Практическое (семинарское) занятие №11. По теме «Аппаратура МСП с ЧРК для местной, внутризоновой и магистральной сети»

Практическое (семинарское) занятие №11. По теме «Аппаратура МСП с ЧРК для местной, внутризоновой и магистральной сети»

Практическое (семинарское) занятие №11.

По теме «Аппаратура МСП с ЧРК для местной, внутризоновой и магистральной сети»

Цель занятии:

1. Изучить структурную схему, назначение, технические характеристики и примене-ние аппаратуры МСП для местных сетей.

2. Ознакомиться составом узлов и блоков каждого типа оборудований и сравнить их технические характеристики и возможности по обеспечению необходимой связи потребителям.

Учебные вопросы семинара:

1.Система передачи АВУ.

- назначение, структурная схема и спектральные характеристики СП АВУ,

- функциональная схема, состав, назначение узлов и принцип работы абонентского полукомлекта при передаче и приеме сигналов от абонента к станции и наоборот.

- функциональная схема, состав, назначение узлов и принцип работы станционного полукомплекта при передаче и приеме сигналов от абонента к станции и наоборот.

2. Система передачи «Кама» состав, назначение, режимы работы, спектры сигналов, и назначение элементов тракта передачи и приема.

- назначение узлов и прохождение сигналов в тракте передачи и приема в однокабельном режиме.

- - назначение узлов и прохождение сигналов в тракте передачи и приема в двух кабельном режиме.

3. Аппаратура СП с ЧРК для зоновых и магистральных сетей Назначение, состав и технические характеристики.

- Система передачи К-3600: дальность связи, количество каналов, расстояние между НУП, ОУП и ОС, количество НУП и ОУП, количество и тип используемой АРУ;

- Система передачи К-1920: дальность связи, количество каналов, расстояние между НУП, ОУП и ОС, количество НУП и ОУП, количество и тип используемой АРУ;

- Система передачи К-300: дальность связи, количество каналов, расстояние между НУП, ОУП и ОС, количество НУП и ОУП, количество и тип используемой АРУ;

- Система передачи К-60 дальность связи, количество каналов, расстояние между НУП, ОУП и ОС, количество НУП и ОУП, количество и тип используемой АРУ;

- Система передачи К-120: дальность связи, количество каналов, расстояние между НУП, ОУП и ОС, количество НУП и ОУП, количество и тип используемой АРУ;

Краткие методические указания.

Изучить, накануне практического занятия теоретические вопросы по рекомендованной литературе. При изучении необходимо уяснить состав, назначение и принцип работы всех функциональных модулей (блоков) и их взаимосвязь.

Учебные вопросы рассматривается, согласно плана семинара. При обсуждении вопросов желательно активно привлекать студентов для обсуждении вопросов, обращая внимание на техническую речь, умение аргументировать свое мнение.

Изучение 1-2 проводится путем активной совместной дискуссии между студентами завершается сравнительным анализом структурной схемы ВОСП при различных.

Конечной целью занятия является приобретение твердых навыков студентами, по умению выбрать соответствующие оборудования для любого звена йерархии в зависимости от количества необходимых каналов и уметь аргументировать принятое решение расчетным путем.

В заключительной части занятия студенты должны четко представить порядок выбора необходимого количества оборудования для любой ступени йерархий сетисвязи.

Подвести итог занятия. Отметить наиболее активных студентов. Обьявить и прокомментировать и выставить оценки в журнал. Указать недостатки студентов по подготовке к семинару и дать рекомендации по их устранению к следующему семинару.

Учебные материалы к практическому занятию (семинару) №15.

СП С ЧРК для местных сетей

В настоящее время системы передачи с ЧРК широко исполь­зуются и на местных сетях. С их помощью организуются соедини­тельные и абонентские линии ГТС и сельская связь. Основной осо­бенностью этих систем передачи является небольшая дальность действия. При связи на короткие расстояния велики относительные затраты на оконечное оборудование. По этой причине при созда­нии многоканальных систем передачи для местных сетей пошли па пути упрощения, а тем самым и удешевления оконечных стан­ций. С этой целью расстояние между виртуальными несущими час­тотами соседних каналов берут равным 8 кГц при сохранении эф­фективно передаваемой полосы частот 0,3... 3,4 кГц. Расширение полосы частот канала до 8 кГц позволяет при использовании амп­литудной модуляции применять либо передачу одной боковой по­лосы частот с неполным подавлением второй боковой, Либо пере­дачу двух боковых полос и несущей, либо передачу двух боковых полос. В отечественных системах передачи на местных сетях ис­пользуется первый (система передачи КАМА) и второй (система передачи АВУ) методы передачи. Метод передачи двух боковых, распространения не нашел, так как требует применения на прием­ной станции синхронного детектирования. Это усложняет генера­торное оборудование, т. е. увеличивает стоимость оконечных стан­ций.

