;

$ предыдущего усилительного;

$ кабельного;

$$ укороченного усилительного

 

7. Величина какой температуры грунта определяется по формуле и учитывается при проектировании СП

$ расчетной максимальной температурой

$ средней температуры грунта;

$ средней оптимальной величины;

$$ расчетной средней годовой

 

8. Электрические фильтры являются одним из основных элементов

$ аппаратуры плезиохронной цифровой иерархии;

$ аппаратуры временного разделения каналов;

$ аппаратуры тонального телеграфирования;

$$ аппаратуры частотного разделения каналов

 

Глоссарий

Русский	Английский	Казахский
Фидер	Feeder	Фидер
Диапазон	Range	Диапазоны
Локальные системы	Local systems	Жергілікті жүйелері
Кабельное телевидение	Cable TV	Кабельді теледидар
датчик	sensor	датчик
Сбор информации	Collection of information	Ақпарат жинау
Волокно	Fiber	Талшық

Задание на СРС: Теорема Котельникова (реферат)

Задание на СРСП: Расчет коэффициента использования линии связи (реферат)

Список использованной литературы:

Основная:

1.Ломовицкий В.В Михайлов А.И. Учебное пособие. Основы построения систем и сетей передачи информации. Горячая линия – Телеком, 2015.

2.Крухмалев В.В. Гордиенко В.Н. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. Горячая линия – Телеком, 2014.

Дополнительная:

1. Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник для вузов/В.И.Иванов, В.Н.Гордиенко, Г.Н.Попов и др.; Под ред. В.И.Иванова. - М.: Радио и связь, 2015. - 20 с.