Text
I МНОГОПРОГРАММНОЕ
tl
г
4}
! ПРОВОДНОЕ
£
*
ВЕШАНИЕ
МНОГОПРОГРАММНОЕ
ПРОВОДНОЕ
ВЕШАНИЕ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «СВЯЗЬ»
МОСКВА 1974
6Ф1
М73
УДК 654.195.2
Авторы: В. Я. Дзядчик, С. А. Заславский,
Б. Н. Филатов, А. В. Шершакова.
М73 Многопрограммное проводное вещание. М.,
«Связь», 1974.
304 с. с .ил.
На обороте тит. л. авт.: В. Я- Дзядчик, С. Л. Заслав-
ский, Б. Н. Филатов, А В. Шершакова.
Рассмотрены различные системы многопрограммного веща-
ния, совмещенные с другими видами связи; анализируются достоин,
ства и недостатки различных способов создания трактов трехпро-
граммного вещания на базе существующих воздушных сетей про-
водного вещания, рассмотрены вопросы помех и нормирования
качественных показателей трактов и отдельных устройств; дается
описание станционного и абонентского оборудования, контрольно-
измерительных приборов и высокочастотных устройств.
Книга рассчитана на инженерно технических работников, за-
нятых проектированием, внедрением и эксплуатацией системы
трехпрограммного вещания.
м
30402—108
045(01)—74
48-74
6Ф1
© Издательство «Связь», 1974 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В нашей стране система трехпрограммного
проводного вещания (ТПВ) внедряется во всех крупных
городах. Несмотря на бурное развитие радиовещания и
телевидения, многопрограммное проводное вещание и
далее будет одним из перспективных средств вещания.
Система ТПВ разработана НИИрадио в 1960 г. За
прошедшее время система получила дальнейшее разви-
тие. С учетом опыта эксплуатации и результатов иссле-
дований разработаны новые усовершенствованные пере-
дающие и приемные устройства, создан комплекс конт-
рольно-измерительных приборов, разработаны новые вы-
сокочастотные устройства обработки сетей проводного
вещания.
Однако на дальнейшее развитие сети ПВ сильно
влияет современное градостроительство, отличающееся
тем, что вместо сплошной застройки равноэтажными до-
мами организуются локальные микрорайоны с разно-
этажными домами-комплексами повышенной этажности.
Это изменяет структуру сети ПВ.
Воздушные линии, проходящие на стойках по кры-
шам разноэтажных домов, создают неудобства строи-
тельству и эксплуатации. Будут встречаться трудности
и при переходе линии из одного локального микрорайо-
на в другой из-за широких внешних магистралей и улиц.
Выходом из положения, уже осуществляемым на
практике, является частичное или полное каблирование
распределительной сети с использованием коммуникации
ГТС, технических подполий зданий, коллекторов и вве-
дение кабельных вставок в воздушные линии.
В связи с этим встает вопрос о перестройке сетей ПВ
и создании новых структур городских сетей вещания.
Можно предполагать, что развитие городской системы
проводного вещания пойдет по пути совмещения этой
системы с другими сетями связи.
3
В настоящей книге рассмотрены 'вопросы построения
систем многопрограммного вещания, совмещенных с
другими видами связи, анализируются достоинства и не-
достатки различных способов создания трактов ТПВ на
базе существующих воздушных сетей ПВ, рассмотрены
вопросы помех и нормирования качественных показате-
лей трактов и отдельных устройств, даются описания
станционного и абонентского оборудования, измеритель-
ных приборов и вч устройств, рассмотрены методы из-
мерений и настройки устройств.
Главы и разделы книги написаны: В. Я. Дзядчиком —
гл. 1, §§ 2.1, 2.2, 2.14, 4.6; С. А. Заславским — §§ 2.4,
2.5, 2.10—2.13, 4.1—4.5, 4.7; В. Я. Дзядчиком и С. А. За-
славским совместно — глава 3; §§ 2.3, 2.6—2.9, прило-
жения 1—4; Б. Н. Филатовым и А. В. Шершаковой сов-
местно — гл. 5, 6, 7, 8. Книга предназначена для инже-
нерно-технических работников эксплуатационных пред-
приятий, работников проектных огранизаций, занимаю-
щихся внедрением системы ТПВ, а также может слу-
жить учебным пособием для студентов средних и выс-
ших учебных заведений связи.
Авторы выражают глубокую признательность рецен-
зенту книги Л. Я. Кантору и ответственному редактору
В. И. Шануренко за ценные рекомендации и замечания.
Замечания по книге следует направлять в издатель-
ство «Связь» (101000, Москва-центр, Чистопрудный буль-
вар, 2).
ГЛАВА 1.
СИСТЕМЫ МНОГОПРОГРАММНОГО
ПРОВОДНОГО ВЕЩАНИЯ
1.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ
МНВ
Системой проводного вещания называют
комплекс устройств, предназначенных для формирова-
ния, усиления сигналов вещательных программ и распре-
деления их с помощью распределительной проводной
сети до абонентских приемных устройств с последую-
щим преобразованием в них электрических сигналов в
акустические. Необходимым элементом, определяющим
техническую сущность такой системы, являются линии
и линейные устройства, целевое назначение которых оп-
ределяет название данной системы проводного вещания.
В соответствии со сказанным системы МПВ могут
базироваться на следующих проводных распредели-
тельных сетях: телефонной связи, систем коллективного
приема телевидения, бытовой сети освещения, на базе
автономной системы низкочастотного однопрограммного
вещания.
В зависимости от способа передачи сигналов веща-
тельных программ различают два варианта систем МПВ:
низкочастотный и высокочастотный.
При низкочастотном варианте сигналы всех программ
передаются в исходном нч спектре.
При высокочастотном варианте сигналы программ пе-
редаются в виде модулированных сигналов высокой ча-
стоты.
По способам построения и использования распреде-
лительной сети МПВ подразделяются: на некоммути-
руемые системы, использующие одну физическую цепь
для передачи сигналов вещания и других видов инфор-
мации; системы коммутационного типа, использующие
5
одну физическую цель для передачи сигналов всех про-
грамм, и на системы коммутационного типа, использую-
щие несколько физических цепей для передачи сигналов
вещания и других 'видов информации.
Каждую систему характеризуют еще 'классом каче-
ства и числом каналов, полосой частот, применяемым ме-
тодом 'модуляции, видом приемных устройств и тех-
нико-экономическими показателями.
1.2. СИСТЕМЫ МПВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ФИЗИЧЕСКИХ И ИСКУССТВЕННЫХ ЦЕПЕЙ
МНОГОПАРНОГО КАБЕЛЯ
Структурная схема системы, использую-
щей многопрограммный кабель, показана на рис. 1.1.
На передающей стороне сигналы вещания подают в
Рис. l.il. Структурная схема нч системы .МПВ
линию сравнительно высоким напряжением (60 или
30 В). На абонентской стороне применяют простейшее
приемное устройство. Такая система надежна, удобна
в эксплуатации, но требует большого количества физи-
ческих цепей в кабеле, равного количеству передавае-
мых программ.
На практике применяют вариант этой системы, когда
наряду с физическими используются искусственные, так
называемые фантомные цепи (рис. 1.2). Принцип дей-
ствия такой системы заключается в следующем: с уси-
лительной станции в распределительную сеть подаются
сигналы четырех программ. Три программы подаются до
абонентской сети по трем физическим цепям. IV про-
грамма использует физические цепи II и III программ и
подключается к средним точкам вторичных обмоток
6
трансформаторов Трь На абонентской стороне сигналы
IV программы снимаются со средних точек первичной
обмотки трансформаторов ТР2. Для создания фантомной
цепи чаще используют дроссели. При полной эквива-
лентности цепей с точки зрения симметрии и равенстве
полуобмоток трансформаторов Тр2 и Tpt магнитные по-
токи, создаваемые сигналами IV программы, и напря-
жение за счет асимметрии равны пулю в цепях II и
III программ.
Абонентская сеть состоит из четырехпарного кабеля.
У каждого абонентского устройства предусматривается
переключатель программы П, с помощью 1которого вы-
бирается соответствующая программа. Однако в такой
системе с учетом больших напряжений сигналов тре-
буется тщательное симметрирование. Асимметрия це-
пей, вызванная ухудшением состояния кабеля (напри-
мер, за счет изменения сопротивления изоляции), а так-
же неисправность трансформаторов приводят к умень-
7
шению переходного затухания между ними. Важное от-
личие между фантомной цепью и физической заключает-
ся и в том, что они имеют разные первичные эквивалент-
ные параметры. По сравнению с физической цепью со-
противление фантомной цепи составляет примерно поло-
вину, индуктивность уменьшается примерно в 3 раза, а
емкость линии увеличивается в 3 раза. Это приводит к
тому, что частотная характеристика фантомной цепи
хуже, чем физической. Кроме того, из-за увеличенной
емкости возможна перегрузка оконечных каскадов уси-
лителей программ.
На рис. 1.3 изображен вариант построения фантом-
ной цепи, устраняющий указанный недостаток.
Усилительная станция
Рис. 1.3. Вариант системы МПВ с ис-
пользованием фантомной цели
Напряжение сигнала в начале фантомной цепи сни-
жается в два раза по сравнению с обычной цепью, а на .
приемной стороне у абонента уровень их выравнивает-
8
ся. Это достигается выбором соответствующих коэф-
фициентов выходного и абонентских трансформаторов.
В результате создаются благоприятные условия работы
усилителя, улучшается частотная характеристика фан-
томной цепи, которая теперь нагружается с обеих кон-
цов на соответственно более низкое сопротивление на-
грузки. В данной схеме фантомная цепь создается с по-
мощью четырех дросселей со средними точками, и по
ней передаются сигналы III программы.
На два абонентских устройства А и Б, как показа-
но па рис. 1.3, подаются I и II программы. При выборе I
и II программы с регулятора громкости Рг напряжение
подается на всю обмотку абонентского трансформатора
Траб (позиции 1, 2 переключателя П). В случае выбора
третьей программы (позиция 3 переключателя П) к ре-
гулятору громкости подключается только часть первич-
ной обмотки трансформатора. В результате абонент не
замечает разницы в напряжениях, независимо от того,
какая цепь используется, хотя по фантомной цепи по-
дается только половинный уровень сигнала.
Практика создания фантомных цепей показывает, что
устойчивая величина переходного затухания не превос-
ходит 50 дБ (при требовании до 70 дБ). Следует заме-
тить, что указанный вариант схемы можно применить
для однозвенных сетей на участке усилительная стан-
ция — абонент. Возможно ее применение и на дейст-
вующей распределительной сети, когда требуется уве-
личение числа подаваемых программ до распределитель-
ной абонентской сети. В этом случае при сохранении
распределительных линий изменению будет подвергну-
та только абонентская сеть.
1.3. СИСТЕМА МНОГОПРОГРАММНОГО
ПРОВОДНОГО ВЕЩАНИЯ ПО ГОРОДСКИМ
ТЕЛЕФОННЫМ СЕТЯМ (ГТС)
Общие сведения
Поскольку система МПВ базируется на
структуре городской телефонной сети, то должны быть
приняты меры к полной технической и организационной
совместимости. При создании системы МПВ к ней предъ-
являются следующие требования:
9
1) ее введение не должно мешать устройствам те-
лефонии и ухудшать в какой-то заметной степени каче-
ство телефонных разговоров;
2) устройства системы МПВ не должны нарушать
секретности телефонных разговоров;
3) система МПВ должна быть спроектирована так,
чтобы не вносить существенных изменений в телефон-
ные устройства и станционное оборудование.
Система МПВ коммутационного типа
Поскольку каждая абонентская линия мало
используется по времени, появилась идея использования
телефонной системы для передачи вещательных про-
грамм. Для создания такой системы на АТС [12] уста-
навливаются усилительное оборудование низкой часто-
ты для каждого канала ПВ, а также станционные ком-
мутационные устройства, у абонента телефонной сети —
приемное устройство, состоящее из блока выбора про-
грамм, усилителя низкой частоты и громкоговорителя.
Выбор программы осуществляется диском номеронаби-
рателя, подобно тому как это делается при осуществле-
нии телефонной связи, в результате чего абонентская
телефонная линия отключается от телефонного кросса
и подключается к одному из вещательных усилителей.
При таком способе телефонная сеть используется и для
телефонных разговоров, и для вещания совместно, но
не одновременно. Для устранения мешающего действия
сигналов вещательных программ на другие телефонные
цепи напряжение вещательных.сигналов выбирается ма-
лым, а их усиление производится в приемном абонент-
ском устройстве. Однако коэффициент усиления прием-
ного устройства должен быть настолько малым, чтобы
не нарушалась секретность телефонных разговоров.
Опасность подслушивания телефонных разговоров уве-
личивается при уменьшении переходного затухания меж-
ду цепями кабеля. Существенным недостатком такой
системы является то, что абоненту дается возможность
использовать сеть для получения в каждый отрезок вре-
мени лишь одного вида информации: при поступлении
телефонного вызова абонент должен прерывать веща-
тельную передачу.
На рис. 1.4 представлена схема, реализующая ука-
занную систему МПВ. Подобный вариант системы был
10
предложен в СССР еще в 30-х годах А. В. Виноградо-
вым, однако из-за ряда технических недостатков он не
был реализован в то время.
Усилители программ ПВ
Рис. 1.4. Принципиальная схема нч ПВ по телефонной линии с вы
бором программ
Высокочастотная система МПВ
Способ использования телефонных сетей
для такой системы заключается 'в передаче вещательных
программ в высокочастотном диапазоне.
Рассмотрим факторы, которые надо учитывать при
создании такой системы МПВ. Во-первых, необходимо
считаться с возможностью помех вещанию со стороны
телефонных систем за счет коммутационных станцион-
ных приборов и номеронабирателей абонентов. Фильтры
нижних частот, подключаемые на обоих концах, должны
ослаблять действие этих помех в занимаемом диапазоне
вещания.
Во-вторых, возможны помехи от ‘радиовещательных
станций, уровень которых определяет минимальное на-
пряжение сигнала у абонента.
В-третьих, следует учитывать разное затухание боко-
вых частот, вызывающее заметные нелинейные искаже-
ния. Для.рационального использования 'мощности усили-
телей AM колебаний все линии, присоединенные к теле-
фонной станции, группируются в зависимости от длины
линии, и каждая группа имеет на входе необходимый
11
уровень вч сигналов для поддержания в конце линии
достаточного уровня сигнала {12].
Схема, иллюстрирующая принцип построения высо-
кочастотной системы проводного вещания, приведена на
рис. 1.5. На телефонной станции устанавливаются пере-
^мпв Общие шина перед. МПВ
Рис. 1.5. Структурная схема вч системы МПВ на базе теле-
фонной сети
датчики каждый на свою программу. Вещательные про-
граммы к этим передатчикам могут поступать от источ-
ников информации разными путями.
Высокочастотные сигналы от передатчиков подводят-
ся к общим шинам и с помощью станционных фильтров
подключения (СПФ) к абонентским телефонным ли-
ниям. Станционный фильтр подключения содержит
фильтры верхних и нижних частот, соединенные парал-
лельно. Фильтр нижних частот не пропускает сигналы
МПВ, а также устраняет действие помех, вызываемых
коммутационными приборами станции. Фильтр верхних
частот предотвращает проникновение сигналов нч в вы-
12
сокочастотную аппаратуру. В конце абонентской теле-
фонной линии устанавливается абонентский фильтр (ФА),
состоящий также из фильтра верхних (ФВЧ) и нижних
частот (ФНЧ), имеющих аналогичное назначение. Око-
нечные приемные устройства подключаются к соответ-
ствующему выходу. Для того чтобы упростить фильтры
СФП и ФА, поскольку они являются важным элементом
системы, диапазон частот, занимаемый сигналами МПВ,
следует -выбирать как можно дальше от диапазона
частот, занимаемого телефонным каналом. С учетом
допустимого затухания на линиях ГТС и возможного ис-
пользования радиовещательных приемников выбирается
частота длинноволнового диапазона от 150 до 350 кГц.
На рис. 1.6 представлена структурная схема шести-
канальной системы 1МПВ. Шесть несущих частот моду-
лируются в передатчиках соответствующими вещатель-
ными сигналами различных программ и передаются через
фильтры Ф1—Ф6 на широкополосный усилитель вч ШУ
или канальные усилители КУ, если требуется получить
большую мощность. Напряжение несущей каждого кана-
ла вещания около 5 В. В случае использования однока-
нальных усилителей па выходе каждого канала можно
получить напряжение около 25 В.
В зависимости от длины линии один широкополос-
ный усилитель может питать до нескольких сотен або-
нентских линий.
Комплексом, состоящим из шести одноканальных
усилителей, можно обслуживать несколько тысяч або-
нентских линий.
На приемной стороне сигнала МПВ могут прини-
маться на специальное приемное устройство или на ра-
диовещательный радиоприемник длинноволнового диа-
пазона.
На рис. 1.6 показаны варианты использования в ка-
честве приемного устройства обычного радиовещатель-
ного приемника. Он подключается к сети МПВ с по-
мощью устройства, состоящего из симметричного транс-
форматора и переключателя, позволяющего переходить
от приема по сети МПВ к радиоприему посредством ко-
аксиального кабеля (абонентская линия 1). Возможно к
одной абонентской линии подключать несколько прием-
ных устройств через согласующее устройство (линия 3).
Если часть абонентов пользуется услугами системы МПВ
коммутационного типа, а по этой же абонентской линии
13
необходимо подать сигналы высокочастотной МПВ, то
требуется, помимо согласующего устройства, подклю-
чить входной фильтр нч перед телефонными аппаратами
абонентов, использующих систему коммутационного ти-
па (линия 2).
Может применяться и специальный приемник МПВ,
обладающий высокими акустическими показателями. Он
14
7
пр-к
Пр-л
Предохра-
нитель
Мон.
мания
'Устройство I
[подключения I
I МВП
Менентские устройства
ТД с уст-вом
для подавле-
ния помех
- ТД .
с устроа
отбом
_ для Вы-
бора про-
Пр-Н
МП о
Коммутатор
оч тр-ры
Пр-к
схема в'1 МПВ по ГТС
Устройство подключения
мав
Радиоприем
—а
Пр-к
Согласующее
строится по схеме прямого усиления и состоит из филь-
тров, настроенных на фиксированные частоты, детекто-
ра и усилителя.
Рассмотрев принципы организации системы МПВ по
телефонным сетям, можно заметить, что крайне важ-
ными элементами, обеспечивающими отсутствие влияния
систем друг на друга (телефонной и вещательной), яв-
15
ляются фильтры, вводимые с обоих концов линии. Вве-
дение фильтров увеличивает омическое сопротивление
проводов для телефонных систем с централизованным
питанием, увеличивает затухание нч сигнала телефон-
ных разговоров. Затухание в фильтрах нч не должно
быть более 0,2—0,25 дБ. При этом качество передачи
телефонных разговоров не будет ухудшаться. С другой
стороны, как указывалось ранее, не должна нарушать-
ся секретность разговоров. На рис. 1.6 видно, что напря-
жения вч сигналов подводятся к общей шине, к которой
присоединены станционные фильтры верхних частот.
Таким образом, АЛ, подключаемые к этой шине, связа-
ны между собой по нч через станционные фильтры, и
имеется опасность появления внятных переходных помех.
Для избежания взаимного влияния между абонент-
скими линиями эквивалентное сопротивление распреде-
лительных трансформаторов на этих частотах выби-
рается малым. Затухание на нч станционных фильтров
порядка 90 дБ является вполне достаточным, чтобы га-
рантировать невозможность прослушивания внятных те-
лефонных разговоров даже с помощью усилительного
оборудования. Прослушивание разговоров возможно
лишь в аварийной ситуации при коротком замыкании
всех катушек фильтра нч.
В зависимости от структуры городской телефонной
сети возможны два варианта построения вч системы
МПВ. Первый вариант — для районирования городских
Рис. 1.7. Структурная схема пост-
роения системы МПВ по линиям
ГТС (без узлообразоваиия):
/ — центральная станция проводного ве-
щания; 2 — оконечная станция провод-
ного вещания; ел ГТС, ис-
пользуемая для МПВ;--------ел ГТС—
только для телефонной связи
телефонных сетей, пост-
роенных простым узло-
образованием по принци-
пу связи между АТС
«каждая с каждой». Вто-
рой вариант — со слож-
ным узлообразованием
ГТС крупных городов с
несколькими 'Простыми
сетями районировании! <
ГТС. Структурные схемы
построения таких систем
МПВ приводятся соот-
ветственно на рис. 1.7 и
1.8. Система МПВ ис-
пользует в обоих вариан-
тах частотное уплотне-
16
ние соединительных линий между АТС (сл) и або-
нентских АЛ телефонных линий. Уплотнение соеди-
нительных линий предусматривается по отдельной паре
в кабеле межстанционной связи, выделенной специально
для этой цели. Абонентские линии используются одно-
Рис. 1.8. Скелетная схема построения сети МПВ по линиям
ГТС (с узлоосразованном):
/ — центральная станция проводного вещания; 2 —оконечная станция
проводного вещания; 3.4 — промежуточная станция проводного веща-
ния;---------- сл ГТС, нсполизуемая для МПВ;--------сл ГТС толь-
ко для телефонной связи
временно для МПВ и телефонных разговоров. В первом
варианте построения оборудуется на одной из АТС, на-
пример 1, центральная станция проводного вещания
(ЦСПВ). К этой АТС подводятся сигналы вещательных
программ от разных источников: радиовещательной ап-
паратной (РВА); мз местных студий и выделенных при-
емных пунктов. Во втором варианте ЦСПВ оборудуется
либо на какой-нибудь АТС, либо на входящем узле' свя-
зи (3, 4). На остальных АТС (2) оборудуются оконеч-
ные станции проводного вещания (ОСПВ), которые об-
служивают абонентскую сеть данной АТС.
Структурная схема аппаратуры ЦСПВ приводится
на рис. 1.9. В ее состав входят: источники программ /;
один комплект передающих устройств 2, состоящих из
модуляторов на каждую программу; полосовых фильт-
ров 5; многоканальных усилителей 4 и согласующих вч
трансформаторов 5. Многоканальные усилители могут
устанавливаться для питания нескольких соединительных
линий или одной, имеющей большое затухание. Кроме
того, для питания собственных абонентских линий дан-
ной станции устанавливается аппаратура ОСПВ с одно-
канальными усилителями 7, с полосовыми фильтрами 3,
станционными абонентскими фильтрами 6, количество
17
Рис. 1.9. Структурная схема аппаратуры центральной станции
проводного вещания МПВ по ГТС, размещаемой на АТС
которых равно числу уплотняемых абонентских линий
(АЛ).
По выделенным физическим цепям (ел) между АТС
от усилителей 4 ко всем другим АТС-2 подводятся вч
сигналы программ вещания. Для выравнивания затуха-
ния сигналов вещания в разных каналах в конце линии
ставятся выравнивающие контуры. Структурная схема
ОСПВ приведена на рис. 1.10. После коррекции (вырав-
Рис. 1.10. Структурная схема аппаратуры оконечной станции ПВ
МПВ по ГТС, размещаемой на АТС
18
кивающий контур /) вч сигналы через полосовые вход-
ные фильтры 2 поступают на одноканальные усилите-
ли 3, где усиливаются до необходимого уровня и скла-
дываются с помощью фильтров на общей нагрузке в ви-
де высокочастотных трансформаторов 4. Далее после
группирования сигналы подводятся к станционным або-
нентским фильтрам 5 для распределения по абонентским
линиям, подходящим и кроссу АТС.
Для ГТС со сложным узлообразованием (рис. 1.8),
где имеются узлы входящих и исходящих сообщений, с
помощью которых осуществляется овязь между кустами
районных АТС, расположенных в разных узловых райо-
нах вводится еще один станционный объект — промежу-
точная станция проводного вешания (ПСПВ), органи-
зуемая в узлах входящих или исходящих сообщений.
Структурная схема аппаратуры ПСПВ приведена на
рис. 1.11. По одной из линий межстанционной связи
Рис. 1.U1. Структур-
ная схема аппарату-
ры 'промежуточной
станции ПВ, разме-
цаемой иа УИС
(УВС)
Рис. 1.12. Схема подключения прием-
ных устройств
транзитом через ПСПВ вч амплитудно-модулированные
сигналы подаются на частотный выравниватель и после
усиления поступают но соединительным линиям на АТС
либо на узлы связи.
В случае размещения оборудования ЦСПВ на одном
из узлов связи структурная схема ее видоизменяется и
на всех-АТС оборудуется только ОСПВ.
Из рассмотрения указанных схем построения систе-
мы МПВ вытекает, что она оказывается жестко связан-
ной с системой телефонной связи. Используются общие
станционные объекты и линейное оборудование. Однако,
19
чтобы .принимать сигналы вещательных программ МПВ,
необязательно быть абонентом телефонной сети.
Как показано на рис. 1.6, существует способ подачи
вещательных сигналов нескольким абонентам по одной
телефонной паре. Абонент использует в качестве шрием-
ного устройства индивидуальный приемник с автоном-
ным питанием.
Интересна также схема использования абонентской
линии для одновременной подачи высокочастотных про-
грамм и питания абонентских устройств от общего вы-
прямителя. Подобная схема приводится на рис. 1.12.
Для упрощения абонентского устройства в новых
условиях, когда широко внедряются полупроводники, мо-
жет быть целесообразным применение группового выпря-
мителя и автономной сети для одновременной подачи
питания и сигналов МПВ.
Как видно из рис. 1.12, от АТС по соединительной
линии подаются сигналы МПВ до телефонного аппарата
(ТА). Одновременно эта линия ис-
пользуется и для телефонной связи,
при этом ТА подключается обычным
способом. Через специальное устрой-
ство —фильтр высоких частот (ФНЧ),
показанный на рис. 1.13, — сигналы
МПВ подаются .на общую автономную
сеть (АС), в 'которую вводится также
и питание по постоянному току. К ФВЧ
предъявляются требования — электри-
чески развязать две сети и не пропустить в автономную
сеть низкочастотные разговорные сигналы и сигналы вы-
зова. Питание по постоянному току подводится к АС о г
•группового выпрямителя (ВГ) посредством фильтра низ-
кой частоты (ФНЧ) (рис. 1.14). Выпрямитель питается
от бытовой электросети.
Для приема вч сигналов МПВ применяется абонент-
ское устройство (АУ), упрощенная принципиальная схе-
ма которого показана на рис. 1.15. Высокочастотные
сигналы через входной фильтр вч подаются к детектору
и УПЧ. Постоянное напряжение питания подводится к
усилителю абонентского устройства через ФНЧ, кото-
рый не пропускает сигналы МПВ, поскольку обладает
большим затуханием по вч. Для постоянного тока зату-
хание незначительно. Целесообразность создания рас-
сматриваемой автономной сети особенно очевидна, если
20
Рис. 1.13. Схе-
ма фильтра
подключения
усилитель в абонентском устройстве выполняется на
транзисторах. Требуется иметь только один номинал на-
пряжения — для работы достаточно постоянное напря-
жение до 50 В. Сети с таким напряжением упрощают
выполнение условий техники безопасности и поэтому
могут быть выполнены из более деше-
вых материалов. С другой стороны,
упрощается и приемное устройство.
Рис. 1.14. Схе-
ма группового
выпрямителя
Рис. 1.15. Структурная схема при-
емного устройства
Оно не содержит цепей, находящихся под опасным на-
пряжением, а сам блок питания вообще отсутствует.
В результате упрощается конструкция и абонентское
устройство становится дешевле. В абонентском устрой-
стве, предназначенном для приема нескольких программ,
применяется переключатель. Недостатком рассматривае-
мой системы является зависимость работы приемной се-
ти МПВ от исправности автономной сети питания.
1.4. СИСТЕМЫ МНОГОПРОГРАММНОГО
ВЕЩАНИЯ КОММУТАЦИОННОГО ТИПА
НА БАЗЕ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
В настоящее время в нашей стране и за
рубежом проявляется большой интерес к системам про-
водного телевидения. Это связано с тем, что проблема
повышения качества телевизионного вещания, увеличе-
ния числа программ трудно реализуема из-за «тесноты
в эфире». Кроме того, телевидение на микроволнах
(МВ) трудно уживается с новым градостроительством г
его разноэтажными комплексами, построенными из же-
21
л езо бетонных конструкций, из-за которых появляются
так называемые «зоны телевизионной тени» и много-
кратные повторные отражения вч сигналов телевидения.
К тому ж^ отказ от индивидуальных антенн связан так-
же с эстетическими требованиями архитектуры. Появля-
ются коллективные системы проводного телевидения в
масштабах отдельного дома, отдельного квартала и
микрорайона города.
На рис. 1.16 изображена структурная схема системы
ПВ, построенная на базе телевизионной распределитель-
ной сети из многопарного симметричного кабеля для
источник
т.елеВиз.
сигналов
С,
От источников телевизионною
и звукового Вещательны/, сигналов
Распределительная сеть
От источни- _
\ковзвцковш I
L, < вещатель- I Ь
\ них сианипоСсщ
К авонсн тскиШ "уст роистое» •
вещания
^абонентским устройствам
телевидения
Источник
Вещам
сигналов
Рис. 1.16. Структурная схема ич МПВ по телевизионной распре-
делительной сети
передачи сигналов вещания по нч. Она предназначена
для одновременной передачи сигналов вещания и сиг-
налов телевидения большому числу абонентов по одной
физической цепи.
Рассматриваемая система МПВ должна осуществлять
передачу сигналов телевидения и вещания вдоль рас-
пределительной линии без заметного затухания и отсут-
ствия их взаимного влияния. К тому же большая разни-
ца в частотах упрощает ее реализацию. В начале линии
в распределительную сеть, состоящую из .многопарного
кабеля, подаются в одну пару только сигналы звукового
вещания, а в другие — сигналы телевидения и провод-
ного вещания с помощью устройства подключения, ко-
торое в простейшем случае может состоять из индук-
тивности Л1 и емкости Сь
22
Для 'подсоединения к распределительной линии при-
менены абонентские устройства подключения (АУП),
которые могут обслуживать одного или нескольких або-
нентов. Включение АУП увеличивает затухание линии,
поэтому к нему предъявляется требование уменьшения
влияния низкочастотных устройств на сигналы телеви-
дения и наоборот.
Схема абонентского устройства подключения изоб-
ражена на рис. 1.16, она содержит индуктивность ч
конденсатор Сг. Для сигналов нч сопротивление индук-
тивности АУП незначительно. Для сигналов вч устрой-
ство представляет высокочастотный трансформатор. Та-
кое устройство обеспечивает соединение одной или нес-
кольких абонентских установок без существенного уве-
личения потерь в линии по вч. По каждой отдельной
паре многопарного кабеля передается своя программа
звукового вещания и телевидения. Для выбора програм-
мы на абонентской стороне применяют многопозицион-
ный переключатель.
Использование отдельных цепей для передачи каж-
дой программы дает возможность передавать телевизи-
онные сигналы различных программ на одной несущей
частоте, обойтись без избирательных устройств — упро-
стить приемное устройство и применять обычный гром-
коговоритель для звуковых вещательных программ. Та-
ким образом, преимуществом системы коммутационного
типа является возможность использования относительно
низкочастотных симметричных кабелей и более простых
абонентских устройств. Подобные системы МПВ нашли
применение в Англии.
Рассмотренная система МПВ позволяет использовать
простейшие приемные устройства вещания без усили-
тельных (активных) элементов в тракте и дает возмож-
ность применить коаксиальный кабельв качестве распре-
делительной линии, например, для создания совме-
щенной сети телевидения и ПВ многоквартирного дома.
Существуют системы МПВ, которые обеспечивают
возможность комплексно использовать не только распре-
делительную сеть, но и другие звенья и узлы системы,
например, передающее станционное оборудование и при-
емное абонентское устройство, в результате чего упро-
щаются элементы системы и в особенности приемное
устройство. Вариант такой системы изображен на
рис. 1.17.
23
24
Распределительная сеть состоит из многопарного ка-
беля 1,2. К двум физическим цепям, экранированным
друг от друга, на одной ‘частоте подводятся две разные
программы телевидения, одновременно в эти цепи под-
ключаются источники звуковых программ, которые мо-
гут быть как звуковым сопровождением телевизионных
‘программ, так и 'просто программами вещания.
Станционное оборудование системы включает генера-
тор несущей частоты Г на 6 МГц. Выход генератора по-
дается одновременно через буферные каскады (БК) на
два модулятора, на которые поступают сигналы от ис-
точников видеопрограммы (ИБС) в диапазоне от 0 до
3 МГц. Модулированный сигнал в диапазоне 3—9 МГц
усиливается и через трансформаторы подключается со-
ответственно к одной и второй парам кабеля. Сигналы
звуковой частоты или звуковое сопровождение телеви-
зионных программ поступают через устройство подклю-
чения на вторичные обмотки трансформаторов и пере-
даются по тем же парам. Другие пары кабеля исполь-
зуются только для вещания. Для уменьшения затуха-
ния вч сигналов вдоль распределительной линии боль-
шой длины ставят усилители. В этом случае для сигна-
лов нч предусматривается обходное устройство, состоя-
щее из индуктивности L2.
Абонентское устройство подключения (АУП) может
подсоединяться до и после усилителей и имеет схему,
аналогичную ранее рассмотренной. Абонентское обору-
дование содержит усилитель вч, детектор видеосигнала
и другие элементы телевизионного приемника. Громко-
говоритель для приема звуковых вещательных сигналов
через трансформатор подключается к первичной обмот-
ке входного вч трансформатора. С помощью переключа-
теля П можно выбрать первую или вторую программу
телевидения или программу звукового вещания.
Рассмотренный вариант системы с простейшим або-
нентским оборудованием применяется за рубежом.
1.5. МНОГОПРОГРАММНОЕ ПРОВОДНОЕ
ВЕЩАНИЕ В ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАНАХ
Средствами проводного вещания пользуют-
ся жители Австрии, Англии, Голландии, Швеции, Швей-
царии, Италии и Испании. Несмотря ла наличие в этих
странах широкоразвитой радиовещательной сети, интс-
25
pec к проводному вещанию не ослабевает и объясняется
рядом факторов. Так, в некоторых странах с помощью
средств проводного вещания стало возможным органи-
зовать высокочастотное многопрограммное вещание на
разных языках, превосходящее по качеству радиове-
щание.
Исключение составляют системы МПВ Англии и Гол-
ландии. Там применяются системы нч МПВ, в которых
используется специальный многопарный кабель. В Гол-
ландии, например, применяются кабели двух типов:
экранированные четырехпарные с бумажной изоляцией
и свинцовой оболочкой; экранированные четырехпарные
с полиэтиленовой изоляцией и оболочкой. По этим ка-
белям передаются четыре программы.
Нашли применение также и совмещенные сети рас-
пределения программ вещания и телевидения с исполь-
зованием симметричных многопарных кабелей, занима-
ющие диапазон частот до 13 МГц. В Англии количество
абонентов таких систем достигает 1,1 млн. Имеется по-
добная сеть и в швейцарском городе Цюрихе. По этим
сетям передают до шести вещательных программ.
В остальных из перечисленных выше стран получила
распространение система вч МПВ по телефонным сетям
на базе вч симметричных многопарных кабелей.
Возникшая в Швейцарии еще до второй мировой
войны система проводного вещания охватывает в нас-
тоящее время около 900 телефонных станций и обслу-
живает свыше 450 тыс. абонентов. Подобная система с
1958 г. начала внедряться во многих городах Италии и
Испании (Мадрид, Барселона и ряд других городов),
где ею охватывают 63 АТС и обслуживают около
750 тыс. абонентов.
Система МПВ обеспечивает передач}’ программ по
первому и высшему классам качества с полосой 20—
15 000 Гц. Для воспроизведения программ с таким ка-
чеством необходима установка специального приемного
устройства.
По сета МПВ передают как программы радиовеща-
ния, так и специальные программы. Практикуется обмен
программами между городами и передача высококаче-
ственных музыкальных записей.
Однако системы вч ПВ по телефонным сетям, отли-
чаясь высоким качеством и эксплуатационной устойчи-
26
востью, еще пока не получили массового распростра-
нения. • -
В последнее время возрос интерес к созданию комп-
лексных кабельных сетей телевидения и МВ вещания.
Системы этого типа развиваются в настоящее время наи-
более быстрыми темпами, так как обеспечивают наи-
большее количество каналов и позволяют осуществлять
прием на обычные радиоприемники. Вещательные и те-
левизионные сигналы занимают полосу 40—300 МГц.
Для создания сетей распределения применяются коакси-
альнные кабели. Подобные системы начали внедряться
во многих странах Европы и США.
В США с 1963 г. на основе сети проводного телеви-
дения созданы комплексные широкополосные сети, по
которым передаются телефонные, телевизионные сигна-
лы, вещательные программы и сигналы передачи данных.
Предполагается широкое развитие систем кабельного
телевидения (КатВ) в различных городах, по которым
будут передаваться различные виды информации. Одна-
ко их реализация требует решения многих частных орга-
низационных и технических проблем, и пока в этом от-
ношении не достигнуто конкретных результатов.
ГЛАВА 2.
СИСТЕМА ТРЕХПРОГРАММНОГО
ПРОВОДНОГО ВЕЩАНИЯ (ТПВ)
2.1. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ГОРОДСКИХ СЕТЕЙ
ПВ
Функциональная схема системы ПВ пред-
ставлена на рис. 2.1. От источников программ по кана-
лам подачи программ или соединительным линиям (сл)
усиленные предварительными усилителями (ПУ) сигпа-
Рис. 2.1. Функциональная схема системы проводного вещаиия
лы подаются на мощные усилители (МУ) или передат-
чики, где происходит их основное усиление. Далее сиг-
налы поступают в распределительную сеть ПВ для пе-
редачи с заданными качественными показателями при-
емным абонентским устройствам (АУ).
Таким образом, система проводного 'вещания имеет
три отличительных участка (рис. 2.1). Первый участок
I — характеризуется малыми уровнями вещательного
сигнала. Па этом участке происходят формирование про-
граммы и передача сигнала до второго участка II с за-
данными качественными показателями.
На участке II происходит основное усиление (полу-
чение определенной мощности) вещательного сигнала с
минимальными искажениями для нч исходного сигнала и
коммутация его на распределительную сеть.
28
Третий — пассивный участок III — это проводная
распределительная сеть, которая осуществляет распре-
деление .мощности 'вещательного сигнала по цепям ка-
бельных 'или воздушных линий до абонентских 'прием-
ных устройств, не внося при этом заметных искажений
в качественные показатели вещательного сигнала.
Приемными устройствами служат пассивные абонент-
ские устройства (АУ) — громкоговорители, преобразую-
щие электрические сигналы в акустические, или специ-
альные приемные устройства с активными элементами.
АУ рассчитаны на потребление определенной мощности
сигнала вещания и воспроизведение его с заданными ка-
чественными (акустическими) показателями.
Существует несколько вариантов построения город-
ских сетей ПВ. Все они имеют вышеперечисленные функ-
циональные участки, но отличаются объемными показа-
телями: числом обслуживаемых абонентов, 'числом ка-
налов подачи программ, протяженностью соединитель-
ных линий для первого участка, количеством станций,
мощностью усилителей и передатчиков и их количест-
вом, наличием пассивных элементов распределения мощ-
ности и 'количеством трансформаторных подстанций
(ТП), различным видом распределительных линий и их
объемными показателями для третьего участка, а также
типами применяемых абонентских устройств.
Рассмотрение развития ПВ в городах показывает,
что первый и третий участки мало изменялись. Большие
изменения происходили во II участке. Основная цель
этих изменений — наиболее выгодно рассредоточить ак-
тивные элементы сети по территории и обеспечить взан-
морсзервирование активного и пассивного станционного
оборудования [3, 4, 5, 7].
В зависимости от построения станционных и линей-
ных сооружений сети ПВ подразделяются на несколько
типов, отличающихся своим построением. Следует ука-
зать на два вида показателей, которые определяют каж-
дую сеть ПВ. Первый вид характеризует электрические
данные всех звеньев и узлов, влияющих в конечном сче-
те на качество электроакустических параметров. Вто-
рой — не влияет на качество, а характеризует структу-
ру — сложность сети.
Примем, что электроакустические данные не должны
зависеть от вида, сложности сети и должны обеспечи-
ваться у абонента в равной мере. Это обеспечивается
29
расчетом звеньев согласно рекомендованной методике и
электрическим .нормам проектирования. Рассмотрим
только объемные показатели, характеризующие струк-
туру.
На рис. 2.2 представлена наиболее простая схема го-
родской сети. На схеме показаны:
Рис. 2.2. Схема централизованной сети ПВ
УС — усилительная станция ПВ. Комплекс усили-
тельной, передающей и (коммутационной аппаратуры
(передатчиков II и III программ для сетей ТПВ), харак-
теризуется типом усилительной и сложностью коммута-
ционной аппаратуры;
РФ — распределительная фидерная линия. Число
распределительных фидерных линий зависит от числа
обслуживаемых точек и плотности;
АТ — абонентский трансформатор. Их число зависит
от числа обслуживаемых абонентов и плотности на-
грузки;
ДС — внутридомовая сеть распределения, характе-
ризуемая длиной проводки и количеством абонентских
устройств;
АУ — абонентское устройство;
ЦСПВ — центральная станция проводного вещания,
осуществляющая предварительное усиление сигналов
вещательных программ, подачу их на усилительную
станцию и обеспечивающая функции контроля за всей
сетью ПВ, объединена с усилительной станцией ПВ.
Таким образом, структура сети характеризуется сле-
дующими данными: числом соединительных линий
ЦСПВ—УС; количеством усилителен (передатчиков);
30
рабочей мощностью Р, необходимой для обеспечения всех
абонентов; количеством распределительных фидерных
линий; количеством и мощностью абонентских трансфор-
маторов; количеством обслуживаемых абонентов N.
Такая сеть проводного вещания называется центра-
лизованной сс:ью проводного вещания. Для нее харак-
терно то, что аппаратура, вы-
полняющая функции ЦСПВ,
как правило, находится в од-
ном помещении с усилитель-
ной аппаратурой и коммута-
ционным оборудованием уси-
лительной станции. Сеть имеет
только один активный узел
распределения мощности ве-
щательных сигналов.
На рис. 2.3 представлена
более сложная структура сети,
в 'которой показаны:
СЛПП — соединительная Рис. 2.3. Схема централизо-
линия подачи программ; число ваниой се™ ПВ с даух-сту-
их зависит от числа программ пеяным 'распределением
и количества усилителен и .пе-
редатчиков дополнительных вч программ, установленных
на УС;
СЛТК — соединительная линия телеуправления и те-
леконтроля; количество линий определяется числом уп-
равляемых объектов. В данном случае при неизменной
активной станционной части схемы меняется вид рас-
пределения .мощности.
Мощность вещательных сигналов от усилителей и пе-
редатчиков УС поступает в несколько локальных распре-
делительных сетей посредством пассивных узлов распре-
деления трансформаторных подстанций (ТП).
Линией, -связывающей активный узел распределения
УС с пассивным (ТП), служит магистральная фидерная
линия (МФ).
ТП представляет собой комплекс станционной пас-
сивной аппаратуры, служащей для передачи мощности
в распределительные фидерные линии.
Мощность ГП определяется количеством распредели-
тельных линий, их конструктивными данными и вели-
чиной нагрузки. Для управления телеконтроля за рабо-
той ТП применяются соединительные линии (СЛТК).
31
Распределительная сеть остается без изменения и по-
добна распределительной сети схемы рис. 2.2. Поскольку
все обозначения, принятые ранее, сохраняются для всех
схем сети, а распределительная сеть по структуре одина-
кова, в дальнейшем их обозначение упрощено.
Сеть проводного вещания называется централизован-
ной с двухступенным распределением мощности, когда
она имеет один активный узел распределения мощности
и несколько пассивных узлов распределения. ЦСПВ тер-
риториально объединяется с УС, что и показано на схе-
мах пунктиром.
Так как магистральная фидерная линия работает с
повышенным напряжением передачи, расширяется ра-
диус действия системы. Понижение напряжения осуще-
ствляется на ТП с помощью специальных трансформа-
торов. В такой сети появляются дополнительные показа-
тели: количество трансформаторных подстанций, маги-
стральных фидерных линий, соединительных линий теле-
управления и телеконтроля.
На рис. 2.4 представлена схема сети ПВ, в которой
изменена ее станционная часть по сравнению с ранэе
Рис. 2.4. Схема децентрали-
зованной сети ПВ
рассмотренной (рис. 2.2). В данном случае мощность
Рраб, необходимая для нормальной работы всей сети,
рассредоточена на несколько объектов УС с разным ее
значением. При такой схеме структура сети характери-
зуется двумя дополнительными показателями: мощно-
стью УС и их количеством и называется децентрализо-
ванной сетью.
Мощные усилители устанавливаются отдельно в нес-
кольких территориально разнесенных УС, которые полу-
чают сигналы вещательных программ по соединительным
линиям от одной центральной усилительной станции
(ЦСПВ), которая может совмещаться с одной из УС).
32
Здесь сеть ПВ имеет в своем составе несколько актив-
ных станционных узлов распределения мощности.
На рис. 2.5 представлена схема сети с дальнейшим
усложнением структуры. Сигналы вещательных про-
грамм с ЦСПВ (как ’правило, выделенной) подаются на
Рис. 2.5. Схема децентрализованной сети
ПВ с двуступенным распределением мощ-
ности
несколько опорных усилительных станций (ОУС), на ко-
торых они усиливаются до определенной мощности а
распределяются с помощью ТП по обслуживаемой тер-
ритории. В такой схеме сети имеются магистральные
фидерные линии (МФР), связывающие ТП с соседними
усилительными станциями ОУС. Такой способ передач*
сигналов на ТП называется двусторонним питанием ТП.
При выходе из строя МФ, питающего в данный мо-
мент ТП, распределительная сеть данной ТП переклю-
чается к другому магистральному фидеру, находивше-
муся до этого в резерве.
При выходе из строя ОУС происходит переключение
ТП на другие ОУС. На усилительных станциях преду-
сматривается дополнительная мощность Ррез как в виде
отдельного мощного усилителя или передатчика, так я
в виде запаса установочной мощности усилителей или
передатчиков ОУС. В этой сложной структуре обеспече-
ны условия бесперебойной работы сети.
Городская сеть, построенная по такому принципу, на-
зывается децентрализованной сетью с двухступенным
распределением мощности вещательного сигнала; на
практике она часто называется завершенной трехзвен-
2-166 3S
ной системой. Сеть имеет несколько активных и пассив-
ных узлов распределения мощности. Распределительная
сеть ПВ для этой схемы построения остается в принци-
пе без изменений.
В рассматриваемой сети ПВ добавляется еще нес-
колько показателей: число усилительных станций ОУС;
число резервных магистральных фидерных линий; мощ-
ности усилителей ОУС — рабочая и дополнительная
(используемая для резерва собственных усилителей или
усилителей соседних ОУС).
Каждая рассмотренная схема сети имеет свои преи-
мущества и недостатки. К преимуществам централизо-
ванных сетей можно отнести: сооружение станции в од-
ном месте (где легче обеспечить бесперебойным энерго-
снабжением), упрощение резервирования станционных
активных устройств-передатчиков, контрольных уст-
ройств, мощных усилителей и их эксплуатации.
К недостаткам относятся: сложность распредели-
тельной сети, большая протяженность линий и соответ-
ственно меньший кпд, меньшая эксплуатационная устой-
чивость сети ПВ в целом.
К преимуществам децентрализованной системы сле-
дует отнести: высокую эксплуатационную устойчивость
в аварийных ситуациях при высоком коэффициенте по-
лезного действия сети распределения, одновременное
упрощение и укорачивание распределительных линий и
повышение их эксплуатационной надежности. Недостат-
ки: большая сложность эксплуатации станционных уст-
ройств и трудность в обеспечении автономными источ-
никами энергоснабжения. Однако последний недостаток
все менее сказывается на практике, так как значительно
повысилась надежность энергоснабжения городов.
Современные городские сети ПВ подобны описанным
и, как правило, представляют совокупность описанных
схем и изменяются в соответствии с развитием данного
города.
Необходимо отметить, что строгих расчетных обосно-
ваний к выбору того или иного варианта, к сожалению,
•нет, а отдельные, казалось бы очевидные, положения за-
частую оказываются противоречивыми. Так, централи-
зация активных станционных объектов удобна для экс-
плуатации, но влечет за собой применение длинных рас-
пределительных линий, имеющих повышенное затухание
и частотные искажения. Применение одного мощного
J4
усилителя большой мощности по расходам на оборудова-
ние и эксплуатацию выгоднее, чем нескольких мало-
мощных. Но в ряде случаев, с учетом резервирования,
это 'Приводит к 'необоснованному росту установочной
мощности усилительных станций. Поэтому выбору опти-
мальной системы ПВ должен предшествовать технико-
экономический расчет (нескольких вариантов построения
станционных и линейных сооружений.
2.2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
ГОРОДСКИХ СЕТЕЙ НИЗКОЧАСТОТНОГО ПВ
Современная сеть ПВ в городах строится с
учетом получения оптимальных экономических и эксплуа-
тационных показателей в соответствии с конкретными
условиями, размерами, конфигурацией города, числен-
ностью населения, перспективами градостроительства.
В большинстве городов СССР с населением до 50 тыс.
жителей (с количеством точек до 10—15 тыс.) строятся
преимущественно централизованные сети проводного ве-
щания с двухэвенной распределительной сетью. В этом
случае вся усилительная, приемная и коммутационная
аппаратура сосредоточена на одной станции. Первым
звеном сети являются абонентские линии (АЛ), питаю-
щие абонентские устройства, вторым — распределитель-
ные фидерные линии (РФ), к -которым через понижаю-
щие абонентские трансформаторы (АТ) подключены до-
мовые сети и абонентские линии. Номинальным напря-
жением нч для городских РФ являются 120 и 240 В.
В более крупных городах с населением до 150 тыс.,
жителей строятся централизованные сети проводного
вещания со смешанным построением. На таких сетях, как
правило, одна станция IIВ, на которой концентрируется
основная мощность усилителей нч. Со станции выходят
несколько распределительных фидерных линий (от 5 до
20) для питания абонентов основного жилого массива
города и одна — две магистральных фидерных линий с
установкой ТП упрощенного типа для питания сети, рас-
положенной в отдаленных участках города. Иногда для
питания сети, прилегающих населенных пунктов или при-
города строятся высоковольтные фидерные линии сель-
ского типа с напряжением 480—960 В.