Использование метода передачи одной боковой полосы с не­полным подавлением второй обусловливается применением в ин­дивидуальном оборудовании для формирования ОБП фазоразностным схем. Относительно простые по конструкции схемы позволяют обеспечить подавление неиспользуемой боковой полосы частот не менее чем на 26 дБ, что достаточно для того, чтобы на приеме не возникали биения в случае асинхронности генераторов несущих частот. Мешающего влияния на соседний канал эта боковая поло­са оказывать не будет, так как интервал между виртуальными несущими частотами соседних каналов составляет 8 кГц. Фазоразностные схемы позволили отказаться от использования в аппара­туре дорогих и сложных канальных фильтров и выполнить пере­дающие устройства во всех каналах идентичными, что привело к упрощению и удешевлению оконечного передающего оборудо­вания.

Расширение расстояния между виртуальными несущими сосед­них каналов до 8 кГц позволило передачу сигналов управления и взаимодействия осуществлять вне эффективно передаваемой по­лосы, но в пределах полосы частот, отводимой на канал. Это да­ло возможность упростить приемники этих сигналов за счет ис­ключения защитных устройств, предотвращающих срабатывание приемников от разговорных токов.

Метод передачи двух боковых полос и несущей используется в системах передачи (АВУ), предназначенных для работы по або­нентским линиям, протяженность которых невелика, т. е. когда ис­пользовать промежуточные усилители не требуется. Этот метод передачи позволил повысить экономическую эффективность систем передачи прежде всего за счет упрощения генераторного оборудо­вания и оборудования приемной станции.

Системы передачи, работающие на местных сетях, являются двухпроводными. В некоторых типах этих систем передачи в про­межуточных усилительных пунктах с целью удешевления линейно­го тракта используется один усилитель для усиления сигналов обоих направлений передачи.

В системах передачи с ЧРК. для местных сетей передача сигна­лов взаимодействия осуществляется в так называемом вынесенном канале. Частота взаимодействия, как правило, выбирается вне эф­фективно передаваемой полосы частот канала и равна 3825 Гц.

Кроме упомянутых СП КАМА и АВУ, на местных сетях исполь­зуются система передачи В-З-Зс и РРСП «Контейнер».

Система передачи АВУ предназначена для получения дополни­тельного канала на абонентских линиях ГТС, причем передача сигналов в полосе частот 0,3 ... 3,4 кГц не нарушается. Дополни­тельный канал может быть использован также в качестве линии к таксофонам.

Схема связи при применении системы передачи АВУ приведе­на на рис. 6.1. Спектр частот сигнала, передаваемого без преобра­зования (так называемый основной канал), ограничивает фильтр нижних частот ФНЧ. Граничная частота этого фильтра выбрана равной 3,4 кГц с тем, чтобы более высокие частоты, возникающие при передаче разговорного сигнала, не оказывали мешающего дей­ствия на дополнительный канал.

Дополнительный канал организуется с помощью двух полуком­плектов— станционного (СПК) и абонентского (АПК), служащих для преобразования исходной полосы частот разговорного сигнала в линейную полосу частот для передачи его от абонента к станции и обратно. Таким образом, использование СП типа АВУ позволя­ет по одной абонентской линии осуществлять передачу сигналов от двух абонентов одновременно.

Затухание, перекрываемое СП АВУ, соответствует затуханию-абонентской линии длиной 3,5 км (кабель с жилами диаметром 0,5 мм).