В тех случаях, когда строительство магистральной
фидерной линии связано с большими расходами или тех-
2* 35
яичеокими неудобствами для питания сети отдаленного
района города, строится усилительная >подста.нция с ди-
станционным управлением и контролем и подачей про-
грамм от основной станции, т. е. создается схема децент-
рализованной сети с двухзвенной распределительной
сетью. В республиканских и подавляющем большинстве
областных центров строятся децентрализованные сети
ПВ.
Станционные мощности рассредоточиваются по нес-
кольким ОУС. Каждая ОУС через магистральные фи-
дерные линии напряжением 960 В (3-е звено) питает
несколько ТП мощностью звуковой частоты 5 или 7,5:кВт
каждая. На ТП напряжение понижается с 960 до 240
или 120 В и поступает на распределительные фидерные
линии, которые питают абонентскую сеть района горо-
да, обслуживаемого данной ТП.
Характерным для такой системы является резерви-
рование, при котором каждая ТП звуковой частоты по-
лучает двустороннее питание от двух ОУС по двум ма-
гистральным фидерным линиям, при этом каждая из
этих линий может быть рабочей или резервной. При
повреждении одной из этих линий срабатывает автома-
тика, обесточивающая поврежденную линию, а пи-
тание ТП автоматически переключается на исправную
магистральную линию от другой ОУС. При любой ава-
рии ОУС (обесточивание, повреждение соединительной
линии, аппаратуры) ее нагрузка (ТП) дистанционно с
ЦСПВ переключается на соседние ОУС посредством ап-
паратуры телеуправления.
При невозможности или экономической нецелесооб-
разности строительства резервной магистральной линии
резервное питание ТП, расположенной в отдаленной
части города, предусматривается от блок-под станции
(БП), в которой чаще всего используют существующую
усилительную аппаратуру.
Подача программ на все ОУС, УС, БП, дистанцион-
ное управление ими и контроль за их работой и работой
ТП производятся централизованно с ЦСПВ по так на-
зываемым соединительным линиям (ел), в качестве ко-
торых используются телефонные пары ГТС, специально
корректируемые и отбираемые в многопарных кабелях.
В табл. 2.1 приведены значения основных объемных
показателей городских сетей ПВ, исключая Москву и
Ленинград.
36
Таблица 2.1
Наименование показателя Значения показателя Ед. нам.
миним. среднее максим.
Мощность УС 5 14,2 35 кВт
Рабочая мощность ТП 2,4 4,4 5,2 кВт
Количество ТП, подклю- чаемых к одной УС в рабо- чем режиме 1 3 6 шт.
Длина магистральных фи- деров рабочего режима 1,7 4,4 7,6 км
Длина магистрального фи- дера резервного режима — 13,0 км
Длина распределительного фидера 1,5 — 6,0 км
Количество АТ на 1 км ли- нии 5 — 40 шт.
Нагрузка АТ 22 43 97 радиото- чек
Анализ объемных показателей городских сетей ПВ
показывает, что для большинства городов среднее число
ОУС и УС не превышает пяти. Среднее количество маги-
стральных фидерных линий (рабочих), выходящих из
одной УС, равно трем и лишь в аварийной ситуации, при
полном отказе всех усилителей соседней ОУС или пи-
тающей ее электросети, число одновременно подключа ?-
мых магистральных фидерных линий может достигать
шести. Случаи большего количества крайне редки.
В городах с децентрализованной сетью ПВ и трех-
звенной схемой построения ее линейной части требуемая
установочная мощность ОУС не превышает 35 кВт, ми-
нимальная— 5 кВт, а наиболее часто встречающаяся —
15 кВт. ОУС комплектуются типовыми усилителями нч
выходной мощности 15 и 5 кВт, коммутационным и вспо-
могательным оборудованием промышленного выпуска.
В Москве и Ленинграде распространены ОУС мощ-
ностью 60 и 30 кВт, которые оборудуются усилительны-
ми блоками с 'выходной мощностью 30 кВт специального
изготовления.
На сетях ПВ применяются ® большом количестве од-
нотипные элементы, создана типовая линейно-абонент-
37
ская арматура, стандартизированы все основные узлы
сооружений, установлены номиналы напряжений в раз-
личных звеньях тракта.
Магистральные и распределительные фидерные ли-
нии, абонентские линии и домовые сети строятся 'на ос-
нове конкретного проектирования. Для строительства
имеются четкие технические рекомендации. В табл. 2.2
Таблица 2.2
Участок тракта Затухание тракта Коэффициент передачи по мощности
Выход активного устройства—вход рас- пределительной сети 1,5 дБ 0,9
Начало—конец распределительной линии 3 дБ 0,45
Первичная обмотка абонентского транс- форматора—выход абонентской (домовой сети) 1/8 0,95
Начало—конец абонентской линии (до- мовой) сети (в конце линии) 1 дБ 0,98
Общее затухание 4 дБ —
Общий коэффициент передачи по мощ- ности — 0,38
приведены значения затуханий и коэффициентов пере-
дачи по мощности участков тракта ПВ по нч тракту.
Однако оптимальные (решения для однопрограммных
сетей ПВ, 'полученные в результате многолетнего обоб-
щения опыта, нс всегда совпадают с требованиями для
системы МПВ.
2.3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО СОЗДАНИЮ
СИСТЕМЫ МПВ
Необходимость создания системы МПВ в
СССР была вызвана в первую очередь многонациональ-
ной структурой населения страны, требованием обеспе-
чения 'слушателей ПВ союзных, автономных республик,
автономных областей полноценными 'национальными
программами без ущерба союзным программам. В тех
районах страны, где вещание ведется на одном языке.
38
внедрение МПВ позволяет заметно разнообразить пере-
дачи с учетом интересов отдельных групп населения.
Создание системы МПВ требовало учета состояния
технического уровня средств связи и ряда социальных и
экономических условий, имевших место к началу шести-
десятых годов. Эти основные положения сводились к
следующему. В стране сложилась широко развитая си-
стема ПВ с многомиллионным парком простых дешевых
однопрограммных громкоговорителей (к началу 1962
имелось 32 млн. точек). Система зарекомендовала себя
достаточно надежной для передачи информации и явля-
лась для многих абонентов единственным источником
оперативной информации и качественного вещания.
В то же время городские телефонные сети к этому пе-
риоду были развиты недостаточно. В этих условиях наи-
более правильно решить проблему МПВ в СССР можно
было только путем создания ее на базе сети однопро-
граммного вещания с использованием нч канала.
Следующим соображением, определяющим массо-
вость, популярность системы МПВ, является стоимость
абонентского приемного устройства. Она не должна зна-
чительно превышать стоимость однопрограммного гром-
коговорителя и должна быть менее стоимости самых де-
шевых радиовещательных приемников. Только при та-
ких условиях можно рассчитывать на массовое внедре-
ние системы МПВ.
По требованиям экономики система МПВ должна
внедряться при минимальных капитальных затратах и
не вызывать значительных дополнительных эксплуата-
ционных расходов.
Конец пятидесятых годов характеризуется широким
применением электровакуумных приборов во всех техни-
ческих средствах эфирного и проводного вещания и на-
чалом использования транзисторов в отдельных аппара-
турных разработках с небольшой выходной мощностью,
относительно узкой полосой воспроизводимых частот и
невысокими качественными показателями.
Использование в качестве базы сети однопрограммно-
го вещания для создания системы МПВ требовало при-
нятия взаимно согласованных решений между сущест-
вующим нч трактом и трактами дополнительных про-
грамм с минимально возможным взаимным ущербом
Для каждого из них.
39
Сложившиеся в городах сети ПВ являются различ-
ными, и система МПВ должна вписываться с минималь-
ными отклонениями в эти варианты построения сетей.
К системе МПВ предъявляются требования обеспечения
более .высоких качественных показателей, чем показате-
ли, достигаемые при радиоприеме в дв и св диапазонах,
гарантии заданных уровней сипналов дополнительных
программ на всех абонентских точках ПВ при разных
типах проводов (биметаллических и стальных), при на-
личии кабельных вставок, для распределительной сети
различной конфигурации (с различным числом фидер-
ных отводов, разной 'протяженностью распределительных
фидерных линий и различной плотностью абонентских
трансформаторов).
Кроме того, необходимо обеспечить достаточную вза-
имную защищенность между эфирной и ПВ системами.
Внедрение системы МПВ на базе однопрограммной сети
ПВ требует переработки систем телеуправления и теле-
контроля. Систему МПВ следует обеспечить дополни-
тельными качественными и надежными источниками и
каналами подачи программ вещания. Изложенные ос-
новные положения приняты в качестве исходных предпо-
сылок три создании отечественной системы МПВ.
При создании системы МПВ следует определить: чис-
ло передаваемых программ, несущие частоты, вид моду-
ляции, уровни вч сигналов в тракте ПВ с учетом элек-
тромагнитной совместимости с системами радиовеща-
ния и связи, варианты построения системы МПВ для
различных схем построения сетей ПВ; класс качества вч
трактов системы МПВ и их нормирование.
2.4. ЧИСЛО ПРОГРАММ, НЕСУЩИЕ ЧАСТОТЫ
И ВИД МОДУЛЯЦИИ
Указанные характеристики полностью опре-
деляются возможностями системы однопрограммногэ
проводного вещания и получения минимальной стоимо-
сти абонентского приемного устройства. Передача нч
сигнала большими уровнями по воздушной проводной
сети определяет возможную область частот для созда-
ния дополнительных каналов. Эта область частот снизу
ограничена частотным спектром нч программы с верх-
ней нормированной частотой по I классу качества 10 кГц.
а сверху ограничена началом дв диапазона — частотой
4*
150 кГц. Учитывая высокие уровни сигнала нч програм-
мы, а следовательно, и значительные уровни гармоник
нч сигнала, требуется отдаление спектров вч сигналов
от нч сигналов.
В принципе, с учетом возможной фильтрации гармо-
ник нч сигнала на выходе УНЧ I канала возможно ис-
пользование области частот, начиная с 30 кГц. Прини-
мая промежуток частот до начала дв диапазона 10 кГц,
можно считать, что для частотного уплотнения системы
ПВ имеется диапазон частот 30—140 кГц. При передаче
в этой полосе частот программ с двухполоской ампли-
тудной модуляцией при полосе воспроизводимых частот
&F = 6 кГц, соответствующей II классу качества
ГОСТ 11515—65, и при частотном зазоре между кана-
лами, равном 3 кГц, потенциально число возможных пе-
редаваемых программ п, определенное из условия
140 —30 = 2Д^л + 3(п—1), (2.1)
составляет семь.
Полученное число каналов ПВ является потенциаль-
но 'возможным при их приеме на приемник супергетеро-
динного типа, близкий по стоимости к радиовещатель-
ным приемникам. Фактически число возможных переда-
ваемых программ по сети ПВ значительно уменьшается
в связи с сокращением реально допустимой полосы ча-
стот для целей МПВ.
Это сокращение со стороны нижней части полосы ча-
стот вызвано наличием значительных аддитивных помех
от нч канала, достаточно заметных в полосе частот до
100 кГц, хотя эти помехи могли бы быть значительно
снижены при установке на входе магистральных и рас-
пределительных фидерных линий, подключаемых к уси-
лителю нч, соответствующих фильтров нч. Наиболее су-
щественным препятствием к использованию низкочастот-
ной части свободной полосы частот является значитель-
ное увеличение мультипликативных помех от нч канала,
возрастающих с понижением несущих частот. Причиной
появления этих помех является наличие распределенных
и сосредоточенных нелинейностей в тракте ПВ, которы-
ми обладают стальные провода и плохие контакты.
Решение вопросов модуляции и демодуляции при наи-
более простой двухполооной AM представляет известную
трудность при малом соотношении несущей и модули-
рующей частот. Кроме того, дополнительной трудностью
41
использования этой части полосы частот является более
заметная разница по условиям передачи верхней и
нижней /н боковых частот. Разница возрастает с увели-
чением отношения
ш = (а>+лж-л), (2.2)
где Гв —высшая модулирующая частота; f0 — частота
несущей.
С повышением частоты «несущей указанное отноше-
ние стремится к единице, что свидетельствует о равных
условиях передачи боковых 'частот спектра AM сигнала.
Следует отметить, например, что передача полосы моду-
лирующих частот 15 кГц при наименьшей несущей ча-
стоте 178 кГц по однородной согласованной телефонной
паре в итальянской системе МПВ проще, чем передача
полосы модулирующих частот 6 кГц при несущей часто-
те 78 кГц по неоднородной, разветвленной сети провод-
ного вещания в отечественной системе ТПВ, ‘несмотря in
близость отношений fB/fu для данных случаев.
Как известно, увеличение разницы условий передачи
верхней и нижней боковых частот, соответствующих од-
ной модулирующей частоте, приводит к повышению не-
линейных искажений этой модулирующей частоты при
приеме.
Ограничение реальной полосы частот для МПВ в
верхней части вызвано большим затуханием линий ПВ
в этой области частот и опасностью появления взаимных
помех с радиовещательным дв диапазоном.
В целом использование возможной полосы частот с
частотой /макс=140 кГц и /мин=30 кГц при их отноше-
нии /максимин=4,7 представляет значительную труд-
ность с точки зрения обеспечения оптимальных условии
передачи для всех программ МПВ. К примеру следует
отметить, что отношение /макс/Лшн в итальянской систе-
ме МПВ при передаче шести программ составляет
^макс/Ампн = 358/163 = 2,2, в швейцарской системе при том
же числе программ, при полосе воспроизводимых частот
10 нГц, соответственно /макс/Лпш=350/165=2,12, в то
время как в принятой отечественной системе ТПВ при
двух программах, передаваемых в вч спектре и полосе
воспроизводимых 6 кГц, это отношение составляет
126/72=1,75.
Таким образом, приведенные соображения указывают
на необходимость сужения полосы частот для передачи
42
программ МПВ и переносе ее в более верхнюю часть
(до 120—130 кГц).
С другой стороны, требования, вытекающие из необ-
ходимости создания простого, недорогого абонентского
приемного устройства, приводят к несколько другим вы-
водам. Сложность, стоимость (С) приемного устройства
связаны определенным образом с его входными пара-
метрами:
С = ф
^ПХ /о1 Cot
Совх /о2 Со2 ,
(2.3)
где ZBX — модуль входного сопротивления приемного
устройства; t/Q3X — чувствительность приемного устрой-
ства; foi, /02 — несущие частоты двух соседних программ
(при этом foi<fo2); ^оь U02 — входные напряжения не-
сущих частот.
Отношение Zbx/^овх характеризует потребляемую
входную мощность и определяет необходимое число кас-
кадов усиления; отношение foi/fo2 характеризует разнос
несущих частот и определяет сложность частотноизбира-
тельных устройств приемника; отношение UtyJUw харак-
теризует неравенство входных напряжений несущих ча-
стот и также определяет требования к избирательным
устройствам.
Таким образом, исходя из частотных соотношений,
для простоты приемного устройства необходим как мож-
но больший разнос принимаемых несущих частот, что
естественно упрощает избирательную систему приемни-
ка и приводит к возможности применения приемника
прямого усиления с простыми фильтрами.
Разнос несущих частот является во многом, если не
в основном, определяющим фактором при проектирова-
нни различных вч устройств, устанавливаемых на сети
ПВ при создании вч трактов. При решении задачи раз-
деления вч трактов желателен наибольший разнос несу-
щих частот.
Следует также иметь в виду, что отдельные участки
в полосе частот 30—150 кГц использованы для специ-
альных служб. Исходя из указанных соображений, прак-
тически возможным является размещение двух про-
грамм в вч полосе. При этом были испытаны варианты :
несущими частотами 80 и 130 кГц, затем — 46 и 78 кГц
и окончательно для существующей системы ТПВ приня-
ты несущие частоты 78 и 120 кГц.
43
При выборе вида модуляции для передачи дополни-
тельных программ принимаются во внимание сложности
абонентского приемного устройства, ширина полосы ча-
стот, занимаемая каждой программой, помехозащищен-
ность вч каналов, а также возможность простейшее:)
приема программ ТПВ на существующие радиовещатель-
ные приемники.
Использование частотной модуляции, как показали
проведенные исследования, оказалось нереальным вви-
ду значительной сложности приемного устройства, тре-
бования широкой полосы передаваемых частот (60 кГц)
при необходимости получения достаточной помехозащи-
щенности от нч канала.
Применение однополосной модуляции без несущей
частоты позволяет примерно вдвое сократить полосу пе-
редаваемых частот каждого канала, что обеспечивает
возможность увеличения числа передаваемых программ,
повышает помехозащищенность от нч канала, однако
при этом требуется достаточно сложное приемное уст-
ройство.
Использование радиовещательных приемников для
приема программ ТПВ в случае передачи сигналов ЧМ
или однополосной модуляции требует создания дополни-
тельных сложных приемных приставок.
Поэтому наиболее приемлемой, о 'чем свидетельствует
и зарубежный опыт МПВ, является использование AM,
позволяющей получить наиболее простое приемное уст-
ройство.
Принятый частотный спектр системы ТПВ условно
представлен на рис. 2.6.
В,05
IIIIIIII
Рис. 2.6.
44
W
Тпр.
IIIII1II
72 7В ВЧ
В пр
т 12В izBfM
Шпр.
Нормированный спектр сигналов системы ТПВ
2.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ НАПРЯЖЕНИЯ
ВЧ СИГНАЛОВ В ТРАКТЕ ПВ
Напряжения вч сигналов .в тракте ПВ опре-
деляются, исходя из следующих соображений:
1) получения достаточной помехозащищенности при-
емных устройств ТПВ от эфирных помех радиовеща-
тельных станций, индустриальных и атмосферных;
2) создания наиболее простого приемного устройства
с меньшим числом каскадов усиления;
3) исключения помех от несущих частот системы
МПВ и их гармоник радиовещательным приемникам и
службам связи;
4) создания передающего устройства с относительно
небольшой выходной мощностью для удобства его экс-
плуатации и подключения к линиям.
Как видно из приведенных соображений, два первых
противоположны двум последующим, так как из первых
двух соображений вытекает 'необходимость повышения
уровней вч сигналов, а из двух последних — необходи-
мость их снижения.
Как показали измерения эфирных помех на сетях ПВ,
для получения достаточной помехозащищенности по вч
каналам (более 50 дБ) необходимо обеспечить на або-
нентской точке напряжения несущих частот порядка со-
тен милливольт. В опытной системе МПВ, разработан-
ной ЛОНИИС, нормировалось напряжение 100 мВ несу-
щих частот 80 и 130 кГц на абонентской точке. Однако
при этом для приема вч программ использовался либо
радиовещательный приемник с приставкой, либо слож-
ный специальный ламповый приемник.
Проведенные при внедрении системы ТПВ (1966 г.)
исследования городских индустриальных помех в диапа-
зоне частот до 150 кГц показали, что при минимальном
нормированном напряжении вч сигналов на абонентской
точке 0,25 В защитное отношение сигнал/помеха = 50дБ
на входе приемных устройств обеспечивается при ная-
худших условиях (интенсивное одновременное использо-
вание различных электроустройств) с надежностью
0,97—0,98.
При разработке НИИР системы МПВ с несущими
частотами 46 и 78 кГц (1958—1959 гг.) для упрощения
и удешевления приемной приставки к однопрограммно-
му громкоговорителю рассматривалось повышение на-
45
пряжения несущих частот на входе приемного устрой-
ства до 1,0—1,5 В. При этом схема 'Приемного устройства
сводилась к фильтрам, детектору и выходному каскаду.
Однако уровни вч сигналов на сетях ПВ оказались ме-
шающими качественному приему радиовещания. При
окончательном выборе несущих частот 78 и 120 кГц для
системы ТПВ была принята чувствительность приемных
устройств 0,25 В, обеспечивающая электромагнитную
совместимость системы ТПВ с радиовещанием в диапа-
зоне дв и ов.
Как было показано в разд. 2.4, стоимость приемного
устройства С возрастает с уменьшением номинального
входного напряжения несущих частот U0J>x-
Следует признать, что при данном номинальном на-
пряжении несущих частот абонентское приемное устрой-
ство получается относительно сложным по числу дета-
лей и технологии производства.
Схема существующих абонентских приемных уст-
ройств должна содержать входные фильтры, установоч-
ные регуляторы, каскад усилителя ич, оперативный ре-
гулятор, предварительные и выходной каскады УНЧ я
выпрямитель.
Помехи в радиовещательных приемниках со стороны
AM сигналов системы ТПВ возникают в результате по-
падания гармоник несущих частот непосредственно в
частотный спектр радиовещательных станций, близкий к
нему, или в результате приема самих несущих частот вч
сигналов радиовещательными приемниками посредством
преобразования этих несущих частот с высокими уров-
нями во входных нелинейных элементах в частоты при-
нимаемых дв и св диапазонов или же за счет перекрест-
ной модуляции с несущими частотами радиовещательных
(РВ) станций (предлагались приставки к радиовеща-
тельным приемникам для приема программ ТПВ, рабо-
тающие на основе выделения гармоник несущих частот
вч сигналов посредством нелинейных элементов и их
приема в дв диапазоне радиовещательных приемников).
Как показали исследования, основная опасность
ухудшения помехозащищенности приема РВ станций
из-за вч сигналов ТПВ в основном определяется уровня-
ми 2 и 3-й гармоник несущих частот 78 и 120 кГц в трак-
те ТПВ. Частоты 78 и 120 кГц даже при их максималь-
ных напряжениях 120 В (на МФ) и 30 В (на РФ) непо-
средственно не принимаются радиовещательными при-
46
емниками ни за счет возможной недостаточной избира-
тельности 'входных цепей, ни путем преобразований не-
сущих частот в 'нелинейных элементах входных цепей.
Напряженность поля несущих частот по мере удале-
ния от магистральной фидерной линии быстро падает
Рис. 2.7. Зависимость напряженности поля £ несущих ча-
стот 78 и 1'20 кГц от расстояния I до МФ линии
(рис. 2.7) для 80% проведенных измерений. Излучения
распределительных фидерных линий значительно ни-
же (17].
47
Излучение на несущих частотах может создать поме-
ху междугородным воздушным линиям связи, уплотнен-
ным системой В-12 (занимающей полосу частот от 36 до
143 кГц). Минимально допустимые расстояния между
линиями системы В-12 и ТПВ для наихудшего случая
длины параллельного пробега Z = 0,5X и нормы защищен-
ности канала 46,9 дБ приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Максимальное напряжение ва входе линий, В 120 90 60 30
Минимально допустимое расстояние между линиями, м 118 104 88 70
Измерения влияния сетей ТПВ на междугородные
кабельные линии связи, проведенные в Москве, Риге и
других городах, показали, что система ТПВ не создает
помех этим линиям связи.
Таким образом, можно считать приемлемым наличие
максимальных напряжений несущих частот в тракте
ПВ порядка 120 В, исходя из необходимости получения
достаточной помехозащищенности радиовещательных
приемников и служб связи непосредственно от несущих
частот 78 и 120 кГц или их гармоник.
Следует иметь в виду, что с увеличением максималь-
ных напряжений несущих частот повышаются требова-
ния к снижению уровня их гармоник. Это вызывает не-
обходимость введения дополнительных фильтров, подав-
ляющих гармоники, в передающем устройстве или в уст-
ройстве .подключения передатчиков, так как помехи от
системы ТПВ в основном определяются уровнем гармо-
ник несущей частоты передающего устройства.
Необходимо считаться и с тем, что выходное напря-
жение несущей частоты передатчика (максимальное на-
пряжение в тракте ПВ) определяет выходную мощность
и, следовательно, конструкторскую сложность выходного
каскада, источников его питания, выходных устройств
подключения передатчиков.
С другой стороны, более высокое напряжение позво-
лило бы упростить схемы абонентских приемных уст-
ройств.
Однако увеличение напряжений несущих частот на
станции ПВ, находящейся на значительном расстоянии
48
от своих абонентов (несколько километров), при боль-
ших затуханиях напряжений несущих частот в тракте
ПВ является малоэффективным ввиду того, что основная
часть мощности передатчиков теряется в линиях.
Более целесообразным решением является макси-
мальное приближению мощных усилительных устройств
вч сигналов к приемным устройствам, например, путем
установки передатчиков ТПВ или усилителей модулиро-
ванных колебаний на ТП. Подобные устройства уже при
современном уровне техники можно выполнить на тран-
зисторах.
В этом случае понижаются максимальные требуемые
мощности и напряжения источников вч сигналов при
сохранении или повышении напряжений вч сигналов на
абонентских точках.
Однако в период разработки системы ТПВ мощные
вч транзисторы для массового применения не выпуска-
лись, а ламповые усилители на ТП не обеспечили бы
достаточной надежности .вч трактов.
С учетом вышеизложенного построение вч трактов
было выбрано аналогичным построению тракта нч, мак-
симальное напряжение несущей частоты установлено в
начале тракта 120 В и минимальное — в конце (на або-
нентской розетке) — 0,25 В.
2.6. ПОСТРОЕНИЕ ВЧ ТРАКТОВ СИСТЕМЫ ТПВ
Построение вч трактов системы ТПВ опре-
деляет весь комплекс устройств, необходимый для осу-
ществления передачи и приема вч сигналов.
Основными факторами, определяющими структуру
построения вч трактов, являются структура сети одно-
программного ПВ и характеристика жилого массива,
обслуживаемого системой (административные здания,
общежития, гостиницы, жилые дома — многоквартирные
или малоквартирные, их взаимное размещение на пло-
щади города).
Весь вч тракт можно разделить по функциональным
признакам на три составные части: станционную, линей-
ную и приемную.
Назначение станционной части тракта — преобразо-
вание нч сигналов вещательных программ в AM сигна-
лы с задашюй мощностью; линейной — пассивная пере-
дача вч сигналов с минимальными искажениями и с за-
49
данными уровнями до приемных устройств; приемной —
в выборе программ и преобразовании AM сигналов в нч
юипналы. Тракты для передачи двух дополнительных
программ идентичны.
2.7. ПОСТРОЕНИЕ СТАНЦИОННОЙ ЧАСТИ ВЧ
ТРАКТА
Станционная часть вч тракта содержит уст-
ройство преобразования нч сигналов в вч сигналы, уси-
литель мощности модулированных колебаний и устрой-
ство подключения его к линейной части тракта. Такое
подразделение станционной части вч тракта независи-
мо от месторасположения преобразующих и усилитель-
ных устройств вч сигналов основано на том, что этот
комплекс устройств остается, по существу, одним и тем
же и лишь конструктивно оформляется либо в виде еди-
ного мощного передающего устройства, либо в виде пре-
образующего устройства малой мощности, расположен-
ного на одном станционном объекте, и мощного усили-
теля модулированных колебаний на другом станционном
объекте, соединенных между собой какой-либо линией.
При этом, как правило, требования по электрическим па-
раметрам (мощность, качественные показатели), предъ-
являемые к этому комплексу устройств, едины независи-
мо от территориального расположения составных уст-
ройств этого комплекса.
Структура сети ПВ определяет построение станцион-
ной части тракта системы ТПВ.
Рассмотрим различные варианты совместного или
раздельного расположения преобразовательных и усили-
тельных устройств па станционных объектах системы ПВ
При централизованной сети ПВ станционная часть
вч тракта имеет единственное решение, в котором пере-
датчики вч сигналов П2 и Пз устанавливаются на стан-
ции проводного вещания и соответственно станционная
часть тракта начинается входом передающего устрой-
ства и заканчивается выходом устройства подключения
передатчиков (рис. 2.8).
При децентрализованной сети проводного вещания с
двухзвенной распределительной сетью возможны два
варианта построения станционной части вч тракта.
В первом варианте (рис. 2.9) на ЦСПВ, кроме оборудо-
вания нч тракта АПУ, устанавливаются маломощные пе-
50
редатчики П2 и П3 (генератор — модуляторы), и по одной
соединительной линии (сл) нч и вч сигналы подаются
на усилительную станцию, на которой производится
Станция ПВ
Рис. 2.8. Построение станционной части тракта
для централизованной сети проводного вещания
окончательное усиление вч сигналов по мощности усили-
телями модулированных колебаний (УМК) с дальней-
шей передачей их через устройство подключения усилп-
Рис. 2.9. Первый вариант построения станци-
онной части тракта для децентрализованной
сети проводного вещания
телей (УПУ) в двухзвенную сеть ПВ. При этом усиле-
ние вч сигналов может быть совместное (широкополос-
ное) или раздельное (канальное). Как показала прак-
тика ТПВ, наиболее рациональным является канальное
усиление при необходимости получения значительной
выходной мощности (несколько ватт, десятки ватт). Для
получения раздельного усиления нч и вч сигналов без
ухудшения помехозащищенности каждого тракта на
входе УНЧ включается фильтр нч, а на входе усилите-
лей модулированных колебаний — полосовые фильтры.
Устройство подключения усилителей аналогично по
своим функциям и схемному решению УПП.
51
Во втором варианте 'построения станционной части
вч тракта (рис. 2.10) мощные передатчики П2 и Пз вхо-
дят в состав усилительной станции, и нч сигналы всех
программ подаются раздельно с центральной станции по
соединительным линиям на УНЧ и передатчики. Стан-
Цснтралкная
станция
Усилителкная
станция
Рис. 2.il0. Второй вариант построения станционной части тракта
для децентрализованной сети
ционная часть тракта в этом случае полностью соответ-
ствует варианту, показанному на рис. 2.8.
В данном варианте на центральной станции произво-
дится формирование нч сигналов каждой программы по-
средством усилителей аппаратуры АПУь АПУ2, АПУ3, и
по соединительным линиям ель сл2, слз нч сигналы по-
даются на усилительные станции. Основное отличие
между двумя последними вариантами с точки зрения
использования исходных средств проводного вещания
состоит в том, что в первом варианте (рис. 2.9) требует-
ся, в принципе, одна ел для подачи всех программ с
центральной станции на усилительные станции, в то
время как во втором варианте минимальное число этих
линий должно быть равно числу передаваемых про-
грамм. По совокупности устройств, входящих в состав
центральной и усилительной станций, первый вариант
является также более предпочтительным. Маломощные
передатчики П[ и П2 на центральной станции не сложнее,
если не проще, усилителей низкой частоты АПУ2 и АПУз,
а усилители УМКг и УМК3 вместе с входными полосо-
выми фильтрами существенно проще мощных передат-
чиков П1 и П2 на усилительной станции ввиду того, что
такие же УМК входят в состав передатчиков П] и П2
(рис. 2.10), но входные полосовые фильтры гораздо про-
бе
ще всех предварительных генераторов, усилителей, 'пре-
образователей. Преимуществом первого варианта явля-
ется наличие одного передающего устройства с данной
несущей частотой на весь город. Это обстоятельство поз-
воляет исключить возможные биения между несущими
частотами при наличии в одном городе нескольких одно-
типных передатчиков вследствие отклонений несущих
частот и наличия паразитных связей между линиями
ПВ. Кроме того, образование AM сигналов в одном
пункте, на центральной станции, оправдывается обеспе-
чением более высоких качественных показателей и осу-
ществлением более строгого контроля AM сигнала.
Возможности использования первого или второго ва-
рианта построения станционной части вч тракта для де-
централизованной системы ПВ определяются характери-
стиками сл, а именно затуханием и переходным затуха-
нием этих линий, а также наличием в смежных линиях
сигналов, попадающих в частотный спектр передавае-
мых по сл сигналов ТПВ. В этом смысле передача сиг-
налов с центральной станции на усилительные станции в
исходном нч спектре является более доступной и прове-
ренной, так как затухание телефонных пар, арендуемых
для линий подачи программ (сл), в нч спектре значи-
тельно ниже, а переходное затухание в этом спектре зна-
чительно выше аналогичных характеристик в вч спект-
ре. Применение вч систем КРР и ИКМ на линиях меж-
станционной связи ГТС затрудняет в ряде случаев ис-
пользование сл для передачи вч сигналов ТПВ.
Основными станционными объектами децентрализо-
ванной сети ПВ с трехзвенной сетью являются централь-
ная станция, ОУС, ТП. Коммуникациями, связывающи-
ми эти объекты, являются: соединительные линии меж-
ду центральной и опорными станциями; соединительные
линии между центральной станцией и трансформатор-
ными подстанциями; магистральные фидерные линии
между опорными станциями и трансформаторными под-
станциями.
Большее число станционных объектов и коммуника-
ций между ними определяют большее число вариантов
построения системы ТПВ. Однако принцип построения
этих вариантов такой же, как и при децентрализованной
сети с двухзвенными сетями, и заключается в раздель-
ном или совместном использовании преобразующих и
оконечных усилительных устройств станционной части
53
тракта. В представленных четырех 'практически возмож-
ных вариантах построения ®ч тракта — в двух случаях
вч сигналы необходимой мощности создаются на ОУС
(рис. 2.11 и 2.12) и в дв\ х вариантах — на ТП (рис. 2.13
и 2.14).
Рис. 2.1:1. Построение станционной части тракта с передатчиками
на ЦС и усилителями на ОУС
Рис. 2.12. Построение станционной части тракта для трехзвенной
сети с мощными передатчиками на ОУС
Рис. 2ЛЗ. Построение станционной части тракта с маломощными
передатчиками на ОУС и усилителями на ТП
54
источники программ
Опорная
усилительная станция
Рис. 2.14. Построение станционной части тракта с передатчиками
на ЦС in усилителями ма ТП
Первые два варианта построения станционной части
вч тракта для децентрализованной сети с трехзвенной
сетью (рис. 2.11 и 2.12) полностью аналогичны соответ-
ствующим вариантам децентрализованной сети с двух-
звенной сетью (рис. 2.9 и 2.10). Отличие состоит только
в том, что вместо 'распределительных фидерных линий
к выходу усилительной станции подключены магистраль-
ные фидерные линии. В этих двух вариантах ТП выпол-
няет функцию транзитного тракта пассивной передачи
нч и вч сигналов из магистральной фидерной линии в
распределительные фидерные линии. В соответствии с
этим назначением ТП должна решать задачу согласова-
ния волнового сопротивления магистральной фидерной
линии с входным сопротивлением сети распределитель-
ных фидерных линий по вч сигналам. Это согласование
производится путем обхода по вч сигналам нч трансфор-
матора обходным устройством ОУТП, представляющим
собой фильтр вч с согласующим трансформатором. Для
предотвращения шунтирования трансформатором вч сиг-
налов со стороны его входа и выхода подключены фильт-
ры нч (ФНЧВХ и ФНЧвых) с высокими входными сопро-
тивлениями по вч сигналам.
В этих двух вариантах на магистральную фидерную
линию и обходное устройство ТП возлагается задача пе-
редачи мощности и качественных показателей AM сиг-
налов с усилительной станции в распределительные фи-
дерные линии с наименьшими потерями. Поэтому нс-
55-
пользование данных .вариантов будет предпочтительным
при наличии однородных магистральных фидерных ли-
ний с малым затуханием и распределительных фидер-
ных линий с небольшим разбросом величин затухания.
Однако в реальных условиях большинства городских се-
тей ПВ указанные требования, как правило, не удовлет-
воряются. Это вполне естественно, поскольку исходная
есть ПВ не предъявляет таких жестких требований к
данным частям тракта по передаче нч сигналов, так как
ни число кабельных вставок на магистральной фидерной
линии (МФ), ни число распределительных фидерных
линий (РФ), подключенных к ТП в пределах нормы
(не более 10 РФ), не оказывают существенного влияния
на передачу мощности и качественные показатели нч
сигналов. При передаче вч сигналов затухание в МФ
возрастает, кабельные вставки требуют обработки либо
посредством компенсации их емкости, либо посредством
согласования их волнового сопротивления с волновым
сопротивлением воздушных участков МФ, что, однако,
сопровождается некоторыми потерями мощности вч сиг-
налов в этих компенсирующих и согласующих устрой-
ствах. Колебание числа подключенных к ТП распреде-
лительных фидерных линий, а следовательно, колебание
их общего входного сопротивления не позволяет во всех
случаях нагрузки ТП получить полное согласование
МФ с входным сопротивлением ТП для вч сигналов.
Отсутствие полного согласования МФ с входным сопро-
тивлением ТП приводит к увеличению потерь мощности
при передаче.
Коэффициент полезного действия Поус-тп тракта
выход передатчика (или УМК на ОУС) — выход ТП
определяется выражением
^оус-тп = ^упп Пмф ’lynTn* ^.4)
гдет1упп> Лмф* Луптп — коэффициенты полезного дей-
ствия соответственно устройства подключения передат-
чиков (или устройства подключения усилителей), маги-
стральной фидерной линии, устройства подключения
трансформаторной подстанции.
При реальных значениях г] Упп и 'Пуптп > равных 0,7,
и при затухании в МФ из биметалла, равном 1, дБ,
Лоус-тп =0>4, а для средней длины при затухании 4 дБ
Лоус-тп =0>2-
56
При наличии кабельных вставок с устройствами сог-
ласования (СУ) и компенсации (КУ) коэффициент по-
лезного действия этого тракта
Яоус—тп = Яупп Чмф ’Icy Яку Якв Яуптп’ ^-5)
где т]су, т]ку, т]кв—коэффициенты полезного действия
согласующего, компенсирующего устройств, кабельных
вставок; п — число согласующих устройств; т — число
компенсирующих устройств; р — число кабельных вста-
вок.
При этих условиях г] оу с- тп достигает значения 0,1.
Таким образом, в реальных условиях МФ с ТП не обес-
печивают передачу мощности вч сигналов без существен-
ных потерь, как это имеет место в трехзвенной сети для
нч тракта, более того, значительная часть мощности те-
ряется в этом тракте. Качественные показатели этого
тракта также претерпевают изменения в связи с тем, что
практически отсутствует возможность полного согласо-
вания МФ с входным сопротивлением ТП во всей по-
лосе модулирующих частот AM сигнала для двух про-
грамм при колебаниях сопротивления нагрузки ТП по
модулю и углу. Представленные на рис. 2.15—2.18 зави-
симости входного сопротивления ТП ZBX, его фазового
тивлетая нагрузки ZH ('нагрузка активная)
Рис. 2.16. Зависимость фазового угла <рвх вход-
ного сопротивления ОУТП от сопротивления на-
грузки ZB (нагрузка активная)
Рис. 2.17. Зависимость К и ZBX ОУТП от ZH (на-
грузка комплексная)
угла и отношения выходного и входного напряжений TII
Uи!UI для несущих частот 78 и 120 кГц при разном со-
противлении нагрузки наглядно показывают невозмож-
ность получения согласованного режима работы МФ с
58
ТП для данных ограниченных частотных условий (только
для несущих частот) при возможных колебаниях ZH в
пределах 50—100 Ом. Судя но представленным противо-
Рис. 2.18. Зависимость <рвх входного сопротив-
ления ОУТП от Z,, (нагрузка комплексная)
положным зависимостям ZBX (Zn) для несущих частот 78
и 120 кГц, этот противоположный характер сохранится
для боковых полос fo±F AM сигнала, что затрудняет со-
гласование и получение равенства условий для передачи
боковых частот AM сигнала, особенно с повышением
модулирующей частоты F.
Различие условий прохождения боковых частот при-
водит к нелинейным искажениям огибающей AM сигна-
ла, а следовательно, к нелинейным искажениям после
детектирования.
Частотные искажения боковых частот AM сигнала
(завал боковых частот относительно несущей частоты)
приводят к появлению частотных искажений нч сигнала
(завал высоких звуковых частот). Кабельные вставки
МФ с устройствами обработки неизбежно вносят частот-
ные и фазовые искажения AM сигнала, так как полное
согласование или компенсация во всей полосе частот
AM сигнала практически недостижимы.
Таким образом, в реальных условиях пассивный уча-
сток тракта МФ—ТП по вч сигналам не соответствует
важному требованию сети ПВ — максимальной передаче
мощности при минимальных искажениях качественных
показателей сигнала. В таки?: условиях трудно получить
показатели высокого класса качества. Поэтому, несмотря
59
на структурную простоту рассмотренных вариантов, вы-
раженную небольшим числом мощных устройств вч сиг-
налов (усилителей модулированных колебаний или пере-
датчиков), расположенных на ОУС, заслуживают рас-
смотрения другие возможные варианты построения стан-
ционной части тракта в рамках станционных объектов
ПВ для обеспечения абонентов гарантированными уров-
нями вч сигналов и более стабильными и высокими ка-
чественными показателями. Примером такого построения
могут служить варианты расположения оконечных мот
ных усилителей модулированных колебаний на трансфор-
маторных подстанциях (рис. 2.13 и 2.14).
В варианте рис. 2.13 на усилительной станции уста-
навливаются преобразующие маломощные устройства вч
сигналов П2 и П3, которые подключаются к МФ посредст-
вом УПП. AM сигналы каждой программы выделяются
посредством полосовых фильтров ФП2 и ФП3 и усилива-
ются усилителями УМКг и УМК3. Объединение нч и вч
сигналов производится посредством устройства подклю-
чения усилителей УПУ. Низкочастотный тракт содержит
на входе трансформатора фильтр нижних частот (ФНЧ),
основным назначением которого является устранение об-
ратной связи между выходом и входом усилителей УМК.
В данном варианте построения станционной части вч
тракта МФ представляет собой для двух программ про-
должение тракта подачи программ с той лишь разницей,
что эти программы передаются в виде AM вч сигналов.
Поэтому к МФ не предъявляется жестких требований по
затуханию, амплитудно-частотным и фазовым искажени-
ям в полосе AM сигнала, так как эти параметры компен-
сируются усилителями УМК и могут быть скорректиро-
ваны частотными корректорами. Состояние нагрузки ТП
по вч сигналам не оказывает влияния на режим работы
МФ. МФ линия может работать в ряде случаев без
сложной, трудоемкой обработки кабельных вставок ком-
пенсирующими и согласующими устройствами. Эта обра-
ботка необходима только в тех крайних случаях, когда
вч устройствами ТП не удается полностью устранить за-
тухание МФ и скорректировать искажения. При резер-
вировании ТП со стороны МФ для исключения возмож-
ной разницы между уровнями вч сигналов и амплитудно-
частотными характеристиками одного вч канала при пе-
реходе с одной МФ на другую в каждый вч тракт вво-
дятся корректоры и регуляторы для коррекции частотных
.60
искажений и установки единого выходного уровня для
каждой МФ. Построение вч трактов ТП для этого случая
показано на рис. 2.19. Переключатели П1—П5 связы-
Трачсфооматорноя подстанция
Рис. 2.19. Построение вч трактов ТП с усилителями при резерви-
ровании МФ
TtnHnif t^d Touufidj
ваются с существующей автоматикой ТП, подключающей
их к той или иной МФ, и соответственно подключаются
те или иные корректоры К2-1 или К2-2 одного вч тракта
и Кз-i или К3-2 другого вч тракта. Аналогично переклю-
чаются регуляторы уровня P2_i—Р2-2, Р3-1—Р3-2, обеспе-
чивающие единый режим работы с каждой МФ после ра-
зовой коррекции и регулировки вч трактов ТП. Незави-
симость режима работы МФ от нагрузки ТП в этом ва-
рианте построения позволяет добиться лучшего режима
работы распределительных фидерных линий. Поскольку
РФ имеют большие колебания по затуханию вч сигналов,
от 1 до 24 дБ, то для более рационального распределения
уровней вч сигналов между РФ и снижения необходимой
мощности усилителей УМК распределительные фидерные
линии можно группировать по величинам затухания, на-
пример, группы с затуханиями 0—9 дБ — 5 РФ; 9—
18 дБ — 4 РФ; 18—24 дБ — 1 РФ. Эти группы создают-
ся посредством использования устройств подключения
усилителей УПУЬ УПУ2, УПУ3 (рис. 2.19) с различными
коэффициентами трансформации. Это позволит вырав-
нить уровни вч сигналов на распределительной сети за
счет снижения числа РФ с максимальными входными
61
уровнями, что, в свою очередь, уменьшит перепад уров-
ней вч сигналов между различными абонентскими точ-
ками ТПВ. Вместе с тем возможность подачи более вы-
сокого уровня на некоторые РФ с большим затуханием
обеспечивает большую дальность действия по вч сигна-
лам во многих случаях без применения промежуточных
усилителей на РФ. Последнее обстоятельство получит
решающее значение при организации ТПВ в населенных
пунктах, примыкающих к городу и получающих от горо-
да нч программу. В целом снижение уровней вч сигна-
лов на МФ (в основном) и большом числе РФ уменьшит
возможность помех со стороны вч сигналов радиовеща-
тельному приему.
В варианте построения станционной части тракта с
усилителями УМК на ТП (рис. 2.14) в качестве вч трак-
та подачи программ используется соединительная линия
между центральной станцией ПВ и ТП. Нч и вч тракты
независимы друг от друга вплоть до выхода ТП. При
этом исключается возможность появления взаимных по-
мех между пч и вч трактами па участке ЦСПВ—ТП, уп-
рощается построение усилительной станции. Наличие
одной линии подачи вч сигналов позволяет вдвое сокра-
тить число корректоров и регуляторов против схемы
рис. 2.19. Устройства подключения усилителей У ПУ вы-
полняют ту же роль, как на рис. 2.19. Несмотря на воз-
можное большое затухание вч сигналов в сл, являющих-
ся нч телефонными кабелями, реализация этого вариан-
та возможна, так как вч тракт ТП, не связанный по вхо-
ду с нч трактом, позволяет получить достаточно большой
коэффициент усиления порядка 40—50 дБ. Поэтому ос-
новным фактором, определяющим возможность использо-
вания данного варианта, является помехозащищенность
вч сигналов и сл от вч систем уплотнения ГТС (КРР,
ПКМ). Мощность, выходные уровни передатчиков П2 и
П3 на ЦУС должны определяться числом подключенных
сл и их затуханиями.
Использование вариантов построения станционной
части тракта с усилителями па ТП позволит перейти на
полную транзисторизацию оборудования вч трактов, так
как существенно снижаются максимально необходимые
исходные'.мощности вч сигналов, например, с 200—400 Вт
на ОУС до 10—15 Вт на ТП. Станционное оборудование
вч трактов становится унифицированным и пригодно од-
новременно для сетей ПВ любой структуры.
62
Из числа рассмотренных вариантов практическое при-
менение в существующей системе ТПВ нашли варианты
с установкой передатчиков на усилительной станции
централизованной системы (рис. 2.8), на усилительных
•станциях децентрализованной системы с двухзвенной
сетью (рис. 2.10), на опорных усилительных станциях
трехзвенной сети (рис. 2.12). Применение указанных ва-
риантов в период становления системы ТПВ является
вполне естественным и оправданным, так как при внед-
рении системы ТПВ в больших городах указанные вари-
анты требовали меныпего числа активных станционных
устройств.
Варианты построения станционной части тракта с
установкой усилителей на ТП появились спустя значи-
тельное время после начала внедрения системы ТПВ
(36, 37J как следствие возникших трудностей реализации
энергетических и качественных показателей вч трактов
при обнаруженной в крупных городах необходимости по-
вышения выходных мощностей передатчиков с 200 Вт до
400 Вт, в отдельных случаях — установки промежуточ-
ных усилителей на РФ, трудностях обработки разнооб-
разных кабельных вставок. Современный технический
уровень позволяет создать простые и надежные усилите-
ли для установки па ТП.
2.8. ПОСТРОЕНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ ВЧ
ТРАКТА
Под линейной частью вч тракта понимается
вся совокупность линейных сооружений и вч устройств,
находящихся между последним станционным объектом,
создающим вч сигналы заданной мощности, и входом
приемного устройства.
В принятой системе ТПВ линейная часть тракта в
трехзвенной сети включает в себя магистральные фидер-
ные линии (МФ), трансформаторные подстанции
(ТП), распределительные фидерные линии (РФ), або-
нентские трансформаторы (АТ), абонентские линии
(АЛ) или домовые сети при использовании индивидуаль-
ных приемных устройств. В двухзвенной сети линейная
часть вч тракта начинается соответственно распредели-
тельными фидерными линиями. При использовании груп-
повых приемных устройств линейная часть тракта закан-
чивается абонентским трансформатором.
Требования, предъявляемые к линейной части вч
тракта, состоят в передаче вч сигналов от станции ПВ до
63
входа приемных устройств с наименьшими энергетичес-
кими потерями и искажениями AM сигналов. Учитывая,
что используемая для передачи вч сигналов сеть ПВ не
предназначалась для этой цели, требуется проведение
ряда мероприятий на сети ПВ по организации вч трак-
тов. Специфика передачи вч сигналов по линиям ПВ
заключается в том, что, в отличие от передачи нч сигна-
лов, основная мощность вч сигналов теряется в линиях,
и поэтому мощность станционных активных вч устройств
(передатчиков, усилителей) определяется только линия-
ми, а не приемными устройствами, как в нч тракте.
Второй особенностью поведения линий при передаче
вч сигналов является то обстоятельство, что линии ПВ
соизмеримы по длине с длиной волны передаваемых не-
сущих частот 3800 и 2500 м, для них присущ другой ха-
рактер режима работы, зависящий от длины линии и со-
противления нагрузки в конце ее. Третья особенность
работы линий состоит в том, что они, за исключением
магистральных фидерных линий, нс являются электриче-
ски однородными из-за наличия различных материалов
проводов, отводов, распределения нагрузки по длине.
Наличие кабельных вставок на МФ исключает и эти
линии из числа однородных длинных линий. Распредели-
тельные фидерные и абонентские линии, как правило,
являются неоднородными, так как фидерные линии по
всей длине нагружены абонентскими трансформаторами
и имеют фидерные отводы, а абонентские линии имеют
домовые отводы. Кроме того, важным фактором является
получение одинаковых, или мало отличающихся, напря-
жений вч сигналов обоих каналов на абонентской розет-
ке вдоль всей распределительной фидерной линии. Таким
образом, только с точки зрения передачи вч сигналов,
без выяснения помехозащищенности вч сигналов от нч
сигналов и эфирных помех, видно, что линии передачи вч
сигналов являются наиболее критичным элементом в
структуре вч трактов. В зарубежных системах МПВ по
ГТС решение линейной части тракта МПВ представляет
значительно меньшую трудность, так как абонентские
линии ГТС представляют собой однородные линии с на-
грузкой в конце.
Подготовка линейной части сети ПВ для создания вч
тракта состоит в применении необходимых вч устройств
для получения оптимальных условий передачи вч сиг-
налов.