На рис. 6.2 показаны спектры частот основного канала, сигнал: по которому передается без преобразования, и канала СП АВУ. Основной канал занимает полосу частот до 3,4 кГц, а канал, об­разованный с помощью аппаратуры АВУ, занимает полосу частот 24 ... 68 кГц. Причем от абонента к станции передается полоса час­тот 24,6... 31,4 кГц (28±3,4 кГц), а от станции к абоненту 60,6... ...67,4 кГц (64±3,4 кГц). Достаточно большие полосы частот, от­водимые на расфильтровку, упрощают конструкцию, а следова­тельно, и удешевляют фильтры.

Для уменьшения влияния помех от работы коммутационного оборудова-ния станции на принимаемый сигнал от абонента к стан­ции передается нижняя полоса частот, так как в линии она пре­терпевает меньшее затухание и ее приемный уровень выше.

Остаточное затухание канала СП АВУ равно 4,3 дБ, что соот­ветствует максимально допустимому затуханию абонентской линии.

Станционный полукомплект питается от батареи станции. Ди­станционное питание абонентского полукомплекта от станционной батареи невозможно, так как сигналы взаимодействия по линиям ГТС передаются постоянным током. Поэтому абонентский полу­комплект питается от сети переменного тока. В случае перерыва в подаче переменного тока питание может производиться от местно­го источника — сухих батарей.

На рис. 6.3 приведена функциональная схема аппаратуры АВУ. Телефонный аппарат абонента, использующего канал СП АВУ, подключается к дифференциальной системе (ДС) абонентского ло-лукомилекта. Питание на аппарат подается через статическое ре­ле (СР), которое управляет работой модулятора (М). При разры­ве цепи постоянного тока СР закрывает модулятор и передача на абонентского полукомплекта не производится.

Если цепь постоян­ного тока замкнута, то СР открывает модулятор. Разговорные то­ки, поступающие от телефонного аппарата через дифференциаль­ную систему на модулятор, модулируют по амплитуде ток несу­щей частоты, который постоянно поступает на модулятор от ге­нератора Г-28. Полосовой фильтр ПФ-28 выделяет несущую и обе боковые полосы частот (24,6... 31,4 кГц), устраняя побочные про­дукты преобразования.

Если длина усилительного участка меньше усилительной спо­собности аппаратуры, то на выходе абонентского полукомплекта включается регулируемая искусственная линия (ИЛ), которая вы­равнивает уровни приема и уменьшает тем самым переходные влияния между каналами параллельных абонентских линий.

Фильтры ФНЧ-3,4 и ФВЧ-20 разделяют спектры основного и дополнительного каналов АВУ. На приемной станции фильтр ПФ-28 выделяет полосу 24 ... 32 кГц, а фильтр ФНЧ-3,4 выделяет пос­ле демодуляции исходный сигнал, который подается к приборам станции. После демодуляции ток несущей частоты преобразуется в постоянный ток, под действием которого срабатывает реле (Р) в приемнике сигнального канала (ПСК). Контакт реле подключает ко входу дифференциальной системы имитатор шлейфа (ИШ).

Это устройство имитирует замыкание абонентского шлейфа, обес­печивая нормальную работу приборов телефонной станции. Для переменного тока сопротивление имитатора шлейфа велико, по­этому он не шунтирует тракт переменного тока.

Назначение элементов оборудования обратного направления пе­редачи аналогично назначению рассмотренных элементов. Однако в модуляторе этого направления предусмотрено ограничение для 'Предотвращения перегрузки тракта токами вызывной частоты, ам­плитуда которых может достигать значительных величин. Кроме того, вызывные сигналы после демодуляции усиливаются отдель­ным усилителем и подаются на телефонный аппарат.

На функциональной схеме показано, что абонентский полу­комплект может питаться либо от выпрямителя (В), либо от ре­зервной батареи (РБ). Абонентский полукомплект выполнен в ви­де коробки, которая крепится к стене помещения. Станционный полукомплект располагается на станции на стандартных стативах. На одном стативе можно расположить 90 станционных полукомп­лектов.