•4
Весь комплекс мероприятий по оптимальной передаче'
вч сигналов по линиям определяется вч обработкой рас-
пределительных фидерных линий, трансформаторной
подстанции и магистральной фидерной линии.
Высокочастотная обработка магистральных фидерных
линий производится только при наличии кабельных
вставок применением компенсирующих и согласующих
устройств КУ-М и СУ-М. Вч обработка ТП производит-
ся во всех случаях подключением вч устройства УПТП.
На распределительных фидерных линиях вч обработке
подлежат кабельные вставки посредством вч устройств
КУ-Р и СУ-Р, фидерные отводы — посредством вч авто-
трансформаторов АТО.
При недостаточных напряжениях вч сигналов на або-
нентской сети производится вч обработка абонентских
трансформаторов путем подключения обходных уст*
ройств ОУА. В конце РФЛ включается согласующее со*
противление (СС), равное среднеарифметическому экви-
валентных волновых сопротивлений линии ZB3 (см. при-
ложение 2) на несущих частотах 78 и 120 кГц.
Схема построения линейной части вч тракта, приме-
няемая на практике, приведена на рис. 2.20.
Магистральная
I фидерная линия
Раг.пржлитеньная
фидерная линия
Рис. 2.20. Построение линейной -части вч тракта системы ТПВ
Следует отметить, что равенство напряжений несущих
частот для всех точек сети ТПВ позволило бы упростить
приемные устройства и их эксплуатацию. Кроме того, ПВ
как более качественное вещание по сравнению с эфир-
ным должно обеспечивать своих абонентов более равны-
ми уровнями сигналов независимо от их расположения
по длине распределительной фидерной линии. Если по
пч сигналам разброс уровней па абонентских точках на-
3—166
65
Ходится в пределах 3 д!э, то по вч сигналам этот разброс
достигает более 20 дБ (от 0,25 до 3 В), при этом между
уровнями двух несущих частот допускается разброс до
10 дБ. Большой допустимый разброс уровней вч сигна-
лов между абонентскими точками вызывает необходи-
мость введения в индивидуальные приемные устройства
установочных регуляторов со значительным диапазоном
регулирования, что усложняет приемные устройства и их
эксплуатацию. Разброс уровней между несущими час-
тотами на розетке абонентской точки, как показано в
зависимости (2.3), также усложняет и удорожает прием-
ное устройство.
Усложнение вызвано тем, что избирательные уст-
ройства приемника должны обеспечить требуемую поме-
хозащищенность при худшем отношении уровней помехи
и сигнала, т. е. в данном случае при превышении уровня
помехи над уровнем сигнала па 10 дБ.
Установку уровней вч сигналов следует производить
по возможности ближе к абонентским точкам, так как
удаленная от абонентских точек установка единых уров-
ней не позволяет устранить разброс уровней, который
накапливается по длине линии. Поэтому наиболее выгод-
ной представляется установка уровней вч сигна-
Рис. 2.21. Установка
корректоров уровней
вч сигналов на домо-
лов в начале домовой сети (рис.
2.21), затухание которой невелико
для несущих частот. Установка уров-
ней вч сигналов может быть произ-
ведена регуляторами вч сигналов
Pi и Р2 соответственно на 78 и
120 кГц, установленными в начале
домовой сети.
Принцип регулировки уровней
вч сигналов состоит в том, что ме-
няется коэффициент передачи дели-
теля, состоящего из переменного со-
вой сети
противления регулятора и 'входного
сопротивления домовой сети.
Регулятор, помимо переменного сопротивления, со-
держит цепи для обхода его по нерегулируемым нч и вч
сигналам. Таким образом, производится раздельная ре-
гулировка и установка уровней вч сигналов посредством
снятия избыточных напряжений.
66
Возможный разброс уровней несущих частот при.
установке данных регуляторов будет определяться толь-
ко параметрами домовой сети и может составить не бо-
лее 5 дБ для каждой несущей частоты (в настоящее вре-
мя допускается 21 дБ) и не более 4 дБ между несущими
частотами (вместо допустимых сейчас 10 дБ).
Используемые в настоящее время принципы и уст-
ройства вч обработки сетей ПВ не позволяют в достаточ-
ной мере получить равенство напряжений на всех або-
нентских розетках.
Подробное описание подготовки линейной части трак-
та сети ПВ для передачи вч сигналов дается в гл. 7, а
нормирование вч устройств и линий — в гл. 3.
2.9. ПОСТРОЕНИЕ ПРИЕМНОЙ ЧАСТИ ВЧ
ТРАКТА
Приемная часть системы ТПВ определяется
структурой застройки города: многоквартирные или ма-
локвартирные дома, категориями зданий по их назначе-
нию (жилые дома, административные здания, гостиницы,
общежития, больницы),
а также капитальными
затратами и эксплуата-
ционными характерис-
тиками, необходимо
для создания и обслу-
живания того или ино-
го вида приемной сети;
интересами абонентов.
Исходя из указан-
ных факторов, возмож-
ны два варианта пост
роения приемной части
тракта ТПВ: с индиви-
дуальными (рис. 2.22)
и групповыми «прием-
ными устройствами
(рис. 2.23). Вариант с
индивидуальными при-
емными устройства-
ми «наиболее оправ-
дан технически «и экэ-
'аспределитсльная фидерная линия
ЯТ
Индивидуальный,
приемник
к огр -------
Эл. сеть *
Приемник Однопрограммный
приставка громкоговоритель
Эл сеть
РВприемник
Прист едка (ТВ приемник,
-------------------•магни-
— тофон,
хзпектрп-
I Фон)
Эл сеть
Рис. 2.22. Построение приемной
части тракта с индиаидуалыньтми
приемными устройствами
67
номичес-ки для мало-
квартирных жилых
домов, групповые
приемные устройства
наиболее целесооб-
разны для админи-
стративных, общест-
венных зданий, гос-
тиниц, общежитий,
больниц. особенно
при их внедрении во
во вновь строящихся
зданиях. Если рас-
сматривать этот воп-
Распределительная фидерпия линия
проеримм
Рис. 2.23. Построение приемной
части тракта с групповыми прием-
ньвм1и устройствами
рос с точки зрения интересов абонентов, то вариант с
групповыми приемными устройствами для абонентов яв-
ляется более предпочтительным. При установке группо-
вых приемных устройств тип приемного устройства (одно-
программный громкоговоритель) не меняется, требуется
лишь добавление к нему переключателя программ. По-
этому от абонентов не требуется значительных дополни-
тельных расходов по приобретению новых приемных уст-
ройств, и эксплуатация имеющегося однопрограммного
громкоговорителя остается предельно простой, имеющей
только две необходимые функции — выбор программ и
регулировку громкости. При варианте с индивидуальны-
ми приемными устройствами абонент для приема двух
дополнительных программ должен приобретать индиви-
дуальный приемник более высокой стоимости, и его ус-
тановка усложняется необходимостью подключения при-
емника в электросеть и дополнительной регулировкой
входного уровня вч сигналов посредством установочных
регуляторов приемника. С другой стороны, для эксплуа-
тационных предприятий ПВ построение приемной сети с
индивидуальными приемными устройствами представ-
ляет наименьшую трудность, так как в этом случае або-
нентская сеть остается без изменений и все работы на
домовой сети сводятся к обеспечению нормальных уров-
ней вч сигналов и устранению плохих контактов — ис-
точников помех. При этом эксплуатационная ответствен-
ность за приемные устройства лежит на самих абонен-
тах, владельцах приемников.
При внедрении групповых приемных устройств в жи-
лых зданиях на эксплуатационные предприятия ПВ ло-
68
жится обязанность но приобретению групповых прием-
ных устройств, установке их, переоборудованию домовой
сети в трехпарную с приобретением и.прокладкой трех-
парного кабеля и установкой разветвительных коробок
и переключателей программ. Эксплуатационная ответст-
венность за групповые приемные устройства также ле-
жит па предприятиях ПВ. В зданиях административно-
общественного сектора выбор варианта построения при-
емной части тракта определяется наименьшими капи-
тальными и эксплуатационными расходами, так как не-
зависимо от типа приемных устройств все расходы не-
сут организации-потребители.
Вариант с индивидуальными приемными устройства-
ми (рис. 2.22) может быть решен с использованием раз-
личных видов устройств для приема программ ПВ. Эти
индивидуальные приемные устройства можно разделить
па два типа: индивидуальные приемники (трехпрограм-
мные громкоговорители), предназначенные специально
для приема программ ТПВ, и комбинированные устрой-
ства, состоящие из каких-либо звуковоспроизводящих
устройств (радиовещательных приемников, магнитофо-
нов, электрофонов, абонентских громкоговорителей) и
приставок к ним для приема программ ТПВ. Индивиду-
альный приемник представляет собой цельное закончен-
ное устройство с совокупностью всех электрических и
акустических элементов, предназначенных для приема
всех трех программ ТПВ. Прием нч программы в суще-
ствующих трехпрограммпых громкоговорителях осуще-
ствляется также, как в одпопрограммных громкоговори-
телях. Приставки к имеющимся звуковоспроизводящим
устройствам представляют совокупность дополнительных
электрических элементов, необходимых для приема вч
или всех программ ТПВ.
Приемник-приставка к однопрограммному громкого-
ворителю представляет собой приемно-усилительное уст-
ройство для приема вч сигналов, прием нч сигналов осу-
ществляется непосредственно на однопрограммный гром-
коговоритель.
Приставка к радиовещательным, телевизионным при-
емникам, магнитофонам и электрофонам представляет
собой приемное устройство, оканчивающееся детектором
AM сигналов. В качестве усилительного тракта нч ис-
пользуются УНЧ вышеуказанных звуковоспроизводящих
устройств. Низкочастотная программа может принимать-
«9
ся как через усилитель нч, так и непосредственно на
громкоговорители. Все индивидуальные приемные уст-
ройства также, как и однопрограммные громкоговорите-
ли, подключаются к домовой сети через ограничитель-
ный резистор Rorp-
Из всех рассмотренных индивидуальных средств
приема программ ТПВ основное развитие получили ин-
дивидуальные приемники (трехпрограммные громкого-
ворители). Приставки, несмотря на свою более низкую
стоимость, не получили широкого распространения из-за
неудобств, связанных с подключением всех устройств и
отсутствием единого конструктивного оформления при-
ставок со звуковоспроизводящими устройствами. Однако
в дальнейшем наиболее перспективным представляется
совмещение приставок с магнитофонами и электрофона-
ми, не имеющих, в отличие от РВ и ТВ приемников, соб-
ственных источников приема вещательных программ.
Приставку ТПВ наиболее целесообразно встроить в маг-
нитофон (используемый для записи программ, переда-
ваемых по сетям ТПВ).
Домовая сеть при подключении трехпрограммных
громкоговорителей, как правило, не подвергается какой-
либо обработке, если затухание несущих частот в ее про-
водах не превышает 5 дБ. В абонентской сети много-
этажных домов величина затухания может оказаться
выше допустимого значения, тогда требуется соответст
вующая замена проводки стояка.
Вариант приемной части с групповыми приемными
устройствами (рис. 2.23) характеризуется передачей сиг-
налов каждой программы по домовой сети в спектре
звуковых частот; условия передачи этих сигналов по до-
мовой сети для всех программ одинаковы и определяют-
ся электрическими нормами для однопрограммного ПВ.
Групповой приемник состоит из двух приемников (па
каждый вч канал), обеспечивающих необходимую выход-
ную мощность по нч. По пч программе домовая сеть под-
ключается непосредственно к абонентскому трансформа-
тору (через обходную цепь в групповом приемнике). В
абонентском устройстве рекомендуется применять один
ограничительный резистор Rorp, устанавливая его после
переключателя программ. Применение Rorp в каждой па-
ре (до переключателя программ) увеличивает число со-
противлений и усложняет конструкцию разветвительной
коробки.
70
Следует отметить то, что групповые приемные уст-
ройства позволяют обеспечить более высокое качество
воспроизведения, чем индивидуальные. В групповых
приемниках экономически оправданы различные схемные
дополнения и усложнения, позволяющие улучшить каче-
ственные и эксплуатационные показатели, так как при
этом доля дополнительных расходов, приходящихся на
одну точку, ничтожна, а эффект существенный. Это об-
стоятельство позволило ввести в групповые приемники
относительно сложную автоматическую регулировку
уровня и получить достаточно равные и стабильные
уровни всех трех программ при неравенстве и неста-
бильности уровней вч сигналов на входе группового
приемника.
Внутридомовая сеть трехпарпой проводки от группо-
вого приемника более надежна, чем однопарная сеть с
индивидуальными приемниками, на которой более ска-
зывается влияние плохих контактов.
Массовое внедрение тех или иных приемных уст-
ройств системы ТПВ позволяет изменить взгляд на ис-
ходный нч канал. С ростом внедрения приемных уст-
ройств ТПВ происходит разгрузка нч тракта, поэтому
при достаточно оснащенной сети приемниками ТПВ мож-
но ставить вопрос о пересмотре нормирования и проек-
тирования сетей и станционных объектов системы ТПВ,
и при этом можно считать, что основным критериев*! нор-
мирования и проектирования сетей ТПВ будут вч тракты.
В дальнейшем для улучшения показателей нч тракта
представляется целесообразным использование усили-
теля трехпрограммного громкоговорителя и для нч
тракта.
При этом становится возможным повышение в не-
сколько раз входного сопротивления абонентских уст-
ройств но нч сигналам, компенсация затухания нч сиг-
налов в сети, повышение выходной мощности и регули-
ровка тембра. Повышение входного сопротивления по-
зволяет еще больше разгрузить сети ПВ и станционные
усилители и снизить уровни переходных помех с нч трак-
та па вч тракты.
Естественно, в этом варианте индивидуального при-
емного устройства сохраняется возможность обычного
пассивного приема нч программы (при отсутствии пита-
ния от бытовой электросети или неисправности электри-
ческой схемы приемника).
71
2.10. ПОМЕХИ В СИСТЕМЕ ТПВ
Введение в систему ПВ двух дополнитель-
ных программ вещания с передачей по сети ТПВ в виде
AM сигналов в вч спектре остро ставит вопрос о помехо-
защищенности этих программ.
Понимая под помехами любые посторонние сигналы,
прослушиваемые на выходе приемных устройств систе-
мы ТПВ и учитывая различный характер имеющихся в
системе ТПВ помех и соответственно различные способы
их устранения и уменьшения, можно провести следую-
щую их классификацию:
1. По характеру восприятия па слух: внятная пере-
ходная помеха, шум, фон.
2. По виду происхождения: аддитивные и мультипли-
кативные.
3. По месту нахождения источника помехи относи-
тельно системы ТПВ: внесистемные, внутрисистемные.
4. По частотному расположению относительно спект-
ров сигналов, передаваемых в линейной части тракта си-
стемы ТПВ: внеполосные и внутриполосные.
5. По характеру воздействия между трактами систе-
мы ТПВ: с нч тракта на вч тракт, с вч тракта на нч
тракт, между вч трактами.
6. По месту происхождения в системе ТПВ: в пере-
дающих устройствах, в линейной части тракта, в прием-
ных устройствах.
В одпопрограммпом ПВ основным видом помех яв-
ляется фон переменного тока, возникающий в усили-
тельных нч устройствах или наводимый на линии ПВ от
электросетей. Однако при столь высоких напряжениях
нч сигнала, от 960 В на магистральных фидерных линиях
до 30 В на абонентской сети, и достаточно хорошей сим-
метрии линий ПВ можно считать, что система одпопро-
граммиого нч ПВ защищена от внешних помех. Помехи
типа внятной переходной помехи и шума, как правило,
имеют отношение к самим источникам информации (при-
емники вещательных программ) или трактам подачи
программ, использующим пары ГТС (ЦСПВ-ОУС).
При переходе на многопрограммную систему ПВ
принципиально изменяется положение с помехами. Наи-
более важное место занимает внутрисистемная внятная
переходная помеха, местом возникновения которой мо-
жет быть любая часть тракта системы ТПВ, начиная с
72
выхода передающих устройств и кончая приемными уст-
ройствами. Кроме того, возможно наличие внятной пере-
ходной помехи от внешних радиовещательных сигналов
близлежащего длинноволнового диапазона. При созда-
нии и внедрении существующей системы ТПВ наиболее
значительной оказалась мультипликативная помеха с нч
тракта на вч тракты, образующаяся при совместном про-
хождении нч и вч сигналов по линиям ПВ. Механизм
происхождения этой помехи, возникающей в основном в
стальных линиях, состоит в следующем.
Тот факт, что мультипликативная помеха с нч кана-
ла на вч каналы возникает в большей степени (до
—30 дБ) в стальных проводах и меньшей — в биметал-
лических (—50ч—55 дБ), позволяет сделать вывод, что
данная помеха обусловлена материалом проводника, по
которому протекают токи высоких (несущих) частот.
Как известно, с ростом частоты сечение проводника для
протекания тока сокращается и сводится к внешнему
кольцу проводника.
В биметаллических проводах это кольцо является
медным, в стальных проводах — стальным. Первичные
параметры обоих типов проводов на несущих частотах
78 и 120 кГц таковы, что дают существенное преоблада-
ние индуктивного сопротивления над активным.
Так, для стальных цепей диаметром 4 мм километри-
ческое индуктивное сопротивление А\ = 2 л/7.= 1400 Ом
па частоте 78 кГц и 2050 Ом па частоте 120 кГц, актив-
ные сопротивления на этих же частотах составляют со-
ответственно 365 и 434 Ом. Биметаллические цепи того
же диаметра на тех же частотах.имеют километрическое
индуктивное сопротивление соответственно 980 и
1516 Ом, активное сопротивление —12,2 и 14,7 Ом. При
квадратичном законе сложения индуктивных и активных
сопротивлений в данном случае можно пренебречь ак-
тивными сопротивлениями.
Близкие значения преобладающих индуктивных со-
противлений стальных и биметаллических проводов при
значительной разнице в мультипликативной помехе меж-
ду этими типами проводов позволяют сделать вывод, что
в стальных проводах индуктивность является перемен-
ным параметром, функцией протекающего тока нч сигна-
ла. Поскольку индуктивность определяется конструктив-
ными данными того или иного электрического элемента,
являющимися в данном случае постоянными, и магнит-
73
ной проницаемостью ti материалов, входящих в магнит-
ную цепь, то естественно вытекает предположение о за-
висимости магнитной проницаемости стальных проводов
па несущих частотах ци от тока нч 1а
Стальные провода обладают ферромагнитными свой-
ствами и, следовательно, для них зависимость магнитной
индукции В от напряженности ноля Н (от намагничи-
вающего тока) имеет нелинейный характер, обусловлен-
ный петлей гистерезиса (рис. 2.24).
Рис. 2.24. Пет.ти гистерезиса ферром а внятного 'мате-
риала
Индукция В не имеет однозначной связи с напряжен-
ностью поля II и определяется как величиной этой на-
пряженности, так и предысторией процесса намагничи-
вания. Так, в зависимости от направления изменения на-
пряженности поля 11 исходной петли гистерезиса одному
значению напряженности поля соответствуют значе-
ния магнитной индукции: В\, В2, В'2, Вз, В'3, В’„ B',t при
указанных трех петлях гистерезиса на рис. 2.24. Факти-
чески в реальных условиях прохождения тока нч сигна-
ла по стальной линии одному значению напряженности
поля Ht будет соответствовать бесконечное множество
значений В (от до В'ц) при условии, что петля
ACDEA соответствует максимальному току.нч сигнала.
Поэтому аппроксимация функции В(Н) с переходом к
функции ЦшГ/й,) представляется принципиально затруд-
нительной.
74
Однако, принимая во внимание, что применяемые для
проводов марки сталей являются магнитомягкими мате-
риалами с относительно узкой петлей гистерезиса, а так-
же, что изменение индуктивности соответствует измене-
нию некоторой дифференциальной магнитной проницае-
мости go = dB{dH, определяемой тангенсом угла накло-
на ветвей петли гистерезиса к оси Н, можно считать для
исходного рассмотрения процесса возникновения мульти-
пликативной помехи от нч сигнала, что (им определяется
в основном током /а и в меньшей степени предысторией
процесса намагничивания. Это допущение позволяет ап-
проксимировать функцию В(Н). Подходящей для дан-
ного случая является аппроксимация вида
В — AarctgH, (2.6)
где А — некоторая константа.
Выражая как производную взятой функции, полу-
чаем
„ = (2.7)
dH 1 + На
или, переходя к исходному аргументу /а, имеем
А
1 + с^’
(2.8)
где с — коэффициент, связывающий величины /7 и /а.
В конечном итоге, определяя последовательное сопро-
тивление стальной линии па несущих частотах 2Ла> как
функцию тока is (I), получаем выражение
"'ДО]-
1
а + ^1а (О
Таким образом, для даль-
нейшего рассмотрения процес-
са появления мультипликатив-
ной помехи можно принять
следующую упрощенную мо-
дель тракта передачи (рис.
2.25), в которой is(t)—ток нч
сигнала в линии; e^(t)—эдс
источника вч сигнала (пере-
датчика), ZB — волновое со-
противление стальной линии,
(2.9)
Рис. 2.25. Эквивалентная
схема стальной линии для
определения мультиплика-
тивной помехи
75
согласованной в конце. Для схемы следует определить
напряжение иа (t) на ее выходе:
“.<'> = <210)
В качестве исходных сигналов принимаем тональный
нч сигнал:
is (/) =/2 cos Qj / (2.11)
и амплитудномодулированный сигнал с модулирующей
частотой Q2:
(/) = £0 (1 + т cos Q.2t) cos ®0 t. (2.12)
Принимая во внимание, что Z,m пропорционально
длине линии, a Zn постоянно, и рассматривая случаи,
когда линии достаточно длинные и помеха велика, а так-
же учитывая разный характер сопротивлений 2ЛШ , близ-
кий к индуктивному, и ZB, близкий к активному, можно
считать Z™ 3>ZD и пренебречь величиной Zn в знамена-
теле (2.10).
Используя выражения (2.9), (2.10), (2.11) и (2.12),
получаем
2
(/) = Ео (1 + т cos Q2 f) cos coo1--—5----=
a + 6/2 cos2 Qj t
= E0ZB j a (1 + zncosQ2/) 4- ~ bl* (1 -|- COS2QJ /) +
4- bml*, cos Qa t 4- -L bml*, cos(2Q14-
4- Q2) t 4- -y- bml?2 cos (2Qt — Q2) / cos coo t.
(2.13)
Выражение (2.13) представляет собой AM сигнал,
промодулированный, помимо полезной частоты Q2, час-
тотами, связанными с частотой нч сигнала: 2 Qb 2Qi +
4-Q2, |2Qj—Q2|.
Полученный спектр AM сигнала па выходе рассмот-
ренного тракта представлен на рис. 2.26.
Отношение помеха/сигпал на выходе приемника для
помехи с частотой 2 Qi
76
(2.14)
а для помех с частотами |2 Qi±Q2|
1 ——у --—•' ' v. ™ -у- - . ,
Помехи. Полезный сигнал Помехи
Рис. 2.26. Спектр AM сипнала, образующийся при совместном
прохождении AM сипнала с несущей частотой <во, модулирую-
щей частотой Оз и нч сигнала с частотой £?! по стальным про-
водам
При большой нелинейности, когда выраже-
ния (2.14) и (2.15) приобретают соответственно вид:
— =— (2.16)
и С т
A=_L. (2.17)
С 2
Выражения (2.16) и (2.17) следует рассматривать как
предельную наихудшую величину отношения П/С. Фак-
тически для стальных проводов можно считать нелиней-
ность небольшой, так как опа практически не создает
нелинейных искажений нч сигнала, т. е. можно принять
оЗ> Ы q и выражения (2.14), (2.15) примут вид:
A = _L±/2. (2.18)
С 2 ат *
77
П_ _ 1 fe /2
С “ 4 а 2
(2.19!
Таким образом, отношение помеха/сигнал зависит от
Нелинейности b/а и резко, по квадратичному закону, от
тока нч (мешающего) сигнала и не зависит от амплиту-
ды несущей AM сигнала. Величина помехи с частотой
2 Qi не зависит от наличия полезной модуляции, величины
помех с частотами |2 £2i=i=Q2| пропорциональны глубине
полезной модуляции. Поэтому для частот 2 Qj отношение
помеха/сигнал и, следовательно, заметность возрастают
с уменьшением глубины полезной модуляции (рис. 2.27)
и в паузе полезного сигнала будет наихудший случай, а
для частот |2Й!±Й2| отношение помеха/сигнал остает-
Рис. 2.27. Зависимость отношения
помеха/сигнал от глубины модуля-
ции т полезного сигнала для по-
мехи с частотой 2121
ся неизменным (рис. 2.28), в
паузе этот вид помех исче-
зает вместе с сипи ал ом. При-
веденные соображения 'пока.
Ча
о
! т
Рис. 2.28. Зависимость отноше-
ния помеха/сигнал от глубины
.модуляции т полезного сигна-
ла для помехи с частотами
|2Й,±о2|
зывают, что наибольшую опасность представляет помеха
с частотой 2Qb особенно в паузе полезного сигнала.
Рассматриваемое отношение помеха/сигнал относится ко
всем уровням полезного сигнала в динамическом диапа-
зоне, так как именно оно позволяет оценить заметность
помехи при любых уровнях (глубине модуляции) полез-
ного сигнала.
В дальнейшем данное отношение помеха/сигнал бу-
дем называть мгновенным отношением, в отличие от не-
го принятое нормируемое отношение величины помехи в
паузе полезного сигнала к номинальной величине полез-
ного сигнала будем называть нормируемым (ГЦС)П.
.78
Отношение (П/С)п = 0 для помех с частотами 12 Qi±
±й2|> однако это не означает фактической незаметности
этого вида помех.
Для частот помехи 2
(—] =---------------/2 (2.20)
\ С /н 2 И^макс
Графическое представление происхождения помехи с
частотой 2 Q, показано на рис. 2.29. За один период из-
менения тока нч сигнала сопротивление (I) изме-
няется в два раза чаше вследствие симметричности
функции /«о (1) относительно оси ординат. Эта модуля-
ция сопротивления Z ,,ш с удвоенной частотой помехи и
приводит к появлению в спектре AM сигнала помехи с
частотой 2 Таким образом, можно считать процесс по-
явления мультипликативной помехи в стальных прово-
дах результатом параметрической модуляции путем из-
менения сопротивления Z Лй1 по закону
^(0=
а + ^12 (О
Представленный процесс появления мультипликатив-
ной помехи с рядом упрощений отражает лишь одну
7?
Рис. '2.30. Относительный уровень пе-
реходной помехи на стальных линиях
при обычной ЛМ (длина линии 4 км,
нагрузка — из конце, провода — сталь
4 мм)
энергетическую сторону. В целом мультипликативную
помеху стальных проводов следует определить как функ-
цию ~ Ф ( Л>> У где I — длина линии; Л — частота
нч сигнала; f0 — заданная частота несущей. Аналитиче-
ское представление зависимости величины нелинейной
переходной помехи от соотношения частот нч и вч сиг-
налов представляет большую сложность, требует опре-
деления частотной зависимости ферромагнитных свойств
стальных проводов и в настоящее время не получено.
Полученные экспериментальные данные наглядно по-
казывают зависимость относительного уровня переход-
сигнала и соотношения
частот (рис. 2.30) и
подтверждают квадра-
тичную зависимость пе-
реходной помехи от то-
ка нч сигнала.
Заметная еависи-
мость нелинейной пере-
ходной помехи от дли-
ны линии проявляется
при условии 7ЛШ >ZB,
поэтому 'можно считать,
что для стальных ли-
ний с нагрузкой в кон-
це 'величина переход-
ной помехи возрастает
пропорционально дли-
не линии (при длине
более 1 км). Для боль-
шинства реальных рас-
пределительных фидер-
ных линий с ра опреде-
ленной нагрузкой ндоль линии переходная помеха не воз-
растает пропорционально длине, так как на каждом по-
следующем участке ток нч сигнала уменьшается и тем
самым уменьшается приращение помехи относительно
неразветвленной линии.
Возникающие переходные помехи между вч сигнала-
ми из-за нелинейности проводов пренебрежимо малы
вследствие малых токов этих сигналов. Линейные транс-
форматоры практически не вносят переходных помех, что
объясняется слабым влиянием ферромагнитного мате-
риала этих трансформаторов на коэффициент передачи
на несущих частотах.
Другой причиной появления нелинейной переходной
помехи в линиях являются плохие контакты в местах сое-
динения проводов, обладающие нелинейными свойства-
ми. Механизм появления мультипликативной помехи в
плохих контактах аналогичен появлению перекрестной
модуляции в нелинейных элементах (лампах, транзи-
сторах).
К устройствам, в которых возникают мультипликатив-
ные помехи, относятся передающие устройства и тран-
зитные (промежуточные) усилители вч сигналов. В пе-
редающих устройствах нелинейная переходная помеха
возникает в выходном каскаде, как правило, между вч
сигналами путем перекрестной модуляции в нелинейных
усилительных элементах или ферромагнитных вч
трансформаторах. В транзитных усилителях этот тип по-
мехи возникает во входных и выходных усилительных
каскадах. Однако уровень помех, создаваемых этими
устройствами, невелик и может быть снижен повышени-
ем избирательности входных и выходных частотноразде-
лительных цепей.
Аддитивные помехи в тракте ПВ могут возникать в
результате непосредственного попадания посторонних
сигналов в спектр нч сигнала; попадания посторонних
сигналов в спектр AM сигнала; приема посторонних сиг-
налов, не входящих в спектр полезного AM сигнала, при
недостаточной избирательности приемного устройства.
Аддитивная помеха при непосредственном попадании
посторонних сигналов в спектр полезного нч сигнала мо-
жет появляться в трактах подачи нч программ на стан-
ции ПВ путем линейных переходов между соединитель-
ными линиями. На приемной стороне этот вид аддитив-
ных помех может проявляться вследствие попадания сиг-
налов нч программ со входа приемного устройства на
вход усилителя нч этого устройства. Таким образом, этот
вид аддитивной помехи проявляется до и после многока-
нального тракта ТПВ.
Второй вид аддитивной помехи, попадающий в спектр
AM сигнала, проявляется в тех случаях, когда сеть ПВ
принимает (антенный эффект) сигналы других служб,
работающих в этом спектре частот. Кроме того, эта по-
меха появляется и за счет гармоник нч сигнала, попада-
ющих в передаваемый спектр AM сигнала. Как правило,
эта аддитивная помеха невнятная.
81
Третий вид аддитивной помехи проявляется только в
тракте приемного устройства и может выражаться в ви-
де прослушивания соседних каналов системы ТПВ, а так-
же РВ станций.
Помехи типа фон и шум вч трактов появляются толь-
ко в устройствах передачи и приема AM сигналов.
В приемном устройстве фон и шум проявляются в ос-
новном в нч тракте. Учитывая достаточно высокие уров-
ни сигналов системы ТПВ, уровнем шумов можно пре-
небречь и принимать во внимание уровень фона.
2.11. СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ПОМЕХ ВЧ
ТРАКТОВ СИСТЕМЫ ТПВ
Способы уменьшения нелинейной
переходной помехи
Способы уменьшения помех вч трактов оп-
ределяются в зависимости от природы происхождения
помех и места их возникновения. Наиболее важное место
в существующей системе ТПВ занимает мультипликатив-
ная помеха с нч тракта на вч тракты, возникающая в
основном в линейной части тракта ПВ.
Необходимость уменьшения этой нелинейной переход-
ной помехи определяется тем, что величина ее значитель-
но превосходит другие виды помех, а способы уменьше-
ния ее не простые.
Физический процесс происхождения этой помехи рас-
смотрен выше и с использованием некоторых упрощении
выведены аналитические выражения для отношения по-
меха/сигпал (П1С).
Величина этой помехи определяется в основном для
стальных линий током нч сигнала, длиной линии, соотно-
шением частот нч сигнала и несущей. Следовательно,
уменьшение нелинейной переходной помехи от нч сигна-
ла может быть достигнуто изменением указанных пара-
метров.
Наиболее простым и очевидным средством значитель-
ного уменьшения нелинейной переходной помехи явля-
лась бы замена стальных проводов биметаллическими,
что привело бы и к уменьшению затухания вч сигналов.
Однако такая замена потребовала бы очень большого
расхода меди и средств на переоборудование сети ПВ.
82
В дальнейшем предполагается перевести сети ПВ на
кабельные линии, и положение с нелинейной переходной
помехой значительно улучшится, однако на первом этапе
внедрения системы ТПВ и в настоящее время стальные
фидерные линии являются реальностью, и эта реальность
будет существовать еще значительное время. Поэтому
требуются другие решения этого вопроса.
Зависимость переходной помехи и затухания вч сиг-
налов от длины линий ставит вопрос о сокращении дли-
ны стальных линий. Такое решение потребовало бы ре-
конструкции сети ТПВ в сторону увеличения числа та-
ких станционных объектов как трансформаторные под-
станции с сокращением радиуса обслуживания каждой
подстанции. Естественно, что и это решение потребова-
ло бы больших средств и времени для его осуществле-
ния.
Таким образом, решения по реконструкции сети ПВ
в том или ином виде, несмотря па радикальное улучше-
ние ряда показателей системы ТПВ, не могли быть при-
няты, так как требовали значительных материальных
средств, капитальных вложений, работ по реконструкции
и времени. Поэтому поиски решения данной проблемы
были направлены в сторону электротехнических меро-
приятий.
Учитывая значительную зависимость данной переход-
ной помехи от тока пч сигнала, решением задачи может
быть уменьшение этого тока. Это достигается использо-
ванием усилителя низкой частоты ГТ для усиления пч
сигнала («активный вариант»), что позволяет значитель-
но повысить входное сопротивление (до 30 кОм) ГТ при
приеме нч сигнала. Эффективность применения «актив-
ного варианта» определяется объемом его внедрения.
Помимо решения задачи снижения тока нч сигнала в об-
щей сети ПВ, внедрение «активного варианта» позволяет
уменьшить этот ток па отдельных участках абонентской
сети, что, в свою очередь, приведет к снижению нели-
нейной переходной помехи на этих участках из-за плохих
контактов.
Отношение помеха/сигпал для основной помехи с час-
тотой 2 Й, согласно (2.18) определяется выражением
/7 = 1 &
С ~ 2 ат 2'
Следовательно, при снижении тока пч сигнала /а в
83
п раз отношение П/С упадет в п2 раз, и полученное нор-
мируемое отношение сигнал/помеха, выраженное в дБ,
(С/П)' = C//7 + 401gn, (2.21)
где С/П — исходное отношение сигнал/помеха, дБ, до
уменьшения тока нч сигнала.
Таким образом, если принять за исходное отношение
С/П=30 дБ величину, измеренную на стальных линиях,
то, принимая потенциально п= 10, можно получить на
стальных линиях значение (С/П)'=70 дБ, что соответст-
вует требованиям II класса ГОСТ 11515—65 на тракты
по показателю отношения сигнал/помеха.
Рассматривались и частично испытывались такие спо-
собы уменьшения переходной помехи, как применение
частотной модуляции и однополосной модуляции без не-
сущей, увеличение несущей частоты, введение частотных
предыскажений на передающей стороне. Применении
ЧМ требовало значительного расширения полосы пере-
даваемых частот до 60 кГц для одного канала. Решаю-
щим недостатком ЧМ и однополосной модуляции без не-
сущей является усложнение абонентского приемника.
Увеличение несущей частоты вч сигналов позволяет
снизить уровень переходной помехи в связи с повышени-
ем поверхностного эффекта для тока вч сигнала и соот-
ветственно уменьшением магнитного взаимодействия в
стальных проводах нч и вч сигналов. Однако существен-
ное повышение несущих частот вч сигналов невозможно
из-за возрастания затухания и ограниченности свободной
области частот до начала радиовещательного диапазона.
Некоторое повышение отношения сигнал/помеха можно
получить увеличением глубины модуляции согласно вы-
ражению (2.18) на частотах звукового диапазона, имею-
щих пониженный уровень, т. е. путем введения предыс-
кажений в виде подъема уровня верхних частот модуля-
ции в передающем устройстве с соответствующим сни-
жением его в приемнике.
Эффективность этого способа весьма ограничена по
величине, порядка нескольких децибел, и по частотному
спектру выше 2—3 кГц модулирующих частот.
В этих условиях наиболее приемлемым оказался спо-
соб уменьшения переходной помехи путем применения
амплитудной модуляции с регулируемой амплитудой не-
сущей частоты, предложенный Л. Я. Кантором при раз-
работке отечественной системы ТПВ [1].
84
Уменьшение нелинейной переходной
помехи применением AM сигнала
с регулируемым уровнем несущей
В основе этого способа лежит пропорцио-
нальная зависимость величины переходной помехи на
выходе приемного устройства от уровня несущей час-
тоты.
Исходя из выражения (2.13), амплитуда огибающей
помехи с частотой 2 Qi
<2-22)
Следовательно, уменьшая амплитуду несущей час-
тоты Ео, можно получить соответствующее уменьшение
величины переходной помехи на выходе приемного уст-
ройства.
Однако это не следует понимать, как уменьшение ис-
ходного номинального напряжения при постоянном на-
пряжении несущей частоты, так как при этом согласно
выражению (2.18) не произойдет никакого выигрыша пи
отношению помеха/сигнал.
Уменьшение отношения помеха/сигнал при регулируе-
мом напряжении несущей частоты может быть достигну-
то относительно постоянного напряжения несущей при
условии, что все уровни полезного вещательного сигнала
на выходе приемного устройства остаются такими же.
как при постоянном напряжении несущей.
Поскольку сигнал па выходе приемного устройства
определяется при линейном детектировании величиной
огибающей AM сигнала Uor, то для сохранения постоян-
ства этой величины необходимо, чтобы для любого уров-
ня сигнала выполнялось условие
Uor = 'поио = mxUOx, (2.23)
где т0 — глубина модуляции, соответствующая некото-
рому уровню вещательного сигнала, при постоянном на-
пряжении несущей частоты Un; тх — глубина модуля-
ции, соответствующая тому же уровню вещательного
сигнала, при измененном напряжении несущей часто-
ты иОх.
Из выражения (2.23) вытекает основное условие пра-
вильной регулировки напряжения несущей частоты:
4/ол = «о_ (2.24)
t/0 тх
85
Отношения помеха/сигнал для некоторого уровня ве-
щательного сигнала при постоянном напряжении несу-
щей (П1С)0 и переменном напряжении несущей (П!С)Х
могут быть представлены в следующем виде:
{—1 =— —/| ; (2.25)
\ С }0 2 а 2‘ maU0
=— —R . (2.26)
\ С )х 2 а 1 tnxUox
Следовательно, уменьшение отношения помеха/сигнал
при регулируемом напряжении несущей UQx относитель-
но постоянного напряжения
(/7/С)х __ Цйх <2 27)
(W/C)o t/о ’ '
Отношение сигнал/помеха, выраженное в дБ, для лю-
бого напряжения несущей частоты Uqx
(f),=(M+20le€’ (2-28’
Поскольку исходное напряжение несущей частоты
при максимальном вещательном сигнале остается неиз-
менным и является максимальным, то степень повыше-
ния отношения (С1П)Х определяется уменьшением напря-
жения для пониженных уровней вещательного сигнала.
Графически зависимость ('C//7)x = <p(t7OMaKc/t/ox) пред-
ставлена на рис. 2.31, заштрихованная его часть соответ-
Р.ис. 2.31. Зависимость
отношения сипнал/помеха
при относительном сн-и-
Г лГХ«гаЖ0НИ'и напряжения несу-
ствует дополнительному выигрышу по отношению сиг-
пал/помеха.
Следует, однако, отметить, что регулировка напряже-
ния несущей частоты не позволяет уменьшить второй вид
помехе комбинационными частотами |2 Q!±Q2|- Этот
вид помех пропорционален по своей величине амплитуде
86
огибающей AM сигнала mxUM, остающейся неизменной
по условию (2.23) для любого уровня вещательной пере-
дачи при изменении напряжения несущей. Следователь-
но, отношение помеха/сигнал для этих помех при регули-
ровке напряжения несущей частоты остается неизмен-
ным.
Регулировка напряжения несущей AM сигнала, исхо-
дя из сказанного, не может быть выполнена иначе, как
в зависимости от уровня полезного модулирующего сиг-
нала Uq.
В общем виде закон этой регулировки
= (2.29)
может иметь любой вид при соблюдении условия (2.23)
и условия Выигрыш по переходной помехе
для любого уровня вещательного сигнала будет опреде-
ляться видом регулировочной функции (2.29), поэтому
важно выяснить предельный вид этой функции, дающей
наибольший выигрыш по переходной помехе. Согласно
(2.28) выигрыш по помехе пропорционален снижению
напряжения несущей, следовательно, надо определить
минимально возможное напряжение несущей частоты для
любого значения Us- При переходе от постоянной несу-
щей к переменной напряжение переменной несущей для
любого уровня вещательного сигнала
UOx = ^Uo. (2.30)
тх
Учитывая, что при постоянной несущей m0=nUs,
где п — некоторый коэффициент пропорциональности, п
что для наибольшего уменьшения напряжения Unx необ-
ходимо соблюдение условия тх=тМакс=const, а также,
принимая исходное нерегулируемое напряжение [/0 =
= Uo макс, получаем
UOx = nUouaKC Us, (2.31)
тмакс
т. е.
Uox = kUs, (2.32)
где k = -nt7°макс .
^макс
Таким образом, наиболее выигрышной по помехе яв-
ляется прямолинейная зависимость UOx(Uq ), известная
87
как амплитудная модуляция с постоянным коэффициен-
том модуляции (ПКМ). На рис. 2.32 и 2.33 приведены
графики зависимостей t/o = q>(^n ) и ?п=ф(1/о ) для AM
Рис. 2.32. Зависимость глу-
бины модуляции от величи-
ны модулирующего сигнала
при постоянной несущей
сигнала с постоянной несущей и ПКМ, где Поном, /Ином,
U д пом — соответственно номинальные (максимальные)
значения напряжения несущей частоты, глубины модуля-
Рис. 2.33. Зависимость
-напряжения несущей от
величины модулирующе-
го сигнала при постоян-
ном коэффициенте моду-
ляции.
входе передатчика. По-
ции и напряжения нч сигнала на
лучив оптимальную зависимость напряжения несущей от
напряжения модулирующего сигнала, можно сравнить
функцию (П1С)х={(йа) для AM сигнала с постоянной
несущей и ПКМ при помехе с частотой 2 йь
Для постоянной несущей
[Л. \ 12 _ J__6 /2 1
\ С /0 2 ат 2 а nUQ,
(2.33)
т. е.
Iп)
( с Jo
1 Ь
где #= - - Г
£. С1П “‘1
циональности,
=
— обобщенный коэффициент
(2-34)
пропор-
88
Для переменной несущей
= 1 _L/2 и<>* = kU*‘
\ С )х 2 а 2* tnxUox 2 а2* kmxU2t
(2.35)
Следовательно,
const.
(2.36)
Таким образом, если при постоянной несущей отноше-
П
ние —
С/
и заметность помехи возрастают с уменьшением
уровня вещательного сигнала и достигают максимума в
его паузе, то при ПКМ отношение помеха/сигнал остает-
ся неизменным.
На рис. 2.34 приведе-
ны зависимости П1С =
) для постоянном
несущей и ПКМ.
Рис. 2.34. График зависимости
отношения помеха/сигнал от
величины модулирующего сиг-
нала при постоянной несущей
(l/o=const) и ПКМ (m = const)
Суммарная величина отношений помеха/сигнал для
всех помех с частотами 2йь 2+ |2Qi—Q2I при
ПКМ не зависит от Uq и определяется следующим об-
разом: ________________________
Эта суммарная величина (2.37) превышает величину
помеха/сигнал для основной помехи с частотой 2 Qi толь-
ко в|/|. = 1,22 раза (1,8 дБ) при значении т—\.
89
Нормируемое ютношенйе номинального сигнала к по-
мехе в паузе вещательной передачи
(С \ __ 2 С,нмакс Up макс in оо\
Л bl2 ^0 «ИН
где t/омин — напряжение несущей в паузе вещательного
сигнала.
В существующей системе ТПВ отношение
ТУ» макс/£Л) мин = 10, что позволяет повысить отношение
(С1П)а па 20 дБ и довести примерно с 30 до 50 дБ для
стальных линий длиной до 6 км.
Несмотря на то, что указанный способ уменьшения
нелинейной переходной помехи получен на основе рас-
смотрения помехи в стальных проводах, он применим
также ко всякого рода нелинейным помехам, возникаю-
щим в системе ТПВ, будь то с нч сигнала на вч сигнал
или между вч сигналами, в плохих контактах, на выходе
передающих устройств и т. п. Объясняется это тем, что
в большинстве случаев паразитная модуляция происхо-
дит с постоянным коэффициентом модуляции, не завися-
щим от амплитуды несущей частоты. При уменьшении
амплитуды несущей пропорционально уменьшается ам-
плитуда огибающей помехи. В наиболее худшем случае
заметности помехи — в паузе вещательной передачи —
подавление несущей и, следовательно, подавление любой
нелинейной помехи достигает наибольшей величины.
Этот вывод применим и к модуляции несущей фоном в
передающих и усилительных устройствах, что упрощает
конструктивные решения этих устройств. Кроме того,
введение регулируемой несущей повышает кпд мощных
усилительных устройств и облегчает тепловой режим их
работы, что особенно заметно для транзисторных схем.
Способы уменьшения аддитивных помех
Виды аддитивных помех и причины их появ-
ления рассмотрены выше. Способы уменьшения этих по-
мех определяются характером и местом их появления.
Помеха, попадающая непосредственно в спектр нч
сигнала в соединительных линиях подачи программ, мо-
жет быть уменьшена обеспечением достаточно высокого
переходного затухания между соединительными линиями
всех программ. Уменьшение этого же вида помехи в при-
емных устройствах достигается малой связью между вхо-
дом приемника и входом УНЧ приемника.
90
Помехи, попадающие в спектр AM сигнала в много-
канальном тракте передачи, могут быть уменьшены сни-
жением уровня гармоник мощных станционных УНЧ в
полосе частот 70—130 кГц, а также улучшением симмет-
рии линий ТПВ при воздействии эфирной помехи. Неко-
торое симметрирование абонентских трансформаторов
достигается применением устройства (рис. 2.35), после-
довательные контуры LC кото-
рого настроены на частоту
внешней помехи. Для исключе-
ния прохождения помехи в
абонентскую сеть по схеме
«два провода—‘земля» может
быть использован АТ с элект-
ростатическим экраном между
/ и II его обмотками. Эти спо-
собы позволяют снизить уро-
вень эфирной помехи на 10—
12 дБ. Использование регули-
ровки несущей с подавлением
несущей практически до нуля
Рис. 2.35. Схема подключе-
ния контура для подавления
помех от радиостанции
позволяет получить подавле-
ние этих помех в детекторе приемника на 15—20 дБ
'в паузе полезного сигнала. Получение заданного уровня
помех между соседними .вч трактами достигается приме-
нением соответствующих избирательных устройств в при.
емниках.
2.12. AM СИГНАЛ С РЕГУЛИРУЕМОЙ НЕСУЩЕЙ
И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
Применение AM сигнала с регулируемой не-
сущей позволяет снизить переходную помеху для всех
уровней вещательного сигнала, меньших номинального, и
особенно существенно в наиболее критичном случае — в
паузе вещательной передачи. Рассмотрим теперь AM
сигнал с регулируемой несущей, его характеристики,
связь этих характеристик с качественными показателями
вч тракта и особенность работы некоторых устройств
при данном AM сигнале.
Обычный AM сигнал может быть представлен выра-
жением
/ cL/q \
и = Uo 1 4- -f-j- cos Q t cos Ио/,
\ "о /
(2.39)
91
где Uo — амплитуда несущей; с — коэффициент пропор-
циональности между амплитудой модулирующего напря-
жения Uq и амплитудой огибающей.
Соответственно AM сигнал с медленно меняющимися
амплитудами несущей Uo(t) и модулирующего сигнала
(t) можно выразить как
Г cUo (t)
и = Uo (/) 1 + .. . cosQ t cosсо01. (2.40)
L v) J
Примем для упрощения, что амплитуда модулирую-
щего сигнала изменяется по гармоническому закону с
Рис. 2.36. Изменение амплитуды модулирующего
сигнала по гармоническому закону
угловой частотой Йл от >1ип до (7 а макс (рис. 2.36).
Тогда изменяющаяся амплитуда
(1 +<«е^). (2.41)
При t/a miih=0 выражение (2.41) упрощается:
(0 = (1 + cos йл t). (2.42)
Данное выражение представляет собою огибающую
модулирующего сигнала.
Для AM сигнала с ПКМ амплитуда несущей должна
измениться также по закону (2.42) и выражение (2.40)
приобретает следующий вид:
и = k Uq^kc (1 + cos Йл t) | Г+ cos Й1 ) cos Mo (2.43)
92
где k — коэффициент пропорциональности между (70
и Us .
Сравнивая выражение (2.43) с выражением для
обычного AM сигнала (2.39), нетрудно заметить, что по-
лученный сигнал представляет собою AM сигнал с пере-
менной амплитудой несущей k»акс (1+cosQa/) и посто-
янным коэффициентом модуляции т— — . Произведе-
k
ние k (1 +cosQA/)cosw0Z выражения (2.43) при
преобразовании члена fe»акс Cos tcosю01 Даст две со-
ставляющие: k Us "акс cos (coo 4- йл) /; kUs”aKC cos (coo — йл) t,
аналогичные боковым частотам обычного AM сигнала. По-
скольку в обычном вещательном сигнале частота ЙА<Й,
то частота ЙЛ после детектирования ЛМ сигнала с регу-
лируемой несущей будет находиться вне пределов вос-
производимого диапазона частот, т. е. ЙА<йц (Йн —
низшая угловая частота воспроизводимого диапазона
частот), что не вызовет появления побочных продуктов
в принимаемом диапазоне частот.
Таким образом, AM сигнал с регулируемой несущей
представляет собою ЛМ сигнал с двойной амплитудной
модуляцией несущей: по закону изменения амплитуды
Us (t) модулирующего сигнала и по закону модулирую-
щего сигнала us (I) (рис. 2.37).
Рис. 2.37. ДМ сигнал с регулируемой амплитудой
несущей по закону огибающей •модулирующего
сигнала лют ПКМ с т=\
93
Спектр AM сигнала с регулируемой несущей при
мип = 0 показан на рис. 2.38.
Z макс
—If
If ия.маа
U% макс
к
41^% макс
mk..
^Ямакс
а
Рис. 2.38. Спектр AM сигнала с регулируемой несу-
щей при от<1 (составляющие боковые частоты
соо+Й±Йл и «о—й±Ял не показаны)
В реальных условиях передачи вещательного сигнала
модулирующий сигнал и его огибающая изменяются по
более сложным .законам, что приводит к появлению спек-
тра частот регулировки несущей, однако этот спектр не
должен перекрываться со спектром модулирующего
сигнала во избежание появления искажений вещательно-
го сигнала (рис. 2.39).
Рис. 2.39. Спектр AM сигнала с .регулируемой несущей при
вещательном модулирующем сигнале
Для оценки AM сигнала с регулируемой несущей, по-
мимо основных принятых нормируемых параметров, сле-
дует ввести еще такие характеристики, которые были бы
связаны с регулировкой несущей.
Поскольку процесс регулировки несущей определяет-
ся уровнями модулирующего сигнала и временными па-
раметрами нарастания и спада несущей, то для оценки
AM сигнала с регулируемой несущей достаточно ввести
статические характеристики £/о=ф((/а ) (регулировочная
94
крийая) и m=^>(Us ) и временные характеристики (70 —
= Q(t) при нарастании и спаде напряжения несущей.
В общем случае выражение для AM сигнала с регу-
лируемой несущей имеет более сложный вид:
и = I 1 + COS ш] cosco0/, (2.44)
L иомаксЛ la (UJ J v
где
(2.45)
UОмаке
. ^2 (О
= (2.46)
^2макс
Таким образом, регулировочная кривая может быть
также представлена зависимостью двух переменных ко-
эффициентов h и (1:
h — ^(d). (2..47)
Указанными характеристиками определяются эффек-
тивность подавления нелинейной переходной помехи и
искажения, вносимые регулировкой несущей.
Как было показано в (2.32), наиболее эффективной
регулировкой несущей с точки зрения уменьшения пере-
ходной помехи является прямолинейная зависимость
Uo=(p(Us ), т. е. зависимость для AM сигнала с ПКМ.
Однако рассмотренный AM сигнал с ПКМ не был
применен, так как при детектировании такого сигнала
неизбежно появление квадратичных нелинейных искаже-
ний, возрастающих с уменьшением напряжения несущей
частоты на входе детектора приемника. Поэтому для
обеспечения линейного детектирования в приемнике без
значительного повышения напряжения несущей частоты
на входе детектора (что привело бы к усложнению и
удорожанию приемника) была изменена регулировочная
функция UQ=q>(d) (рис. 2.40), что естественно отразилось
на изменении функции m = ty(d) (рис. 2.40).
Отсутствие регулировки несущей при больших сигна-
лах модуляции практически не сказывается на заметно-
сти переходной помехи, так как помеха при этих уров-
нях хорошо маскируется полезным сигналом. Таким об-
разом, регулировка несущей производится при меньшем
коэффициенте модуляции, что облегчает режим работы
Детектора в приемнике. При отсутствии модулирующего
95
сигнала напряжение несущей не надает до нуля, как в
случае с ПК.М, а остается малой величиной. Этот остаток
несущей, принятый равным 0,1 t/омакс, определяет макси-
Рис. 2.40. Регулировоч-
ная кривая и изменение
коэффициента модуля-
ции, принятые в сущест-
вующих передающих уст-
ройствах
мальное подавление помехи в паузе вещательного сигна-
ла. Для получения AM сигнала с регулируемой несущей
необходимо вначале получить регулируемую несущую, а
затем ее промодулировать.
Наличие остатка несущей в паузе вещательной пере-
дачи является недостатком принятой регулировочной
кривой, так как ограничивает использование предложен-
ного способа уменьшения переходной помехи. Поэтому в
Рис. 2.41. Регулировочная кривая с полным
подавлением несущей в паузе вещательного
сигнала
96
дальнейшем была предложена другая регулировочная
кривая (рис. 2.41), в которой исходная зависимость h —
= <p(d) сохраняется в пределах динамического диапазо-
на передачи 45 дБ, т. е. при 0,05<d<l, а при уровне
вещательного сигнала меньше — 45 дБ (d<0,005) несу-
щая подавляется практически до нуля, т. е. Лми11 = 0. Это
позволяет практически подавить нелинейную переходную
помеху /10 нуля в паузе полезного сигнала.
Возможность реализации этого предложения опреде-
ляется тем, что уровень помех на входе передающего
устройства значительно ниже минимального уровня сиг-
нала, т. е. имеется достаточная «Свободная зона»
(рис. 2.42) между' этими уровнями для устойчивой рабо-
Рис. 2.42. Расположение уровней веща-
тельного сигнала и помех для тракта
подачи программ
ты порогового устройства включения и выключения не-
сущей. Суммарная величина всех помех согласно
ГОСТ 11515—65 на входе ОУС не должна превышать —
60 дБ и «Свободная зона» при этом составляет 15 дБ. Зо-
на переключения должна быть достаточно узкой, поряд-
ка 2—3 дБ, во избежание попадания в нее помех, и рас-
положена около минимального уровня сигнала. Порог
выключения несущей в данном случае установлен на
5 дБ ниже минимального уровня сигнала.
Полное подавление несущей позволяет получить в
паузе сигнала выигрыш не только по нелинейной пере-
ходной помехе, но и по всем видам помех, имеющихся
4—1I66 97
сигнал
Управляемое комму-
'Ырующес устройство
Pdic. 2.43. Функциональная схе-
ма подавления несущей в пау-
зе посредством управляемого
комму тирующего устройства
6+^
на входе передатчика и в самом передатчике. На рис.
2.43 приведен один из возможных способов включения —
выключения несущей посредством управляемого ключа
К, замыкающего и размыкающего входную цепь лампы
Л, находящейся в тракте
прохождения 'несущей или
ДМ сипнала передатчика.
Роль временных ха-
рактеристик регулировки
несущей сводится к сле-
дующему. Время нараста-
ния несущей определяется
скоростью нарастания мо-
дулирующего сипнала и
постоянной времени заря-
да тзар управляющего де-
тектора. Запаздывание
нарастания напряжения несущей при большом т3ар
может привести к перемодуляции несущей, т. е. к
появлению нелинейных искажений, слишком малое
время нарастания несущей — к появлению неста-
ционарных процессов в приемнике, выражающихся в
щелчках, заметных на слух. Поэтому время нарастания
несущей должно быть согласовано с временем нараста-
ния естественных звучаний. Это время не бывает менее
5 мс, так что время нарастания несущей до 0,9 (Уомакс мо-
жет быть принято равным 5—6 мс, что меньше длитель-
ности 20 мс, при которой нелинейные искажения начи-
нают восприниматься на слух.
Время спада несущей определяется временем спада
модулирующего сигнала и постоянной времени разряда
управляющего детектора передатчика тразр- При боль-
шом времени спада несущей, т. е. при запаздывании спа-
да несущей относительно спада модулирующего сигнала,
происходит запаздывание спада уровня нелинейной поме-
хи, определяемой уровнем несущей, что приводит к по-
вышению заметности переходной помехи. С другой сто-
роны, слишком малое время спада приводит к ухудше-
нию фильтрации продуктов детектирования, что, в свою
очередь, увеличивает нелинейные искажения огибающей
AM сигнала за счет паразитной модуляции несущей про-
дуктами детектирования в регулируемом устройстве.
Кроме того, уменьшение времени спада несущей также
может привести к появлению щелчков в приемнике. Рас-
98
смотрим в общем виде увеличение коэффициента гармо-
ник огибающей при регулировке несущей.
Коэффициент гармоник огибающей ДМ сигнала
|/'m2 + m2+ .
Лг —
гп
где т — коэффициент модуляции основной частоты;
Шг, Шз, тп — коэффициенты модуляции соответствующих
гармоник основной частоты.
Связывая величины т2, т3, тп с напряжением моду-
лирующего сигнала Uq , напряжением несущей Ua и ре-
гулировочной кривой Uo=c(>(Uq), можно получить выра-
жение для коэффициента модуляции каждой гармо-
ники:
«<-3^ (2.49)
где U Qi — напряжение гармоники на выходе детекто-
ра; S—dUoldU q крутизна регулировки несущей в точке
заданного напряжения Uq.
После ряда преобразований
Кт = V + + (2.50)
где S0=U0/Uq — статический коэффициент для рассматри-
ваемой точки регулировочной кривой U0=q>(Us ); ръ р±
рп — коэффициенты пульсаций для каждой гармоники
на выходе управляющего детектора.
Проведенные экспериментальные исследования под-
твердили зависимость коэффициента гармоник от вели-
чин F, Тразр, 5.
На рис. 2.44 приведены зависимости коэффициента
гармоник от F и тразр для разных точек регулировочной
кривой. Для точки регулировочной кривой с большой
крутизной регулировки в области частот ниже 600 Гц
общий коэффициент гармоник передатчика выше (пунк-
тирные кривые, кроме при т4=120 мс), несмотря на
меньшую величину ДМ сигнала в этой точке. Таким об-
разом, несмотря на всю желательность снижения време-
ни спада несущей для уменьшения заметности переход-
ной помехи, нельзя не учитывать при этом возраста-
ния Кг-
В последнее время в новых разработках передающих
устройств применяется регулировочная кривая с прямо-
4* 9»
пропорциональной зависимостью L’0=q>(Ua) в пределах
от t/омакс до 0,1 (Л)макс для получения некоторого допол-
нительного выигрыша по переходной помехе при сред-
них сигналах. Повышение крутизны регулировочной кри-
Рис. 2.44. Зависимость Кг огибающей AM сиг-
нала от F, Траэр при номинальном модулирую-
щем сигнале и сниженном на 10 дБ (пунктир)
вой в этом случае при максимальных сигналах приводит
к необходимости лучшей фильтрации гармоник управ-
ляющего детектора.
Временные характеристики работы ключа К (рис.
2.43) должны быть таковы, чтобы время включения бы-
ло значительно меньше времени нарастания несущей при
плавной регулировке, а время выключения несущей —
меньше времени спада. Выключение несущей целесооб-
разно производить в момент ее минимального уровня,
как это показано на рис. 2.45, что уменьшает заметность
выключения несущей.
100
На рис. 2.46 и 2.47 показаны осциллограммы AM сиг-
налов с остатком несущей и полным подавлением несу-
щей в паузе вещательного сигнала.
Рис. 2.45. Временная характеристика спада и выключения
«едущей
Применение AM. сигнала с регулируемой несущей
ставит некоторые новые вопросы при разработке прием-
ных устройств.
В число этих вопросов входят создание АРУ, опреде-
ление режима работы диодного детектора и избиратель-
ности фильтров.
Рис. 2.46. Осциллограмма ЛМ сигнала с остатком несу-
щей в паузе
101
Использование обычной системы АРУ является не-
приемлемым в условиях переменной несущей, так как
привело бы к автоматической регулировке усиления по
закону огибающей вещательного сигнала, что вызвало
Рис. 2.47. Осциллограмма AM сигнала с полным подав-
лением несущей в паузе
бы сжатие (компрессирование) динамического диапазо-
на передачи. Наиболее приемлемым видом АРУ являет-
ся регулировка усиления приемника по изменению мак-
симального уровня несущей, так как максимальный уро-
вень задается однозначно передающим устройством и
его изменение означает изменение затухания линий, что
и подлежит коррекции посредством АРУ.
При этом, учитывая однозначную зависимость между
максимальными уровнями несущей и модулирующего
вещательного сигнала, можно связать работу АРУ с из-
менением максимального уровня вещательного сигнала,
что позволяет упростить схему АРУ, используя подклю-
чение ее к мощному выходному каскаду.
Слежение системой АРУ только за изменением мак-
симального уровня сигнала без какой-либо реакции на
все меньшие уровни сигнала достигается применением
пикового детектора с малой постоянной времени заряда,
порядка 10 мс, и большой постоянной времени разряда,
порядка 10 мин. Использование такой АРУ позволяет да-
же при наиболее длинных паузах реальных передач
(2 мин) иметь изменение усиления не более 2 дБ. Следу-
ет иметь в виду, что исходное напряжение на выходе
приемника при столь большом времени разряда детекто-
ра АРУ будет определяться не только входным напряже-
нием, как для обычной АРУ, но и направлением измене-
102
Рис. 2.48. Цикл работы АРУ п
групповом приемнике
ния входного сигнала —
от меныпего к большему
или наоборот. При изме-
нении входного сигнала
от меньшего к большему
выходной сигнал будет
изменяться по характери-
стике АРУ UBm=f(UBx),
при обратном изменении
входного сигнала получе-
ние соответствующего вы-
ходного напряжения
t/вых i при заданном вход-
ном сигнале UBX. t произойдет спустя значительное время
в соответствии с характеристикой разряда /?С-цепи де-
тектора приемника. Поэтому в данном случае целесо-
образно иметь в виду весь цикл работы АРУ, пред-
ставленный на рис. 2.48.
Естественным недостатком такой системы АРУ яв-
ляется долгое восстановление выходного напряжения
при мгновенном спаде входного сигнала приемника, од-
нако основная причина изменения уровня входного сиг-
нала состоит в изменении затухания линий от погодных
условий, что происходит с еще большей длительностью, и
АРУ вполне успевает следить за этими изменениями.
Рассмотренный вид АРУ применяется в групповых при-
емных устройствах, использование его в индивидуальных
приемниках невозможно из-за добавления относительно
большого числа элементов схемы.
Регулировка напряжения несущей по-новому ставит
вопрос о режиме работы детектора AM сигнала в прием-
нике. При постоянной несущей необходимое напряжение
несущей частоты на входе детектора определяется толь-
ко условием отсутствия нелинейных искажений огибаю-
щей за счет детектирования AM сигнала, что достигается
при входных напряжениях несущей порядка 0,5—0,8 В
для германиевых диодов при коэффициенте модуляции
т = 0,7. При переменной несущей к работе детектора
предъявляется еще одно условие — передача без иска-
жений всего динамического диапазона вещательного
сигнала.
Искажения динамического диапазона естественно мо-
гут возникнуть вследствие уменьшения коэффициента пе-
редачи детектора на нелинейном начальном участке при
103
малых напряжениях несущей. Это обстоятельство требу-
ет повышения исходного максимального напряжения не-
сущей на входе детектора до 1,5—2 В.
Подавление несущей в паузе, частичное или полное,
снижает дополнительное подавление помехи от соседне-
го вч канала в безынерционном детекторе. Следователь-
но, уменьшение несущей в паузе вещательной передачи в
10 раз требует повышения избирательности фильтров
приемника.
Использование AM сигнала с регулируемой несущей
позволяет получить более экономичный режим работы
мощных каскадов передатчиков и усилителей AM сигна-
лов.
2.13. СТЕРЕОФОНИЧЕСКОЕ ВЕЩАНИЕ В
СИСТЕМЕ ТПВ
Создание системы ТПВ позволяет рассмот-
треть возможности ее использования для передачи сте-
реофонических программ. Для этого необходимо опреде-
лить, удовлетворяют ли тракты системы ТПВ требовани-
ям передачи стереофонических программ, какие два
тракта из трех имеющихся целесообразнее использовать
для передачи программ, а также какова возможность
создания стереофонической системы, совместимой с мо-
нофоническим приемом для абонентов, имеющих только
однопрограммпые громкоговорители.
Низкочастотный тракт системы ТПВ в большинстве
городов имеет I класс качества ГОСТ 11515—65, а высо-
кочастотные — примерно II класс. Использование для
стереофонического вещания трактов, отличающихся на
один класс качества, является допустимым. При этом
следует отметить, что II класс стереозвучания субъектив-
но предпочитается высшему классу монофонического
звучания. Требования по разбалансу уровней и переход-
ному затуханию между стереофоническими трактами
удовлетворяются нормами на тракты системы ТПВ. Про-
веденные на Рижской сети ПВ исследования фазового
сдвига между трактами в полосе частот 100—6000 Гц
показали, что и фазовый сдвиг, определяемый в основ-
ном трехпрограммпыми громкоговорителями, находится
в пределах требуемых норм. Таким образом, система
ТПВ обеспечивает все необходимые условия для пере-
дачи стереофонических программ.
101
Стереофоническое вещание может быть, в принципе,
организовано по любым двум из трех имеющихся трак-
тов [28].
Варианты с использованием нч тракта и одного из вч
трактов наиболее предпочтительны по сравнению с ва-
риантом использования двух вч трактов, так как в пер-
вом случае требуется наличие у абонента однопрограм-
много и трехпрограммного громкоговорителей, а во вто-
ром — двух трехпрограммных. В большинстве случаев
для приема стереофонических программ при использова-
нии нч тракта абонентам необходимо приобрести трех-
программный громкоговоритель к имеющемуся одиопро-
граммному.
Из двух вариантов проводного стереовещания с ис-
пользованием нч тракта наиболее целесообразным яв-
ляется вариант с вч трактом, расположенным но пере-
даваемой полосе частот ближе к нч тракту, т. е. вч тракт
для передачи II программы. В этом варианте стереове-
щание и монофоническое вещание по III каналу имеют
наибольшую взаимную помехозащищенность по сравне-
нию со всеми другими вариантами. Более того, можно
предположить, что для организации проводного стерео-
фонического вещания является достаточным создание
еще одного вч тракта на несущей частоте примерно
45—50 кГц. Ухудшение помехозащищенности этого трак-
та от нч тракта не является критичным, так как допусти-
мое переходное затухание между каналами стереовеща-
ния может быть в пределах 26—30 дБ, что является вы-
полнимым.
Использование нч тракта для передачи стереопро-
грамм ставит вопрос о совместимости приема полно-
ценных монофонических программ на однопрограммные
громкоговорители. Известные суммарно-разностные спо-
собы создания совместимости приема стерео- и моно-
программ неприемлимы в системе ТИВ из-за жесткости
требований, предъявляемых к идентичности амплитудно-
частотных и фазовых характеристик суммарного и раз-
ностного трактов. Тракты ТПВ этим требованиям не от-
вечают. Кроме того, возникает необходимость значитель-
ного усложнения и удорожания трехпрограммного гром-
коговорителя за счет введения в его схему суммарно-
разностного преобразователя, а также дополнительного
переключателя «стерео—моно» для осуществления соот-
ветствующей коммутации. Наиболее приемлимым спо-
105
собом совместимости является способ, основанный на
использовании эффекта предварения («эффект Хааса»).
Этот эффект заключается в том, что при наличии двух
разнесенных источников звука, передающих одну и ту
же информацию, и при неодновремеппости подачи ин-
формации на них, звук кажется исходящим только из
источника, включенного первым. В этом случае, если
сигнал В (рис. 2.49) с некоторой задержкой во времени
Рис. 2.49. Структурная схема организации стереофониче-
ского вещания в системе ТПВ
ввести в канал А, то слушатель воспримет сигнал кана-
ла В только со стороны громкоговорителя В. Со сторо-
ны громкоговорителя А будет восприниматься только
сигнал левого канала А. Таким образом, введение сиг-
нала В', задержанного по времени, в канал А не нару-
шает стереофонического восприятия. В то же время пе-
редача по каналу А суммарного сигнала А + В' обеспечи-
вает совместимость монофонического приема на однопро-
граммные громкоговорители. Некоторая задержка сигна-
ла В' во времени не отражается практически на слухо-
вом восприятии сигнала монофонической передачи. Для
получения необходимого времени задержки (10 мс во
всем диапазоне звуковых частот) используется ЛС-линия
задержки.
10ь
I
Сравнение двух вариантов совместимого стереовеща-
ния с передачей сигналов А + В или А + В' показывает,
что способ передачи сигналов А + В' имеет существенные
качественные преимущества перед способом, основанным
на простом суммировании А+В. При суммировании сиг-
налов А + В появляется искажение тембра, вызванное
провалами отдельных участков частотной характеристи-
ки в области верхних частот из-за фазового сдвига зву-
кового поля для двух микрофонов. При передвижении
источника звука относительно микрофонов тембр непре-
рывно изменяется. При сложении по принципу А + В' ис-
кажения тембра не ощущаются. Характер звучания не
изменяется при передвижении источника звука.
Структурная схема стереовещания в системе ТПВ
приведена на рис. 2.49. На качество стереофонического
приема влияет полярность включения однопрограммно-
го громкоговорителя.
Дальнейшим развитием этого способа стереовещания
является перекрестное введение сигналов с задержками
в оба канала и получение временной задержки сигналов
на магнитофоне [51].
Организация стереовещания в системе ТПВ является
наиболее дешевой и доступной для слушателей по срав-
нению с эфирным стереовещанием, передаваемым в укв
диапазоне. Стоимость приемных устройств для стерео-
приема в системе ТПВ примерно в 10 и более раз мень-
ше стоимости существующих стереофонических радио-
приемников.
Передача стереофонических программ по сети ПВ с
использованием указанного способа получила положи-
тельную оценку.
2.14. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО
ОБОРУДОВАНИЮ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ ТПВ
Общие сведения
В зависимости от построения сетей ПВ
применяют различное комплектование типовой аппара-
туры и устройств для системы передачи ТПВ.
Рассмотрение и описание оборудования системы про-
ведены отдельно по важнейшим звеньям: станционным,
линейным сооружениям и приемным устройствам.
На рис. 2.50—2.52 показаны схемы оборудования
смешанной и децентрализованной сетей ПВ.
107
о
ио
Рис. 2.50. Схема обор удов амия системы ГПВ для децентрализованной сети
Усилители поОачи
программ ГУ-ЦК 70-0,1
МУС
nt
из
вкк
>
да
УйГ гц тс
(У тем числе
мел. связь)
ОКИ
тел мл
пктс
ЦСПВ
в-:
Рис. 2.51. Схема оборудования системы ТПВ
для централизованной сети с новой аппара-
турой телеуправления: ПУУС—пульт управ-
ления усилительными станциями; ВКК—
аппаратура выходной коммутации; ПКТС—
пульт управления и контроля ТП; СКИ —
стойка контрольных измерений; ТУС-К,
.соус
\кТП
кВМ\
. IJ И,
ПТУС-к{ --
\спо0ртГр
лМФ
БП/Г2
ОУС-Ю
фидерами,
ry-s-ч
V!
ТУ-5-Ч
ТУС-И — аппаратура телеуправления, контроля и ои пн а лизани и; К — командное; И исполнительное; БПА блок
—промежуточной автоматики для разной оси усилительной и передающей аппаратуры УС; СПК статив проме-
фЖуточной коммутации
ГМ)
yens
Рис. 2.52. Схема оборудования системы ТПВ для смешанной сети ПВ. ПА — аппаратура промежуточной автоматик.
Станционное сооружение сетей ПВ
На ЦСПВ всех городов, кроме Москвы, ус-
танавливается следующая основная типовая аппаратура,
выпускаемая промышленностью (рис. 2.50, 2.51):
1. Аппаратура предварительного усиления типа
АПУ-2, АПУ-3 для коммутации основных и резервных
источников программ, предварительного усиления про-
грамм вещательных сигналов и распределения их по
объектам или аппаратура подачи программ, разработан-
ная для сетей ТПВ. АПУ-2 и АПУ-3 имеют два незави-
симых канала с выходной мощностью 15 и 25 В соответ-
ственно. При ТПВ должно устанавливаться три комплек-
та АПУ из расчета обеспечения каждой программы дву-
мя независимыми каналами. Иногда устанавливаются
только два комплекта: один для нч программ, второй —
для двух дополнительных. Но в этом случае при повре-
ждении какого-либо усилительного канала подача од-
ной из них прерывается.
2. Командный полукомплект типа УПК-1 или УПК-2
из аппаратуры дистанционного управления и контроля
ОУС, УП типа УУП-2 или УУП-1 (ранее выпускаемый)
или новая аппаратура комплекса (командная) ТУ-ТК-
ТС для сетей ТПВ.
Комплект УУП-2 позволяет управлять двумя ОУС
или УП, БП при наличии на каждой из них не более
четырех объектов управления (УНЧ и передающих ус-
тройств) .
Комплект УУП-1 управляет также двумя усилитель-
ными станциями при наличии на каждой из них не бо-
лее трех управляемых объектов.
Комплекты УУП-1 и УУП-2 предназначены для ра-
боты по соединительным линиям — телефонным парам
(сл). При использовании УУП-1 ЦСПВ должна быть
соединена с каждой ОУС тремя, а при использовании
аппаратуры УУП-2 — четырьмя соединительными ли-
ниями.
Для передачи команд управления используются от-
дельные жилы сл. Посылка команд осуществляется од-
новременной подачей в линию импульсов постоянного то-
ка напряжением 80 В определенной полярности и пере-
менного тока. Этим достигается помехоустойчивость
системы. Командная посылка постоянного тока подается
111
по цепи «провод—земля», переменного — по цепи «два
провода—земля».
Командная посылка подается ключом, при возвраще-
нии ключей в исходное положение напряжение команд-
ной посылки с линии снимается. Выдача команды сопро-
вождается получением квитанции исполнения.
Сл4 используется только для подачи программ нч,
слг является резервной. По цепи «жила—земля» линии
сл3 передается команда управления для I блока нч, по
цепи «другая жила—земля» — команда управления для
II блока нч. По линии сл3 передается команда для III
и IV блоков нч или для управления передатчиками II
и III программ.
По телефонным парам сл3 и сл4 осуществляются об-
ратный звуковой контроль по нч с выходов усилителей
нч, установленных на ОУС, БП, УП, и служебная теле-
фонная связь. По отдельным цепям (пятой и шестой) от
усилителей подачи программ АПУ-3 № 2 и АПУ-3 № 3
(рис. 2.50) соответственно осуществляется передача
сигналов двух дополнительных программ к передающим
устройствам нескольких ОУС.
3. Аппаратура типа УКТП — для дистанционного уп-
равления и контроля звуковыми трансформаторными
подстанциями и контроля распределительных фидерных
линий. Аппаратура рассчитана на управление 6 и 12
трансформаторными подстанциями, оборудованными ста-
тивами СТР и СТП. Для этой цели ЦСПВ связывается
с каждой ТП двумя парами линий ГТС, а при наличии
фидерных линий уличной звукофикации (ФУЗ) — тремя.
4. Резервные источники программ — специальные
приемники для приема AM и укв радиовещательных
станций, магнитофон, звукосниматель и микрофон.
На ОУС устанавливается следующая типовая аппа-
ратура:
1. УНЧ с выходной мощностью 5 кВт типа ТУ-5-3,
ТУ-5-4, УПВ-5 или 15 кВт типа УПВ-15. В Москве и
Ленинграде применяются более мощные усилители (на
30 и 60 кВт).
На вновь проектируемых ОУС устанавливается до
четырех усилителей типа ТУ-5 (ОУС1), на отдельных су-
ществующих ОУС установлено до шести усилителей ТУ-5,
или два усилителя УПВ-15 [ОУС4 (рис. 2.50)].
Качественные показатели усилителей соответствуют тре-
бованиям, предъявляемым к первому классу качества
(ГОСТ 11515—65): номинальное выходное напряже-
ние— 240 В; общая мощность, потребляемая усилителем
от питающей сети в режиме номинальной выходной мощ-
ности, УПВ-15 — 33 кВт; УПВ-5—13 кВт. В усилителе
УПВ-15 охлаждение ламп принудительное — вытяжной
вентиляцией.
2. Исполнительный полукомплект — шкаф типа
УПИ-2 или УПИ-1 из комплекта аппаратуры дистанци-
онного управления и контроля типа УУП-2 или УУП-1
(ранее выпускавшийся промышленностью) для приема
и исполнения управления и посылки обратных квитан-
ций, а также для предварительного усиления программ,
поступающих с ЦСПВ на ОУС, или исполнительный
полукомплект аппаратуры ТУ-ТК-ТС, разработанный
для сетей ТПВ. В УПИ имеется устройство автоматиче-
ского взаиморезервирования усилителей ТУ-5.
Входной уровень предварительного усиления УПИ
нулевой (0,775 В). Шкаф УПИ-2 рассчитан на управле-
ние четырьмя управляемыми объектами, шкаф УПИ-1 —
тремя.
3. Шкафы выходной коммутации типа СВК.-2 снаб-
жены трансформаторами повышения напряжения звуко-
вой частоты, поступающего с выхода УНЧ, с 240 до
480/960 В и передачи его в МФ. В одном шкафу СВ К
имеются две самостоятельные ячейки, каждая из кото-
рых рассчитана на подключение одной МФ.
Каждая ячейка СВК содержит фидерный трансфор-
матор мощностью 5 кВт; элементы коммутации; защиты
и сигнализации.
4. Комплект передающих устройств типа УПТВ-200,
состоящий из двух передатчиков II и III программ.
При ТПВ в каждую ячейку СВК монтируется устрой-
ство подключения передатчиков II и III программ
(УПП) к магистральной фидерной линии. ОУС для обес-
печения бесперебойной работы требует специальных вен-
тиляционных устройств и энергетического оборудования,
прокладки силовых кабельных линий.
В городах встречаются и другие виды станционных
объектов, где устанавливается усилительное оборудова-
ние. К ним относятся блок-подстанция БП и усилитель-
ные станции УСПВ. Блок-подстанция — это ТП, связан-
ная МФ с одной ОУС и снабженная усилителем резерва
(вместо второй МФ). Для нее требуется упрощенное уст-
ройство для управления и контроля.
113
На БП, как правило, устанавливаются оборудование
ТП-СТР и СТП, а при ТПВ — передающее устройство
УПТВ-200.
Усилительная станция проводного вещания (УСПВ)
предназначается для питания двухзвенной или смешан-
ной сети города или отдаленного района (рис. 2.52).
УСПВ комплектуется по аналогии с ОУС. В качестве
аппаратуры выходной коммутации устанавливается ста-
тив СТР из комплекта ТП при двухзвенной сети или
шкаф типа АВК, рассчитанный на подключение 10 РФ и
двух МФ. ТП предназначается для понижения напряже-
ния звуковой 'частоты и распределения энергии нч и
вч РФ.
На каждой ТП устанавливаются два статива: СТП-1
СТР-3 или СТП-2, СТР-4.
На стативе СТП-1 имеются две ячейки для подклю-
чения двух МФ: рабочей и резервной. В каждой ячейке
установлен фидерный трансформатор мощностью 5 кВт,
понижающий напряжение звуковой частоты с 480/960 до
120/240 В. Каждая ТП может питать до 12,5 тыс. або-
нентских устройств. По проводам МФ, связывающей
аппаратуру СВК и СТП, передается звуковая частота с
ОУС на ТП. По искусственной цепи «провод фидерной
линии—земля» передаются команды управления систе-
мой пуска данной магистральной фидерной линии.
Статив СТР-3 или СТР-4 рассчитан на подключение
10 распределительных фидерных линий (РФ) и двух фи-
дерных линий уличной звукофикации. В стативе разме-
щены элементы автоматики для дистанционного управ-
ления ТП.
Передача сигналов вч каналов в распределительную
сеть производится в обход понижающего трансформато-
ра, для чего на ТП устанавливается устройство подклю-
чения трансформаторной подстанции (УПТП), вклю-
чающее:
а) заградительные фильтры ЗФМ и ЗФР (соответ-
ственно для МФ и распределительной сети) для токов
вч. Катушки фильтров — воздушные, выполненные из
достаточно толстого провода для обеспечения мини-
мального затухания токов нч, проходящих через ка-
тушки;'
б) обходное устройство ОУТП для создания обхода
вч трансформатора токам вч и согласования нагрузки
МФ (распределительной сети) с волновым сопротивле-
114
нием МФ. Коэффициент трансформации типового ОУТП
равен 3,15, при этом предполагается, что одна МФ ли-
ния питает 10 РФ линий.
Напряжение вч на входе распределительной сети (на
стойке СТР) должно быть в пределах 20—30 В.
Как было сказано выше, дистанционное управление
и контроль за работой ТП, РФ и ФУЗ осуществляются
на стативе УКТП ЦСПВ с помощью двух или трех со-
единительных линий.
Структурная схема соединения статива УКТП-1 с
тремя трансформаторными подстанциями дана на рис.
2.53. Сл1 используется для дистанционного управления
и контроля МФ. Управление, контроль и сигнализация
МФ осуществляются по двум искусственным каналам
сл1( образуемым каждым проводом этой линии и землей.
Провода этой линии используются для обратного звуко-
вого контроля с шин ТП и телефонной связи ЦСПВ
с ТП.
til 5
Слг используется для управления и контроля за фи-
дерами уличной звукофикацин по таким же искусствен-
ным цепям, что и в сл1. Пара .проводов сл2 используется
для обратного звукового контроля ФУЗ.
Слз предусматривается для аварийной сигнализации
(о сгорании предохранителей на входе каждого РФ
СТР) и дистанционного контроля напряжения с концов
каждой распределительной фидерной линии.
В смешанной сети для районов с небольшой нагруз-
кой (2,5—5 тыс. радиоточек) устанавливаются ТП уп-
рощенного типа (УТП) одностороннего питания без те-
леуправления и контроля (рис. 2.52).
Усилительные станции и подстанции ОУС, УП, БП,
ТП, как правило, размещаются в помещениях, выделяе-
мых местными городскими организациями в жилых и об-
щественных зданиях.
В ряде городов особенно новостроящихся, проекта-
ми предусматривается размещение ЦСПВ совместно с
ОУС в одном здании с АТС, МТС. В большинстве горо-
дов ЦСПВ размещается в одном помещении с одной
из ОУС.
Для мощных ОУС — 30, 60 кВт — строятся специ-
альные киоски, в которых находится весь комплекс стан-
ции, включая энергооборудование и вентиляцию.
Линейные сооружения
Ответственным участком сети ПВ являются
линейные сооружения. Внедрение системы ТПВ на су-
ществующих сетях ПВ предъявляет к линиям с учетом
применения вч трактов дополнительные требования.
В крупных городах МФ линия является стоечной,
реже столбовой. Провода, как правило, биметалличе-
ские, диаметром 3, 4 мм пли стальные диаметром 4 мм.
Длина линии — от сотен метров до 10 километров. Сред-
няя длина — 4 км. Вводы на усилительную и трансфор-
маторные подстанции кабельные. По трассе линии при-
меняются кабельные вставки из кабелей типа МРМ и
силовых многопарных. Номинальные напряжения нч —
480, 680, 720 или 960 В; передаваемая мощность до
5 кВт.
Напряжение вч до 120 В, передаваемая мощность
25—30 Вт. Затухание напряжения по нч каналу (на ча-
стоте 1000 Гц) 1—2 дБ. Затухание на вч канале опре-
.116
f
деляется выражением а мф = al и при согласованном ре-
жиме для линий без кабельных вставок лежит в преде-
лах 1 —10 дБ. При наличии нескольких кабельных вста-
вок, в зависимости от типа применяемого кабеля и точ-
ности согласования входных сопротивлений, затухание
участка может достигать 15 дБ. Входное сопротивление
МФ может отличаться от волнового (из-за невозможно-
сти обеспечить точное согласование) на ±20%.
Распределительные фидерные линии могут быть сто-
ечными, столбовыми и кабельными. Материал прово-
дов— биметалл и сталь, диаметр — 3 и 4 мм и медь
1,2 мм. Затухание для нч (на частоте 1000 Гц) не долж-
но превышать 3 дБ, па вч оно достигает 10—12 дБ.
РФ в городах, как правило, является линией с рав-
номерно распределенной нагрузкой. Роль последней вы-
полняют АТ, входное сопротивление которых на вч от
5 до 20 кОм, а коэффициент передачи 0,01—0,1 в зави-
симости от мощности АТ и его нагрузки.
Абонентские линии — стоечные или столбовые—вы-
полняются, как правило, стальными проводами. Их про-
тяженность от 400 до 200 до 700—800 м, реже до 1 км.
Нагрузкой абонентской линии являются абонентские
вводы, заканчивающиеся абонентским устройством. За-
тухание напряжения вч в длинных абонентских линиях
может доходить до 10 дБ. Схема абонентской линии с
однопрограммными громкоговорителями (ОГ) и трех-
программными громкоговорителями приведена на
рис. 2.22.
Последним участком городской сети ПВ, как прави-
ло, являются домовые сети. Под домовой сетью пони-
мается сеть, питающаяся от одного АТ. Наиболее ти-
пичными абонентскими сетями для городов являются
внутридомовые многоквартирных домов. Домовая сеть
состоит из чердачной и лестничной проводок, проклады-
ваемых в вертикальном канале дома (называемом иног-
да «стояком») и выполняемых, как правило, проводом
типа ПВЖ с диаметром жил 1,8—2,5 и внутриквартир-
ной проводки, выполняемой кабелем типов ПТПЖ и
ПТВЖ. Входное сопротивление домовой сети на нч ка-
нале определяется числом громкоговорителей, подклю-
чаемых к сети, а на вч каналах, кроме того, и парамет-
рами (главным образом, емкостью) проводки.
На несущих частотах системы ТПВ домовые сети
приобретают новые электрические свойства — становят-
. НТ
ся электрически длинными линиями и в ряде случаев
требуют согласования во избежание волновых процес-
сов. Величина входного сопротивления домовой сети на
частотах уплотнения колеблется в пределах 20—100 Ом
(для 5—16-этажных домов), а затухание — до 6 дБ. В
качестве примера на рис. 2.54 приводится схема звень-
ев домовой сети 16-этажного дома.
Рис. 2.54. Схема лестничной проводки 16-этажного жилого
дома
На сетях ПВ в качестве абонентских устройств при-
меняются однопрограммные громкоговорители третьего
или второго класса качества. Они имеют входное сопро-
тивление в диапазоне частот от 50 Гц до 10 кГц соот-
ветственно 3—12 кОм и фазовый угол 30—25°. В диапа-
зоне вч эти громкоговорители имеют величину входного
сопротивления по модулю порядка 5—7 кОм и фазовый
угол — 60—70°.
Выпускаемые трехпрограммные говорители типа
«Аврора» и «Маяк» имеют входное сопротивление в диа-
пазоне порядка 2,5 кОм, а на вч каналах модуль вход-
ного сопротивления до 4,5 кОм и фазовый угол око-
ло 40°.
На сетях ТПВ применяются дополнительно специаль-
ные устройства вч коррекции линий ПВ, описание кото-
рых подробно излагается в последующих разделах.
Источники программ, соединительные
линии для подачи программ,
дистанционного управления и контроля
Основным источником программ служат ра-
диовещательная аппаратная (РВА), в отдельных горо-
дах междугородные каналы вещания или выделенные
приемные пункты (ВПП).
118
Программы союзного центрального вещания, полу-
ченные по междугородным кабельным линиям, чаще все-
го поступают на ЦСПВ, через РВА, но в отдельных не-
больших городах — непосредственно на ЦСПВ.
Местными источниками программ служат профессио-
нальные специальные приемники AM и УКВ ЧМ радио-
вещательных станций или магнитофон и звукосниматели
студий местного вещания. Па всех ОУС, УП, получаю-
щих программы с ЦСПВ, в качестве резервных источ-
ников устанавливаются профессиональные приемники и
магнитофоны. Во многих городах программы централь-
ного, областного вещания станции проводного вещания
получают с помощью .профессиональных приемников.
Программы из РВА на ЦСПВ подаются транзитом
по специальным кабелям с экранированными жилами
либо с заходом на кросс АТС в общем кабеле на участ-
ке ЦСПВ—АТС. Длина кабельных линий на этом уча-
стке от 0,1 до 3 км.
Между ЦСПВ и ближайшей АТС прокладывается
многопарный телефонный кабель, чаще всего типа Т, с
жилами диаметром 0,5 мм, емкостью 150, 100, 80, 50,
30 пар, самой различной длины от сотен метров до 2 км.
Между АТС и каждым объектом распределения ОУС,
БП, УП, ТП используются телефонные пары в кабель-
ных линиях ГТС. На этих участках используются кабе-
ли с жилами диаметром 0,5, 0,6, 0,7, 1,2 мм. Скелетная
схема соединительных линий для децентрализованных
сетей в городах приведена на рис. 2.55.
При существующей системе ТПВ и типовой аппара-
туре дистанционного управления и контроля требуется
следующее количество телефонных пар ГТС:
II. Между ЦСПВ и ОУС мощностью 20 кВт восемь
пар, в том числе с учетом резервной — четыре пары для
подачи программ и три — для телеуправления и конт-
роля УНЧ и УПТВ-200.
2. Между ЦСПВ и ОУС мощностью 15 и 30 кВт (с
двумя УПВ-15) семь линий, из них четыре — для пода-
чи программ и три — для телеуправления и контроля.
3. Между ЦСПВ и ТП — три линии при наличии
ФУЗ и две — при их отсутствии.
4. Между ЦСПВ и БП из них 4 для подачи про-
грамм, 4 — для телеуправления и контроля БП.
В настоящее время разрабатываются система и ап-
паратура подачи программ, управления и контроля для
на
Рис. 2.55. Скелетная схема соединительных линий для подами иропраМ'М, дистэнционного управле-
ния и контроля (на районированных ГТС)
городских сетей ТПВ с использованием современных
методов телеуправления, в частности, системы частотно-
го кодирования, обеспечивающие высокую надежность
и помехоустойчивость [21].
В аппаратуре заложены большие возможности опе-
ративного телеуправления, телеконтроля и получения
широкой информации о состоянии дистанционно управ-
ляемых объектов с использованием всего лишь одной те-
лефонной пары. Схема оборудования системы ТПВ для
децентрализованных сетей показана на рис. 2.51.
При новой аппаратуре телеуправления и контроля
(ТУ-ТК) между ЦСПВ и каждой ОУС, УП или БП по-
требуется шесть телефонных пар, из которых с учетом
резервных — четыре для подачи программ и две — для
ТУ-ТК; между ЦСПВ и ТП две пары.
Соединительные линии на участках ЦСПВ—ОУС, БП .
или УП имеют длину от 2 до 25,3 км, а на участке
ЦСПВ—ТП — от 2 до 26 км. Длину до 12 км имеют на
участке ЦСПВ—ОУС 66% линий и на участке ЦСПВ—
ТП — 78% линий. Промежуточные усилители па сл для
подачи программ требуется устанавливать на кабельных
линиях с жилами диаметром 0,5 мм протяженностью
12 км, с диаметром 0,7 мм протяженностью 19 км и выше.
Существующая аппаратура дистанционного управле-
ния работает при сопротивлении шлейфа не более
4000 Ом, что соответствует длине кабеля 21 км с жилами
диаметром 0,5 мм; с жилами диаметром 0,6 мм—30 км
и 0,7 мм — 37 км. Уровень напряжения вещательной пе-
редачи на частоте 1000 Гц в любой точке соединитель-
ной линии не должен превышать +>17 дБ. Минимально
допустимое напряжение звуковой вещательной передачи
на сопротивлении нагрузки в конце линии должно быть
не менее 0,775 В. Переходное затухание между каждой
парой кабеля, используемой для вещания, и другими
парами того же кабеля, измеренное на частоте 1000
(800) Гц, должно быть не менее 78 дБ при двух исполь-
зуемых парах, не менее 80 дБ при шести парах и не ме-
нее 85 дБ при семи и более парах. Соединительные ли-
нии подачи программ должны отвечать показателям 1
или высшего класса качества по ГОСТ 11515—65. Для
улучшения частотной характеристики телефонных линий
при использовании их на участках тракта ПВ применя-
ются корректирующие контуры, устанавливаемые на
концах линии.
121
ГЛАВА 3.
НОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТПВ
3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Нормирование системы ТПВ состоит в нор-
мировании нч и вч трактов, а также отдельных уст-
ройств и линий, входящих в эти тракты. Нормирование
нч тракта является в настоящее время завершенным с
точки зрения наличия материалов по стандартизации и
расчету. В то же время нормирование вч тракта и вхо-
дящих в него устройств находится в состоянии разра-
ботки и завершения, поэтому основное внимание в дан-
ной главе будет уделено вопросам нормирования вч
тракта, его устройств и линий.
3.2. НОРМИРОВАНИЕ НЧ ТРАКТА
Нормирование нч тракта ПВ определяется
ГОСТ 11515—65 «Тракты радиовещательные. Классы.
Основные качественные показатели». Согласно этому
стандарту определяется объем нормирования нч тракта,
состоящий из нормируемых объектов (радиотрансляци-
онные1) тракты различных видов) и нормируемых ка-
чественных показателей (воспроизводимый диапазон
частот, коэффициент гармоник и др.). Нормирование нч
трактов произведено в следующем виде: сквозное, от на-
чала тракта ПВ до конца (например, вход ЦСПВ —
абонентское устройство), и по частям (например, от-
дельно ЦСПВ, ОУС).
При этом нормируемый сквозной тракт ПВ является
электрически завершенным, т. е. таким трактом, после
*) Название «Радиотрансляционные» дано по ГОСТ 11515—65.
122
которого не происходит электрических преобразований
сигнала, способных вызвать изменение его качественных
показателей, и качество звучания после этого тракта
определяется практически только свойствами воспроиз-
водящей акустической системы. Действительно, между
концом нормируемого сквозного тракта (абонентской
розеткой) и звуковой катушкой громкоговорителя име-
ются только пассивные элементы — регулятор громкости
и трансформатор, входящие в состав абонентского гром-
коговорителя.
Началом нормируемых сквозных трактов ПВ явля-
ется первый станционный объект службы ПВ: ЦСПВ —
при децентрализованной сети ПВ или станция узла
ПВ — при централизованной сети.
Сквозные тракты нч ПВ всецело относятся к отрас-
ли ПВ Министерства связи, и с организационной точки
зрения нормирование и ответственность за соблюдение
качественных показателей сосредоточены в одних руках,
что облегчает решение вопросов нормирования и конт-
роля. С технической точки зрения нормирование сквоз-
ного нч тракта и его частей также не представляет осо-
бых трудностей, так как во всем тракте имеется лишь
один вид сигнала — низкочастотный и все элементы
тракта с точки зрения нормирования относятся к двум
типам: УНЧ и линиям передачи, что определяет одно-
типность нормируемых характеристик и методов измере-
ния. Основная задача при нормировании нч тракта сво-
дится к оптимальному распределению нормируемых ка-
чественных показателей по частям сквозного тракта.
Помимо стандарта, для нч тракта имеются стандарты
на усилители, трансформаторы, абонентские громкого-
ворители.
Таким образом, с организационной и технической
точек зрения нормирование исходного нч тракта не пред-
ставляет особых трудностей. В отличие от нч тракта,
нормирование вч трактов представляет большие труд-
ности: организационные и технические.
3.3. НОРМИРОВАНИЕ ВЧ ТРАКТОВ
Под вч трактом системы ТПВ понимается
вся совокупность устройств и линий, предназначенных
для получения вч сигналов, передачи их и приема. В
наиболее полном виде для трехзвенной сети ПВ вч тракт
1ез
представлен на рис. 3.1. Для определения объема нор-
мирования вч тракта следует определить нормируемые
объекты и нормируемые показатели этих объектов.
Рис 3.1. Высокочастотный тракт системы ТПВ для трехзвенной сети
Нормируемыми объектами вч тракта должны быть
сквозной тракт и его части, как это принято для других
трактов звукового вещания, и, в частности, для нч трак-
та, а также отдельные устройства и линии.
В соответствии со спецификой нормируемых объектов
их можно разделить на следующие группы:
1) сквозной тракт и его части;
2) передающие и усилительные устройства;
3) приемные устройства;
4) вч устройства и линии.
Нормируемые показатели относятся к двум видам:
il) качественные показатели;
2) электрические характеристики.
Качественные показатели относятся к нормированию
сквозного тракта и его частей, а также передающих, уси-
лительных и приемных устройств. Электрические харак-
теристики относятся к нормированию всех станционных,
линейных и приемных устройств и определяются кон
кретно для каждого типа устройств и линий.
3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКВОЗНОГО ТРАКТА
Сквозной тракт вч тракта системы ТПВ оп-
ределен, исходя из наиболее полной тождественности и
сравнимости нч и вч трактов между собой по нормиро-
ванию. Исходя из этих соображений, сквозной тракт
оканчивается выходом электрической части индивиду-
ального приемного устройства или абонентской розеткой
в случае применения группового приемного устройства.
При таком определении конечной точки сквозного трак-
та достигается полная возможность сравнения нч и вч
J24
трактов между собой, так как в обоих случаях электри-
ческие тракты являются завершенными и после них
производится преобразование электрической энергии в
акустическую. Кроме того, нормирование такого сквоз-
ного тракта дает возможность определить нормы на при-
емные устройства и части тракта, исходя из соблюдения
лишь основных норм на весь сквозной тракт. В этом слу-
чае обеспечивается также гарантия качественных пока-
зателей при записи на магнитофон, которая производит-
ся с выхода индивидуального приемного устройства.
За начало сквозного вч тракта принимается вход пе-
редающего устройства, так как этим устройством начи-
нается вч тракт, и тракт подачи программ до этой точки
нормирован по ГОСТ 11515—65. При возможном изме-
нении структуры станционной части тракта по схемам,
рассмотренным в разд. 2.7, начало сквозного тракта
естественно переносится ко входу первого устройства
преобразования нч сигнала в вч сигнал.
Принятый, таким образом, сквозной вч тракт являет-
ся исходным объектом нормирования вч тракта и может
быть нормирован с учетом классов качества
ГОСТ 11515—65.
Сквозные тракты для разных видов сети ПВ пока-
заны на рис. 3.2 и 3.3.
Вис. 3.2. Схема нормирования тракта проводного .вещания с трех
звснной линейной частью
3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМИРУЕМЫХ ЧАСТЕЙ
СКВОЗНОГО ТРАКТА
Нормируемые части сквозного тракта оп-
ределяются:
1) 'границами эксплуатационной ответственности
служб ПВ;
125
.Эксплуатационный, тракт ПВ
Рис. 3.3. Схема нормирования тракта проводного вещания с двух-
звенной линейной частью
2) выбором точек тракта для контрольных и эксплу-
атационных измерений;
3) необходимостью нормирования отдельных уст-
ройств.
Нормирование всех частей тракта производится с од-
ним общим началом — начало сквозного тракта — и раз-
личными конечными точками.