Система передачи КАМА предназначена для образования со­единительных линий между АТС и РТС, а также между АТС и МТС. В качестве направляющей среды в этой СП используются кабели типа МКС, ВТСПБ, КСППБ и Т. Система передачи КАМА может работать в двух вариан-тах: по однокабельной двухполос­ной схеме в спектре частот 12...252 кГц в одном направлении и 312...548 кГц в обратном, по двухкабельной однополосной схеме в спектре частот 12...248 кГц и позволяет организо-вать 30 кана­лов ТЧ. Система строится как однокабельная двухполосная при использовании кабелей МКС, МКПВ, КСПП и ВТСП и как двух-кабельная однополосная при использовании кабеля Т. При при­менении кабелей МКС и МКПВ длина усилительного участка мо­жет достигать 14,3 км, а дальность передачи — 80 км, а кабелей КСПП и ВТСП — соответственно 8 и 50 км. При необходимости использования кабеля типа Т приходится отбирать пары, удовлет­воряющие требованиям по защищенности. Длина усилительного участка в данном случае не превышает 3,3 км из-за высокого уровня шумов, а дальность действия 23 км.

Схема образования линейного спектра СП КАМА приведена на рис. 6.4. Исходные полосы частот 0,3 ... 3,4 кГц и сигнальная часто­та 3,825 кГц с помощью 30 несущих частот, значения которых мо­гут быть определены из выражения =304 + 8, где —номер канала, переносятся в спектр частот 312... 548 кГц. Если система передачи работает как двухполосная, то эта полоса частот сов­местно с контрольной частотой 304 кГц передается в линию от станции Б к станции А. Для передачи в обратном направлении спектр 312 ... 548 кГц с помощью несущей частоты 560 кГц преоб­разуется в спектр 12... 248 кГц. Совместно с этим спектром пе­редаются контрольная частота 256 кГц и частота 8 кГц, необхо­димая для синхронизации опорных частот генераторного оборудо­вания оконечных станций.

Если СП КАМА будет однополосной, то в обоих направлениях в линию передается спектр 12 ... 248 кГц, сформированный так, как указывалось выше.

При организации с помощью СП КАМА соединительных линий используются реле соединительных линий. Для исходящей связи предназначены исходящие релейные комплекты РСЛУИ, а для входящей —входящие релейные комплекты РСЛУВ. При занятии свободной соединительной линии (канала СП КАМА) из комплек­та РСЛУИ на статическое реле будет подаваться плюс батареи, под действием которого это реле открывается и сигнальная (уп­равляющая) частота 3825 Гц поступает на модулятор. Модули­рованная управляющая частота проходит весь тракт системы и после демодуляции на приеме выделяется и детектируется в при­емнике сигналов управления (ПСУ), в результате на РСЛУВ по­дается постоянный ток. В этом комплекте срабатывает приемное реле, подавая плюс батареи на статическое реле (СР). Реле сра­батывает, и сигнальная частота посылается в обратном направ­лении. Если сигнальная частота, например из-за неисправности канала, не поступает на исходящий конец, то абонент получает сигнал «Занято». После того как он положит трубку, неисправный канал блокируется и до исправления не может быть занят. При исправном канале с момента установления соединения до ответа абонента на исходящий конец поступает сигнальная частота, кото­рая передает сигнал «Контроль посылки вызова».

Структурная схема оконечной станции двухполосной системы передачи КАМА приведена на рис. 6.5,а. Аппаратура оконечной станции состоит из индивидуального и группового оборудования. К индивидуальному оборудованию относятся передатчики, прием­ники, приемник сигналов управления и статическое реле.

На вход индивидуального оборудования подключаются от РСЛУИ два разговорных провода, которые через дифференциаль­ную систему подключаются ко входу передатчика, и провод, по которому для работы СР подается +60 В.

Если СР сработает, то от генераторного оборудования на вход передатчика будет поступать частота управления 3825 Гц. Пере­датчик, структурная схема которого показана на рис. 6.6, преобразует полосу частот исходного сигнала и частоту сигнала управле­ния в полосу частот, отводимую этому каналу в спектре частот на выходе индивидуального оборудования 312... 548 кГц. Для этого в передатчике используется схема фазоразностной модуляции, ко­торая состоит из фазовых контуров, обеспечивающих относитель­ный сдвиг фаз сигналов на 90° в диапазоне частот канала ТЧ (ФК1 и ФК.2), модуляторов (M1 и М2), высокочастотного фазовра­щателя (Ф) и сумматора. На входе фазоразностной схемы вклю­чены симметрирующий трансформатор (СТр) и ФНЧ, который по­давляет разговорные сигналы с частотами выше 3,4 кГц. Полосо­вой фильтр ПФ-3,8 уменьшает помехи в соседних каналах при пе­редаче импульсов набора номера.