Вся совокупность вч устройств и линий, за которую
несут ответственность службы ПВ, определяется как
эксплуатационный тракт ПВ (рис. 3.2 и 3.3). В случае
группового приемного устройства сквозной и эксплуа-
тационный тракты ПВ совпадают. Введение понятия экс-
плуатационного тракта полностью делает единым нч и
вч тракты для служб ПВ по степени ответственности за
них, так как данные тракты кончаются одинаково —
абонентской розеткой.
Внутри эксплуатационного тракта нормируются две
точки тракта: выход станции проводного вещания, т. е.
выход передающего устройства (рис. 3.2 и 3.3) и выход
трансформаторной подстанции, т. е. выход УПТП
(рис. 3.2).
Нормирование станционной части тракта определяет
все основные исходные качественные показатели и элек-
трические характеристики AM сигналов в начале вч
тракта и дает основания для нормирования передающе-
го устройства и УПП. Контроль многих качественных
показателей и электрических характеристик на станции
ПВ является одновременно контролем этих показателей
126
и характеристик для всего эксплуатационного тракта,
что существенно упрощает проведение всего объема из-
мерений на сети.
Нормирование показателей на выходе ТП для вч
тракта производится с целью поддержания в норме тех
качественных показателей, которые могут претерпеть из-
менения при прохождении AM сигналов от выхода пере-
дающего устройства до выхода ТП.
Все рассмотренные выше тракты и части трактов
нормируются полностью или частично в соответствии с
принятым перечнем качественных показателей ГОСТ
11515—65. Ряд элементов вч тракта нормируется более
простым способом: двумя-тремя электрическими харак-
теристиками (входное сопротивление, коэффициент пере-
дачи, затухание). К числу этих элементов относятся ли-
нии и вч устройства линейной части тракта, общим на-
значением которых является пассивная передача вч
сигналов без преобразования спектра. Нормирование
линий и вч устройств по электрическим характеристикам
производится раздельно.
3.6. КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СКВОЗНОГО
ТРАКТА И ЕГО ЧАСТЕЙ
При разработке и внедрении системы ТПВ
было установлено, что наиболее реальным для сквозного
вч тракта является получение класса качества, близкого
ко II классу ВТУ 526—58 [49], исходя из ряда эконо-
мических и технических соображений. В дальнейшем
при введении стандарта на вещательные тракты
ГОСТ 11515—65 взамен ВТУ 526—58 нормы на классы
качества не претерпели существенных изменений, поэто-
му нормирование сквозного вч тракта остается отнесен-
ным ко II классу ГОСТ 11515—65. Сквозной вч тракт
нормируется по всем качественным показателям
ГОСТ 11515-65:
воспроизводимому диапазону частот; неравномерно-
сти частотной характеристики в воспроизводимом диапа-
зоне частот; коэффициенту гармоник; отношению сиг-
нал/фон; отношению сигнал/шум, отношению сиг-
нал/внятная переходная помеха.
Нормирование указанных качественных показателей
и их значение для вч трактов имеют некоторые особен-
ности. Так, неравномерность частотной характеристики
4/27
нормируется по общепринятому «нормативному шабло-
ну» (рис. 3.4) только для сквозных трактов. Для эксплу-
атационного тракта и станционной его части неравно-
AS,-60S
мерность частотной характеристики определяется дру-
гими шаблонами, рис. 3.5 и 3.6. В этих шаблонах отра-
жены предыскажения частотной характеристики в обла-
Рис. 3.5. Неравномерность частотной характеристики
станционной части тракта*
4000 SOO 0 Гц
Рис. 3.6. Неравномерность частотной характе-
ристики эксплуатационного тракта
сти верхних модулирующих частот, введенные в передат-
чики, при этом, естественно, допуск на величину этих
предыскажений для эксплуатационного тракта увеличен
по сравнению с допуском на передающую часть тракта.
Коэффициент гармоник нормируется в трех полосах
частот вместо двух, как указано в ГОСТ 11515—65.
Нормирование коэффициента гармоник в полосе 200—
12Ь
4000 Гц разбивается на две полосы: свыше 200 до
2000 Гц и свыше 2000 до 4000 Гц. Введение последней
полосы частот вызвано повышением коэффициента гар-
моник в этой полосе частот из-за наличия асимметрии
боковых частот AM сигнала при передаче его по линей-
ному тракту ТПВ.
Коэффициент гармоник нормируется так же, как и
в ГОСТ 14515—65, двумя нормами: для номинального
уровня и уровней, сниженных относительно номиналь-
ного от 6 до 20 дБ.
Вторая норма относится только к трактам с устрой-
ствами, имеющими двухтактные нч каскады.
Показатели отношений сигнал/фон, сигнал/шум, сиг-
нал/внятная переходная помеха нормируются в паузе,
как и в стандарте ГОСТ 11515—65. Однако при подав-
лении несущей в паузе изменяется не только значение
отношения сигнал/внятная переходная помеха, но и два
других. Поэтому для правильного соотнесения норм по
этим показателям все тракты и устройства вч тракта
следует нормировать и измерять при подавленной несу-
щей. Учитывая различный характер происхождения пе-
реходной помехи от нч и вч сигналов и разные величины
этих помех в промежуточных точках тракта, отношение
сигнал/внятная помеха нормируется раздельно для по-
мех от нч и соседнего вч трактов.
Несмотря на ориентацию на II класс качества, не-
которые показатели сквозного тракта ниже. Основное
отклонение от норм II класса представляет отношение
сигнал/внятная переходная помеха (50 вместо 70 дБ),
определяемое воздействием нелинейной переходной по-
мехой с нч тракта на вч тракты. Однако если сравнить
даже величину 50 дБ с допустимыми помехами радио-
приемников в дв и св диапазонах (не говоря уже о кв
диапазоне), то видно, что эта норма существенно пре-
вышает нормы помех радиоприемников. Так, для РВ
радиоприемников по ГОСТ 5651—64 допустима избира-
тельность по соседней радиостанции, отстоящей по ча-
стоте на ±10 кГц, 34 дБ — для II класса и 46 дБ —
для I класса; допустимое ослабление сигнала зеркаль-
ного канала составляет 40 дБ для II класса и 46 дБ —
для 1 класса. При этом норма 50 дБ лимитирована для
всех допустимых отношений сигнал/помеха на входе
приемных устройств ТПВ, в то время как для радиопри-
емников действительная величина помехи во многом оп-
5—166 129
раделяется условиями приема. При введении полного
подавления несущей в паузе отношение сигнал/внятная
переходная помеха от нч тракта может достигнуть
70 дБ и более в паузе вещательных передач. Повышение
взаимной защищенности между вч трактами относится
в основном к приемным устройствам и требует повыше-
ния их избирательности.
Отношение сигнал/фон уступает на 10 дБ нормам
II класса на тракты только для трехпрограммных гром-
коговорителей. Это допущение было принято, исходя из
низкого номинального звукового давления этих прием-
ных устройств и соответственно меньшей заметности фо-
на при прослушивании. Однако при магнитофонной за-
писи программ вч трактов и их воспроизведении устрой-
ствами с большим звуковым давлением заметность фона
повысится. В дальнейшем отношение сигнал/фон для
тракта с трехпрограммным громкоговорителем II класса
будет повышено с 40 до 45 дБ.
Незначительное отклонение по коэффициенту гармо-
ник от норм II класса ГОСТ 11515—65 (5% вместо 4%)
допущено в области частот 2000—4000 Гц из-за специ-
фических искажений огибающей AM сигнала, возника-
ющих в линиях ПВ из-за асимметрии крайних боковых
частот AM сигнала.
При нормировании эксплуатационного тракта и его
частей нормируемые качественные показатели для каж-
дой точки тракта определены, исходя из рационально-
сти измерения тех или иных качественных показателей
в данной точке тракта. Известно, что трудоемкость про-
ведения измерений в трактах ПВ возрастает в направ-
лении от станции к абонентской точке. Поэтому в про-
межуточных точках тракта достаточно ограничиться
нормированием и измерением лишь тех показателей, ко-
торые фактически претерпевают изменения при прохож-
дении AM сигнала от предыдущей точки к рассматривае-
мой. Исходя из этих соображений, эксплуатационный
тракт до абонентской розетки ГТ достаточно нормиро-
вать неравномерностью частотной характеристики в за-
данном диапазоне частот, при этом измерения этой не-
равномерности достаточно производить в области частот
1000—6000 Гц, а также нормировать коэффициент гар-
моник в полосе частот 2000—4000 Гц и отношения сиг-
нал/внятная переходная помеха от нч и вч трактов раз-
дельно.
13С
Для части тракта, оканчивающейся выходом ТП,
число нормируемых качественных показателей можно
свести к двум: коэффициенту гармоник в полосе частот
2000—4000 Гц и отношению сигнал/внятная переходная
помеха от нч тракта. Станция ПВ нормируется, как и
сквозной тракт, по всем качественным показателям. Та-
кой порядок нормирования качественных показателей
сквозного тракта и его частей регламентируется проек-
том отраслевого стандарта «Тракты высокочастотные
системы трехпрограммного проводного вещания. Основ-
ные параметры», разработанным НИИР. Нормы проек-
та указанного стандарта па сквозной тракт и его части
даны в приложении.
3.7. НОРМИРОВАНИЕ ПЕРЕДАЮЩИХ
И УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Нормируемые электрические характеристи-
ки передающего устройства должны отражать три его
функции: как передатчика AM сигнала, как устройства
подключенного к сети ПВ и как передатчика AM сиг-
нала с регулируемой несущей.
Первое обстоятельство позволяет нормировать пере-
дающее устройство по ряду параметров аналогично ра-
диовещательным передатчикам дв, св диапазонов со-
гласно ГОСТ 13924—68 «Передатчики радиовещатель-
ные стационарные. Основные параметры».
В соответствии с этим нормированию подлежат не-
сущие частоты, относительные отклонения несущих час-
тот, номинальный коэффициент модуляции, относитель-
ные уровни гармоник несущих частот, номинальные
мощности и напряжения несущих частот, номинальный
входной уровень и входное сопротивление нч входа.
Подключение передающего устройства к сети ПВ тре-
бует учета фактического разброса сопротивления на-
грузки по модулю и фазе, поэтому нормирование выход-
ной мощности должно производиться не только при но-
минальной активной нагрузке, как для радиовещатель-
ных передатчиков, но также при нагрузке, равной по
модулю номинальной, и с углом положительным и отри-
цательным.
Для поддержания постоянства выходного напряже-
ния несущей частоты при изменении сопротивления на-
грузки необходимо нормировать выходное сопротивление
5* 131
каждого передатчика или повышение напряжения при
сбросе нагрузки аналогично нормированию унч.
Наличие регулируемой несущей требует производить
нормирование пределов автоматической регулировки
уровня несущей частоты, времени нарастания и времени
ее спада.
Нормирование несущих частот для двух вч трактов
является необходимым, так как система ТПВ независи-
мо от ее территориального применения в стране долж-
на иметь одни и те же несущие частоты, в данном слу-
чае 78 и 120 кГц, в чем ее существенное отличие от нор-
мирования радиовещания, в котором задается диапазон
частот и несущие частоты радиовещательных станций
распределены по территориальному принципу.
Нормирование относительного отклонения несущих
частот преследует две цели: исключить заметный уход
несущих частот при наличии фиксированной настройки
приемных устройств и появление заметных биений несу-
щих частот от двух одноименных передатчиков при зна-
чительном параллельном пробеге фидерных линий, иду-
щих от этих передатчиков.
Относительное отклонение несущей частоты
Д / = \f~fo\ (3 1)
/о /о
где /'о — стандартная частота несущей, к! ц; / — факти-
ческая частота несущей, кГц.
Относительные уровни гармоник несущих частот, по-
падающих в основном в дв диапазон радиовещания, нор-
мируются с целью исключения помех радиоприемникам
в этом диапазоне от системы ТПВ.
Нормирование гармоник несущей частоты произво-
дится по каждой гармонике в отдельности и касается
только наиболее заметных гармоник — второй и третьей
для каждой несущей (156, 234, 240, 360 кГц). Относи-
тельный уровень гармоники несущей частоты
4 = -20lg^^, дБ, (3.2)
ufn
где (/оном — номинальное напряжение несущей частоты;
и1п — напряжение «-гармоники несущей частоты.
Поминальная мощность по несущей частоте для каж-
дого передатчика определяется на активном номиналь-
ном сопротивлении нагрузки при AM сигнале с номи-
нальной глубиной и частотой модуляции 1000 Гц.
132
Критерием отдачи передатчиком номинальной мощ-
ности является удовлетворение нормы по коэффициенту
гармоник для указанной частоты модуляции; при этом
выходная мощность
Р = — > Рном, Вт, (3.3)
Г) HUM' ’ \ /
где Uo — напряжение несущей частоты, В; Риоы—номи-
нальная выходная мощность; R„— номинальное сопро-
тивление нагрузки, Ом.
Для передатчиков с двумя вторичными обмотками
выходных трансформаторов сопротивления 2Ra подклю-
чаются к каждой обмотке, и выходная мощность опре-
деляется по ф-ле (3.3).
Однако, в отличие от радиовещательных передатчи-
ков, основной гарантируемой величиной при эксплуата-
ции передающего устройства в тракте ПВ является не
номинальная мощность, а номинальное напряжение не-
сущей так же, как для станционных УНЧ выходное на-
пряжение нч сигнала.
Номинальное напряжение несущей частоты
и0НОМ = УР^В. (3.4)
Коэффициент модуляции т при регулируемой несу-
щей имеет сложную зависимость от величины модули-
рующего сигнала (рис. 2.40), и нормируется в основном
его максимальная величина, соответствующая номиналь-
ному напряжению несущей. Максимальный коэффициент
модуляции принят равным 0,7, учитывая трудности де-
тектирования AM сигнала с переменной несущей.
Пределы автоматической регулировки несущей в за-
данном динамическом диапазоне уровней модулирующе-
го сигнала
^.Kc = 201g^, дБ, (3.5)
t'O мин
где UOmm — минимальное напряжение несущей, соответ-
ствующее минимальному заданному уровню модулирую-
щего сигнала.
Время нарастания напряжения несущей частоты оп-
ределяется временем, в течение которого напряжение
несущей частоты достигнет значения 0,9 Поном при по-
даче на вход передатчика тонального сигнала с часто-
той 1000 Гц и номинальным входным уровнем (рис. 3.7).
153
Время спада напряжения несущей частоты опреде-
ляется временем, в течение которого напряжение несу-
щей частоты на выходе передатчика уменьшается от но-
минального до 0,2 t/оном после снятия со входа передат-
чика модулирующего сигнала, при условии, что пределы
регулировки несущей равны 20 дБ (рис. 3.7).
Рис. 3.7. Определение времени нарастания и спа-
да напряжения несущей частоты О’о -на выходе
передатчика
К усилительным устройствам вч, устанавливаемым в
вч тракте, в настоящее время относится двухканальный
промежуточный усилитель (ДПУ). По выходной части
усилитель аналогичен передающему устройству, поэтому
методика нормирования и определения качественных по-
казателей в основном такая же, как и для передающего
устройства. Однако имеются некоторые особенности.
Отличительной особенностью является нормирование
неравномерности частотной характеристики и коэффици-
ента гармоник. Поскольку в усилителе AM сигнала нет
причин для изменения неравномерности частотной харак-
теристики и коэффициента гармоник в области нижних
модулирующих частот, то неравномерность частотной
характеристики усилителя достаточно нормировать и
определять в частотном спектре AM сигнала, т. е. для
ДПУ в полосе /о±6 кГц,'как для резонансных и полосо-
вых усилителей, а коэффициент гармоник можно норми-
ровать, начиная с 1000 Гц и выше.
Все отношения типа сигнал/помеха нормируются и
определяются относительно нормируемой подавленной
несущей.
Нормы качественных показателей на ДПУ были по-
лучены, исходя из реальных возможностей внесения ми-
нимальных дополнительных искажений в сквозной тракт.
Нормируемыми электрическими характеристиками ДПУ
134
являются: номинальные выходная мощность и выходное
напряжение несущей; максимальный коэффициент уси-
ления; пределы регулировки усиления; входное сопро-
тивление в полосе AM сигнала. Поскольку ДПУ может
быть использован при значительном интервале входных
напряжений, то нормируется не номинальное входное
напряжение, а максимальный коэффициент усиления и
пределы его регулировки. В реальных эксплуатацион-
ных условиях выходное напряжение каждой несущей ча-
стоты определяется обеспечением достаточных напряже-
ний вч сигналов на всем отрезке линии, включенном пос-
ле усилителя (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Диаграмма «апряжения несущей
частоты на РФ линии с ДПУ
Конкретные нормы качественных показателей и элек-
трических характеристик даны в соответствующих раз-
делах описания данных устройств.
3.8. НОРМИРОВАНИЕ ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ
Приемные устройства системы ТПВ можно
подразделить на две группы: индивидуальные^и группо-
вые. Нормирование каждого из этих устройств имеет
свою специфику.
В настоящее время в основном распространены два
типа приемных устройств: трехпрограммный громкогово-
ритель (ГТ) и групповой приемник (ГПТВ). Особенно-
сти их нормирования и рассматриваются ниже.
135
Нормирование ГТ производится в соответствии с
ГОСТ 18286—72 «Громкоговорители трехпрограммные.
Технические требования». Групповые приемники норми-
руются по техническим условиям. При этом ГТ норми-
руются как электроакустические, а групповые приемни-
ки — как электрические устройства.
ГТ нормируется по акустическим и электрическим
показателям. Нормирование нч тракта ГТ соответствует
в основном ГОСТ 5961—66 на однопрограммные або-
нентские громкоговорители. Нормы на акустические и
электрические показатели ГТ при приеме вч сигналов
установлены по I, II и III классам.
Акустические показатели ГТ определяются по зву-
ковому давлению и в их число входят: номинальный диа-
пазон частот, неравномерность частотной характеристи-
ки в этом диапазоне; среднее звуковое давление и коэф-
фициент гармоник. Эти показатели имеют такое же оп-
ределение, как соответствующие показатели радиоприем-
ников и абонентских громкоговорителей. При этом нор-
мируемые неравномерность частотной характеристики и
среднее звуковое давление должны выполняться с уче-
том предыскажений в области верхних частот модуля-
ции (рис. 3.5). Коэффициент гармоник нормируется и
определяется 'без учета этих предыскажений.
Нормирование качественных показателей электриче-
ских трактов ГТ и ГПТВ производится идентично, с той
лишь разницей, что для ГТ электрический тракт норми-
руется на звуковой катушке заданного громкоговорите-
ля, а для группового приемника—на его выходе при
любой реальной нагрузке. Для ГТ I и II классов эти ка-
чественные показатели должны удовлетворять требова-
ниям получения соответствующих классов качества на
сквозной тракт ПВ. Для ГТ III класса выполнение этого
условия не является обязательным. Неравномерность ча-
стотной характеристики по электрическому напряжению
в поминальном диапазоне частот определяется также с
учетом предыскажений модулирующих частот на або-
нентской розетке ГТ или на входе ГПТВ. Одновремен-
ное удовлетворение требованиям неравномерности час-
тотной характеристики по звуковому давлению и элект-
рическому напряжению для ГТ не вызывает каких-либо
взаимных трудностей, и, более того, соблюдение нерав-
номерности по электрическому тракту способствует по-
лучению заданной неравномерности по акустическому
136
тракту. Поскольку нормативный «шаблон» на неравно-
мерность частотной характеристики сквозного тракта по
ГОСТ 11515—65 может иметь любую форму в пределах
заданных неравномерностей и S2, то представляется
возможным соответствующим образом корректировать
частотную характеристику электрического тракта для
выполнения ее неравномерности по акустическому трак-
ту, что имеет значение для крайних, особенно нижних,
частот нормируемого диапазона.
Нормирование коэффициента гармоник электрическо-
го тракта приемных устройств ТПВ имеет несколько осо-
бенностей по сравнению с нормированием радиовеща-
тельных приемников.
Коэффициент гармоник радиовещательных приемни-
ков нормируется по звуковому давлению при номиналь-
ном коэффициенте модуляции и среднем звуковом дав-
лении. При наличии регулируемой несущей нормируе-
мый основной коэффициент гармоник электрического
тракта приемных устройств ТПВ должен соблюдаться во
всем интервале регулировки несущей при соответствую-
щих коэффициентах модуляции. Это требование отно-
сится к детектору AM сигнала, создающему нелинейные
искажения огибающей при малых напряжениях несущей
на его входе. При наличии в нч трактах приемных уст-
ройств двухтактных усилителей коэффициент гармоник
при выходных напряжениях, равных 0,1—0,5 от номи-
нального, должен не превышать 0,5 от основного. По-
следнее условие относится к ГПТВ и ГТ I и II классов,
входящих в сквозной тракт. Для ГТ, имеющих УВЧ,
норма по Кг должна соблюдаться при заданном повы-
шении входного сигнала.
Из всех видов помех наибольшую сложность пред-
ставляет нормирование отношения сигнал/внятная пере-
ходная помеха. Это отношение должно быть определено
для всех видов помех при приеме AM сигналов.
Такими являются помехи от нч сигналов I програм-
мы; вч сигналов соседнего вч тракта; сигналов радио-
вещательных станций.
Все эти помехи в приемных устройствах ТПВ опре-
деляются характеристиками входных частотноизбира-
тельных устройств, их конструктивным исполнением и
наличием связи УНЧ приемника с трактом нч про-
граммы.
137
При нормировании существующих приемных уст-
ройств ТПВ по указанным помехам не имеется единой
терминологии, встречаются термины «взаимная защи-
щенность», «помехозащищенность» для ГТ, «переходная
помеха» для ГПТВ. Поэтому в дальнейшем будем поль-
зоваться принятым в ГОСТ 11515—65 термином отноше-
ние сигнал/внятная переходная помеха, или, кратко, от-
ношение сигнал/помеха с указанием вида помехи.
Отношение сигнал/помеха от нч тракта нормируется
относительно максимального напряжения нч сигнала на
входе приемных устройств, равного 30 В. Для помех от
нч и вч трактов отношение сигнал/помеха нормируется
на средней частоте помехи 1000 Гц и верхних частотах
помехи 6000 Гц для ГТ и 10 000 Гц для ГПТВ при по-
стоянной величине входного сигнала помехи.
Принятое отношение сигнал/внятная переходная по-
меха от соседнего вч тракта должно быть обеспечено
при наихудших условиях помехозащищенности приемных
устройств, т. е. при максимальном напряжении несущей
соседнего вч тракта 3 В и при отношении напряжений
несущих соседнего и принимаемого вч сигналов 30:1,
соответствующему подавлению несущей полезного сиг-
нала в 10 раз.
При определении отношения сигнал/помеха для дан-
ного вида помех необходимо совместное включение ис-
точников сигнала и помехи на входе приемного устрой-
ства.
Нормирование отношения сигнал/помеха от ра-
диовещательных станций преследует цель обеспечить
помехозащищенность приемных устройств ТПВ от этого
вида помех. В этом случае следует учитывать разное
воздействие его на схему приемных устройств ТПВ. Для
определения данных помех достаточно ограничиться дв
радиовещательным диапазоном.
Величина отношения сигнал/внятная переходная по-
меха для всех указанных видов помех в приемном уст-
ройстве взята из сопоставления с величиной нелинейной
переходной помехи, возникающей в линии, и равна 53 дБ
на частоте 1000 Гц.
Нормирование отношений сигнал/фон и сигнал/шум
не имеет существенных особенностей и производится при
подавленной несущей или практически при ее отсутст-
вии. Фактически, учитывая заметное превышение уров-
ня фона над уровнем шума, можно ограничиться нор-
138
мированием отношений сигнал/(фон + шум) или сиг-
нал/фон. При этом под напряжением фона U$ пони-
мается величина
Ut - V + <3-6>
где UiQ, и100, Uiw — напряжения гармоник фона с часто-
тами соответственно 50, 100 и 150 Гц.
Все приведенные выше отношения сигнал/помеха оп-
ределяются по формуле
A„ = 201g^, дБ, (3.7)
^пом
где t/цом — номинальное выходное напряжение электри-
ческого тракта; t/пом — напряжение соответствующей по-
мехи.
Номинальная выходная мощность Рпом нормируется
при номинальном сопротивлении нагрузки и частоте мо-
дуляции 1000 Гц, критерием отдачи номинальной мощ-
ности является выполнение заданного коэффициента гар-
моник. Номинальное выходное напряжение, используе-
мое при определении отношений сигнал/помеха:
Уио^/Мном- (3-8)
где /?ном — номинальное сопротивление нагрузки. Для
ГТ это сопротивление равно сопротивлению звуковой
катушки громкоговорителя.
Чувствительность ГТ и ГПТВ нормируется при но-
минальной выходной мощности и входном AM сигнале
с частотой модуляции 1000 Гц и коэффициенте модуля-
ции 70% и определяется отдельно по вч каналам. Изме-
нение чувствительности ГТ производится установочными
регуляторами. Пределы их регулирования нормируются,
исходя из возможной разницы между максимальным и
минимальным значениями напряжений вч сигналов, по-
лучаемых на абонентских розетках в зависимости от ме-
ста подключения к распределительной линии.
Поскольку приемные устройства подключаются к рас-
пределительной сети ТПВ, то необходимо нормировать
их входные сопротивления для устранения их влияния
на качественные показатели трактов и электрические
характеристики линейной части тракта системы ТПВ.
Нормирование входных сопротивлений производится
в полосе принимаемых сигналов данного вч канала и в
139
полосах соседних вч и нч каналов, задаваемых выбран-
ным классом качества системы.
При использовании УНЧ ГТ для приема нч сигналов
(«активный вариант» нч приема) дополнительно норми-
руются параметры этого тракта. Нормирование качест-
венных показателей производится по звуковому давле-
нию и по электрическому напряжению аналогично рас-
смотренной методике нормирования вч трактов. Нормы
на качественные показатели активного нч тракта могут
быть установлены такими же, как для вч трактов, или
выше, учитывая более высокие качественные показатели
нч тракта на абонентской розетке. Во избежание появ-
ления помехи от детектирования AM сигнала в усили-
тельном тракте нормируется отношение сигнал/помеха
от вч трактов при максимальных входных напряжениях
вч сигналов. Из числа электрических характеристик
для «активного варианта» приема нч сигналов норми-
руются чувствительность и входные сопротивления для
всех сигналов. Чувствительность нормируется относи-
тельно единой номинальной выходной мощности элек-
трического тракта и принимается равной минимально
допустимому напряжению нч сигнала на абонентской
точке, что позволяет скомпенсировать затухание нч трак-
та. Входное сопротивление в полосе частот нч тракта
нормируется в несколько раз (4—8 раз) более высоким,
чем соответствующие входные сопротивления однопро-
граммных громкоговорителей и пассивных нч трактов
ГТ, что позволяет уменьшить нагрузку нч трактов ТПВ.
В целом нормирование ГТ по активному нч тракту со-
ответствует получению большей выходной мощности при
меньшем входном напряжении и большем входном со-
противлении относительно сохраняемого пассивного
тракта.
Наличие активного нч тракта ГТ позволяет снизить
трудновыполнимые нормы по пассивному тракту, напри-
мер, по среднему звуковому давлению.
ГПТВ нормируются по статическим и временным па-
раметрам работы АРУ. Статическими характеристиками
АРУ являются диапазон регулирования по входу и пре-
делы изменения выходного напряжения. Нормирование
этих характеристик производится совместно в виде опре-
деления минимального диапазона изменения выходного
уровня при заданных пределах изменения входного
уровня (рис. 3.9). Норма на пределы изменения выход-
140
Рис. 3.9. Определение .диапазона ре-
гулирования АРУ по входу
иого уровня ГПТВ ЗдБ
взята из сопоставления
с допустимыми измене-
ниями уровня по нч
тракту, равными 4 дБ.
Норма диапазона регу-
лирования по входу оп-
ределена из расчета
максимальных колеба-
ний входного уровня от
погодных условий. Диа-
пазон регулирования по входу £>их и пределы изменения
выходного уровня Овьи определяются по следующим
формулам:
DBX = 201g UBKUaKC , дБ; (3.9)
£/вх мин
пвых = 201g (/g“x“a*£., дБ.- (3.10)
UВЫХ мин
При этом за максимальное выходное напряжение
принимается номинальное напряжение.
При установке ГПТВ в эксплуатацию необходимо
установить регулятором некоторое среднее исходное
выходное напряжение С7Выхср для обеспечения возмож-
ности работы ЛРУ в сторону увеличения и уменьшения
входного напряжения. Практически ивых Ср =26—27 В не
меньше напряжения на абонентской точке по нч тракту,
и равенство громкости всех трех программ не нару-
шается.
Временными характеристиками АРУ являются вре-
мя срабатывания АРУ и время увеличения коэффициен-
та усиления приемника на заданную величину. Время
срабатывания ЛРУ определяется временем, в течение ко-
торого выходной сигнал искажен (ограничен) при пода-
че на вход приемника AM сигнала с максимальным
входным напряжением и номинальной глубиной моду-
ляции при исходном разряженном конденсаторе детек-
тора ЛРУ. Время увеличения коэффициента усиления
определяется временем, в течение которого выходной
уровень сигнала повышается на заданную величину пос-
ле уменьшения входного максимального напряжения в
несколько раз.
Как принято для усилительных устройств, работаю-
щих на переменную нагрузку, для ГПТВ нормируется
повышение выходного напряжения при сбросе нагрузки,
141
3.9. НОРМИРОВАНИЕ ВЧ УСТРОЙСТВ И ЛИНИЙ
Нормирование вч устройств и линий про-
изводится для обеспечения передачи мощности вч сиг-
налов с наименьшими потерями и соблюдения качест-
венных показателей огибающей AM сигнала в пределах
допустимых значений.
Передача мощности вч сигналов определяется нор-
мированием коэффициентов передачи вч устройств, за-
туханий линий и модулей входных сопротивлений вч ус-
тройств и линий на несущих частотах.
Сведение к минимуму дополнительных искажений
качественных показателей предусматривается нормиро-
ванием коэффициентов передачи, затуханий, модулей
входных сопротивлений и их фазовых углов в полосе ча-
стот AM сигналов.
Коэффициентом передачи вч устройств является ве-
личина
(3.11)
где Ui, Uz—соответственно входное и выходное напря-
жения заданной частоты.
Для удобства общего расчета затухания линий и вч
устройств используется величина затухания вч устрой-
ства:
а = 201g дБ. (3.12)
А
Коэффициент передачи нормируется при эквивалент-
ном сопротивлении нагрузки.
Модуль полного входного сопротивления ZBI и фазо-
вый угол ф являются компонентами комплексного вход-
ного сопротивления 2BX=ZBxel<₽. Для вч устройств ZBX и
<р нормируются при эквивалентном сопротивлении на-
грузки, а для линии они нормируются при реальной на-
грузке.
Устройства нч тракта, используемые для передачи вч
сигналов, как АТ, или включенные параллельно вч трак-
ту через заградительные фильтры (ЗФ), как фидерный
трансформатор ТП и коробка КРФ, а также однопро-
граммные громкоговорители не нормируются по вч сиг-
налам. Усредненные характеристики абонентских транс-
форматоров ZT и ат и однопрограммных громкоговорите-
М2
Рис. 3.10. Асимметричные амплитуд-
но-частотная и фазо-частотная харак-
теристики
лей определяются путем измерений и используются при
расчете затухания распределительных фидерных линий
и абонентской сети.
Необходимость нормирования вч устройств и линий
в полосе частот AM сигнала определяется тем, что с ро-
стом модулирующей частоты расширяется полоса частот
AM сигнала и появляется асимметрия передачи нижней
fo—F и верхней fo+F боковых частот ДМ сигнала. Эта
асимметрия выражается в неравенстве коэффициентов
передачи и их фазовых углов для частот fo—F и fo+F
(рис. 3.10), при этом величина результирующего векто-
ра .AM сигнала Up (рис.
3.116) изменяется не по
синусоидальному зако-
ну, что приводит к по-
явлению нелинейных
искажений огибающей
AM сигнала (рис. 3.12),
а следовательно, иска-
жению нч сипнала на
выходе детектора при- •
ем ника. Таким обра-
зом, данные нелиней-
ные искажения огиба-
ющей AM сигнала вы-
званы не нелинейностью тракта передачи, а его несим-
метричными частотной и фазовой характеристиками в
полосе частот AM сигнала, что и вызывает необходи-
Рис. ЗД1. Векторная диаграмма входного и выходного
AM сигналов:
а) неискаженного; б) искаженного
мость нормирования величии К, a, Z, <р в полосе частот
AM сигнала для обеспечения заданного К,- на входе при-
емных устройств. Практическая заметность данных не-
линейных искажений имеется для модулирующих частот
Рис. 3.1/2. Один ив видов (искажений оги-
бающей AM сигнала при асимметрии
боковых частот
выше 2000 Гц, что является одним из препятствий для
расширения воспроизводимого диапазона частот вч трак-
тов и (повышения их качественных показателей.
Особенностью нормирования фидерных линий и уст-
ройств по вч трактам является необходимость обеспече-
ния согласованного режима работ фидерных линий. В
роли исходного нормирующего параметра выступает
волновое сопротивление распределительной фидерной
линии, но не чистой линии, как в проводной связи, а
реальной линии, нагруженной на абонентские трансфор-
маторы. Это эквивалентное волновое сопротивление Zm
определяет нормы ZBx всех вч устройств, устанавливае-
мых на распределительных фидерных линиях, а также
общую величину сопротивления нагрузки по вч сигналам
ТП или станции при двухзвенной сети. Величина Zm оп-
ределяется типом проводов, плотностью включенных
абонентских трансформаторов на 1 км линии S и их
типом.
Как показали проведенные исследования и расчеты,
обеспечение согласованного режима работ магистраль-
ных и распределительных фидерных линий может быть
связано с нормированием допустимого коэффициента
гармоник, возникающего вследствие асимметрии боко-
144
вых частот. Таким образом, представляется возможным
связать воедино энергетический и качественный крите-
рии режима линии. Более того, оценку этим двум пока-
зателям можно дать посредством использования в ка-
честве исходного параметра полного входного сопротив-
ления фидерной линии znx=ZDXei4’, т. е. параметра, фик-
сированного в одной точке, а не распределенного по
линии.
Для оценки режима работы линий можно ввести по-
казатели степени согласования по входному сопротивле-
нию для несущих и боковых частот:
/70е'ф° = ; /71ei't,‘ = -Д_ ; Пгёъ = ,
ZbxO ZBX1 Явх2
(3.13)
где гв — полное волновое сопротивление линии, равное
для распределительных фидерных линий znxo, zBX),
zBX2 как полные входные сопротивления линии соответ-
ственно на несущей, нижней и верхней боковых частотах.
Для оценки степени отклонения модуля и фазового
угла входного сопротивления от симметричных вводятся
коэффициенты асимметрии:
' i'^BxO ^ВхО \ . | ^-НХО > ZBX|) . [
\Zbx2 ^-ВХ1/ 2 'ZbxI ^ВХ2 /
о, = = (3.14).
Исходя из условия для сквозного тракта Кг^б% на
частоте модуляции 4000 Гц, определяется предельно до-
пустимый X,- для линейной части тракта:
Кг< /5*-4а =3%.
(3.15)
Соответственно коэффициенты асимметрии для частот
fo±6 кГц и степень согласования по несущей частоте
должны быть следующими:
0^0,15; о2<0,15; 0х С 10°; 02<10э; 0,7</7<1,5;
Фо <15°. (3-16)
Расчет затухания линейной части вч тракта произво-
дится, исходя из условия, что магистральные и распре-
делительные фидерные линии обработаны и для них
обеспечен режим бегущей волны по вч сигналам.
145
Общее затухание тракта трехзвенной сети: выход пе-
редатчика— вход приемного устройства определяется
как
°РЗ = flynn °МФ ~ °ОУТП “Ь °РФ “Ь 4“ ааб> ДБ, (3.17)
где аупп, Лиф, яоутп. ярф , вт, ваб — соответственно
затухания устройства подключения передатчиков, маги-
стральной фидерной линии, обходного устройства ТП,
распределительной фидерной линии, абонентского транс-
форматора и абонентской сети.
Для того же тракта двухзвенной сети затухание
ар2 — аупп + аРФ + ат + ааб- ДБ- (3.18)
Предельно допустимое затухание сети адоп опреде-
ляется номинальным выходным напряжением несущей
передатчика UOnep и минимально допустимым напряже-
нием С70пр на входе ГТ:
Одоп = 201g ^2- = 20ig = 53,5 дБ. (3.19)
С/опр
Для любой точки сети ТПВ должно выполняться ус-
ловие
ар < «доп- (3-20)
Слагаемые общего затухания представляют собою
затухание отдельных устройств и линий. Затухания
ОУТП и АТ определяются в зависимости от сопротивле-
ния нагрузки или числа абонентских точек по графикам
рис. 2.15, 2.17 и 3.13.
Затухание УПП для трехзвенной сети не превышает
2 дБ, а для двухзвенной сети — не более 10 дБ.
Затухание магистральной фидерной линии в общем
виде
аМФ = а/ + “в4. (3-21)
где а/ — затухание воздушного участка линии; ав1в —
затухание кабельной вставки.
Затухание коротких кабельных вставок не учиты-
вается.
Затухание распределительной фидерной линии в об-
щем виде
°рф = Ф а|Л "Ь Аотв, (3.22)
Л=1
где аД— затухание воздушного участка линии; аэ — эк-
вивалентное километрическое затухание; ав/в — затуха-
146
Рис. 3.13. Зависимость коэффи- Рис. 3.14. Зависимость затухания, Рис. 3.16. Зависимость затухания,
циента передачи лт абонентских вносимого отводом, от места его вносимого отводом, от места его
прансформаторов ТАГ-40 и ТАГ-25 включения для стальной линии (х — включения для биметаллической ли-
ст нагрузки расстояние от начала линии) инн
147
ние, вносимое длинными кабельными вставками;
ЕДапотв — суммарное затухание, вносимое отводами; за-
тухание, вносимое одним отводом &ап, определяется ме-
стом включения отвода (рис. 3.14 и 3.15).
Затухание абонентской сети ааб определяется раз-
дельно для домовых сетей и абонентских линий. В зави-
симости от числа этажей затухание домовых сетей не
превышает: для 5—9-этажных домов — 2 дБ, для 12—
19-этажных домов — 5 дБ.
Для абонентских линий рекомендуется принимать за-
тухания: при длине 0,3 км ааб = 3 дБ, при длине 0,3—
0,6 км ааб = 5 дБ, для линий свыше 0,6 км ааб = Ю дБ.
При этом под длиной абонентской линии понимается
длина линии от абонентского трансформатора до наибо-
лее удаленной точки плюс длина всех ответвлений, вклю-
ченных во второй половине абонентской линии.
При расчете затуханий вч трактов достаточно исхо-
дить из наибольшего затухания одной из несущих час-
тот 78 или 120 кГц.
Разброс затуханий возрастает по мере удаления от
станции и приближения к абонентским точкам.
Приводимая диаграмма напряжений несущих частот
для трехзвенной сети (рис. 3.16) наглядно показывает
УПТЙ
емка.
W линия
РФ линия
\ сияя сеть \сша
4—гг
।
I тп
-у—у
I
I
Рис. 3.16. Диаграмма напряжений несущих частот вч трактов тля
1 рехзвенной сети с учетом разброса затуханий вч устройств в
линий
возрастание допуска на-
пряжений несущих час-
тот по мере приближе-
ния к абонентской точке.
148
ГЛАВА 4.
ПЕРЕДАЮЩИЕ И УСИЛИТЕЛЬНЫЕ
УСТРОЙСТВА
4.1. Общие сведения
Передающее устройство системы ТПВ пред-
ставляет собою совокупность двух передатчиков AM сиг-
налов с несущими частотами 78 и 120 кГц, предназначен-
ных для передачи двух программ вещания путем частот-
ного уплотнения сети ПВ. Таким образом, в отличие от
радиовещательных передатчиков, работающих на излу-
чающую антенну, передатчики системы ТПВ нагружены
на линии ПВ, излучение которых должно быть сведено
к минимуму. Рассматриваемые далее передающие уст-
ройства предназначены для использования в тех схемах
построения станционной части тракта, в которых преоб-
разование нч сигнала в AM сигнал и получение необхо-
димой мощности вч сигналов на входе сети ТПВ сосре-
доточено на одном станционном объекте (рис. 2.8, 2.10
и 2.12).
Существенной особенностью передатчиков системы
ТПВ, в отличие от радиовещательных передатчиков AM
сигналов, является регулировка напряжения несущей
частоты по соответствующему закону с изменением уров-
ня вещательного сигнала. Введение указанной регули-
ровки приводит к изменению функциональной схемы пе-
редатчиков. Отличием от радиовещательных передатчи-
ков AM сигналов является и введение коррекции частот-
ной характеристики модулирующих частот (ее подъем
в области частот 3000—6000 Гц).
К настоящему времени разработаны передающие уст-
ройства УПТВ-60, УПТВ-200. На базе передающего уст-
ройства УПТВ-200 путем повышения выходной мощности
оконечного каскада создано передающее устройство
149-
УПТВ-400. Номинальные выходные мощности каждого
передатчика этих передающих устройств на несущей ча-
стоте соответственно равны 60, 200 и 400 Вт. Качествен-
ные показатели указанных передатчиков определены из
условия получения качественных показателей всего
сквозного тракта, близких ко II классу ГОСТ 11515—65.
В настоящее время разрабатываются передающее уст-
ройство ПТПВ-400 для трактов I класса качества с вы-
ходной мощностью 400 Вт и передающее устройство на
транзисторах для сельской системы ТПВ с выходной
мощностью 40 Вт.
Указанные передатчики содержат основные устройст-
ва для формирования и усиления AM. сигнала, а также
источники питания, устройства контроля, автоматики,
управления и защиты.
Структурные схемы передатчиков УПТВ-200 и
УПТВ-400 идентичны и отличаются от схемы передатчи-
ков УПТВ-60 источниками питания, устройствами конт-
роля, автоматики, защиты. Функциональные схемы ос-
новного тракта формирования и усиления AM сигнала
всех указанных передатчиков идентичны, более того, пе-
редатчики каждой несущей частоты одного типа пере-
дающего устройства отличаются только электрическими
данными элементов резонансных контуров в тракте про-
хождения вч сигнала.
Рассмотрим функциональную схему тракта формиро-
вания и усиления AM сигнала указанных передатчиков
(рис. 4j1). Схема содержит тракт усиления входного нч
сигнала (УНЧ), вч тракт, состоящий из задающего ге-
Рис. 4.1. Функциональная схема формирования и усиления AM сиг
нала передатчиков ТПВ
J60
нератора несущей частоты (ЗГ), управляемого усилите-
ля несущей частоты, модулирующего устройства (М) и
усилителя модулированных колебаний (УМК), а также
тракт формирования управляющего сигнала (регулиру-
ющее устройство). Таким образом, в отличие от радио-
вещательных AM передатчиков, данные передатчики не
содержат умножителя частоты, мощного модулятора
для модуляции выходного каскада; модуляция и регули-
ровка уровня несущей производятся в цепях с малыми
уровнями сигнала.
Принцип работы данной схемы состоит в следующем.
Несущая частота, полученная в ЗГ, поступает на управ-
ляемый УВЧ и вместе с ней на усилитель поступает уп-
равляющий сигнал, сформированный в регулирующем
устройстве и соответствующий огибающей модулирую-
щего сигнала (вещательного). Под воздействием управ-
ляющего сигнала изменяется коэффициент усиления уп-
равляемого УВЧ, что и приводит к регулировке уровня
несущей частоты по закону огибающей модулирующего
сигнала, т. е. к первичной медуляции, практически не
заметной на слух. Затем в модулирующем устройстве
под воздействием сигнала нч, поступающего с выхода
УНЧ, производится вторичная, основная амплитудная
модуляция несущей, в результате которой передается
информация вещательного сигнала. Сформированный
таким образом AM сигнал усиливается каскадами УМК.
Такое построение функциональной схемы основного
тракта, при котором в начале производится полное фор-
мирование AM сигнала с регулируемой несущей, а затем
его усиление, является более целесообразным. Исполь-
зование анодной модуляции в оконечном каскаде по-
требовало бы создания, помимо мощного УНЧ модуля-
тора, еще и мощного управляемого выпрямителя, что
вызвало бы значительные трудности. При относительно
небольших мощностях передатчиков (порядка сотен
ватт) энергетические преимущества анодной модуляции
перестают быть решающими. В разрабатываемых в на-
стоящее время передатчиках этот принцип построения
основного тракта сохраняется. Все указанные передат-
чики имеют кварцевую стабилизацию несущей частоты
задающего генератора, что обеспечивает стабильный
прием AM сигналов при наличии фиксированной на-
стройки приемных устройств ТПВ. За исключением ди-
одного модулирующего устройства, все элементы уси-
151
ления и преобразования сигналов выполнены на элект-
ронных лампах, что предъявляет дополнительные требо-
вания по защите от высоковольтных питающих напря-
жений.
В существующих системах построения станционной
части вч тракта (рис. 2.12) выходная мощность опреде-
ляется принятым максимальным напряжением несущей
частоты 120 В и сопротивлением нагрузки. Для боль-
шинства городов число одновременно подключенных ма-
гистральных фидерных линий не превышает 5—6, и
мощность 200 Вт является достаточной. Для некоторой
части ОУС таких городов, как Москва и Ленинград, при
большем числе подключенных МФ линий, мощность
200 Вт оказалась недостаточной, что и привело к необ-
ходимости повышения выходной мощности до 400 Вт.
Наиболее распространено передающее устройство типа
УПТВ-200, передающее устройство УПТВ-60 практиче-
ски не распространено. В то же время для систем ТПВ
многих небольших городов достаточна мощность поряд-
ка 40 Вт. •
При расчете энергетических показателей УМК в но-
минальном режиме (выходная мощность, мощность рас-
сеяния, амплитуды напряжений, токов и т. п.), несмотря
на регулировку уровня несущей, применимы все соотно-
шения, используемые для обычного AM сигнала. При
заданном максимально нормируемом коэффициенте мо-
дуляции т = 0,7 эти расчетные соотношения таковы:
максимальная мощность
Рыакс = Рн(1+т)2«2,9Рн, (4.1)
где Рн — средняя мощность несущей частоты при отсут-
ствии модуляции для сигнала с номинальным напряже-
нием несущей;
средняя мощность за период частоты огибающей AM
сигнала
Р, = Рн(1 + у)«1,25Рн. (4.2)
Максимальные амплитуды напряжения и тока AM
сигнала:
t/макс = ^н(1 4-/П) = 1,7СЛН; (4.3)
Uc = 4(I+"i) = 1.7/B, (4.4)
где Un и /н — номинальные амплитуды напряжения и
тока несущей при отсутствии модуляции.
162
Для передатчика с регулируемой несущей при подав-
лении напряжения несущей в паузе в 10 раз выходная
мощность в паузе РНмин=0,01Рн, что приводит к сниже-
нию мощности рассеяния в режиме класса В.
Таким образом, наличие регулируемой несущей зна-
чительно понижает среднюю реальную мощность рас-
сеяния ламп и транзисторов при передаче вещательного
сигнала. Режим номинальной выходной мощности несу-
щей в данном случае является максимальным и соответ-
ствует максимальным уровням вещательного сигнала.
Фактический средний уровень несущей значительно
меньше номинального при вещательном сигнале. Это
обстоятельство особенно может быть использовано для
уменьшения размеров теплоотводов транзисторов УМК.
К усилительным устройствам AM сигнала в настоя-
щее время относится только двухканальный промежуточ-
ный усилитель (ДПУ), устанавливаемый на распреде-
лительных фидерных линиях для обеспечения необходи-
мого напряжения вч сигналов по всей длине фидерной
линии (рис. 3.8). ДПУ выполнен на транзисторах и пи-
тается от электросети переменного тока.
4.2. АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УРОВНЯ
НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ
По существу, с незначительными изменени-
ями во всех трех типах передатчиков применена одна и
та же схема формирования управляющего сигнала и уп-
равляемого усилителя несущей частоты. Остановимся
на схеме регулировки несущей в УПТВ-200 (а также в
УПТВ-400), показанной на рис. 4.2. Напряжение нч сиг-
нала с выхода двухкаскадного УНЧ через катодный по-
вторитель на лампе Лгг> трансформатор 111 поступает на
двухполупериодный детектор (на лампе 112 двойной
диод). На /?С-нагрузке детектора (ИЗ и 114) выделяет-
ся огибающая модулирующего сигнала. Далее напряже-
ние огибающей дополнительно фильтруется левым дио-
дом лампы 116 и передается на /?С-цепочку (115, 117).
Последовательно между нижней точкой цепи и общей
точкой всей схемы через'потенциометр 120 Подавление
несущей вводится постоянное напряжение в полярности,
обратной полученному напряжению огибающей. Оба
напряжения последовательно приложены к антидинат-
ронной сетке пентода 50. Изменение напряжения огиба-
I5J-
Рис. 4.2. Принципиальная схема тракта формирования nt усиления AM сигнала передатчиков УПТВ 200
154
ющей приводит к изме-
нению напряжения сме-
щения на третьей сет-
ке, что и вызывает из-
менение коэффициента
усиления этого пентода.
На рис. 4.3 приведена
за®исимость относи-
тельного изменения 'на-
пряжения 'несущей час-
тоты от смещения на
третьей сетке Есз, 'по-
казывающая простую^-5
Рис. 4.3. Зависимость выходного
уровня несущей частоты от напря-
жения смещения ЕСз на третьей
сетке ла.мты 6Ж2Г1
возможность регули-
ровки несущей на 20 дБ.
I Исходное п сдавлен и е
несущей (В паузе уста-
навливается потенциометром 120 и согласно рис. 4.3 зак-
лючается в подаче напряжения смещения порядка —
1,5 В для подавления на 20 дБ. При подаче номинального
входного сигнала отрицательное смещение компенси-
руется положительным напряжением на выходе цепочки
115, 117, что приводит к восстановлению номинального
уровня несущей. Правый диод лампы 116, включенный
параллельно третьей сетке пентода, блокирует ее при
положительных потенциалах, что позволяет формиро-
вать необходимую зависимость уровня несущей от уров-
ня модулирующего сигнала, т. е. протяженность верх-
него участка регулировочной кривой с постоянным на-
пряжением несущей (рис. 2.40). Необходимое напряже-
ние пч сигнала на входе управляющего детектора для
создания заданной регулировочной кривой устанавли-
вается потенциометром 30 Управляющий сигнал. Время
нарастания управляющего напряжения на /?С-цепи (115,
117) определяется в основном выходным сопротивлени-
ем катодного повторителя на лампе Л2о (34) коэффи-
циентом трансформации трансформатора 111, внутрен-
ними сопротивлениями диодов лампы 112 и левого дио-
да лампы 116, а также емкостью конденсаторов 114, 115.