Развязывающее устройство осуществляет взаимонезависимое объединение выходных сигналов 30 передатчиков, в результате че­го образуется групповой сигнал, занимающий полосу частот 312... ...548 кГц, который и подается в групповой тракт (рис. 6.5,а). Че­рез это же развязывающее устройство в тракт передачи вводятся контрольная частота 304 кГц и вспомогательная частота 312 кГц, которая используется для отыскания поврежденного направления группового тракта.

СП с ЧРК для магистральной и внутризоновой сети

В настоящее время магистральная сеть организуется с использо­ванием коаксиального кабеля с парами диаметром 2,6/9,4 мм, а внутризоновая — с использованием коаксиального кабеля с пара­ми малого диаметра или симметричного кабеля. Кроме того, на: этих сетях широко применяются РРЛ. С использованием коак­сиального кабеля с парами нормального диаметра работают си­стемы передачи К-1920П и К-3600, с использованием кабеля с парами малого диаметра — система передачи К.-300 и симметрич­ного кабеля — система передачи К-60П. Все эти системы постро­ены по однополосной четырехпроводной схеме.

На магистральных и внутризоновых сетях используются прак­тически одни и те же РРСП (Р-600 и - ее модификации, КУРС), однако выпускаются и упрощенные РРСП только для внутризо­новых сетей («Область-1»). Следует заметить, что при построе­нии последних применяются те же принципы, что и в РРСП для магистральных сетей.

Система передачи К-3600 позволяет по двум коаксиальным па­рам получить 3600 каналов ТЧ или 1800 каналов ТЧ и канал телевизионного вещания с каналом звукового сопровождения и. двумя каналами звукового вещания. Линейный спектр системы занимает полосу частот 812... 17 596 кГц, дальность действия си­стемы передачи 12 500 км. Каналы этой системы могут быть использованы в качестве участка международных связей общей протяженностью до 25 000 км.

В линейном тракте К-3600 применяются обслуживаемые (ОУЛ) и необслуживаемые (НУП) усилительные пункты. На участке ОУП — ОУП, максимальная протяженность которого. 186 км, размещаются 61 НУП, питаемые дистанционно. Длина усилительного участка составляет 3±0,075 км. Максимальная дли­на переприемного участка по ТЧ равна 1500 км.

Необслуживаемые усилительные пункты подразделяются на три типа: основной, в котором предусмотрена возможность регу­лировки усиления в соответствии с длиной участка, регулирую­щий и корректирующий (каждый двадцатый). Регулирующий НУП содержит устройства П-АРУ и Т-АРУ. В зависимости от величины колебаний среднегодовой температуры кабеля At ре­гулирующими НУП являются: каждый пятый (=±12,5°С),. каждый шестой (=±9°С) или каждый восьмой (=±6,5°С),. В корректирующем НУП имеются устройства коррекции АЧХ.

Во всех ОУП используется трехчастотная П-АРУ.

Система передачи К-1920П позволяет организовать по двум шарам либо 1920 каналов ТЧ, либо 300 каналов ТЧ и канал телевизионного вещания со звуковым сопровождением. Линейный спектр системы 312... 8544 кГц, дальность действия 12,5 тыс. км, максимальная длина переприемного участка по ТЧ равна 1500 км. Указанную дальность действия обеспечивают ОУП и НУП. Про­тяженность участка ОУП — ОУП с использованием кабеля КМ-4 не должна превышать 246 км, а кабеля КМ-8/6—186 км. Рекомендуемая длина усилительного участка равна 6±0,15 км.

В этой системе используются основные и регулирующие НУП. Регулирующим является каждый четвертый НУП (при= = ±12,5° С), каждый шестой (=±9° С) или каждый восьмой (при= ± 6,5 °С) участка ОУП —ОУП.

Система передачи К-300 позволяет по двум коаксиальным парам органи­зовать 300 каналов ТЧ. Линейный спектр К-300 составляет 60... 1300 кГц, максимальная дальность связи 12 500 км. Для распределения каналов вдоль магистрали предусмотрена возможность выделения трех вторичных групп. Рас­стояние между ОУП не должно превышать 246 км, рекомендуемая длина уси­лительного участка составляет 6 км. Однако усилители системы позволяют ком­пенсировать затухание участков протяженностью 5,7... 6,15 км. Число НУП, ус­танавливаемых на секции предельной длины, равно 40. В этой системе пере­дачи используются НУП трех типов: с АРУ по температуре грунта (Т-АРУ), с АРУ по КЧ (П-АРУ) и с устройствами коррекции АЧХ. Второй тип НУП устанав­ливается через четыре НУП с Т-АРУ. Корректирующий НУП устанавливается через 60 ... 90 км.

Во всех ОУП и ОП используется двухчастотная система П-АРУ.

Система передачи К-60П работает в спектре частот 12... ... 252 кГц по симметричному кабелю. Для устранения внятных переходов между каналами систем К-60П, использующих одно-четверочный кабель, линейный спектр одной системы передачи выбирается соответствующим основному, а второй—инвертирован­ному.

Максимальная дальность связи составляет 12 500 км, протя­женность переприемного участка по ТЧ равна 2500 км. В системе передачи К.-60П используются ОУП двух типов: с двух - и трехчас-тотной П-АРУ. Максимально возможное расстояние между первы­ми типами ОУП равно 300, а между вторыми 600 км. На секции ОУП — ОУП может быть расположено до 12 НУП, питаемых ди­станционно по схеме «провод—земля». Номинальная длина уси­лительного участка 19,4 км. Все НУП имеют частотно-зависимую Т-АРУ.

Система передачи К-120 также относится к системам передачи, предназначенным для внутризоновых сетей. В отличие от рассмот­ренных она строится как двухпроводная двухполосная, поскольку в качестве направляющей среды применяется однокоаксиальный кабель. Линейный спектр частот составляет 60... 552 кГц в одном направлении и 812... 1304 кГц в другом.

Дальность действия системы передачи К-120 при двух переприемах по высокой частоте составляет 600 км. Протяженность переприемного участка 200 км при работе по подземному кабелю и 150 км по подвесному кабелю. Конструктивно однокоаксиальный кабель выпускается в двух вариантах: приспособленным для прокладки в грунт и для подвески на опорах. Номинальная длина усилительного участка 10 км.

На переприемном участке устанавливаются только НУП, питае­мые дистанционно. На некоторых НУП предусмотрена возмож­ность ответвления и ввода 12-канальной группы. Пункты приема выделенных каналов являются обслуживаемыми. Для повышения-надежности, уменьшения объема оборудования и потребляемой мощности в схемах НУП на оба направления передачи использу­ется один усилитель (см. рис. 5.3).

Контрольная частота 1364 кГц, управляющая работой АРУ всех пунктов, обеспечивает достаточно точную компенсацию изменения затухания участков обоих направлений передачи из-за небольшо­го разброса длин участков и практически одинакового характера изменения их затухания. Контрольная частота обратного направле­ния лередачи 564 кГц управляет только АРУ приемной станции.

Радиорелейные системы передачи Р-600М и Р-6002М работают в диапазоне 3400... 3900 МГц по двухчастотному плану. В телефонном стволе можно организовать 600 каналов ТЧ. Телевизион­ный ствол обеспечивает передачу видеосигнала и сигналов звуко­вого сопровождения. Дальность действия их составляет 2500 км. В этих СП применяются рупорно-параболичеекие антенны. В СП Р-600М гетеродин выполнен на отражательном клистроне. Мощ­ность на выходе передатчика равна 2 Вт. При замираниях сигнала на интервале уровень входного сигнала уменьшается, однако мощ­ность выходного сигнала при этом не изменяется за счет работы АРУ в тракте ПЧ.

Система Р-6002М является модернизацией Р-600М, отличие ее заключает­ся в основном в устройстве гетеродинного тракта. В системе F*-6002M сигнал гетеродина получается путем умножения по частоте колебаний, генерируемых задающим кварцевым генератором, работающим на одной из частот в диапа­зоне 48 ...52 МГц (в зависимости от номера ствола). Отсутствие клистрона в-гетеродинном тракте позволяет получить высокую надежность и стабильность, работы приемопередатчика. Кроме того, эта СП имеет более высокие качест­венные показатели. Мощность на выходе передатчика равна 5 Вт

Ст. преп. кафедры ФТТ и НФ

.