Это время соответственно определяет время нарастания
несущей на выходе лампы 50. Крутизна нарастания не-
сущей определяется только указанными элементами в
том случае, если крутизна нарастания модулирующего
сигнала значительно превышает крутизну заряда емко-
155
сти 115. Время спада управляющего напряжения на це-
,почке 115, 117 определяется сопротивлениями 113, 117 и
•емкостями 114, 117. Время спада управляющего напря-
жения определяет время спада несущей.
В передатчиках типа УПТВ-200, УПТВ-400 время на-
растания несущей до значения 0,Эгоном составляет по-
рядка 6 мс, а время спада несущей до 0,2{7оном — при-
мерно 200 мс.
Для дальнейшего повышения подавления помехи в
паузе модулирующего сигнала в 1967 г. был предложен
другой способ регулировки уровня несущей частоты, при
котором имеющаяся плавная регулировка несущей со-
храняется в пределах установленного динамического
диапазона вещательного сигнала 40 дБ, а при уровне
ниже этого диапазона напряжение несущей резко подав-
ляется еще на 30—40 дБ, что позволяет в целом полу-
чить подавление несущей в паузе 50—60 дБ (рис. 2.41).
Схема устройства дополнительного подавления несущей
для УПТВ-200 была разработана в 1969 г. Исходный
принцип действия данного устройства рассмотрен в разд.
.2.12 и иллюстрируется рис. 2.43. Принципиальная схема
устройства показана на рис. 4.4. Элементы схемы, кото-
рые относятся к передатчику УПТВ-200, отмечены только
цифрами в соответствии с рис. 4.2, элементы схемы уст-
ройства обозначены в соответствии с типом элемента.
Устройство состоит из двухкаскадного усилителя-ог-
раничителя на лампе JIj (6Н2П), выпрямителя по схеме
удвоения напряжения на полупроводниковых диодах
Д( и Д2 (Д226Д), параметрического стабилизатора R8.
Дз (Д809), усилителя постоянного тока на транзисторе
Т, (МП37Л) и коммутирующего диода Д5 (Д226Д). Ус-
тройство работает следующим образом. Усилитель-огра-
ничитель мгновенных значений сокращает исходный ди-
намический диапазон вещательного сигнала 40 дБ до
нескольких децибел на входе выпрямителя. Параметри-
ческий стабилизатор еще более сокращает пределы из-
менения постоянного напряжения, приводя практически
весь динамический диапазон вещательного сигнала к од-
ному значению постоянного напряжения на стабилитро-
не Дз. К базе транзистора Tt в противоположной поляр-
ности приложены напряжение, определяемое вещатель-
ным сигналом, и постоянное напряжение на резисто-
ре Rh-
156
паузе вещательной передачи
157
При наличии вещательного сигнала напряжение об-
ратной полярности на стабилитроне Д3 превышает на-
пряжение прямой полярности на резисторе Rib в резуль-
тате чего транзистор Tt закрыт и диод Дз не шунтирует
несущую частоту на входе пентода 66.
В паузе вещательной передачи напряжение на ста-
билитроне Д3 резко падает, и транзистор открывается
под действием прямого напряжения, что вызывает про-
текание тока через диод Дз и практически короткое за-
мыкание входа лампы 66 по несущей частоте.
Устройство может быть размещено в блоке задающе-
го генератора УПТВ-200, и все питающие напряжения
взяты из его схемы. Полученное полное подавление не-
сущей в паузе составило 65—68 дБ, при зоне переклю-
чения (рис. 2.42)—2—3 дБ. Проведенные эксплуата-
ционные испытания устройства в МГРС на протяжении
нескольких месяцев в 1970 г. показали его надежную
работу и отсутствие дополнительных искажений AM сиг-
нала.
4.3. ПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА УПТВ-200
И УПТВ-400
Общие сведения
Передающие устройства типа УПТВ-200 и
УПТВ-400 имеют во многом сходные структурные схемы
и конструктивные исполнения.
Передающее устройство УПТВ-200 было разработано
НИИР Министерства связи в 1962 г. и в настоящее вре-
мя является основным [16]. Передающее устройство
УПТВ-400 создано в МГРС в 1963 г. на базе УПТВ-200
путем повышения выходной мощности оконечного каска-
да до 400 Вт.
Передатчики УПТВ-200 и УПТВ-400 имеют следую-
щие основные электрические характеристики:
11. Несущие частоты 78 и 120 кГц.
2. Модуляция амплитудная. Номинальный коэффи-
циент модуляции 70%.
3. Регулировка уровня несущей 20 дБ.
4. Номинальное напряжение несущей 120 В.
5. Номинальное сопротивление нагрузки для
УПТВ-200 72 Ом, для УПТВ-400 36 Ом.
6. Номинальная полоса частот 50—6000 Гц.
158
7. Допустимая неравномерность частотной характе-
ристики в пределах полосы частот до 3 кГц составляет
2 дБ. На частоте 6 кГц подъем частотной характеристи-
ки достигает +4 дБ.
8. Коэффициент гармоник по огибающей при номи-
нальном уровне модуляции в полосе частот 200—4000 Гц
не .более 2,5% и не более 4% в полосе 100—200 Гц.
9. Отношение сигнал/фон на частотах 50 и 100 Гц
не менее 60 дБ.
10. Номинальный уровень входного сигнала веща-
тельной передачи 0 дБ (0,775 В).
Функциональная схема тракта формирования и уси-
ления AM сигнала представлена на рис. 4.1 и рассмот-
рена в разд. 4.1. Рассмотрим структурную схему пере-
датчиков в соответствии с их конструктивным исполне-
нием (рис. 4.5).
~220В
Рис. 4.5. Структурная схема передатчиков УПТВ-200 и
УПТВ400 з панельном исполнении
Структурная схема каждого передатчика состоит из
семи панелей: панель усилителя модулированных коле-
баний (УМК); панель задающего генератора (ЗГ); из-
мерительная панель; панель акустического контроля;
панель питания 260/550 В; панель питания 2600 В; па-
нель стабилизатора напряжения.
Панели ЗГ и УМК составляют тракт формирования
и усиления AM сигнала. Остальные панели выполняют
функции измерения, контроля и питания основного трак-
та формирования и усиления AM сигнала.
159
Панели ЗГ и УМК
Общая принципиальная схема панелей за-
дающего генератора и усилителя модулированных коле-
баний передатчика УПТВ-200 представлена на рис. 4.2.
Входной нч сигнал через регулятор уровня (РУ) 4,
трансформатор 8, регулятор Глубина модуляции 11 по-
ступает на двухкаскадный УНЧ, выполненный на двой-
ном триоде 15 (6НЗП). Левый триод этой лампы вклю-
чен по схеме с общим катодом, правый — по схеме ка-
тодного повторителя.
Регулятор 4 служит для установки номинального (ну-
левого) уровня нч на I обмотке входного трансформато-
ра 8. Регулятором 11 устанавливают номинальную глу-
бину модуляции. Для повышения помехоустойчивости
AM сигналов от нч сигналов I программы в УНЧ фор-
мируется подъем частотной характеристики в области
верхних модулирующих частот посредством введения
частотнозависимой обратной связи по току, осуществля-
емой последовательным контуром из элементов 18, 23, 20.
Данный контур имеет резонанс примерно на частоте
8 кГц. На частотах выше 2 кГц уменьшается глубина
обратной связи по току, благодаря чему создается подъ-
ем верхних модулирующих частот. При этом не возни-
кает перемодуляции на верхних частотах из-за умень-
шенного уровня этих частот в спектре вещательного сиг-
нала. В приемных устройствах данный подъем компен-
сируется соответствующим завалом. С выхода УНЧ пол-
ный уровень нч сигнала подается на диодное модуляци-
онное устройство, а часть нч сигнала с регулятора Уп-
равляющий сигнал (30) подается на катодный повтори-
тель на лампе Лгс (34). Формирование управляющего
сигнала элементами 112—117, 120 и регулировка усиле-
ния лампы 50 рассмотрены в разд. 4.2. Генерирование
несущей частоты производится на триоде Лга лампы
6НЗП (34). Частота генерации стабилизирована вакуум-
ным кварцем, работающим по схеме параллельного ре-
зонанса.
Часть напряжения несущей снимается с анодного
контура 33, 38, 40 задающего генератора и через кон-
денсатор 41 подается на первую сетку пентода 50. Для
стабилизации режимов работы задающего генератора и
управляемого УВЧ напряжение питания их анодных це-
пей стабилизируется стабилитроном СПП (37). Из
160
анодной цепи пентода 50 напряжение несущей частоты
трансформируется посредством вч трансформатора 54 на
диодное модуляционное устройство.
Таким образом, диод 55 (Д2Ж) находится под воз-
действием двух последовательно приложенных напряже-
ний несущей к нч сигнала, что приводит к получению
AM сигнала на контуре, состоящем из индуктивности
57, конденсатора 61. Модуляция осуществляется измене-
нием угла отсечки тока несущей частоты в цепи диода,
при этом угол отсечки всегда остается малым, благодаря
чему сохраняется пропорциональность между амплиту-
дой модулирующего нч сигнала и амплитудой первой
гармоники несущей на контуре 57, 61.
Такое модуляционное устройство хорошо отвечает
требованию независимости амплитуды огибающей моду-
лированного колебания от амплитуды несущей, необхо-
димому при использовании несущей с регулируемым
уровнем. Кроме того, диодная модуляция обеспечивает
весьма малые нелинейные искажения даже при сниже-
нии уровня несущей с сохранением глубокой модуляции.
Для подавления гармоник несущей частоты AM сигнал
с контура 57, 61 подается через фильтр нижних частот
63, 62 на вход первого каскада усилителя модулирован
ных колебаний на лампе 6П15П (66). Для установки не-
обходимого выходного напряжения передатчика исполь-
зуется регулятор Уровень вч (64) па входе лампы 66.
Усилитель на пентоде 6П15П работает в режиме клас-
са А. Далее AM сигнал через настроенный вч симмет-
ричный трансформатор 74 подается на предоконечный
двухтактный каскад на лампах 6П15П (80, 83), работа-
ющий в качестве усилителя напряжения в режиме клас-
са А. В катодные цепи всех ламп 6П15П (66, 80, 83)
включены сопротивления 70, 84, 85 для измерения токов
этих ламп. В анодную цепь предоконечного каскада
включено дифференциальное реле 93.
Предоконечный каскад связан с оконечным посред-
ством вч трансформатора 96, две вторичные обмотки ко-
торого образуют с конденсаторами 97, 98 параллельные
контуры. Выходной каскад УМК, расположенный на па-
нели УМК, выполнен по двухтактной схеме на лампах
ГУ-81 (11, 28, нумерация элементов схемы панели УМК
отдельная). Лампы ГУ-81 работают в режиме класса
АВ без сеточных токов. Выходной трансформатор 37
выполнен на торе из четырех полуколец альсифера мар-
6—>166
'ки ВЧК-22 (внешний диаметр 75 мм). Следует отметить,
что высоковольтный трансформатор, выполненный на
торе относительно небольшого диаметра, требует тща-
тельного изготовления с точки зрения электротехниче-
ских характеристик изоляционных материалов прокла-
док и моточных проводов.
Первичная обмотка выходного трансформатора на-
страивается в резонанс на несущую частоту конденсато-
рами 38 и 43. Для исключения взаимного влияния пере-
датчиков при их последовательном включении создаются
две вторичные обмотки выходного трансформатора. Па-
раллельно каждой обмотке включен последовательный
контур (39, 41, 50, 51), настроенный на несущую часто-
ту соседнего передатчика, что позволяет практически ис-
ключить потери мощности этого передатчика. Оконечный
и предоконечный каскады УМК охвачены отрицательной
обратной связью по напряжению с глубиной порядка
18 дБ, что обеспечивает достаточно малое выходное со-
противление передатчика (порядка 7 Ом) и повышение
напряжения при сбросе нагрузки не более 1 дБ. Отрица-
тельная обратная связь подается с делителей 6, 7 и 31,
32 панели УМК на первые сетки ламп 6П15П (80, 83)
последовательно через вторичные цепи трансформатора
74. Необходимое напряжение смещения оконечных ламп
устанавливается потенциометром 4, выведенным на ли-
цевую сторону панели УМК. Для уменьшения изменения
напряжения анодного питания +2600 В параллельно ис-
точнику питания включено балластное сопротивление
(45—49). Для контроля постоянных составляющих анод-
ных токов ламп ГУ-81 в их катодные цепи включены
миллиамперметры 16 и 22 и дифференциальное реле 14.
Для контроля напряжений нч и вч сигналов в панелях
ЗГ и УМК имеются контрольные гнезда.
В гнездах 6, 31 панели ЗГ производится контроль
напряжений нч сигнала, в гнезде 100 этой же панели —
контроль вч напряжения. В гнезде 44 панели УМК кон-
тролируется выходное напряжение несущей.
Питание накалов всех ламп панелей ЗГ и УМК осу-
ществляется от специальных трансформаторов накаль-
ного напряжения, установленных на этих панелях. При
этом на накальный трансформатор панели ЗГ подается
стабилизированное напряжение 220 В.
Передатчики УПТВ-400 отличаются по УМК только
схемным и конструктивным исполнением этой панели.
162
Оконечный каскад УМК выполнен по двухтактной схеме
на четырех лампах типа ГУ-81 (по две лампы в каждом
плече), работающих в режиме класса В. Особенностью
является выполнение выходного вч трансформатора.
Трансформатор выполнен на броневом сердечнике из
восьми пар унифицированных П-образных ферритовых
сердечников типа Ф-600, что позволяет уменьшить раз-
меры трансформатора и потери в сердечнике. Изменение
магнитной индукции от 450 до 50 Г с вызывает измене-
ние резонансной частоты выходного контура в первичной,
обмотке трансформатора со 120 до 121 кГц, что является
допустимым при низкой добротности этого контура (Q =
= 5). Настраивается выходной контур изменением воз-
душного зазора трансформатора, для предотвращения
перегрева магнитная индукция в его сердечнике не дол-
жна превышать 450 Гс. Расчетный зазор равен 5 мм.
Выходное сопротивление передатчика равно 4 Ом,
и изменение выходного напряжения при сбросе нагрузки
не превышает 1,2 дБ.
Измерительная панель
- Измерительная панель предназначена для
измерения всех постоянных напряжений питания, токов
отдельных ламп панели ЗГ, напряжения сети перемен-
ного тока, а также для визуального контроля AM сиг-
нала. J
। Для измерений напряжений и токов используется
один стрелочный прибор, который в различных положе-
ниях переключателя измерений производит измерения
тока лампы 6П15П (66) панели ЗГ; токов ламп 6П15П
(80 и 83) панели ЗГ (каждой лампы в отдельности и их.
общий ток); напряжения сети переменного тока 220 В;,
анодного напряжения +2600 В панели УМК; напряже-
ния экранов ламп +550 В панели УМК; напряжения
смещения ламп —170 В панели УМК; напряжения сме-
щения —23 В для подавления несущей в панели ЗГ;,
анодного напряжения +260 В ламп панели ЗГ.
Визуальный контроль осуществляется по осциллогра-
фу на трубке типа 5Л038.
С достаточной для практики степенью точности по де-
лениям сетки трубки можно определить коэффициент
модуляции и глубину регулировки несущей, а также
оценить максимальную глубину модуляции во время
6* 163
реальной передачи. Контролируемый AM сигнал подает-
ся па трубку с выхода полосового фильтра панели аку-
стического контроля. Питание анодных цепей ламп и
трубки измерительной панели производится от источни-
ков питания +550 В.
Панель акустического контроля
Панель акустического контроля выполняет
контроль работоспособности основного тракта посредст-
вом схемы сравнения «Вход—выход»; акустический кон-
троль; создание напряжений смещения —170 и —23 В.
Схема «Вход—выход» производит сравнение огибаю-
щих нч сигналов на входе и выходе передатчика. Для
этого выходное напряжение AM сигнала детектируется
вначале для выделения нч сигнала, и затем полученный,
нч сигнал детектируется для выделения огибающей нч
сигнала. Входной нч сигнал детектируется один раз для
выделения его огибающей. Полученные напряжения оги-
бающей нч сигнала подаются на отдельные обмотки по-
ляризованного реле, которое срабатывает и выдает сиг-
нал аварии при относительном изменении уровней входа
и выхода передатчика на ±5 дБ. Используемое поляри-
зованное реле с фиксированными крайними положения-
ми позволяет получить сигнал аварии даже на пике пе-
редачи. Для возврата якоря реле в исходное положение
используется отдельная кнопка.
Для акустического контроля используется нч сигнал,
полученный после детектирования AM сигнала для схе-
мы «Вход—выход». В качестве звуковоспроизводящего
устройства используется динамический громкоговоритель
типа 1ГД-.18 с потребляемой мощностью 250 мВт. Регу-
лировка его громкости осуществляется ступенчатым ре-
гулятором с постоянным входным сопротивлением. По-
лученный после детектирования AM сигнала нч сигнал
используется также для подачи обратного контроля на
ЦУС с напряжением 5,5 В. Это напряжение нч сигнала
снимается с отдельной обмотки трансформатора.
Выпрямитель смещения с напряжением —170 В вы-
полнен по мостовой схеме на диодах типа Д7Ж. Для
сглаживания пульсаций используется LC-фильтр. Часть
напряжения, равная —23 В, стабилизированная двумя
опорными диодами типа Д811, подается на панель ЗГ
для создания начального смещения на регулируемом
[61
пентоде 6Ж2П и на схему «Вход—выход» для питания
транзисторного усилителя. Посредством другого делите-
ля берется напряжение —48 В для питания звонка ава-
рии и двух реле в панеле питания 260/550 В.
Панель питания 260/550 В
Панель питания 260/550 В предназначена
для создания напряжения питания +260 В анодных це-
пей ламп панели ЗГ и напряжения питания +550 В вто-
рых сеток ламп панели УМК, а также ламп и электрон-
нолучевой трубки измерительной панели. На панели раз-
мещены два выпрямителя с напряжениями +260 и
+ 550 В.
Выпрямитель питания +260 В выполнен по мостовой
схеме на диодах типа Д7Ж, по два диода в каждом пле-
че. Для фильтрации пульсаций используется АС-фильтр.
К выходу фильтра подключен делитель, с которого сни-
мается напряжение +4 В на контакты аварийных реле.
Выпрямитель с напряжением +550 В питает вторые
сетки ламп ГУ-81 и лампы измерительной панели. Схе-
ма выпрямителя мостовая на диодах типа Д7Ж, по
три диода в плече. К выходу выпрямителя подключен
АС-фильтр, нагруженный на дополнительное балластное
сопротивление 20 кОм. Выпрямитель +550 В питается
от феррорезонансного стабилизатора. На лицевую сто-
рону панели выведены тумблер включения передатчика
и переключатель рода управления передатчиком Мест-
ное—дистанционное.
Панель питания 2600 В
Выпрямитель анодного питания ламп ГУ-81
рассчитан на потребляемый ток ОДА и выполнен по мо-
стовой схеме на кремниевых диодах типа Д205, вклю-
ченных последовательно по 12 шт. в плече. Выпрями-
тель работает на АС-фильтр. Для улучшения стабилиза-
ции выпрямленного напряжения параллельно нагрузке
включено балластное сопротивление, расположенное на
панели УМК, потребляющее ток 90 мА.
Выпрямитель +2600 В передатчиков УПТВ-400 име-
ет существенные отличия. Он выполнен по шестифазной
схеме Ларионова на 54 кремниевых диодах типа Д205,
по девять штук в плече. При наличии трехфазной элек-
165
тросети на станциях применение такой схемы выпрями-
теля является наиболее целесообразным. Многофазная
схема выпрямителя обеспечивает низкое выходное со-
противление, и отпадает необходимость в балластном со-
противлении, упрощается выполнение сглаживающего
фильтра, повышается кпд выпрямителя при той же вы-
прямленной мощности. Выпрямитель рассчитан на мак-
симальный потребляемый ток 1,2 А, фактический ток в
режиме максимальной мощности не превышает 0.6 А,
что позволяет обойтись без радиаторов к диодам.
Панель стабилизатора напряжения
На этом панели расположен двухсотваттпый
феррорезонансный стабилизатор типа СН-200, питающий
выпрямитель +550 В и накальный трансформатор па-
нели ЗГ.
Управление, контроль и защита
Передатчики УПТВ-200 и УПТВ-400 рас-
считаны на местное и дистанционное управление. Для
дистанционного управления, защиты и контроля пере-
датчиков в схему каждого передатчика введены элемен-
ты автоматики. Схема автоматики позволяет включать
и выключать передатчики, получать сигналы об испол-
нении команд, осуществлять контроль за работой пере-
датчика и выполнять некоторые защитные функции. Уп-
равление комплектом передатчиков может осуществлять-
ся либо с помощью одной свободной панели исполни-
тельного устройства УПИ (из комплекта дистанционно-
го управления усилительными подстанциями УУП-1 или
УУП-2), либо постоянным током по соединительной ли-
нии подачи программ по схеме «Два провода—земля» с
использованием панели УБА-1. Включение питающих
накальных и анодных напряжений на панель УМК и из-
мерительную панель производится раздельно во време-
ни. При срабатывании первого исполнительного реле на-
пряжение питания подается на выпрямитель смещения,
анодный выпрямитель +260 В, феррорезонансный ста-
билизатор и на обмотку замедленного реле, которое с за-
держкой 18 с подает напряжение нч с входа панели ЗГ
на схему «Вход—выход». Эта задержка достаточна, что-
бы исключить ложные срабатывания схемы «Вход—вы-
166
ход» при случайном включении передатчика с ранее по-
данным модулирующим сигналом. Включение анодного
выпрямителя +2600 В и выпрямителя +550 В произво-
дится с задержкой 2 с; после включения выпрямителя
смещения эта задержка осуществляется реле, включен-
ными в цепь выпрямителя смещения.
В систему автоматики, осуществляющей контроль за
исправностью работы передатчика, входит схема сравне-
ния «Вход—выход», выдающая сигнал Авария при отно-
сительном несоответствии входных и выходных уровней
на ±5 дБ. Используемое в схеме поляризованное реле
получает сигналы аварии от всех защитных реле, в том
числе от дифференциальных реле, установленных в двух-
тактных каскадах усилителя модулированных колеба-
ний. В передатчиках имеется звуковая и световая сигна-
лизации об аварии и исправности. Звуковая сигнализа-
ция осуществляется звонком в случае местного управле-
ния ври всех авариях, регистрируемых поляризованным
реле панели акустического контроля, световая — показы-
вает наличие напряжений питаний в соответствующих
панелях, а также сгорание предохранителей в цепях пи-
тания переменного тока выпрямителей +2600, +550 и
+ 260 В. При открывании задних дверей передатчика
блокировка снимает питающие высоковольтные напря-
жения и разряжает конденсаторы выпрямителя +2600 В.
Подключение напряжений питания электросети, нч
сигнала, устройств телеуправления и телеконтроля и
снятие вч напряжения производятся посредством клемм,
установленных на одной плате вводов, расположенной
внизу передатчика, с задней стороны.
4.4. ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО УПТВ-60
Передающее устройство УПТВ-60 было раз-
работано в 1960 г. и является первым типом передающих
устройств, используемых в принятой системе ТПВ.
Функциональная схема тракта формирования и уси-
ления AM сигнала та же самая, что для УПТВ-200 и
УПТВ-400, и рассмотрена в разд. 4.1.
Конструктивно каждый передатчик содержит четыре
панели усилителей модулированных колебаний, панель
ЗГ, панель анодного выпрямителя, панель выпрямителя
смещения и регулятора напряжения.
Функциональная схема панели задающего генератора
такая же, как и передатчика УПТВ-200. Более того,
167
принципиальная схема этой панели незначительно отли-
чается от панели ЗГ в передатчике УПТВ-200.
В отличие от передатчиков УПТВ-200 и УПТВ-400,
выходная мощность передатчика УПТВ-60 создается че-
тырьмя УМК, по 15 Вт каждый. Выход каждого усили-
теля рассчитан на подключение одной магистральной
пли распределительной фидерной линии при обеспечении
напряжения несущей частоты на входе линии 95 В.
Установка выходного напряжения несущей частоты
производится регулятором Уровень вч, включенным на
входе первого каскада УМК. Для контроля выходного
напряжения несущей используется электронный индика-
тор на лампе типа 6Е5С. Темный сектор индикатора за-
крывается при значениях £/Иых = 90 В и /и = 70%.
На лицевую сторону панели УМК выведен тумблер,
позволяющий выключить питание отдельного блока
УМК.
Панель акустического контроля содержит динамиче-
ский громкоговоритель и приемник. Выходной трансфор-
матор УНЧ приемника имеет отдельную обмотку для
подключения к линии обратного контроля. Вход конт-
рольного приемника может быть подключен к выходу
любого из четырех блоков УМК с помощью переключа-
теля.
Блочное построение передатчиков при работе каждо-
го блока на раздельную нагрузку затрудняет получение
обратного акустического контроля в случае дистанцион-
ного управления передатчиком, так как требуется пере-
дача команд переключения линии обратного контроля
на каждый блок или четыре линии обратного контроля.
Для преодоления этого недостатка
можно использовать сложение мощ-
ностей отдельных блоков на общей
нагрузке. Сравнительно низкие не-
сущие частоты, общий задающий
генератор, широкая полоса пропус-
кания УМК и небольшие длины
монтажных проводов создают воз-
можность строго синфазного сло-
жения выходных сигналов без по-
тери мощности. При низкоомном
сопротивлении выходов УМК воз-
можно их последовательное вклю-
чение (рис. 4.6).
Рис. 4.6. Схема
сложения мощно-
стей УМК в
УПТВ-60
168
При такой схеме неизбежные различия выходных
напряжений и сопротивлений не вызывают дополнитель-
ных потерь мощности. Для обеспечения номинального
выходного напряжения 95 В используется отвод от чет-
верти витков вторичной обмотки. При этом выходное со-
противление каждого блока УМК уменьшается пример-
но до 4 Ом. К общему выходу передатчика со сложе-
нием мощностей УМК можно подключить до восьми фи-
дерных линий при выходном напряжении не ниже 75 В.
Электрические характеристики передатчика УПТВ-60,
за исключением выходной мощности, в основном такие
же, как передатчика УПТВ-200.
4.5. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПЕРЕДАТЧИКОВ К СЕТИ
ТПВ
Общие сведения
Рассмотренные передатчики ТПВ предназ-
начены для установки на станциях централизованной
сети, а также на опорных усилительных станциях (ОУС),
усилительных подстанциях (УП) и блок-подстанциях
(БП) при децентрализованной сети. В соответствии с
этим назначением передатчики должны иметь возмож-
ность подключения к трехзвенной, двухзвенной и сме-
шанной сетям ПВ. Рассмотрим схемы подключения пе-
редатчиков к сети ТПВ.
Подключение к магистральным фидерным
линиям
Подключение передатчиков УПТВ-200 и
УПТВ-400 к магистральным фидерным линиям произво-
дится через устройства подключения передатчиков
УПП-1 (рис. 4.7), представляющие собой симметричные
высокочастотные трансформаторы с коэффициентом
трансформации п—\ : 1 и настроенные в цепи первичной
обмотки на несущие частоты 78 и 120 кГц. Вторичные
обмотки вч трансформатора УПП соединены между со-
бой через два последовательных контура, настроенных
на несущие частоты.
Две вторичные обмотки, взятые с каждого выходного
трансформатора двух передатчиков и включенные по-
169
следовательно между собой, образуют совместный выход
двух передатчиков, к которому подключается несколько
магистральных фидерных линий через свои УПП-1. Вто-
ричные обмотки двух передатчиков включаются между
собой в такой последовательности, чтобы токи от сосед-
него передатчика протекали во вторичных обмотках од-
Рис. 4.7. Подключение передатчиков к магистральным и распреде-
лительным линиям
лого выходного трансформатора в противофазе. Общее
сопротивление нагрузки, подключаемое к двум выходам
УПТВ-200, должно быть не менее 72 Ом и не менее
36 Ом для УПТВ-400. При этом необходимо по возмож-
ности поровну распределить сопротивление нагрузки ме-
жду двумя выходами передатчиков с целью уменьшения
взаимного влияния передатчиков.
Устройства УПП-1 устанавливаются в стативах вы-
ходной коммутации (СВК) и подключаются между II об-
моткой повышающего фидерного трансформатора и эле-
ментами линейной защиты (предохранителями и грозо-
разрядниками).
При подключении передатчиков к магистральным фи-
дерным линиям, имеющим на входе кабельные вставки
с емкостью до 5600 пФ, одинаковой для частот 78 и
120 кГц, следует уменьшить емкость Сз, добившись на-
стройки контура LiC3 на частоту 120 кГц с учетом вход-
ной емкости кабельной вставки. При емкости кабельной
170
вставки 5600 пФ конденсатор С3 полностью отключается.
Настройка контура LiC3C6 на частоту 78 кГц не требует-
ся, так как его настройка сохраняется при подключении
емкости Со = 75ОО пФ к неизменной суммарной емкости
конденсатора С3 и кабельной вставки. При различной
входной емкости фидерной линии для частот 78 и
120 кГц следует производить настройку раздельно для
каждой несущей частоты. Вначале производится на-
стройка на частоту 120 кГц изменением емкости С3, а за-
тем — настройка на частоту 78 кГц подбором емкости С6.
Подключение к распределительным
фидерным линиям
Для подключения передатчиков к распреде-
лительным фидерным линиям могут быть использованы
два варианта. В первом — распределительные фидерные
линии подключаются через общее устройство УПП-3,
аналогичное устройству УПП-1 (рис. 4.7), но имеющее
коэффициент трансформации /1=ЗД6:1 и соответствен-
но измененные величины элементов вторичной цепи Ьг,
L3, Ci, С2. Входное сопротивление всех фидерных ли-
ний должно быть не менее 60 Ом (примерно 10 РФ ли-
ний) на несущих частотах 78 и 120 кГц. Выходное на-
пряжение несущих частот на общей шине РФ будет по-
рядка 30—40 В. Настройка УПП-3 на несущие частоты
78 и 120 кГц производится аналогично настройке УПП-1,
при этом предельная величина входной емкости всех
фидерных линий не должна превышать 56 000 пФ.
Во втором варианте, при отсутствии УПП-3, подклю-
чение передатчиков к РФ линиям может быть выполнено
путем использования элементов устройства подключения
трансформаторной подстанции (рис. 4.8).
Фидерные линии подключаются к передатчикам через
обходное устройство (ОУТП), имеющее такой же коэф-
фициент трансформации, как УПП-3. Между выходом
УНЧ и общей шиной РФ включаются заграждающие
фильтры (ЗФР). Компенсация входной емкости фидер-
ных линий производится в этом случае при включении
последовательного контура, настроенного на частоту
100 кГц, параллельно выходу УНЧ к клеммам 5—6. Для
компенсации емкости линий следует уменьшить величи-
ны емкостей в параллельных контурах ЗФР, добившись
их настройки на частоты 78 и 120 кГц с входной емко-
171
ЗФР Общая шина РФ
Яередотиик шпг>
Рис. 4.8. Подключение .передатчиков к распределительным фидер-
ным линиям (II вариант)
стью линий. Эта настройка производится по максимуму
коэффициента передачи ОУТП при подаче вч сигналов
на ОУТП через последовательное сопротивление /? =
= 600 Ом.
Подключение передатчиков к смешанной
сети
Подключение передатчиков к смешанной
сети, состоящей из магистральных и распределительных
фидерных линий, может быть выполнено по схемам
рис. 4.7 и 4.8. Для каждого вида проводной сети ис-
пользуется свой вариант подключения передатчиков.
При этом необходимо, чтобы общее сопротивление на-
грузки, приведенное к вторичным обмоткам выходных
трансформаторов передатчиков, было не меньше номи-
нального и распределено равномерно между двумя вто-
ричными обмотками. При наличии длинных распредели-
тельных фидерных линий с затуханием более 20 дБ мо-
жет быть использовано УПП-2 с коэффициентом транс-
формации n=l,73: 1 и поминальным сопротивлением на-
грузки 200 Ом.
4.6. ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
УСИЛИТЕЛЬ (ДПУ).
Внедрение ТПВ на городских сетях показа-
ло, что имеются случаи, когда при удовлетворении нор-
172
мы на затухание по первому (нч) каналу не удовлетво-
ряется требование обеспечения минимального допусти-
мого уровня для вч программ II и III каналов.
Это бывает на распределительных фидерных линиях,
имеющих длинные отводы и кабельные вставки, и при
больших длинах основного направления. В этих случаях
рекомендуется на практике реконструкция распредели-
тельной сети, перераспределение нагрузки между рас-
пределительными фидерными линиями, изменение струк-
туры линии при уменьшении числа отводов и их длины.
Однако такой способ не всегда целесообразен, пото-
му что связан со строительными работами. Увеличение
же напряжения на входе таких фидерных линий также
нецелесообразно из-за энергетических соображений, ме-
шающего действия при авариях на линиях и перегрузок
по входу для приемных устройств.
Более простым решением может быть применение до-
полнительного усиления вч сигналов в тракте путем ус-
тановки усилителя в цепи распределительной линии.
Для качественной и количественной оценки множест-
ва возможных случаев используем предварительно рас-
считанные гипотетические варианты линий, отличающие-
ся плотностью нагрузки S, количеством отводов и мате-
риалов проводов. Учитываются отводы длиной более
300 м.
Влияние отводов на затухание вч сигналов при раз-
личных нагрузках хорошо иллюстрируется графиками,
изображенными на рис. 4.9.
На оси ординат отложено значение напряжения, со-
ответствующее напряжению в начале линии и принятого
равным 30 В.
Линия, проведенная пунктиром, соответствует мини-
мально допустимому значению напряжения, равному 3 В,
при котором обеспечивается качественный прием вч про-
грамм. По оси абсцисс отложено значение длины линий,
выраженное в километрах. На ней отмечен отрезок,
представляющий собой максимальную длину линии, нор-
мированной по затуханию аналогично требованиям нч
канала в соответствии с электрическими нормами
Гамаке нч}.
Кривая а и пунктирная линия пересекаются за пре-
делами максимальной длины линии (точка В{). Это оз-
начает, что с точки зрения необходимого уровня вч сиг-
налов линия без отводов имеет запас.
173
Я
24
22
20
18
IS
14
!2
10
8
2
3K)
Up,8
30
28
28
24
22
20
18
IS
/4
12
10
в) Up,в
30
20
20
г
-Сталь-З^^зо-,
—Омаке норм нч= 1,1км
\ дб тр" 8 кОм
-Z
1 2 С,км
it
z
I
5M-3',SmP/^20'>
Zfr аб mp= 8КОМ;
Рнрксюрмнч^Бб
кт
(,км
Utpdon
БМ~3-,8гпр/км=30', —
Zsxаб mp= вкОм,
Омаканормпч^Зб ди
р f 1 2 3 f 9 о ' и
Рис. 4.9. Диаграмма иапряжений яч «а«ало? ТПВ пля
Rti---—
_j______
2 3
8км
О 1 z
. »*. t- г-
3) и*,В
28
26
24
22
20
18
16
/4
%
8
6
4
2
.пазличмых распределительных фидерных линий
/ 1 отв \
Кривые б I I и в
2 отв \
| показывают влияние
отводов на затухание вч сигналов и подтверждают, что,
несмотря на выполнение норм затухания по нч, уровни
вч сигналов для таких линий будут занижены (за точка-
ми В2 или В3).
Двухканальный промежуточный усилитель предна-
значается для усиления вч сигналов на таких линиях.
Структурная схема усилителя приведена на рис. 4.10.
Рис. 4.10. Блок-схема ДПУ
ДПУ включается в разрыв цепи распределительной фи-
дерной липни. Сигналы каждого вч канала раздельно
усиливаются и усиленные вновь подаются в распредели-
тельную линию. Сопротивлением источника Z< является
выходное сопротивление участка линии от ее начала до
места подключения ДПУ, а сопротивлением нагрузки —
второй участок линии (за ДПУ).
Принцип работы устройства состоит в следующем.
Спектр частот трех каналов подается на входной узел
разделения, состоящий из трех фильтров: фильтра низ-
кой частоты (ФНЧ), полосовых фильтров II и III кана-
лов (ПФВЧ), фильтр ПФВЧ пропускает частоты собст-
венного канала с минимальными искажениями, сущест-
венно ослабляет сигналы соседних каналов. Сигналы
после расфильтровки усиливаются канальным усилите-
лем, на выходе каждого установлен полосовой фильтр.
Далее сигналы с обоих усилителей вч сигналов скла-
дываются на одном звене фильтра вч и поступают в
линию.
Канальный вч усилитель питается от стабилизиро-
ванного выпрямителя. Усилитель работает в условиях
176
небольших колебаний сопротивления источника сигнала
и нагрузочного сопротивления, которые равны волново-
му сопротивлению обработанной линии. Для биметал-
лических, сталемедных линий волновое сопротивление
равно 600 Ом±20%, для стальных — 800 Ом±20%.
Поэтому создание входных и выходных фильтров для
канальных усилителей не вызывает затруднений. Иначе
обстоит дело с ФНЧ, к которому предъявляются следу-
ющие требования: сигналы нч программы должны про-
ходить без заметных частотных искажений и, кроме того,
ФНЧ должен выполнять функции заградительного
фильтра, для того чтобы существенно ослабить обрат-
ную связь по вч с выхода на вход канальных усилителей.
Обратная связь может явиться причиной искажений ча-
стотных характеристик канальных усилителей. ФНЧ ра-
ботает в условиях больших изменений входного и нагру-
зочного сопротивлений, зависящих от частоты, материа-
ла проводов, напряжения нч канала и количества або-
нентских точек, обслуживаемых ДПУ.
Сопротивление источника Z,- для ФНЧ определяется
следующим образом. Участок линии вторичная обмотка
трансформатора ТП — вход ДПУ можно рассматривать
как линию, нагруженную на малое сопротивление. Тогда
7 ± 2Л
... > где ZK — внутреннее сопротивление источ-
ника нч программы; Z.b Ул— километрические парамет-
ры линии.
Поскольку ZK<cZ_7, Z, = (7? + ia>0/i, где li — длина уча-
стка линии от ТП до точки включения ДПУ. Таким об-
разом, сопротивление источника определяется только ти-
пом линии, длиной, материалом проводов и не зависит
от величины нагрузки.
Сопротивлением нагрузки ZH для ФНЧ является со-
противление участка распределительной линии за ДПУ.
Считая участок линий равномерно нагруженным,
имеем
где Z3j Уо — эквивалентные километрические параметры
линии, учитывающие нагрузку; /г — длина линии от кон-
ца линии до точки включения ДПУ.
177
Проведя соответствующие преобразования с учетом
1 / ZnZrn*
N V N-
ТОГО, ЧТО (ил + 1 (0 Сл) << - .получим —-— ——- ,
7г" 4Й (
th \ V ZTn* Ч
где Zr — внутреннее сопротивление громкоговорителя;
п — коэффициент трансформации абонентского транс-
форматора; —количество абонентских устройств на
участке /г-
Результаты расчета Z, и ZH для различных нормиро-
ванных линий на трех частотах приводятся в табл. 4.1,
Таблица 4.1
/. кГц 3=10 тр/км S=20 тр/км
Zl ф Z« ф zi Ф ZH Ф
0,1 13,4 6 218 6 26,8 6 206 27
1 20 44 298 15 40 44 270 20
10 139 83 920 11 278 83 865 31
4.2 и соответственно для проводов типа БМ-3 и СТ-3.
Место включения ДПУ определялось точкой В3. Из таб-
лиц видны большие изменения значений сопротивлений.
Таблица 4.2
Г. кГц 3=10 тр/км S=20 тр/км
Л ф ZH ф Л Ф ZH Ф
0,1 40 12 510 31 64 12 520 30
1 92 44 672 15 147 44 680 16
10 390 62 1770 39 624 62 2570 26
По этой причине при неизменной остальной части схе-
мы выбираются два типа ФНЧ.
Номинальное выходное напряжение каждого канала
равно 20 В на нагрузке 400 Ом.
Основные качественные показатели ДПУ выбраны
так, чтобы существенно не ухудшать качественные по-
казатели системы ТПВ.
При полосе усиливаемых частот, равной 12 кГц, не-
равномерность частотной характеристики не более 2 дБ.
178
Коэффициент нелинейных искажений в полосе моду-
лируемых частот 100—6000 Гц не более 1,5%. Переход-
ные помехи с нч канала на вч, а также уровень фона на
частотах 50 и 100 Гц не более —60 дБ. Частотные иска-
жения нч канала не более 4,5 дБ. Коэффициент усиле-
ния ДПУ равен 10. Входное сопротивление 600 Ом±
±20% и существенно не нарушает согласованный режим
линии при установке ДПУ.
Качественные показатели не ухудшаются при коле-
баниях электросети в пределах —20%4- + 10% от номи-
нального, при изменении температуры окружающей сре-
ды от 0 до +45°С и при увеличении уровня сигнала
на 3 дБ.
Принципиальная схема ДПУ приводится на рис. 4.11.
Устройство состоит из двух автономных усилителей, схе-
мы которых идентичны по построению и отличаются
лишь элементами фильтров, настраивающихся на соот-
ветствующие полосы частот, в зависимости от несущих
частот 78 и 120 кГц.
Рассмотрение принципиальной схемы достаточно про-
вести для одного канального усилителя. На входе ка-
нального усилителя установлен входной полосовой
фильтр, состоящий из Т-образного звена полосового
фильтра типа К., используемого для получения заданно-
го затухания на нч, и пятиэлементного полузвена филь-
тра типа т, дающего необходимое затухание по соседне-
му вч каналу. Нагрузкой фильтров является входное со-
противление канального усилителя.
Ввиду того что уровни сигналов II и III программ
вдоль линии могут отличаться, предусматривается вход-
ной аттенюатор уровней для выравнивания выходных
уровней ДПУ.
Аттенюаторы собраны по Т-образной схеме и вклю-
чены в разрыв входного фильтра так, как это показано
на принципиальной схеме. Они меняют уровень ступен-
чато и имеют пять положений (1, 2, 6, 9, 12 дБ).
Канальный усилитель является двухкаскадиым, со-
бранным по двухтактной схеме на однотипных транзи-
сторах типа П605 (Т(—Те), устанавливаемых на радиа-
торах.
Усилитель собран по схеме с общей базой и обладает
большой устойчивостью коэффициента усиления по мощ-
ности, меньшей зависимостью от поступившей партии
транзисторов.
179.
Рис. 4j1 1. Принципиальная схема деухканалыюго
Выходной мощный каскад работает в режиме клас-
са В, а предварительный, для уменьшения нелинейных
искажений, — в режиме класса А. Для стабилизации ра-
бочего режима в цепях смещения установлены терморе-
зисторы R«e в первом каскаде и RM во втором. Одновре-
менно для улучшения линейности входных характери-
стик каскадов и для уменьшения влияния изменения па-
раметров схемы при замене транзисторов включены до-
бавочные резисторы R45, R'<8, R49, R51. Rae, R57 последова-
тельно в эмиттерные цепи.
180
Сю 2.670
промежуточного усилителя ДПУ
Дополнительное затухание для нч создает выходной
фильтр вч, на котором складываются сигналы вч про-
грамм, усиленные канальными усилителями.
ФНЧ подключается параллельно канальным усили-
телям и является сложным фильтром, составленным из
двух Т-образных звеньев ФР1Ч типа т и выполненным
по симметричной схеме. Фильтр-пробки ФНЧ позволяют
получить большое затухание на усиливаемых частотах и
ослабляют обратную связь. Параметры фильтра выбра-
181
ны так, чтобы искажения частотных характеристик ка-
нальных усилителей не превышали 0,1—0,2 дБ.
Для питания каждого канального усилителя исполь-
зуется отдельный выпрямитель со стабилизатором на-
пряжения, что уменьшает вероятность одновременного
пропадания двух вч программ.
Стабилизатором напряжения является двухкаскад-
ный э.миттерный повторитель на транзисторах Т)3 и Ti5.
Постоянное напряжение снимается с двух стабилитро-
нов Д5 и Де. Выпрямитель выполнен на кремниевых ди-
одах Д1 и Д2. На выходе выпрямителя для сглаживания
пульсаций установлен Г-образный фильтр, состоящий из
дросселя Др и конденсаторов Сю и Си. Общий силовой
трансформатор используется для питания двух выпря-
мителей. Предохранители Пр», Пр6, Пр7 защищают вы-
прямители и канальные усилители от возможных пере-
грузок.
В ДПУ применена простейшая схема грозозащиты —
на входе и выходе установлены грозоразрядники Pt—Р*
и искровые разрядники HPt—ИР.-,.
При установке ДПУ диаграмма уровней на распре-
делительной фидерной линии имеет вид, изображенный
на рис. 4.12, и позволяет оценить действие ДПУ и опре-
делить возможную длину липни, обеспечиваемую доста-
точным напряжением по вч каналам.
Используя графики, изображенные на рис. 4.9, можно
для линий, встречающихся на практике, определить и
Р.ис. 4.4*2. Диаграмма напряжений распределитель-
ной линии при применен: ни ДПУ
182
максимальную длину линии, место включения и запас
по уровню, приведя их к одному из гипотетических ва-
риантов.
При наличии запаса по уровню место включения
ДПУ находится из соображений удобства эксплуатации
и наличия подходящего помещения.
4.7. ПЕРСПЕКТИВЫ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ПЕРЕДАЮЩИХ И УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Перспективы усовершенствования передаю-
щих и усилительных устройств вч трактов системы ТПВ
состоят в повышении качественных и эксплуатационных
показателей этих устройств.
Качественные показатели передающих и усилитель-
ных устройств могут быть повышены до норм, необходи-
мых для обеспечения I класса качества ГОСТ 11515—65
всего сквозного вч тракта.
Для этого в настоящее время разрабатывается тран-
зисторно-ламповый передатчик с выходной мощностью
400 Вт. С целью уменьшения заметности нелинейной пе-
реходной помехи от нч программы в новых передатчиках
предполагается изменение статических и временных ха-
рактеристик регулировки уровня несущей частоты отно-
сительно существующей регулировки, а также дополни-
тельное подавление несущей частоты в паузе вещатель-
ной передачи.
Повышение качественных и эксплуатационных пока-
зателей передающих и усилительных устройств связано
с перестройкой станционной части вч трактов. При уста-
новке на опорных усилительных станциях маломощных
устройств формирования AM сигналов, а на ТП усили-
телей модулированных колебаний (рис. 2ЛЗ), решается
вопрос о полной транзисторизации данных устройств.
При этом значительно повышается надежность головно-
го устройства формирования AM сигнала на ОУС (вы-
ходная мощность его с 200 и 400 Вт уменьшается до 1 —
2 Вт), вопросы обеспечения техники безопасности пере-
датчиков остаются только для напряжений электросети,
так как все анодные напряжения 4-2600 В, +550 В,
+ 260 В исключаются и питающие напряжения не превы-
шают 70 В. Это же улучшение качественных и эксплуа-
тационных показателей относится к построению станци-
онной части тракта с установкой передатчиков на цент-
ральной станции и усилителей ТП (рис. 2.14).
183-
ГЛАВА 5.
ПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА
5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Поскольку передача дополнительных про-
грамм осуществляется на вч и малым уровнем, то в кон-
це линии (у абонента) должно быть установлено устрой-
ство, преобразующее и усиливающее сигнал. В системе
ТПВ применяются два варианта приемных устройств:
индивидуальные — трехпрограммные громкоговорители
(ГТ) и групповые — ГПТВ. В первом варианте вч сиг-
налы подводятся к абонентской розетке. Во втором — по
фидерной линии к групповому устройству, которое осу-
ществляет их разделение, детектирование и усиление; с
выхода ГПТВ сигналы каждой из трех программ пере-
даются к абонентским громкоговорителям по самостоя-
тельным парам с уровнем 30 В. Приемные устройства
являются тем звеном, от которого зависит успешное вне-
дрение системы, и должны находить спрос у населения,
т. е. быть дешевыми, высоконадежными, иметь хорошее
и разнообразное внешнее оформление. Применение тран-
зисторов обеспечивает повышенную надежность и про-
стоту конструкции при малом потреблении электро-
энергии.
Технические характеристики приемных устройств вы-
браны, исходя из заданных параметров системы ТПВ.
Чувствительность ГТ выбрана равной 250 мВ. Она полу-
чена в результате компромисса между требованиями
максимального упрощения ГТ, а также исключения воз-
действия индустриальных помех и помех от радиостан-
ций, с одной стороны, и стремлением увеличить даль-
ность действия системы и отсутствием помех эфирному
приему — с другой.
184
Важным показателем приемных устройств является
входное сопротивление (RBx); поскольку ГТ могут под-
ключаться к сети в больших количествах, то они явля-
ются существенной нагрузкой для РТ сети и поэтому их
7?вх должно быть высоким (порядка нескольких килоом).
Мощность на звуковой катушке ГТ выбрана равной
150 .мВт, что приблизительно соответствует мощности по
нч каналу.
Первый вариант группового приемника ГПТВ-1 имел
чувствительность 300 мВ. При установке его в эксплуа-
тацию в конце длинной фидерной линии эта чувствитель-
ность не обеспечивала устойчивый прием вч программ.
Поэтому приходилось ГПТВ подключать к абонентско-
му трансформатору через обходное устройство. В
ГПТВ-3 чувствительность повышена до 100 мВ. Выход-
ная мощность каждого вч канала ГПТВ выбрана рав-
ной 25 Вт ио аналогии с мощностью АТ, чтобы сохра-
нить сложившуюся конфигурацию распределительной
сети. Избыток мощности, получившийся за счет малой
вероятности включения всех абонентов на одну допол-
нительную программу или всех говорителей на полную
громкость, полезен в качестве запаса на случай исполь-
зования абонентами двух-трех действующих в квартире
точек. Вход ГПТВ подключен параллельно абонентской
сети, сопротивление которой на вч может изменяться от
50 до 200 Ом. Чтобы это не влияло на характеристики
фильтров ГПТВ, а следовательно, и на частотную харак-
теристику, Rnx выбрано равным 400 Ом. Технические
характеристики приемных устройств сведены в табл. 5.1.
Как видно из табл. 5.1, приемники типа ГПТВ имеют
более высокие качественные показатели (при их разра-
ботке не стояла задача максимального снижения стои-
мости). Абонентская сеть трехпарной проводки ГПТВ
более надежна, чем сеть однопарной проводки с вч сиг-
налами, где плохие контакты в местах разветвлений и
соединений являются источниками переходных помех.
Расход транзисторов и радиодеталей на изготовление
одного ГПТВ в 15—20 раз меньше, чем на изготовление
эквивалентного количества ГТ.
В первые годы развития системы была ориентация на
разработку приставок к однопрограммным говорителям
(Гр). Это решение было вызвано стремлением исполь-
зовать имеющийся у абонентов большой парк Гр. Такая
приставка типа РТ-61 выпускалась на Рижском заводе’
185-
Таблица 5.1
Наименование параметра Нормируемые значения
ТГ ГПТВ
Чувствительность, мВ 250 100
Выходная мощность, Вт 0,15 25
Диапазон частот, Гц 100-6300 100-6300
Коэффициент гармоник, %:
от 100 до 200 Гц 7 6
свыше 200 Гц Модуль входного сопротивления по вч 4 3,6
каналам, Ом 2500 400
Уровень фона и шума, дБ Переходное затухание между вч канала- -40 —55
ми. дБ —53 —60
Среднее звуковое давление, н/ма 0,25 —
Помехозащищенность вч каналов: от нч программы, дБ
на частоте 1000 Гц -53 —60
на частоте 6000 Гц -40 —
на частоте 10 000 Гн Допустимая перегрузка вч каналов по — -50
входному уровню, дБ 10 10
Диапазон АРУ по входу, дБ Время срабатывания АРУ, мс Увеличение выходного уровня при от- 14 20
ключении нагрузки, дБ Пределы изменения напряжения питаю- — 2,5
щей сети, В — 176-242
ВЭФ. Так как у абонентов имелись в основном Гр
III класса качества, то реализовать заложенное в при-
ставке качество II класса оказалось невозможным. Воз-
никла необходимость объединить приемо-усилительную
часть с Гр II класса и изготавливать их в одном корпусе.
Так появился ГТ «Вента» с более высоким качеством
звучания, который нашел больший спрос покупателей.
В дальнейшем были разработаны более совершенные
ГТ: «Рига», «Аврора» и «Маяк». В связи с завершением
186
в последние годы обработки сетей для приема ТПВ во
многих городах страны возникла необходимость в выпу-
ске большего ассортимента приемных устройств. Вновь
был поставлен вопрос о разработке приставки к Гр. Схе-
ма приставки разработана и находится в стадии опытной
эксплуатации. За основу схемы взят ГТ «Аврора» с не-
сколько упрощенным УВЧ и УНЧ. Находятся в стадии
разработки пассивные приставки, которые позволят вла-
дельцам приемников, магнитофонов и телевизоров полу-
чать три программы без помех. Они не потребляют энер-
гии и просты в обслуживании.
Развитие приемной сети будет идти в направлении
создания новых типов индивидуальных устройств раз-
личных классов качества, разной стоимости и внешнего
оформления.
Групповые устройства были разработаны в трех ва-
риантах: ГПТВ-1 [19], разработанный в 1962 г., имел
выходную мощность 25 Вт, конструктивно состоял из
шести блоков: сменный блок фильтров (или фильтров
и системы АРУ); блок УНЧ и блок питания для одного
канала и такие же три блока для другого. Конструкция
эта сложная и дорогая. ГПТВ-1 выпускался в двух мо-
дификациях: с АРУ и без нее. Практика показала, что
необходимо выпускать приемник только с АРУ, посколь-
ку стоимость его увеличивается незначительно, зато уве-
личивается эксплуатационная надежность и дальность
действия системы ТПВ. ГПТВ-2 имел выходную мощ-
ность 7 Вт, но упрощение схемы и удешевление его ока-
залось очень малым по сравнению с уменьшением мощ-
ности, поэтому было решено его не выпускать. ГПТВ-3,
выпускаемый в настоящее время, выполнен по модифи-
цированной схеме и конструкции. В нем значительно уп-
рощена схема АРУ, фильтров и УНЧ, повышена надеж-
ность работы благодаря применению транзисторов с
большим сроком службы (П214 вместо П210 в ГПТВ-1)
п сокращению числа деталей; упрощена конструкция:
вместо шести блоков применяется 3. При этом улучше-
ны и рабочие характеристики:
1. Повышена чувствительность в четыре раза и улуч-
шена работа АРУ (работает практически без нелиней-
ных искажений при обеспечении малых напряжений на
регулирующих диодах).
2. Входное сопротивление увеличено в два раза. Это
позволяет устанавливать приемник на более длинных
187
линиях, а в сочетании с повышенной чувствитель-
ностью— там, где ГТ работать не могут.
3. Возрастание усиления приемника за паузу дли-
тельностью 2 мин увеличено с 1,5 до 2 дБ. Большая
постоянная времени разряда приводит к понижению
среднего уровня передачи относительно номинального.
В данном случае средний уровень будет ближе к поми-
нальному. Увеличится также диапазон регулировки
АРУ, что более важно для работы приемника. В то же
время динамический диапазон не будет искажен, так
как искажения наступают только при времени полного
восстановления усиления приемника менее 1 мин.
4. Выпрямитель со стабилизатором сделан общим на
оба вч канала. Один стабилизатор дешевле и экономич-
нее, имеет более высокий коэффициент стабилизации.
Надежность возрастает, так как выравнивается тепловой
режим транзисторов вследствие более равномерной за-
грузки. Общее количество абонентских точек, обслужи-
ваемых одним приемником,
Н =----25 Вт = но,
0,25 Вт 0,7
где 0,7 — коэффициент одновременного включения всех
точек данной абонентской сети. При использовании го-
ловных телефонов (например, в больницах) количество
абонентов, подключаемых к ГПТВ, может быть увели-
чено до 400—500.
5.2. ГТ ТИПА «РИГА»
ГТ «Рига» (рис. 5.1) имеет в своем составе
два полосовых фильтра, настроенных соответственно на
И и III каналы, детектор, УНЧ с громкоговорителем на
выходе, переключатель программ на три положения и
блок питания.
В положении 1 переключателя Па нч программа, по-
ступающая на входные клеммы ГТ, подключается через
регулятор громкости R15 к трансформатору Трь во вто-
ричную обмотку которого включен громкоговоритель.
Сеть переменного тока при этом отключена. В положе-
нии 2 переключателя Па РТ сеть подключается ко входу
полосового фильтра, настроенного на' частоту 78 кГц;
одновременно выход фильтра подключается на вход де-
тектора, выход УНЧ — к первичной обмотке Тр(, а блок
188
питания — к сети переменного тока. В положении 3 РТ
сеть подключается ко входу полосового фильтра, на-
строенного на частоту 120 кГц, а его выход — к детекто-
ру, выход УНЧ — к обмотке 1—4 Тр1; блок питания —
к сети переменного тока.
Конденсатор Ct преграждает путь токам нч програм-
мы к установочным регуляторам Rb R2, которые служат
для выравнивания первоначальных уровней вч программ
и предотвращения перегрузки детектора. Их оси выве-
дены на лицевую сторону. Каждый полосовой фильтр
состоит из трех контуров, так, например, фильтр II ка-
нала состоит из последовательного контура Ь[С2, индук-
тивно связанного с параллельным контуром L2Ci, и тре-
тьего контура ЬзСъ, связанного конденсатором С6 со вто-
рым контуром. Конденсатор С8 — общий для обоих ка-
налов. Шунтирующий резистор R5 не позволяет в мо-
мент переключения отключать цепь базы транзистора Tt
и предохраняет его от пробоя. С выхода фильтра моду-
лированный сигнал поступает на вход эмиттерного три-
одного детектора — переход база—эмиттер транзистора
Т1- Наименьшие нелинейные искажения детектор имеет
при установке транзистора со значением 0^=20. Этот
каскад имеет высокую температурную стабильность, так
как сопротивление постоянному току в цепи эмиттера
велико. Резисторы R5, R6 подают начальное смещение
на базу Tj. Напряжение на его коллекторе понижается с
помощью делителя R9/?5. Продетектированный и усилен-
ный этим же транзистором нч сигнал с нагрузки, раз-
189
деленной на две части (R7, Re), через разделительный
конденсатор С10 поступает на вход трехкаскадного УНЧ,
работающего в режиме класса А. Резистор R3 является
одновременно и регулятором громкости, который меха-
нически сопряжен с регулятором громкости Ri5 для пер-
вого канала. Это сопряжение ликвидирует опасность ко-
роткого замыкания выхода, которое может возникнуть
при перемещении регулятора в его крайнее положение.
Для упрощения коммутации Ris не отключается от пер-
вичной обмотки Тр! при приеме вч каналов. При этом в
положении максимальной громкости он потребляет око-
ло 7% от полной выходной мощности.
Конденсатор Сэ фильтрует остатки несущей частоты,
а также увеличивает глубину отрицательной обратной
связи для гармоник высших звуковых частот. Глубина
обратной связи зависит от положения регулятора Re, что
дополнительно увеличивает пределы регулировки. Пер-
вые два каскада УНЧ представляют собой эмиттерный
повторитель на транзисторах Тг, Тз. При использовании
транзистора с р>100 достаточно иметь один каскад,
Второй каскад УНЧ выполнен по трансформаторной схе-
ме с общим эмиттером на транзисторе Т4. Режим УНЧ
обеспечивают резисторы Rio, R11, R12 и Ru. Стабильность
режима по постоянному току обеспечивается за счет
включения резистора R)7 в эмиттер последнего каскада.
От отдельной обмотки 7—8 выходного трансформатора
Тр! на вход первого каскада УНЧ подается обратная
связь по переменному напряжению, которая уменьшает
нелинейные искажения. Цепочка Rie, С13 корректирует
частотную характеристику на вч и предотвращает гене-
рацию приемника. j
Электропитание ГТ осуществляется от сети перемен-
ного тока. Выпрямитель собран по двухполупериодной
схеме на диодах Д(, Д2 с емкостной нагрузкой С15. Точ-
ка нулевого потенциала по переменному току не совпа-
дает с плюсовым концом выпрямителя. Это-позволило
обойтись двумя конденсаторами емкостью по 200 мкФ
(С14, С15) и удешевить схему. Фильтрация пульсаций вы-
прямленного напряжения производится фильтром RnCu.
Потребляемая мощность от сети 3,6 Вт. Для включения
приемника в трансляционную сеть с напряжением 15 В
необходимо произвести перепайку на Tpf (провод, иду-
щий от подвижного контакта резистора R)5, отпаять от
вывода 1 и припаять к выводу 2).
190
ГТ «Рига» выпускается в деревянном корпусе. На
его лицевой панели расположены ручки установочных
регуляторов, регулятора громкости и переключателя ка-
налов. На задней панели — гнезда для подключения маг-
нитофона и два шнура для включения приемника в ра-
диосеть и сеть переменного тока.
5.3. ГТ ТИПА «АВРОРА»
ГТ типа «Аврора» (рис. 5.2 и 5.3) выпу-
скается в двух вариантах: для работы на абонентских
сетях с напряжениями 30 В и для Москвы—15 В. Ос-
Рис. 5.2. Электрическая схема ГТ типа «Аврора»
новные параметры такие же, как и ГТ «Рига», но за
счет введения в схему каскада УВЧ повышена его чув-
ствительность. Установочные регуляторы здесь включе-
ны после фильтра, что уменьшает изменение входного
сопротивления ГТ при различных положениях регулято-
ров. Переключатель программ Bi имеет дополнительное
положение Выключено. При приеме нч программы пере-
ключатель необходимо установить в положение /. На-
пряжение нч через предохранители Пр1 и Пр2 (которые
включены для предотвращения попадания напряжения
сети переменного тока в РТ сеть и исключения порчи ГТ
при ошибочном включении радиовилки в электросеть),
контакты 5, 6, 9, 10 переключателя В1б подается на пер-
вичную обмотку выходного трансформатора Tpt.
При приеме II и III программ ГТ подключается к
радиосети с помощью переключателя Bio, а к питающей
сети — Ви. Полосовой фильтр второго канала состоит
191
из связанных контуров Ь^Сг^гС/,, для третьего канала —
ЬзСзЬ^С^. УВЧ собран на транзисторе Ть в его коллек-
торную цепь включены контуры с настройкой на вч ка-
налы, повышающие избирательность приемника. Диод-
ный детектор собран на диоде типа ДЭВ. Продетекти-
Рнс. 5.3. Внешний вид ГТ тина «Аврора»
рованный вч сигнал через регулятор громкости Rioa и
разделительный конденсатор Сю поступает на вход УНЧ,
первый каскад которого собран па транзисторах Т2 и
Т3, включенных по схеме составного транзистора. Связь
с оконечным каскадом непосредственная. УНЧ охвачен
отрицательной обратной связью, напряжение которой
снимается с отдельной обмотки 6—7 выходного транс-
форматора.
Глубина этой связи зависит от положения регулятора '
громкости, что дополнительно увеличивает пределы его
регулировки. Режим работы УНЧ стабилизирован ре-
зисторами Rn, R18 и обратной связью по постоянному
току через фильтр R^C^Rts- Блок питания состоит из
силового трансформатора, двухполупериодпого выпря-
мителя и Н-образного фильтра. Приемник «Аврора» [35]
выпускается в деревянном корпусе, массой 2,9 кг. Схема
ГТ смонтирована на печатной плате, укрепленной в кор-
пусе параллельно лицевой панели, декорированной пла-
стмассовой решеткой. На этой панели расположены руч-
ки регулятора громкости и переключателя каналов.
Ручки установочных регуляторов расположены на зад-
ней стороне корпуса (их используют редко). Там же
находятся гнезда для подключения магнитофона, сете-
192
вой переключатель на 127 или 220 В с предохранителем
и выводы шнуров для радиосети и сети переменного
тока.
ГТ «Маяк» (рис. 5.4) отличается от ГТ «Аврора» из-
менением входных цепей и конструктивным оформ-
лением.
Рис. 5.4. Внешний вид ГТ типа «Маяк»
5.4. ГТ С УСИЛЕНИЕМ ПО НЧ КАНАЛУ
(РИС. 5.5)
Известно, что переходные помехи с нч на
вч каналы, возникающие в стальных проводах, снижа-
ются с уменьшением тока нч. Величина тока зависит от
нагрузки на линию: чем больше сопротивление нагруз-
ки, тем меньше ток и меньше величина переходной ло-
Рис. 5.5. Структурная схема ГТ с усилением по нч каналу
7—166 193
мехи. Следовательно, для уменьшения помех нужно уве-
личить входное сопротивление ГТ, подключенных к або-
нентским точкам, т. е. уменьшить подводимую к их
входу мощность. Так как громкость звучания ГТ на нч
канале не должна быть меньше, чем громкость обычного
громкоговорителя, то уменьшение мощности на входе
должно быть скомпенсировано усилением нч сигнала,
для чего можно применить имеющийся в схеме ГТ уси-
литель, который используется для усиления сигналов II
и III программ. Приемник с усилением по нч каналу,
кроме уменьшения переходных помех, имеет некоторые
преимущества: появляется возможность подъема частот-
ной характеристики на нч; при одновременном использо-
вании на нч канале нескольких установленных в кварти-
ре розеток мощность, потребляемая от сети ПВ, прак-
тически не увеличивается по сравнению с мощностью,
потребляемой одним обычным говорителем; выходную
мощность ГТ можно увеличить до 0,5—1 Вт, не увеличи-
вая нагрузку на сеть; в перспективе возможно, не повы-
шая мощность станционных усилителей, увеличивать ко-
личество подключаемых к сети абонентов. Важной яв-
ляется возможность повышения уровня громкости нч ка-
нала как для более качественной работы удаленных або-
нентских точек, так и при внедрении стереофонического
вещания, требующего обеспечить равную громкость обо-
их используемых каналов. Сигналы II и III программ
проходят через ГТ точно так же, как и в обычном ГТ, без
усиления по нч. На входе приемника установлены филь-
тры на 78 и 120 кГц. С выхода фильтров вч сигнал по-
ступает на детектор, нродетектированный сигнал — на
предварительный УНЧ. Вход оконечного УНЧ подсоеди-
нен к выходу предварительного УНЧ через переключа-
тель В|, который позволяет подключить вход оконечного
УНЧ к сети ПВ при прослушивании первой программы.
Оконечный усилитель нагружен на громкоговоритель,
который можно подключить непосредственно к сети (без
усиления) и слушать первую программу в случае отсут-
ствия напряжения в питающей электросети. Как видно
из рис. 5.5, ГТ с усилением по нч каналу содержит два
дополнительных переключателя, обеспечивающих рабо-
ту его по первой программе с усилением или без усиле-
ния ее. Кроме того, усилитель нч этого приемника мож-
но подключить к сети ПВ только через трансформатор.
Осуществить подключение абонентской сети к входу
194
УНЧ без трансформатора нельзя из-за высокого уровня
фона, возникающего на выходе ГТ.
Эти конструктивные усложнения несколько повыша-
ют стоимость, а введение в схему дополнительного транс-
форматора увеличивает расход меди на нужды ПВ. Во-
прос о внедрении этого типа ГТ пока не решен.
5.5. ГРУППОВОЕ УСТРОЙСТВО ГПТВ-3
ГПТВ состоит из двух самостоятельных
приемников, отличающихся один от другого фильтрами
и контурами в УВЧ, настроенными соответственно на 78
и 120 кГц, и общего блока питания. Из схемы ГПТВ
[18], приведенной на рис. 5.6, видно, что приемник одного
Ротс. 5.6. Структурная схема приемника ГПТВ-3
канала состоит из полосового фильтра, УВЧ, детектора,
УНЧ и системы АРУ. Принципиальная схема ГПТВ
представлена на рис. 5.7. На входе ГПТВ имеет фильтр
типа К, одно звено которого может обеспечить затухание
по другому вч каналу до 46 дБ. У такого фильтра по-
следовательные и параллельные плечи являются обрат-
7* 195
ними двухполюсниками, т. е. ZiZ^—Rz- Это условие вы-
полняется, когда равны их резонансные частоты <di =
= <02 = 0) = 78 кГц или Л1С1 = £2Сз. При этом улучшается
избирательность фильтра. В ГПТВ фильтр состоит из
одного звена. На его входе включены резисторы для
уменьшения влияния сопротивления фидерной линии на
частотную характеристику фильтра. Трансформатор L2
подавляет синфазную помеху, действующую по схеме
«два провода—земля». Фильтр имеет входное сопро-
тивление 400 Ом (усредненное сопротивление абонент-
ского трансформатора на вч),
196
схема ГПТВ-3
№Ц0
Я Кг
К каналу т2Му
УВЧ с нагрузкой в виде одиночного контура двух-
каскадный, на транзисторах типа МП40. Он служит для
усиления малого напряжения 5—10 мВ на регулирую-
щих диодах АРУ до напряжения, достаточного для не-
искаженной работы детектора, а также для обеспечения
дополнительной избирательности по соседнему каналу.
Режим работы УВЧ стабилизирован включением в цепь
эмиттера транзистора Т2 резистора R9. Входной и вы-
ходной контуры настраиваются на несущую частоту
конденсаторами С» и Сю.
Детектор сигнала двухтактный, на диодах типа Д9Г.
Ток, проходящий через нагрузку, имеет частоту 156 кГц,
т. е. ток основной частоты 78 кГц в нагрузке отсутствует,
что облегчает фильтрацию вч составляющей сигнала.
Условием отсутствия нелинейных искажений в детекторе
является равенство сопротивлений нагрузки детектора
для постоянного и для переменного токов, т. е. соблю-
дение условия -^2- >0,8. Для этого сопротивление на-
''ПОСТ
грузки детектора разделено на две части: и Ri2.
Тогда
R , j} , !5-5,l
Rnep Rb* + ^12 ________15-|-5,1 ] де____g g
•Rnocr Rii + Rt2 11+5,1
где RKX — входное сопротивление для переменного тока
УНЧ. Емкость, шунтирующая нагрузку детектора, вы-
брана равной 620 пФ, что соответствует максимальному
коэффициенту передачи детектора и обеспечивает повы-
шение избирательности приемника по другому каналу
за счет использования свойств безынерционное™. По-
давление помехи на выходе детектора пропорционально
удвоенному отношению амплитуд несущих сигнала и по-
мехи на входе детектора?
(^'енгн \ о (^'С|1ГИ
б’пом /вых \ ^пом / ВХ
Допустим, на входы обоих каналов приходят сигна-
лы одинаковым уровнем. Помеха в одном из них, на-
пример II, измеряется в паузе полезного сигнала, когда
амплитуда несущей уменьшена на 20 дБ, т. е. на входе
канала помеха превышает сигнал на 20 дБ. В фильтре
эта помеха ослабляется на 40 дБ и становится ниже
уровня сигнала на 20 дБ, в УВЧ помеха ослабляется
еще на 15 дБ. Детектор дает подавление на 35 + 6 =
= 41 дБ, т. е. на выходе II канала помеха от III канала
будет ослаблена на 35 + 41=76 дБ. Если на вход канала
придет помеха, например, втрое большего уровня, чем
сигнал (па 10 дБ), то в приемнике она будет ослабле-
на на 56 дБ. Фильтр и контуры УВЧ обеспечивают так-
же подавление переходной помехи с нч канала на вч
на 60 дБ.
Первый каскад УНЧ на транзисторе типа МП40 ра-
ботает по схеме с разделенной нагрузкой и служит для
перехода на двухтактный каскад. Сопротивление на-
198
Грузки находится в коллекторной цепи и разделено на
две части: Ru и Ri6. Высокое внутреннее сопротивление
дает возможность охватить последующие каскады обрат-
ной связью. Так как входное сопротивление предоконеч-
ного каскада мало из-за действия отрицательной обрат-
ной связи, то первый каскад нс дает усиления по напря-
жению. Стабилизация режима транзистора Т3 осуществ-
ляется резисторами R15, Rie- Связь с предоконечным кас-
кадом реостатно-емкостная. Этот двухтактный трансфор-
маторный каскад, выполненный на транзисторах типа
МП40А, дает усиление по напряжению со 100 мВ до
10 В. Оконечный каскад собран на транзисторах типа
П214В по схеме с заземленным эмиттером, работает в
режиме класса В. Для устранения нелинейных искаже-
ний типа центральной отсечки, особенно заметных при
малых сигналах и пониженной температуре воздуха, на
базы транзисторов Те—Т9 подается начальное смещение
через резисторы R24, R25 и термосопротивления, которые
дополнительно стабилизируют режим работы каскада
при изменении температуры окружающей среды. Каж-
дая пара параллельно соединенных транзисторов распо-
ложена на радиаторе, что обеспечивает нормальный ре-
жим работы приемника даже в условиях кз нагрузки и
высокой температуре воздуха ( + 40°С). Кроме того,
предусмотрена двухступенчатая защита транзисторов от
кз с помощью предохранителей. Выходной и предоконеч-
ный каскады охвачены параллельной обратной связью,
за счет чего УНЧ имеет малое внутреннее сопротивление
и хорошо работает на переменную нагрузку. При отклю-
чении нагрузки выходное напряжение увеличивается с
30 до 32 В. Во вторичную обмотку выходного трансфор-
матора включена цепочка RC, устраняющая возможную
генерацию при работе с отключенной или емкостной на-
грузкой. Поскольку ГПТВ работает без постоянного об-
служивания и оперативная регулировка уровня на его
выходе невозможна, в схему введена АРУ, рассчитанная
на колебания уровня вч сигнала в пределах до 14 дБ.
Введение АРУ дает возможность установки ГПТВ в
конце длинных линий и обеспечения устойчивой работы
при большом числе абонентов. Колебания затухания в
линиях происходят медленно, в течение нескольких ча-
сов, так как в основном определяются метеорологиче-
скими условиями. Быстрые скачки уровня возможны
при повреждениях на линии и необходимо быстрое сра-
батывание АРУ при возрастании входного уровня, но
допустимо медленное в течение нескольких минут вос-
становление при его уменьшении. Время срабатывания
АРУ выбрано равным 20 мс (при включении вещатель-
ной программы нелинейные искажения на слух незамет-
ны), а время увеличения усиления на 2 дБ (после сня-
тия входного сигнала)—2 млн. Трудность создания
АРУ заключается в том, что известный способ с ис-
пользованием колебания несущей частоты непригоден в
случае AM сигналов с переменной несущей, так как
приводит к сжатию динамического диапазона передачи
и к увеличению заметности переходных помех в паузах.
Использовать для АРУ пилот-сигнал также нельзя, так
как его частота должна отличаться от частоты несущей
не менее чем на 15 кГц с тем, чтобы биения между не-
сущей и пилот-сигналом не были заметны. Однако при
этом относительная разница между значениями частот
несущей и пилот-сигнала получается большой, и зату-
хание в линии для этих частот может оказаться раз-
личным, т. е. изменение усиления за счет действия АРУ
может количественно не совпадать с реальной потреб-
ностью в таком изменении. В ГПТВ применяется АРУ с
запоминанием максимального уровня несущей. Так как
выходное напряжение УНЧ пропорционально уровню не-
сущей, то на выходном трансформаторе намотана об-
мотка для осуществления работы АРУ. Выбор регули-
рующего устройства для АРУ обусловлен достаточным
диапазоном регулирования и сравнительно малыми не-
линейными искажениями во всем диапазоне регулире- '
вания при максимально допустимом уровне входного
сигнала (чтобы иметь меньшее усиление УВЧ). Был
выбран регулятор, работающий по потенциометрической
схеме и имеющий по вч малое сопротивление, чтобы
шунтирование его входным сопротивлением УВЧ не
уменьшало диапазона регулирования. Полупроводнико-
вые диоды, используемые в области проводимости,
не вносят; искажений при уровне вч сигналов до 5—
10 мВ. В схеме применены диоды типа Д226В, соеди-
ненные последовательно по постоянному току и парал-
лельно по нч. Регулирование заключается в изменении
коэффициента передачи по вч делителя, состоящего из
резистора R4 и диодов Дь Дг, при изменении величины
постоянного тока, протекающего через эти диоды.
АРУ работает следующим образом: напряжение нч
200
детектируется диодами Д5, Д6, и постоянный ток, про-
текая через диоды и Д2, изменяет их сопротивление
по вч. Резистор R4 и управляемое сопротивление диодов
образуют по вч делитель с автоматически меняющимся
отношением. При увеличении напряжения на входе по-
стоянный ток увеличивается и это отношение умень-
шается. В качестве задержки используется напряжение
стабилизатора, равное 23 В. Детектор ЛРУ имеет боль-
шую постоянную времени разряда (несколько минут),
которая сохраняет неизменным и коэффициент усиления
в паузах передачи и динамический диапазон. Такое вре-
мя разряда создают конденсатор Ся емкостью 200 мкФ и
резистор R7 сопротивлением 2,7 МОм. Чувствительность
приемника, при которой начинает работать АРУ, равна
10 мВ. При увеличении входного уровня на 14 дБ вы-
ходное напряжение изменяется от 23 до 33, т. е. на 3 дБ.
АРУ не вносит заметных нелинейных искажений; недо-
статком ее является возрастание шумов после длитель-
ных перерывов и уменьшение громкости на 2—3 мин
после импульсных помех.
Электропитание ГПТВ автономное — от сети пере-
менного тока. Блок питания — общий на оба канала.
Выпрямитель двухполупериодный, снабжен фильтром,
начинающимся с дросселя, что лучше при работе на пе-
ременную нагрузку (на выходе фильтра постоянное на-
пряжение изменяется в меньшей степени, чем у фильтра,
начинающегося с емкости). Поскольку ГПТВ питается
от домовой сети, напряжение которой может значительно
изменяться, и работает без обслуживания, гарантиро-
вать его безаварийную работу невозможно без стабили-
зации постоянного напряжения. Стабилизатор перемен-
ного напряжения здесь не подходит, так как имеет
большое поле рассеяния (что приводит к большому уров-
ню фона 50 Гц на выходе приемника), а также в связи
с тем, что оконечный каскад УНЧ работает в режиме
класса В и является для выпрямителя переменной на-
грузкой, то напряжение на выходе выпрямителя не ос-
тается постоянным. Работа стабилизатора основана на
том, что величина эмиттерного тока в транзисторе не
зависит от изменения напряжения на коллекторе. Если
включить нагрузку (приемники) в эмиттерную цепь ста-
билизирующих транзисторов То—То, то получится схе-
ма эмиттерного повторителя, в которой напряжение на
нагрузке почти равно напряжению на базе транзистора
Необходимо поддерживать на базе напряжение посто-
янным. При изменении нагрузки изменяются токи эмит-
тера и базы, поэтому для получения постоянного напря-
жения на базах Tt3—Tf5 включены два каскада на тран-
зисторах Тц-12 (П214В). Напряжение на базе Тн стаби-
лизировано по схеме «параллельного стабилизатора» с
помощью транзистора Тю. При увеличении напряжения
на входе стабилизатора несколько увеличивается напря-
жение и на его выходе. При этом увеличиваются напря-
жение на базе Т)0, его коллекторный ток и падение на-
пряжения на резисторе R10. Напряжение на базе Ти
уменьшается и уменьшается напряжение на выходе ста-
билизатора. Аналогичные процессы происходят при
уменьшении питающего напряжения и при изменении
нагрузки. При изменении напряжения сети от 176 до
242 В и одновременном изменении тока нагрузки от 0 до
4 Л напряжение на выходе стабилизатора изменяется не
более чем на 4%. Для повышения надежности работы
стабилизатора выходной каскад собран на трех соеди-
ненных параллельно транзисторах типа П214В с сопро-
тивлениями в эмиттерах по 0,3 Ом, которые выравнива-
ют их токи. Кроме того, транзисторы расположены на
радиаторах, что обеспечивает достаточный запас по
мощности рассеивания. Стабилизатор имеет малое внут-
реннее сопротивление по переменному току, поэтому воз-
можна работа на оба канала приемника без увеличения
переходных помех между ними. Мощность, потребляе-
мая ГПТВ от сети, в режиме покоя составляет 33 Вт и '
в режиме номинальной мощности в обоих каналах —
180 Вт.
Конструктивно ГПТВ выполнен в виде небольшого
шкафа, в котором расположены три блока: блок прием-
ника II и III каналов и блок питания. Шкаф закрывает-
ся съемной дверкой, на которой крепится замок. Внеш-
ний вид ГПТВ представлен на рис. 5.8. ГПТВ подвеши-
вается на стене лестничной клетки верхнего этажа зда-
ния, по возможности ближе к абонентскому трансфор-
матору, или устанавливается на столе в специально от-
веденном помещении. Приемник подключается к сети
ТПВ по схеме рис. 5.9 (ко вторичной обмотке АТ) или
рис. 5.10 (к распределительному фидеру через обходное
устройство, повышающее величину и стабильность уров-
ня вч программ, если этот уровень ниже 50 мВ). Выхо-
ды всех трех каналов подключены к переходной гребен-
202
ке, установленной на задней стенке шкафа. Трехпарная
внутридомовая сеть выполняется кабелем КРВП/М-ЗХ
Х2х0,5 или КРВПС-ЗХ2Х0,6, которая от ГПТВ через
разветвительные коробки К.ТВО прокладывается к або-
нентским переключателям.
Рис. 5.8. Внешний вид ГПТВ-3
Гр
Рис. 5.9. Подключение .ГПТВ через ОУ
Рис. 5.10. Подключение ГПТВ к або-
нентскому трансформатору
Выходной уровень 30 В устанавливается в каждом
канале регулятором уровня при подаче на вход нч сиг-
нала с частотой модуляции 100 Гц и глубиной 70% на
эквиваленте нагрузки 36 Ом.
Глава 6.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
И ПРИБОРЫ
6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Правильная эксплуатация системы ТПВ
требует применения соответствующей измерительной
техники для настройки передающих и приемных уст-
ройств, усилителей, измерения электрических парамет-
ров нч и вч трактов передачи.
Система ТПВ имеет ряд особенностей, затрудняю-
щих применение существующей измерительной аппара-
туры, которые следует учитывать при разработке новых
приборов. К этим особенностям относятся:
— амплитудная модуляция с регулируемым уровнем
несущей в пределах 10—100%;
— широкая полоса пропускания относительно несу-
щей, равная ±10 кГц;
— жесткие требования к коэффициент}' гармоник;
— наличие разнородных каналов (нч и вч);
— значительная величина напряжения нч канала,
подлежащая измерению (до 300 В);
— большое различие величин напряжений нч и вч
каналов — до 1000 раз.
Стабильность уровня сигналов II и III программ в
РТ сетях значительно хуже, чем сигнала I программы,
поэтому потребность в их контроле возрастает. Измери-
тельная аппаратура для ТПВ должна обладать малыми
нелинейными искажениями, широкой полосой модули-
рующих частот, малыми переходными помехами между
каналами, регулировкой выходного напряжения в широ-
ких пределах, симметричным входом и выходом, относи-
тельно большим входным и малым выходным сопротив-
лениями.
204
По своему назначению приборы можно подразделить
на стационарные и переносные.
Стационарные приборы позволяют проводить центра-
лизованные измерения на ЦУС, ОУС и ТП. Часто их
встраивают в станционное оборудование, например, з
стойки СВК и СТП. Для контроля сетей и линий пред-
назначены переносные приборы, которые выпускаются в
большем количестве, так как в них нуждается персонал
линейной службы.
Для ТПВ разработаны модуляционная приставка и
датчик испытательных сигналов с высокими показателя-
ми нормируемых электрических параметров.
Простейшими измерительными приборами являются
монтерский индикатор и импульсметр ИТПВ-2, с по-
мощью которых можно измерить напряжение в каждом
из трех каналов.
При внедрении системы для обработки линий — из-
мерения сопротивлений линий и их участков — предназ-
начен измеритель комплексных сопротивлений. Для из-
мерений качественных показателей вч каналов и трак-
тов, а также для проверки вч устройств обработки сети
служит высококачественное приемное контрольное уст-
ройство (КПУ).
Измерять диаграмму уровней вч программ на РФ
можно с помощью вч измерительного генератора ВИГ-3
[31]. Для поиска повреждений в трансляционных линиях
разработан искатель повреждений. Все эти приборы
транзисторные, имеют малые габариты и небольшой вес.
6.2. МОДУЛЯЦИОННАЯ ПРИСТАВКА
Модуляционная приставка (МП) (рис. 6.1
и 6.2) представляет собой источник AM сигналов несу-
щих частот 78 и 120 кГц и необходима для проверки
приемных, усилительных и линейных устройств. Кроме
того, в комплекте с КПУ приставка может быть исполь-
зована для проверки искажений формы огибающей ЛМ
сигнала, вносимых пассивными устройствами обработки
сети. Практически приставка позволяет производить
весь комплекс измерений качественных показателей и
электрических характеристик (за исключением времен-
ных параметров) всех активных и пассивных устройств
системы.
205
Схема МП содержит фильтр нижних частот ФНЧЬ
фазовращатели ФВ78 и ФВ120, модулятор, фильтры
ФНЧ2 >и ФНЧ3, усилитель модулированных колебаний
УМК, контуры К78 и К120, симметрирующий трансфор-
матор (СТ), контрольный детектор, переключатель ка-
налов, переключатель и регулятор выходного напряже-
ния, выпрямитель.
Рис. №. Внешний вид модуляционной приставки
Приставка работает совместно с генераторами-
ГЗ-ЗЗ — источник несущих частот и ГЗ-35 — источник
модулирующих частот. В первом случае напряжение от
генератора подается на вч, во втором — на нч вход.
Сопротивление вч входа является нелинейным и малым
206
по величине. Для уменьшения 'напряжения гармоник не-
сущих частот на входе модулятора включен ФНЧ-1. Схе-
ма модулятора хотя и сложнее обычной, но обеспечивает
малые нелинейные искажения при большой глубине мо-
дуляции. С выхода модулятора AM сигнал поступает на
вход УМК, где осуществляется усиление сигнала по
мощности. Так как в модуляторе возникают гармоники
несущих частот, то для их устранения включены в схему
ФНЧ2 и ФНЧ3.
Для уменьшения перекрестной модуляции в УМК при
испытаниях на помехозащищенность различных уст-
ройств ТПВ к выходу УМК подключены контуры К78 и
К120. Симметричность выхода МП обеспечивает транс-
форматор СТ. Для проверки качества работы приставки,
т. е. для измерения вносимых модулятором и УМК не-
линейных и частотных искажений, в состав схемы вклю-
чен контрольный детектор. Подключив к его выходу из-
меритель коэффициента нелинейных искажений и вольт-
метр, можно измерить частотную характеристику МП
и коэффициент гармоник по огибающей.
Для того чтобы не снабжать переносной прибор спе-
циальным источником питания, питание УМК осущест-
вляется за счет выпрямления напряжения вч с выхода
генератора ГЗ-ЗЗ. На выходе приставки получается мо-
дулированное напряжение с несущими частотами 78 и
120 кГц и глубиной модуляций т — 70%. Величину этого
напряжения можно регулировать от 15 мВ до 6 В. Но-
минальные напряжения переключаются ог 0,3 до 6 В при
выходной мощности 40 мВт.
МП — высококачественный прибор. Диапазон моду-
лирующих частот от 50 Гц до 10 кГц при неравномер-
ности 0,2 дБ, коэффициент гармоник в полосе частот
50—5000 Гц не более 0.2% (на выходе контрольного де-
тектора). Номинальное входное напряжение 78 и
120 кГц составляет 12 В, напряжение модулирующей
частоты — 11 В.
Номинальное напряжение на выходе контрольного
детектора на активной нагрузке 100 кОм с параллельной
емкостью не более 300 пФ составляет 0,775 В. Входное
сопротивление для частот 78 и 120 кГц составляет 30 Ом,
для модулирующих частот — 600 Ом. Переходная поме-
ха между каналами составляет 70 дБ.
207
6.3. МОНТЕРСКИЙ ИНДИКАТОР
Индикатор предназначен для измерений пе-
ременных и постоянных 'напряжений трех каналов и со-
противлений постоянному току. Его электрическая схема
дана на рис. 6.3.
Индикатор состоит из двух переключателей, двух де-
лителей напряжения, фильтров, выпрямителя и микро-
амперметра. На входе индикатор имеет пять гнезд. Од-
но из них является общим и к нему подключается один
из проводов линии. Второй провод в зависимости от из-
меряемого параметра необходимо подключить к гнезду:
У» — для измерения переменных напряжений; У= —
для измерения постоянных напряжений; и
RyjOO —для измерения сопротивлений.
Переключатель пределов П1 шкал для измерения на-
пряжений имеет пять положений: от 0,5 до 1,5; 6, 30; 150
и 300 В. Переключатель рода работ Пг имеет также пять
положений:
нч — измерение переменных напряжений;
78 — измерение напряжения несущей 78 кГц;
120 — измерение напряжения несущей 120 кГц;
V= — измерение постоянного напряжения;
Q — измерение сопротивлений постоянному току.
Первый делитель напряжения — I ДН включен в
цепь переменных токов. Он осуществляет переключение
со шкалы 1,5 на шкалу 6 В. При переходе на шкалы 30 и
150 В он остается в положении 6 В, а изменение пределов
шкалы осуществляет второй делитель — II ДН, вклю-
ченный в цепь постоянных токов. При переходе на шка-
лу 300 В второй делитель остается в положении 150 В и
снова вступает в работу I ДН. Такое усложнение пере-
ключений шкал сделано для уменьшения погрешности
показаний прибора из-за влияния паразитных емкостей
и возможной асимметрии измеряемого нч напряжения.
II ДН уменьшает мощность выпрямленного тока до ве-
личины, необходимой для полного отклонения стрелки
прибора, и сводит влияние паразитных токов к миниму-
му. Для того чтобы фильтры при переключениях не из-
меняли частотную характеристику, сопротивление I ДН
должно быть постоянным. Это обеспечено включением
резисторов Ri—Rs и R13- Второй делитель состоит из
резисторов R22—R24, он обеспечивает постоянство сопро-
тивления нагрузки выпрямителя, который собран на дио-
?08
Рис. 6.3. Монтерский индикатор
209
де Д. Конденсатор С15 отфильтровывает переменные со-
ставляющие токов после детектирования.
Фильтр нч канала представляет собой П-образное звено
L\C\C2 с частотой среза 15 кГц. Фильтр 78 кГц состоит
из трехэлементного полосового фильтра Ь2ЬвС^С^—Св, а
фильтр 120 кГц — из одного звена Си-
Измерение переменных напряжений осуществляется
по схеме рис. 5.4. Шкалы индикатора отградуированы в
Рис. 6.4. Схема измерений переменных напряже-
ний МИ
действующих значениях переменного напряжения. Пог-
решность прибора не превышает 7%. При измерении на-
пряжения вч каналов за счет переходных помех между
ними дополнительная погрешность не превышает 3%.
При измерении нч напряжений погрешность за счет пэ-
реходов от вч каналов отсутствует. При измерении пос-
тоянных напряжений пределы измерений определяются
резисторами R-,—Rio- В этом случае измеритель обла-
дает высоким входным сопротивлением, обусловленным
высокой чувствительностью микроамперметра.
Для измерения сопротивления постоянному току ин-
дикатор имеет двухнедельный омметр, выполненный по
последовательной схеме с балансной регулировкой нуля.
Источником питания индикатора служит сухая батарея
типа КБС-Д-0,5.
6.4. ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ
СОПРОТИВЛЕНИЙ (ИКС)
При внедрении ТПВ требуется производить
трудоемкую вч обработку РТ сетей с тем, чтобы создать
режим, близкий к режиму бегущей волны, и обеспечить
входное сопротивление с небольшой реактивностью, ма-
ло изменяющееся в полосах частот от 72 до 84 и от 114
до 126 кГц.
210
Существующие приборы не позволяют измерять на
требуемых частотах с заданной погрешностью полные
сопротивления с неизвестной величиной и знаком асим-
метрии. Так, например, при измерении мостом МПП-300
заранее необходимо знать, является ли сопротивление,
подлежащее измерению, симметричным и, если оно асим-
метрично, то надо знать и знак асимметрии.
Прибором ИКС можно измерять входные сопротив-
ления линий и их участков, ТП и вч устройств, обладаю-
щих любой асимметрией относительно земли. Принцип
его действия основан на измерении переменного напря-
жения, подводимого ко входу линии, при заранее изве-
стной величине тока, протекающего по линии (рис. 6.5).
Рис. 6.5. Принцип действия прибо-
ра ИКС
Этот ток в пределах одной шкалы всегда устанавливает-
ся одной и той же величины путем регулирования изме-
ряемого напряжения на входе линии. В этом случае,
чтобы узнать величину модуля входного сопротивления
линии, достаточно измерить напряжение на входе этой
линии, а шкалу вольтметра можно градуировать непо-
средственно в омах.
Соответственно этому принципу действия и состав-
лена структурная схема ИКС, изображенная на рис. 6.6,
в которую входят: генератор, магазин реактивностей,
вольтметр и устройства коммутации.
Выходной
'Ceoeirntismi Индикатор ' Магазин
реаптийножи
Рте. 6.6. Измеритель комплексных сопротивлений
211
Генератор состоит из задающего каскада й широко-
полосного усилителя и служит для подачи на измери-
тельную схему синусоидальных сигналов заданной ча-
стоты и мощности.
Генератор может давать четыре фиксированных ча-
стоты: 0,4; 3; 6 и 10 кГц и перекрывает два диапазона:
от 68 до 88 кГц и от 110 до 130 кГц с плавной наст-
ройкой.
Широкополосный усилитель (ШУ) имеет полосу про-
пускания от 300 Гц до 150 кГц при неравномерности
4' дБ.
Усилитель обеспечивает на выходе мощность 50 мВт
на всех рабочих частотах на нагрузке любого характера.
Регулятором усиления в ШУ осуществляется калиб-
ровка прибора, т. е. устанавливается величина тока, про-
текающего -по линии, определенной величины, выбранной
при конструировании прибора. С выхода усилителя на-
пряжение поступает на два выходных трансформатора:
один для низких, другой для высоких частот, а с их
вторичных обмоток — в линию, т. е. нагрузкой усилителя
является измеряемое сопротивление линии, а при изме-
рении полных сопротивлений также и магазин реактив-
ностей. Последовательно в цепь линии включен калибро-
вочный резистор Rm. Устанавливают ток в линии (ка-
либруют шкалу), измеряя падение напряжения на этом
сопротивлении. Для повышения точности диапазон изме-
ряемых сопротивлений от 20 Ом до 3 кОм разбит на че-
тыре интервала: 20—100, 100—300, 300—1000 и 1000—
3000 Ом -в диапазонах частот II и III каналов. Жела-
тельно, чтобы мощность, подводимая к входу линии при
калибровке, -была бы одинакова на всех интервалах. По-
этому в схему введен переключатель Bi-i, которым осу-
ществляется дискретное измерение -напряжения, подво-
димого к входу линии: чем.выше входное сопротивление,
тем выше подводимое напряжение. По так как на всех
пределах измеряется величина напряжения, соответству-
ющая нижнему пределу, то для устранения ошибки з
измерениях величина калибровочного сопротивления при
изменении пределов измерений также изменяется пере-
ключателем Bl-2-
Сопротивление шунта выбрано малой величины для
уменьшения погрешностей при измерении модуля реак-
тивных сопротивлений, так что в наименее благоприяг-
212
ном случае (при измерении модулей сопротивлений око-
ло 20—30 Ом) эта погрешность не превышает 10%.
Вход вольтметра с помощью В4 переключается с ка-
либровочного резистора Rm на выход генератора через
делитель напряжения RiR2. Так как шкала вольтметра
не градуирована в вольтах, то его правильнее называть
индикатором. В состав селективного индикатора входят
полосовые фильтры, широкополосный усилитель, детек-
тор и магнитоэлектрический микроамперметр типа М265
чувствительностью 200 мкА.
Фильтры со значением средней частоты 78 и 120 кГц
пропускают только первую гармонику частоты, на кото-
рой производят измерения, и задерживают гармоники
этой частоты, которые могут возникнуть как в самом
генераторе, так и в реальной линии. Устранение этих
гармоник повышает точность измерений.
Измерение угла между активной и реактивной со-
ставляющими входного сопротивления осуществляется
компенсационным методом: параллельно входу линии
подключают реактивное сопротивление, противополож-
ное по знак}' реактивному сопротивлению входа линии,
и величину его устанавливают такой, при которой эти
реактивности взаимно компенсируются. При этом модуль
входного сопротивления линии достигает максимальной
величины и становится чисто активным. Компенсирую-
щие реактивности включены в состав ИКС и представ-
ляют собой магазин индуктивностей и емкостей. Магазин
индуктивностей содержит пять ступеней: «Выкл», «0,75»,
«0,25», «0,075» и «0,025» мГ, т. е. может принять только
дискретные значения. Поэтому для точной компенсаци i
емкости входа линии параллельно индуктивности под-
ключают конденсатор переменной емкости.
Таким образом, после получения компенсации реак-
тивности входного сопротивления линии по шкалам ма-
газинов можно отсчитать величины потребовавшихся
для компенсации емкостей или индуктивностей и по ним
рассчитать компенсированную величину реактивности и
фазу входного сопротивления линии. Основная погреш-
ность прибора при измерении угла составляет не бо-
лее 15°.
Питание прибора осуществляется от трех батарей
типа КБС-0-0,5 в летний период эксплуатации прибора
и КБС-Х-0,5 в зимний период. Номинальное напряжение
213
питания 13,5 В. Для индикации включения и проверки
напряжения батареи применен индикатор типа М4283.
Несмотря на некоторую сложность процесса измере-
ния комплексного значения величин входных сопротив-
лений линий, ИКС значительно облегчает и ускоряет
проведение обработки линий, обеспечивая хорошее ка-
чество вч каналов.
6.5. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР
(ВИГ-3)
Для снятия диаграммы уровней на распре-
делительных фидерах, а также для измерений модуля и
угла входных сопротивлений фидеров может быть ис-
пользован вч измерительный генератор типа ВИГ-3. Ге-
нератор позволяет подавать в линию одновременно на-
пряжения несущих частот 78 и 120 кГц для снятия диа-
граммы уровней трактов или участков тракта. Он под-
ключается в разрыв распределительного фидера вместо
фидерных предохранителей ,на ТП.
В отличие от ИКС, питание ВИГ-3 осуществляется
от сети переменного тока (потребляемая мощность не
более 25 Вт), что ограничивает область его применения.
Структурная схема прибора ВИГ-3 изображена
на рис. 6.7. Прибор состоит из генераторов 78 и 120 кГц,
Рис. 6.7. Высокочастотный генератор
ВИ.Г-3
трансформатора, предназначенного для подключения к
линии и называемого поэтому измерительным, устройств,
измеряющих напряжение вч на выходе линии и ток в
ней, а также фазометра.
Блок питания — общий для всех блоков схемы и
представляет собой выпрямитель со стабилизатором, на
выходе которого поддерживается постоянное напряжение
12,5 В.
214
Генераторы идентичны то схеме и отличаются лишь
величинами контурных емкостей и индуктивностей. Каж-
дый генератор состоит из задающего генератора, буфер-
ного каскада, оконечного каскада — усилителя мощно-
сти, в выходную цепь которого включен полосовой
фильтр на соответствующую частоту. Генератор может
отдать мощность 1,2 Вт на сопротивлении 100 Ом.
На рис. 6.8 изображено устройство, с помощью кото-
рого осуществляется измерение входного сопротивления,
т. е. (Напряжения на входе линии, тока через нее и угла
сдвига фазы между током и 'напряжением.
В этом приборе использован простой и удобный спо-
соб измерения фазового угла входного сопротивления
линии. Заключается этот способ в том, что на стрелоч-
ный индикатор подают напряжение через кольцевой мо-
дулятор, представляющий собой в данном случае управ-
ляемый выпрямитель. Он собран на четырех диодах
Д1—Д4, источниках напряжения сигнала Тр,, Ci—С2,
Ri—R2, сопротивлениях нагрузки со средней точкой R3,
R4 и источниках управляющего напряжения Тр2, первич-
ная обмотка которого подсоединена к резисторам R?—R17.
Величина падения напряжения на них, а следовательно,
и .ца обмотках трансформатора Тр2 прямо пропорцио-
нальна силе тока, протекающего по линии. Вторичная
обмотка этого трансформатора подключена между сред-
ними точками нагрузки и генератора, роль которого вы-
полняют резисторы R|—R2. Очевидно, что ввиду симмет-
рии схемы это напряжение между концами резисторов
R3 и R4 будет отсутствовать. Напряжение сигнала от Tpi
через конденсатор Ci или С2 подводится к Ri, R2. Так
как величина емкостей выбрана так, что их сопротивле-
ние на частотах 78 (Ci) и 120 кГц (С2) значительно боль-
ше, чем сумма сопротивлений Ri и R2 с параллельно
подключенными R3, R4, напряжение на Rh R2 будет сдви-
нуто относительно напряжения на обмотках Tpi на 90°.
Работает измеритель фазы следующим образом. Пред-
положим, что вместо линии подключен конденсатор, ве-
личина сопротивления которого по модулю соответст-
вует (сопротивлению реальной линии. Тогда ток через
резисторы R7—R17, определяемый величиной емкости
подключенного конденсатора, будет почти чисто реак-
тивным, а напряжение на этих резисторах будет сдвину-
то по фазе относительно напряжения на Тр1 на 90°. Это
означает, что при правильно включенных обмотках Тр2
215
Рис. 6.8. Устройство для измерения входного сопротизления
216
не будет сдвига фаз между .напряжением сигнала на Rb
R2 и управляющим напряжением на Тр2. Тогда знаки
напряжения (+ или —) на верхнем конце Ri и левом
конце вторичной обмотки Тр2 будут всегда совпадать.
Далее предположим, что сила тока через Ri и Rs от уп-
равляющего напряжения больше, чем от напряжения
сигнала. Тогда на R3, R4 образуется постоянное напря-
жение с «плюсом» на верхнем конце R3. Получается так
потому, что если на верхнем конце Ri напряжение со
знаком +, то управляющее напряжение открывает дио-
ды Д1 и Д.4- Напряжение от Rь R2 через диоды подводит-
ся к R3, R4- Если в другой момент времени на верхнем
конце Ri напряжение со знаком —, то и на левом конце
вторичной обмотки Тр2 будет напряжение с тем же зна-
ком .и ток от этой обмотки пойдет через диоды Д2, Дз,
открывая их и закрывая диоды Д|, Д4. Так как этот ток
по предположению больше, чем ток сигнала, то ток сиг-
нала пройдет через диод Дз (где эти токи текут навстре-
чу) без отсечки и напряжение со знаком + с нижнего
конца R2 попадет на верхний конец R3. Подключенный к
R3, R4 индикатор И2 покажет наличие постоянного на-
пряжения. Таким образом, если ток через диоды, созда-
ваемый управляющим напряжением, достаточно велик,
то кольцевой модулятор работает как двухфазный вы-
прямитель.
Нетрудно убедиться, что если вместо линии подклю-
чить не конденсатор, а индуктивность, то знаки напря-
жений на Ri, R2 и левом конце вторичной обмотки Тр2
не будут совпадать, т. е. между ними будет сдвиг по фа-
зе на 180°. При этом знак + всегда будет уже на ниж-
нем конце R4 и стрелка индикатора будет отклоняться в
другую сторону на ту же величину.
Очевидно, что если входное сопротивление линии чис-
то активное, то сдвиг фаз на кольцевом модуляторе меж-
ду напряжением сигнала и управляющим напряжением
будет равен 90э (именно для этого-в схему включены
конденсаторы С[ и С2), а постоянной составляющей на-
пряжения на R3, R4 не будет и стрелка индикатора оста-
нется на нуле.
Для удобства измерения тип индикатора И2 выбран
таким, у которого нуль находится посредине шкалы. При
этом полное отклонение стрелки индикатора в ту или
Другую сторону будет соответствовать сдвигу фаз меж-
ду напряжением и током в линии на +90 или —90° и
217 ’
указывать на Индуктивный или емкостный характер
входного сопротивления линии.
Измерение входного сопротивления линии осущест-
вляется измерением тока, протекающего по линии, при
известной и заранее установленной величине напряже-
ния на ее входе. Так как при измерении фазы ZBX входа
используется стрелочный индикатор с нулем посредине
шкалы, то для того, чтобы использовать всю шкалу этого
же индикатора для измерения ZBX, схема измерителя
несколько изменена по сравнению с обычной. К инди-
катору подводится разность постоянных напряжений,
пропорциональных величине тока в линии и напряже-
нию на се входе. Напряжение на линии — величина пос-
тоянная при всех значениях ее входного сопротивления,
а величина тока уменьшается при увеличении ZBX. По-
этому разность напряжений, на которую реагирует ин-
дикатор, будет равна нулю при некотором значении ZBX.
При меньших значениях ZBX на индикатор в основном
будет воздействовать напряжение, полученное от выпря-
мителя, который через Тр2 соединен с сопротивлениями,
включенными последовательно в цепь линии. При уве-
личении ZBX ток в линии уменьшается, уменьшается на-
пряжение на выходе выпрямителя, подключенного к Тр2,
а затем этот выпрямитель запирается напряжением,
образующимся на Rs при прохождении по нему тока от
второго выпрямителя, подключенного к выходу генера-
тора.
Для контроля напряжения на выходе линии подклю-
чен вольтметр, состоящий из микроамперметра Иь диод-
ного моста и резисторов R24, R25.
Точность измерения модуля сопротивления и фазо-
вого угла не хуже 5%. Такая высокая точность потре-
Рис. 6.9. Внешний вид ВИГ-3
218
бовала разделить весь измерительный диапазон сопро-
тивлений на два поддиапазона: один от 20 до 100 Ом,
второй от 100 до 1000 Ом. Фазовый угол- измеряется в
пределах от —90 до +90° во всем диапазоне. Внешний
вид прибора представлен на рис. 6.9.
6.6. ИСКАТЕЛЬ ПОВРЕЖДЕНИИ (ИПТВ-1)
Искатель предназначен для определения
•мест коротких замыканий нч и вч каналов на воздуш-
ных и .подземных фидерных и абонентских линиях, а так-
же на домовых распределительных сетях для контроля
наличия вч программ; для нахождения участка линии с
повреждением, вызывающим увеличение переходной по-
мехи между каналами; для определения трассы повреж-
денных подземных линий и расположения скрытой про-
водки в домовых сетях.
Прибор позволяет находить с земли места короткого
замыкания по нч каналу на воздушных столбовых ли-
ниях, а при отсутствии мешающего действия поля тока
электросети на стоечных линиях, проходящих над кры-
шами 3—7-этажных зданий.
Кз за ограничительным сопротивлением по любому
из трех каналов в комнатных проводках, выполненных
двойным проводом, например ТРВК, можно находить
при удалении поисковой катушки искателя на расстоя-
ние порядка 5—10 см от провода, а до ограничительно-
го сопротивления — на стоянках домовой сети — при
удалении на 50 см и более.
Принцип работы прибора основан на том, что элек-
тромагнитное поле тока РТ сети воспринимается поиско-
вой катушкой, усиливается и подастся на головные те-
лефоны. Структурная схема искателя показана на
рис. 6.10. Поисковая катушка имеет три обмотки: нч и
две вч, выполненные таким
образом, что индуктивная
связь имеет место только
между вч обмотками. В зави-
симости от положения пере-
ключателя каналов ко входу
усилителя подключается либо
нч обмотка поисковой ка-
тушки, либо выход двухкон-
турного фильтра сосредото-
Рис. 6.10. Искатель повреж-
дений ИПТВ-1
219
чениой селекции, настроенного на 78 и 120 кГц. При ус-
тановке перекчючатсля в положение нч все каскады
искателя работают в режиме усиления. При приеме вч
сигналов и установке переключателя в положение 78 или
120 кГц последний каскад выполняет функции детекто-
ра, а все остальные — усилители вч колебаний.
Гнезда Вход служат для подачи программ вч кана
лов на вход усилителя через обмотку связи поисковой
катушки. Принцип определения места короткого замы-
кания основан на том, что величина тока в проводах ли-
нии в этом месте резко изменяется. Если влево от точки
кз ток имеет значительную величину, превышающую ра-
бочее значение тока, то вправо от этой точки ток в ли-
нии падает практически до нуля. При работе с искате-
лем это проявляется как резкое изменение силы звука
при продвижении поисковой катушки вдоль линии мимо
точки кз. Короткое замыкание на линии вызывает неоди-
наковые последствия для токов звуковых частот и не-
сущих вч каналов. На звуковых частотах происходит
возрастание тэка по сравнению с рабочим значением на
всем участке левее точки кз. На частотах вч каналов
при кз вследствие отражения энергии на этом отрезке
до точки кз возникают стоячие волны тока и напряже-
ния. При этом на некоторых участках ток при кз может
уменьшиться по сравнению с 'рабочим значением тока,
в то же время как на других участках происходит его
увеличение. Однако на любом канале имеет место скач-
кообразное изменение тока в точке кз, т. е. изменение
громкости звучания телефона искателя.
Искатель имеет следующие качественные показатели:
— чувствительность при индуктивной связи через
поисковую катушку при номинальном выходном напря-
жении — 40 мкА;
— выходное напряжение, развиваемое на головных
телефонах с омическим сопротивлением 3000—
4500 Ом — 1 В;
— полосу воспроизводимых частот по вч каналам
300—2500 Гц при неравномерности 15 дБ;
— коэффициент нелинейных искажений на вч кана-
лах — 7%.
Искатель имеет две 'регулировки чувствительности:
ступенчатую на 40 дБ и плавную на 30 дБ. Питание при-
бора осущес1вляетс.я от трех элементов типа
1.3ФМЦ-0.25,
«0
При строительстве воздушных и кабельных литий,
домовых РТ сетей, а также для поиска повреждений це-
лесообразно использовать комплект искателя типа
ИПРЛ, который состоит из собственно искателя места
повреждения ИПРЛ-И и генератора Г. Фиксация места
обрыва шли кз ведется по резкому изменению громкости
звучания головных телефонов искателя за местом обры-
ва или кз.
Искатель обнаруживает место повреждений:
— на столбовых абонентских линиях напряжением
15 и 30 В с точностью ±10 м при размещении его на
расстоянии не более 6 м от трассы линии и допустимом
уровне помех от электросети;
— столбовых и стоечных распределительных фиде-
ров, подвешенных на высоте до 20 м с точностью ±20 м
при размещении искателя на расстоянии не более 10 м
от трассы линии;
— домовой проводки, проложенной открытым или
скрытым способом. Точность при этом составляет
±8 см при перемещении искателя на расстоянии не бо-
лее 1 см от стены;
— на участках подземных фидерных линий, проло-
женных кабелем с неметаллической оболочкой с точно-
стью до 1 м.
Качественные показатели искателя: напряжение на
головных телефонах ТОН-2 100 мВ, полоса частот 700—
1400 Гц с неравномерностью 6 дБ, коэффициент нели-
нейных искажений 10% при выходном напряжении 0,5 В;
искатель имеет ступенчатую регулировку усиления глу-
биной 20 дБ и плавную — глубиной 18 дБ, частота ге-
нератора искателя 1000 Гц.
6.7. ИМПУЛЬСМЕТР ТПВ ТИПА ИТПВ-2
Переносный прибор ИТПВ-2 [29] предназна-
чен для определения квазимаксимальных значений на-
пряжений вещательных программ на сетях ПВ. Про-
грамму можно прослушать на головные телефоны. С по-
мощью прибора можно также измерять величины сину-
соидальных напряжений частот 78 и 120 кГц и нч в диа-
пазоне 50—10000 Гп. Структурная схема прибора при-
ведена на рис. 6.11. На входе ВУ установлены два сим-
метрирующих трансформатора для нч и вч с разными
коэффициентами трансформации, что позволяет сигналы
И1
трех программ привести приблизительно к одинаковому
уровню на входе делителя напряжения (ДН). На его
выходе включены полосовые фильтры Ф78 и Ф120 на
несущие частоты (фильтр нч относится к входному уст-
Вход
Рис. 6.11. Импульсметр ИТП-2
ройству). С выхода фильтров, а при измерении нч с вы-
хода делителя измеряемое напряжение поступает на
вход широкополосного усилителя (ШУ), пропускающе-
го полосу 50 Гц — 200 кГц. Нагрузка усилителя — два
детектора. Первый является детектором импульсметра
(ДИ), второй детектирует ЛМ колебания II и III-про-
грамм. С выхода второго детектора — детектора звуко-
вого контроля — (ДЗК), а при прослушивании нч про-
граммы с выхода широкополосного усилителя напряже-
ние нч поступает на УНЧ, обеспечивающий уровень, до-
статочный для нормальной работы головных телефонов
(Т). Детектор импульсметра нагружен на измерительный
мост (ИМ) с микроамперметром, шкала которого гра-
дуирована в вольтах. При отсутствии сигнала мост сба-
лансирован и стрелка прибора стоит на нуле. При пос-
туплении сигнала баланс нарушается и стрелка откло-
няется пропорционально максимальному значению на-
пряжения.
Пределы измерения напряжения I программы: 10; 30;
100 и 300 В, вч программ: 0,5; 1,5; 5; 15 и 50 В. Погреш-
ность измерений не превышает +5% (на шкале 50 В
погрешность равна +7%). Входное сопротивление при-
бора в полосе частот 50—10000 Гц составляет 12 кОм,
для вч каналов при полосе пропускания каждого
10 кГц — 3 кОм.
Переходная помеха между вч трактами составляет
—36 дБ. Защищенность вч тракта от нч сигнала —70 дБ.
Время интеграции при подаче на вход нч сигнала состав-
ляет 30 мс при верности 85%, а при подаче на вход вч
222
несущих модулированных
частотой 1000 Гц при т=
= 70% — 50 мс при вер-
ности 80%.
Питание прибора осу-
ществляется от батареи
напряжением 9 В, потреб-
ляемый ток 10 мА. В
Рйс. 6.12. Внешний вид прибора
ИТПВ-2
комплекте с приставкой
звукового контроля типа
ПЗК-1, которая имеет в
своем составе усилитель,
громкоговоритель и бата-
рею питания, прибор ИТПВ-2 позволяет осуществлять
громкоговорящий звуковой контроль вещательных про-
грамм. Внешний вид прибора представлен на рис. 6.12.
6.8. КОНТРОЛЬНОЕ ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО
(КПУ)
КПУ является наиболее высококачествен-
ным прибором, предназначенным для измерения качест-
венных и технических показателей нч и вч трактов си-
стемы и позволяющим измерять нормируемые парамет-
ры по I классу качества.
Для выполнения всех необходимых измерений прибор
имеет два режима работы: в одном режиме он выпол-
няет функции высококачественного контрольного прием-
ника AM сигналов, в другом представляет собой трех-
диапазонный многопредельный избирательный милли-
вольтметр с симметричным входом.
Исходя из задач измерения всех качественных пока-
зателей, КПУ содержит следующие узлы: усилительный
тракт приемного устройства, аттенюатор, нч и вч филь-
тры различного назначения (в том числе фильтры для
раздельного измерения фона и шума), симметрирующие
нч и вч устройства, усилительный тракт вольтметра л
акустического контроля, коммутационные устройства и
источники питания.
Для проведения комплекса измерений: переходной
помехи, шума, фона, частотных характеристик ио оги-
бающей в диапазоне модулирующих частот и в полосе
вч и нч каналов необходимы следующие приборы и уст-
ройства: симметрирующие трансформаторы, монтерский
223
•индикатор, приемник «Казахстан», ГТ «Аврора», лампо-
вый вольтметр, катодный 'повторитель и фильтры для
раздельного измерения фона и шума.
Все эти устройства заменяет один прибор КПУ,
структурная схема которого представлена на рис. 6.13.
Входные цепи КПУ состоят из симметрирующих уст-
ройств СУ-ВЧ и СУ-НЧ, аттенюатора ЛТ, и полосовых
фильтров ПФ78 и ПФ 120.
СУ позволяют полупить симметричный вход прибора,
и, кроме того, СУ ВЧ обладает дополнительной избира-
тельностью относительно сигналов нч канала. Для обес-
224
печения возможности измерения напряжений в широком
диапазоне от 0,25 до 300 В применяется восьмиступенча-
тый аттенюатор с затуханием в пределах от 0 до 80 дБ.
Каждый полосовой фильтр обладает помехозащи-
щенностью 60 дБ между вч каналами. При измерении нч
канала необходимую защищенность (30 дБ) от вч ка-
налов обеспечивает фильтр ФНЧЬ При измерении уров-
ня фона включается фильтр ФПЧг, срезающий частоты
выше 200 Гц и имеющий затухание в полосе 200—
1000 Гц, равное 22 дБ.
Для измерения уровня шума в схему включен ФВЧ.
срезающий частоты ниже 200 Гц, обладающий затуха-
нием 21 дБ в полосе частот 50—100 Гц.
УВЧ — четырех'каскадный, он служит для усиления
сигнала до величины, достаточной для линейного детек-
тирования. Благодаря применению в первых двух кас-
кадах отрицательной обратной связи УВЧ обладает вы-
соким входным сопротивлением, необходимым для нор-
мальной работы полосовых фильтров.
Двухнолупериодный детектор обеспечивает большую
линейность нагрузки УВЧ и улучшает подавление остат-
ков несущих частот и их гармоник.
8-166 225
УНЧ — однокаскадный, его нагрузкой является
фильтр ФНЧз. УНЧ2 — трехкаскадный с общим коэффи-
циентом усиления около 140, усиливает напряжение до
номинального выходного значения 0,775 В. Он имеет
низкое выходное сопротивление и нагружен на аттенюа-
тор АТ2 индикатора уровня.
Усилитель вольтметра УВ — четырехкаскадный, ши-
рокополосный, имеет общий коэффициент усиления око-
ло 1000. Схема выпрямления мостовая, в одну из диаго-
налей моста включен микроамперметр на 100 мкА типа
М265. Часть напряжения УВ подастся на усилитель
контрольного прослушивания УНЧк, выполненный на пя-
ти транзисторах и нагруженный на громкоговоритель
1ГД-1, для прослушивания программ и помех.
Питание КПУ может быть либо от батарей типа КБС,
помещенных в корпусе прибора, либо от сети перемен-
ного тока. Блок 'питания состоит из понижающего сило-
вого трансформатора, выпрямителя фильтра и стабили-
затора напряжения. Контроль включения прибора и ве-
личины напряжения питания осуществляет индикатор
ИП. Для включения прибора служит тумблер 8ВХ Пита-
ние, для переключения источников питания — тумблер
8В2 Род питания. Ток, потребляемый прибором при пита-
нии от батареи, 55 мА. Мощность, потребляемая от сети
переменного тока, 4 В А.
Для более простого объяснения действия прибора
рассмотрим отдельно два режима его работы: 1 —Вольт-
метр и 2 — Приемное устройство. В первом режиме ра-
боты КПУ позволяет измерять эффективные значения
напряжения переменного тока всех каналов от 10 мВ до
300 В в диапазонах частот от 50 до 10 000 Гц, 68—88 и
НО—130 кГц; эффективные значения напряжений несу-
щих II и III каналов при наличии модуляции тоном или
сигналом вещательной передачи при выключенной регу-
лировке уровня несущей на передатчиках; модуль вход-
ного сопротивления для частот всех каналов.
Кроме того, в этом режиме КПУ позволяет произво-
дить: раздельное измерение напряжений фона и шума
нч канала до 75 дБ; измерение частотных характеристик
в полосе каждого канала, прослушивание вещательной
программы нч канала.
Переключатель Канал служит для выбора одного из
трех каналов. Прибор имеет следующие шкалы напря-
жений: 30, 100 и 300 мВ; 1, 3, 10, 30, 100 и 300 В. Пог
226
решность измерений составляет не более ±6%, неравно-
мерность частотной характеристики — 2 дБ.
При измерении напряжений нч сигнал поступает на
симметрирующие нч устройства СУ-114, с выхода кото-
рого через аттенюатор АТ,, группы 5-В1в переключателя
рода работ, ФНЧ,, корректирующий контур КК, группу
5-BIb переключателя рода работ, группу 2-В1в переклю-
чателя 'Каналов, группы 5- В1 а и 5-В16 напряжение по-
дается на вход усилителя вольтметра УВ и далее на
схему выпрямления микроамперметра ИП, типа М265.,
проградуированного в милливольтах (вольтах).
При измерении напряжений вч каналов сигнал посту-
пает на вход устройства СУ-ВЧ, далее на аттенюатор и
на соответствующий фильтр, обеспечивающий необходи-
мую избирательность. С выхода фильтра через группы
5-В1а и 5-В16 измеряемое напряжение поступает на УВ
и прибор.
Во втором режиме работы прибор позволяет измерять
по I и II классу качества следующие 'качественные пока-
затели: частотную характеристику, помехозащищенность
вч трактов, напряжение фона и шума, а с помощью из-
мерителя нелинейных искажений — коэффициент гармо-
мик. В этом режиме при чувствительности прибора 25 мВ
выходное напряжение — 0,775 В. Вольтметр имеет шесть
шкал: от нуля до 3, 10, 30, 100, 300 и 1000 мВ. Основная
погрешность его ±6%. Неравномерность частотной ха-
рактеристики прибора 2 дБ, коэффициент гармоник
0,5%. Помехозащищенность между вч каналами 77 дБ,
от нч программы 105 дБ, от радиовещательного диапа-
зона на частотах выше 180 кГц 70 дБ.
Сигнал, подлежащий измерению, с помощью переклю-
чателя каналов 2-В1 «78» или «120» поступает на вход
симметрирующего устройства СУ-ВЧ и далее на атте-
нюатор ATi и полосовой фильтр ПФ78 или ПФ 120. За-
тем сигнал усиливается с помощью УВЧ, детектируется
и вновь усиливается по нч (УНЧ,). Установка необхо-
димой чувствительности (калибровка) производится ре-
гулировкой АТ, (грубо) и изменением коэффициента
усиления УВЧ (плавно), при этом прибор ИП, с по-
мощью переключателя Во подключается к выходному
каскаду УВЧ.
С выхода УНЧ, через фильтры нижних частот ФНЧ3,
группу переключателя 5-В1 и ФНЧ,, контур КК, группу
5-В1 сигнал поступает на усилитель УНЧ2) соединенный
8* £27
с клеммами Выход. Напряжение >на выходе КПУ изме-
ряется встроенным вольтметром, который состоит из ат-
тенюатора АТ2, К-контуров (Ki и Кг), выпрямителя В и
прибора, отградуированного в децибелах.
В зависимости от вида измеряемого параметра пере-
ключателем Фильтры устанавливается необходимое по-
ложение и производятся следующие измерения:
I. В положении ШП — измерение коэффициента гар-
моник огибающей модулированного колебания в-ч кана-
лов и снятие частотных характеристик по огибающей.
В этом случае включается КК и полоса пропускания
приемного устройства составляет 50—10 000 Гц. Для из-
мерения коэффициента гармоник к клеммам Выход под-
ключают анализатор гармоник или измеритель коэффи-
циента нелинейных искажений.
2. В положении Фон — измерение напряжения фоня
вч каналов. В этом случае включается фильтр УНЧг, а
полоса пропускания ограничивается частотами 50—
200 Гц.
3. В положении Шум — измерение шума вч каналов
При этом включается фильтр ФВЧ и полоса составляет
400—10 000 Гц.
4. В положениях 1 и 2 кГц — измерение переходной
помехи в каждом вч канале. При этом включаются узко-
полосные контуры Ki и Кг соответственно и измеряются
только напряжения частот 1 и 2 кГц. Наличие мешаю-
щих измерению помех определяется с помощью тракта
акустического контроля в положении Громко переклю-
чателя громкости. Внешний вид прибора представлен нг
рис. 6.14.
Рис. 6.14. Внешний -вад прибора КПУ
228
6.9. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТРАКТОВ (УКТ)
УКТ представляет собой переносный при-
бор, который может быть использован для проверки и
настройки трактов сети ТПВ, для проверки работоспо-
собности ГТ у абонентов и ГПТВ. Генератор частоты
1000 Гц, имеющийся в УКТ, можно подключить к пере-
датчику УПТВ-200 и проверить правильность регулиров-
ки в нем подавления несущей и глубину модуляции.
К переносному прибору предъявляются жесткие требо-
вания по весу и экономичности при питании его от ба-
тарей. Поэтому схема УКТ значительно проще, чем, на-
пример, генератора ВИГ-3, но упрощения достигнуты за
счет некоторого снижения точности и стабильности при-
бора.
Структурная схема УКТ [35] представлена на рис. 6.15.
Устройство состоит из задающего генератора (ЗГ), ге-
нератора нч 1000 Гц (ГНЧ),
усилителя мощности (УМ),
мультивибратора (МВ), из-
мерителя модуля входного
сопротивления на несущих
частотах, Z-метра, выпрями-
теля и стабилизатора посто-
янного напряжения питания.
Частота генерации ЗГ (78
или 120 кГц) может пере-
ключаться как вручную, так
источник
и автоматически с помощью
МВ. Мультивибратор управ- р,ис. 6.15. Устройство контроля
ляет реле, которое, в свою трактов
очередь, подключает (или
отключает) к колебательным контурам ЗГ и УМ конден-
саторы. Переключение частоты происходит через 6—9 с.
Этого времени вполне достаточно, чтобы произвести из-
мерение уровня па линии с помощью монтерского инди-
катора.
Амплитудная модуляция несущих частот осущест-
вляется непосредственно в самом ЗГ без дополнительно-
го '.модулятора путем подачи в цепь эмиттера транзисто-
ра напряжения с выхода ГНЧ. Режим AM используется
для проверки, без измерения качественных показателе-
лей, работоспособности ГТ и ГПТВ. Напряжение ГНЧ
можно использовать и для других целей. Например, под-
229
ключив выход его к передатчику, можно проверить и от-
регулировать глубину модуляции, степень подавления
несущей. Измерение модуля входного сопротивления
фидеров осуществляется обычным способом: в линию
подается ток определенной величины (калибровка), а за-
тем измеряется падение напряжения на ZBx линии. Двух-
предельная шкала измерителя проградуирована непо-
средственно в омах от 0 до 100 и от 100 до 1000 Ом.
В УКТ используется микроамперметр М24 на 100 мкА.
Подключается устройство к линии параллельно, но так,
чтобы заградительные фильтры ЗФР отделяли УКТ от
станционных усилителей нч.
Параметры устройства следующие: выходная мощ-
ность на несущих частотах на сопротивлении 300 Ом со-
ставляет 1 Вт, напряжение ГНЧ — 2 В, напряжение вч
на нагрузке 1500 Ом — 2 В. Рабочие частоты: 78 и
120 кГц с точностью ±1,5%, 1 кГц±20%. Плавная ре-
гулировка уровня вч сигнала не менее 20 дБ. Измере-
ния модуля входного сопротивления РФ на несущих ча-
стотах в пределах 10—1000 Ом ±15%.
Питание прибора осуществляется от сети переменно-
го тока напряжением 220 В или от 3—4 батарей типа
КБС с напряжением не более 18 В.
6.10. ДАТЧИК ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ
(Г-78/120)
Для настройки индивидуальных и группо-
вых приемников, промежуточных усилителей требуется
специальный генератор AM. с более высокими качествен-
ными показателями. Датчик Г-78/120 представляет со-
бой источник AM сигналов, состоящий из двух незави-
симых генераторов несущих частот, идентичных по схе-
ме, и общего блока питания. Структурная схема датчика
показана на рис. 6.16. Амплитудная модуляция несущих
частот может быть осуществлена либо внешним нч гене-
ратором, либо внутренним с частотой модуляции 1000 Гц
и номинальной глубиной модуляции 70%. Каждый гене-
ратор состоит из задающего генератора с кварцевой ста-
билизацией частоты и модулятора, выполненного по схе-
ме двухтактного усилительного каскада с модуляцией в
эмиттерной цепи. На выходе генератор имеет плавный
регулятор усиления, обеспечивающий регулировку вы-
ходного напряжения в пределах 15 дБ, и переключатель
2^0
ступенчатой регулировки напряжения на 0,1; 0,3; 1,0,
3,0 В (для ДПУ). Питание датчика — от сети перемен-
ного тока напряжением 220 В. Это напряжение выпрям-
ГНЧ
78КГЦ
Модуп.
овч выход
V4 м
внутренняя А ь внеихн.
модуляция ция
гнч
120 К Гц
Модул.
о в и выход
нсточн.
питания
оЭл сеть
Рис. 6.16. Датчик испытательных сигна-
лов
ляется и стабилизируется по /постоянному напряжению
параметрическим стабилизатором. В качестве источника
нч сигнала может быть применен любой генератор зву-
ковой частоты с /выходным сопротивлением 600 Ом. Ос-
но/вные параметры датчика: полоса модулирующих ча-
стот 20—15 000 Гц с неравномерностью на высшей часто-
те 3 дБ, коэффициент гармоник 0,5% в полосе 20—
6000 Гц, уровень фона 65 дБ, отношение сигнал/помеха
при взаимном соединении выходов обоих генераторов на
общую нагрузку 70 дБ, мощность, потребляемая от се-
ти, 3,5 Вт, масса прибора 2,5 кГ.
6.11. ПАНЕЛЬ ИЗМЕРЕНИЙ СТАТИВА
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ФИДЕРОВ (ПИ-СТР)
Панель измерений встраивается в статив
распределительных фидеров СТР-5, установленный на
трансформаторных подстанциях для дистанционного уп-
равления и контроля работы ТП крупных городов с
ТПВ. Панель измерений обеспечивает: измерение уров-
ней сигналов всех трех программ, измерение модуля
входного сопротивления каждого фидера (до 10) на ча-
стотах сигналов трех программ, измерение квазипиково-
го значения огибающей модулированного сигнала второй
и третьей программ.
231
Все .измерения производятся без 'Перерыва вещания
по распределительным фидерам. Причем измерения
уровней производятся одновременно по трем програм-
мам. Это достигается за счет отказа от стрелочных ин-
дикаторов и использования в качестве индикатора элек-
троннолучевой трубки (ЭЛТ). Другой особенностью па-
нели ПИ-СТР является то, что модуль входного сопро-
тивления фидеров измеряется не с помощью специаль-
ных генераторов, а на токах вещательной передачи нч
программ и несущих частотах второй и третьей про-
грамм. Структурная схема панели при измерении уров-
ней программ представлена на рис. 6.17. Напряжение
Рис. 6.17. Структурная схема при измерении уровней программ
с шин СТР-5 поступает на входное устройство, обеспе-
чивающее возможность подключения к шинам трех
фильтров: нч, пропускающего сигнала I программы и
двух полосовых 78 и 120 кГц. Напряжение с выхода
фильтров через установочные регуляторы попадает на
интегрирующие устройства (ИУ). Назначение их—обес-
печить измерение уровней по методике, установленной
МРТУ-1029—66. Согласно этой методике время интегра-
ции (минимальная длительность сигнала, уровень кото-
рого отсчитывается с верностью 90%± 10%) равна Юме,,
а время разряда конденсатора — от 3 до 4 с. Интегри-
рующее устройство удовлетворяет этим требованиям.
Оно включает в себя два каскада усиления (эмиттерные
повторители), детектор и интегрирующая цепь. Все три
устройства идентичны. С выхода ИУ напряжение попа-
дает через электронный ключ на усилитель вертикально-
го отклонения (УВО), но только в том случае, если ключ:
не закрыт. Ключи управляются электронным коммута-
тором и пропускают сигнал от ИУ поочередно. Скорость
коммутации 100 раз в секунду (удвоенная частота на-
232
пряжения электросети). УВО усиливает сигналы, прихо-
дящие от любого ИУ, и передает их на пластины верти-
кального отклонения луча ЭЛТ. По горизонтали луч от-
клоняется импульсами, получаемыми от того же элек-
тронного коммутатора, который управляет ключами.
Причем отклонение (развертка) осуществляется таким
образом, что если открыт ключ первой программы, то
луч ие отклоняется, а остается с левой стороны экрана.
Когда открывается второй ключ (первый запирается),
то луч скачком отклоняется до середины экрана, а при
отпирания третьего ключа — дальше середины. Кроме
импульсов, на пластины горизонтального отклонения по-
дается переменное напряжение (от сети), отклоняющее
луч таким образом, что на экране вместо точек от луча
появляются черточки длиной 5—10 мм. Это облегчает
отсчет и увеличивает срок службы ЭЛТ. На экран ЭЛТ
•надета прозрачная маска с нанесенными на ней тремя
шкалами, градуированными в эффективных вольтах. Пэ
этим шкалам по максимальному отклонению луча отсчи-
тываются уровни программ на шинах СТР-5. При работе
электронных ключей возникают переходные процессы,
влияющие на степень отклонения луча. Эти паразитные
отклонения луча могут быть восприняты наблюдателем,
как .изменение напряжения сигнала. Но даже если наб-
людатель, зная о происхождении этих помех, не будет
принимать их во внимание, то все равно они затрудняют
правильный отсчет уровня по положению луча. Для
облегчения отсчета луч гасится на время переключения
измеряемых трактов. Для гашения луча к модулятору
ЭЛТ подводятся импульсы, получаемые в электронном
коммутаторе. Интегрирующие устройства, электронные
ключи и коммутатор выполнены на транзисторах, а уси-
литель вертикального отклонения — на лампе 6Н2П
(величина напряжения, требуемого для отклонения луча,
достигает 200 В, а соответствующего транзистора про-
мышленность пока не выпускает).
Структурная схема ПЙ-СТР при измерении квази-
пиковых значений огибающей модулированного сигнала
представлена на рис. 6.18. В отличие от измерения уров-
ней сигналов, измерение уровня огибающей производит-
ся не одновременно по двум (II и III) программам, а по
очереди. Выбор программы осуществляется вручную пе-
реключателем В. Электронный коммутатор при этом не
работает, а величина соответствующего постоянного на-
233
пряжения, отклоняющего луч по горизонтали, устанав-
ливается изменением положения переключателя В. На-
пряжение вч с шин СТР-5 через входное устройство,
Рис. 6.18. Структурная схема измерения 'уровня огибающей
фильтры 78 и 120 кГц и переключатель В попадает на
вход амплитудного детектора. На выходе детектора по-
лучается напряжение нч, т. е. та самая огибающая, на-
пряжение которой нужно измерить. Дальше напряжение
нч подается на интегрирующее устройство, а с его вы-
хода пульсирующее напряжение подводится к усилите-
лю вертикального отклонения и затем та отклоняющие
пластины.
Измерение модуля входного сопротивления фидеров
осуществляется по структурной схеме рис. 6.19. В этом
Рис. 6.19. Структурная схема контроля постоянства модулей
входных сопротивлений фидерных линий
случае напряжение на фидер поступает с шин ТП
через измерительный трансформатор и резистор Ri. Па-
раллельно выходу измерительного трансформатора под-
ключается цепь, состоящая из резистора R2 и магазина
вопротивлений. Величина сопротивления к>.. и 20 раз
234
больше, чем Ri. Если на магазине сопротивлений уста-
новить такую величину сопротивления, чтобы падения на
обоих резисторах были бы одинаковыми, то это будет
означать, что сопротивление магазина в двадцать раз
больше .входного сопротивления фидера. Таким образом,
чтобы измерить модуль входного сопротивления, нужно,
переключая сопротивления магазина, уравнять падения
напряжения на Ri и R2 и отсчитать ZBX фидера по шка-
лам магазина (разница .в 20 раз учтена при градуиров-
ке). Измерение напряжений на резисторах осуществля-
ется так же, как измеряются уровни программ. Напря-
жение через-переключатели и трансформатор подводит-
ся к фильтрам, пропускающим токи той программы, на
частоте которой проводятся измерения. На II и III про-
граммах измерение ведется на несущих частотах, а на
I программе — в полосе частот 400—800 Гц. Хотя пра-
вила эксплуатации требуют проведения измерений ZBX
только на частоте 400 Гц, но если полосу фильтра I про-
граммы сделать очень узкой, то напряжение на выходе
фильтра будет мало, а большую часть времени его сов-
сем не будет, так как составляющие .напряжения с ча-
стотой 400 Гц в спектре вещательной программы бывают
редкр. Поэтому для облегчения измерений полоса фильт-
ра сделана относительно широкой.
С выхода фильтров напряжение попадает на интегри-
рующее устройство, а затем через электронный ключ и
усилитель вертикального отклонения — на пластины
ЭЛТ. Электронный коммутатор поочередно включает
ключи и одновременно перемещает луч по горизонтали.
При этом иа экране ЭЛТ будут видны две полоски, пе-
ремещающиеся по вертикали в соответствии с уровнем
вещательной передачи. Вращая переключатель магази-
на сопротивлений, нужно установить его в такое поло-
жение, при котором обе полоски будут на одинаковой
высоте, а затем по шкале магазина отсчитать величину
модуля входного сопротивления фидера.
ПИ-СТР — довольно точный прибор; его погрешность
в режиме одновременного контроля динамических уров-
ней всех трех программ не превышает ±10%, а допол-
нительная погрешность за счет наличия напряжения до-
полнительных программ не превышает ±4%. Величины
модулей входных сопротивлений можно измерить с точ-
ностью ±10% в диапазоне от 100 до 1000 Ом и с точно-
стью ±10 Ом в диапазоне от 30 до 100 Ом.
235
Конструкция ПИ-СТР предусматривает установку
этой панели на статине СТР-5 без каких-либо переделок.
Если ранее на стативе были установлены блоки контроля
программ, измерения входного сопротивления и импульс-
метр, то их следует снять и на их место установить па-
нель ПИ-СТР. Питание панели осуществляется от блока
питания СТР-5, но так как ЭЛТ и транзисторные каска-
ды требуют дополнительных номинальных значений ста-
билизированного напряжения, то на ПИ-СТР установлен
дополнительный блок питания.
6.12. ВОПРОСЫ ВНЕДРЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
УСТРОЙСТВ
Вышеперечисленные приборы в настоящее
время не в полной мере отвечают нуждам эксплуатации.
Одна из главных особенностей ТПВ — использование
переменной несущей. Это обстоятельство вызывает зна-
чительные трудности измерений распределения напряже-
ний на сетях ПВ. Применяемые приборы достаточно
точно измеряют напряжение, если несущая модулирова-
на тоном, т. е. когда несущая остается постоянной. Из-
мерение линий на тоне можно производить тогда, когда
сети ТПВ в данном районе только еще создаются. Но
когда сеть уже начала работать, то текущие измерения
(профилактические, эксплуатационные, оперативные)
производить на тоне недопустимо по вполне понятным
причинам. То же самое можно сказать и об измерениях
при поисках повреждений и определении степени влия-
ния на распределение напряжения вдоль фидера вновь
подключаемых отводов. Показания импульсметров —
монтерского индикатора и ИТПВ-2, существенно зависят
от характера вещательной передачи (речь, музыка) и
могут привести к неверным выводам. Это приводит к
необходимости делать неоднократные измерения. Созда-
ние прибора, показания которого не зависели бы от
уровня и характера вещательной программы, представ-
ляется затруднительным. Поэтому целесообразнее пе-
риодически изменять режим работы передатчика: на не-
которое время переводить его в режим работы с нере-
гулируемой несущей. Тогда несущая в течение этого
времени будет постоянной и по показаниям приборов,
реагирующих на действующие значения напряжения,
можно достаточно точно определить коэффициент пере-
236
дачи различных звеньев и распределение уровней 'на се-
ти. Отключение регулировки несущей, однако, связано с
увеличением на 20 дБ переходных помех на вч каналах
от I программы, которые могут оказаться заметными для
абонентов. Заметность переходных помех можно свести
к минимуму путем сокращения времени, в течение кото-
рого режим передатчика изменяется. Очевидно, что такое
изменение должно носить периодический (импульсный)
характер. Длительность импульсов, фронты нарастания и
спада, периодичность повторения предстоит определить
теоретической и экспериментальной работой. Нужно
также разработать и установить в уже выпущенных и
вновь разрабатываемых передатчиках соответствующее
автоматическое устройство.
Существует принципиальная возможность определе-
ния коэффициента передачи линий и устройств измере-
нием не максимальных значений сигнала, а остатка на-
пряжения несущей частоты в паузах (он не зависит ог
уровня вещательных программ). Этот способ измерения
не требует введения в передатчик автоматического уст-
ройства, периодического отключения регулировки несу-
щей и не приводит к увеличению переходных помех.
К настоящему времени вопросы, связанные с разра-
боткой генераторов AM сигналов для измерения качест-
венных показа гелей отдельных трактов и устройств
ТПВ, в основном решены. Есть необходимость в генера-
торах трех видов:
а) высококачественных (эталонных) генераторов для
проверки КПУ;
б) генераторов, необходимых для организации произ-
водства приемных и усилительных устройств;
в) генераторов, предназначенных для проверки рабо-
тоспособности и несложного ремонта приемников и
ДПУ на месте их установки. Эти приборы разработаны.
К первому типу относится модуляционная приставка,
ко второму — генератор и датчик испытательных сигна-
лов, к третьему — устройство контроля трактов УКТ.
Контрольное устройство КПУ, позволяющее измерять
качественные показатели тракта передатчик—абонент-
ская точка, удовлетворяет нужды эксплуатации.
Для измерения комплексных сопротивлении линий и
устройств используются приборы ПИ-СТР, ИКС, ВИГ-3 и
УКТ. Приборы ПИ-СТР и ВИГ-3 стационарные. Недо-
статком их является то, что они измеряют входные сопро-
237
ТйвЛения Только .на несущих частотах. Есть необходи-
мость в разработке стационарного прибора, который поз-
волил бы измерять сопротивление во всей полосе частот
вч каналов, что позволит более точно и полно оценить ка-
чество обработки сетей ТПВ. Подобную задачу выполня-
ет прибор ИКС, но измерение сопротивлений с его по-
мощью 'производить неудобно и возможны ошибки при
пересчетах. Измерение сопротивлений прибором ВИГ-3
гораздо удобнее и точнее. Целесообразно разработать
новый прибор, в котором будут объединены достоинства
обоих приборов. Оперативные измерения, не требующие
высокой точности при обработке линий, поиске и устра-
нении повреждений на сетях, осуществляется портатив-
ным прибором УКТ.
Выпускаемый искатель повреждений ИПТВ-1 хотя в
основном и удовлетворяет нужды эксплуатации, но имеет
недостаток: при отыскании мест короткого замыкания с
помощью поисковой катушки чувствительность возра-
стает с повышением частоты. Это затрудняет поиск мест
кз. Требуется цазработать прибор, который был бы ли-
шен этого недостатка. Кроме того, обычно монтер несет
с собой при поиске мест повреждений прибор ИПТВ-1 и
монтерский индикатор. Целесообразно в новом приборе
объединить функции искателя и индикатора.
ГЛАВА 7.
ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ОБРАБОТКА
ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ ТРАКТА И
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ
УСТРОЙСТВА
7.1. ВЧ ОБРАБОТКА ЛИНИЙ
Для создания в линиях режима бегущей
волны для вч сигналов и согласования отдельных эле-
ментов тракта (МФ—ТП, воздушные провода — кабель
и т. д.) необходимо проведение вч обработки линий и
устройств тракта от передающей станции до абонент-
ского устройства. Она сводится к включению в различ-
ных точках линий устройств, которые обеспечивают пе-
редачу всех тех программ без нелинейных и частотных
искажений и с достаточным уровнем, а также снижают
взаимное влияние между каналами. Качество обработ-
ки линий с помощью вч устройств зависит от параметров
самих устройств и от точности согласования различных
участков тракта. Это качество можно определить, изме-
рив распределение уровней напряжения и коэффициента
гармоник на высших модулирующих частотах вдоль ли-
нии. Такая работа трудоемка, поэтому можно с доста-
точной точностью определить степень согласования, из-
меряя входное сопротивление линии в полосе частот каж-
дого канала, а по входному сопротивлению — нелиней-
ные искажения. Теоретические расчеты и практические
измерения показали, что если модуль входного сопротив-
ления на частотах, отстоящих от несущей на ±4 кГц, бу-
дет отличаться от модуля входного сопротивления на са-
мой несущей не более чем в 1.4 раза, а фазовый угол не
будет превосходить 15°, то коэффициент гармоник не бу-
дет более 3%. При невыполнении этих условий согласо-
вание следует произвести более точно.
Для обработки РФ и МФ с отводами и кабельными
вставками применяются пассивные устройства, состоя-
239
щие в основном из ЛС-элементрв. Короткие фидерные
отводы /Отп<-1у~20П м, не имеющие колебательных
процессов, могут подключаться к фидерной линии без
согласования. При обработке кабельных вставок разли-
чают два их вида: короткие и длинные. Длина короткой
X
вставки значительно меньше длины волны . Пре-
дельные длины коротких (вставок зависят от типа кабеля.
В табл. 7.1 приведены эти данные вместе с емкостью на
несущей частоте 120 кГц. У длинной кабельной вставки
/ -> А.
Таблица 7.1
Тип кабеля /в. м пФ
ПРВПМ-1,2 79 7300
ПРППМ-1,2 91 6350
МРМ-1,2 139 3100
Для обработки коротких вставок применяются ком-
пенсирующие устройства типа КУ-1 и КУ-2, для обра-
ботки более длинных вставок применяются согласующие
устройства типа СУ. Для обработки отводов применя-
ются согласующее сопротивление ОС и автотрансформа-
торы АТО; для обработки абонентских трансформато-
ров— обходные устройства типа ОУА; для обработки
фидерных трансформаторов — обходное устройство ти-
па ОУТП, а также заградительные фильтры ЗФР и
ЗФМ. для обработки устройства контроля затухания
сигналов КРФ — заградительный фильтр ЗФК; для об-
работки трансформаторной подстанции — устройства
УПТП и СУТП; для подключения передатчиков приме-
няются устройства УПП. Ниже дается более подробное
описание каждого устройства.
Следует заметить, что AM сигналы, проходя через вч
тракты, изменяются как по величине, так и по глубине
модуляции из-за неравномерности частотной характери-
стики коэффициентов передачи различных устройств и
участков тракта. Изменение глубины модуляции приво-
дит к появлению частотных искажений. Измерения ча-_
240
стотных искажений па реальных траттах вход передат-
чика—выход абонентского устройства показали, что они
превосходят нормы даже три точном согласовании от-
дельных звеньев. Эти искажения в основном возникают
в вч устройствах обработки РТ сети. Так, например,
компенсирующее устройство, устанавливаемое для ком-
пенсации емкости кабельной вставки на ТП, имеет на
боковых частотах входное сопротивление значительно
меньше волнового сопротивления в МФ, что приводит к
рассогласованию на этих частотах и к ухудшению нерав-
номерности частотной характеристики коэффициента пе-
редачи, которая на практике может достигать 1—2 дБ.
Частотные искажения увеличиваются также и при 'ис-
пользовании согласующих устройств вследствие зависи-
мости от частоты входных сопротивлений распредели-
тельных фидеров.
7.2. ОБХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА
Нч фидерные и абонентские трансформато-
ры имеют низкоомпую нагрузку для вч токов и могут
внести такое затухание, при котором вч напряжение на
приемниках окажется ниже номинального. В этих слу-
чаях параллельно трансформаторам включаются обход-
ные устройства ОУА для АТ и ОУТП для фидерного.
Электрические схемы этих устройств идентичны и отли-
чаются лишь данными элементов. Схема ОУА представ-
лена на рис. 7.1. Это понижающий вч трансформатор.
который совместно с конден-
саторами Cj—С4 образует вч
фильтр с частотой среза 60
кГц, преграждающий путь
токам звуковой частоты. По-
минальное входное сопротив-
ление устройства на частотах
68, 88, ПО и 130 кГц состав-
ляет не менее 2000 Ом. Изме-
рения, показали, что
—1Н|г-н—
гч>-1|-3' с—
Рис. 7.1. Обходное устройство
ОУА
входное сопротивление для токов вч достаточно велико
при сопротивлениях домовых сетей и абонентских линий,
равных 20—100 Ом. Переходные помехи между сигна-
лами различных программ в АТ весьма малы и ими
можно пренебречь. В большинстве случаев номинальные
уровни вч программ на входе приемников могут быть
обеспечены и без включения ОУ. Только при очень низ-
ком входном сопротивлении домовых сетей, когда коэф-
фициент передачи АТ для вч токов резко снижается,
применяется ОУА. Опыт внедрения ТПВ показал, что
количество требуемых ОУА-1 (с коэффициентом транс-
формации 10) не превышает 20% от общего числа АТ.
Для обеспечения уровней вч на относительно длинных
абонентских линиях (применяется устройство ОУА-2 с
и = 3. При меньшем коэффициенте трансформации зату-
хание, вносимое в фидер ОУА-2, увеличивается и может
достигнуть 10 дБ.
Устройство ОУТП входит в устройство подключения
трансформаторной подстанции и обеспечивает прохожде-
ние токов нч в распределительную сеть.
Так как сопротивление распределительной сети мень-
ше волнового сопротивления МФ, то ОУТП должно вы-
полнять роль вч согласующего трансформатора. Сопро-
тивление нагрузки, на которое рассчитано ОУТП, равно
60 Ом. Коэффициент трансформации выбран равным 3
из условий, что ТП питает Ю РФ с входным сопротив-
лением каждого из них равным 600 Ом. На практике
получить хорошее согласование очень трудно, так как
количество фидеров может отличаться от 10, а также
из-за того, что параллельно входному сопротивлению
каждого фидера подключается емкость кабельного вво-
да и входное сопротивление ТП не является чисто ак-
тивным. Это означает, что на ОШ появятся нелинейные
искажения. Измерения показали, что на частоте моду-
ляции 3 кГц они могут достигнуть в некоторых случаях
3%. Следует заметить, что, имея только один тип ОУТП,
принципиально невозможно получить постоянство моду-
ля входного сопротивления ТП. фазового угла этого со-
противления и коэффициента передачи обходного уст-
ройства при изменении модуля сопротивления нагрузки
и его фазового угла на несущих частотах. Для поддер-
жания входного сопротивления постоянным при сопро-
тивлении нагрузки больше 60 Ом требуется подключе-
ние шунтирующей /?С-цепочки, сопротивление которой
должно быть определено по значению сопротивления на-
грузки.
7.3. КОМПЕНСИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
При переходе через шоссе, железнодорож-
ные линии, линии электропередач и в других случаях воз-
24?
пикает .необходимость применять кабельные вставки, ко-
торые создают рассогласование и поэтому требуют спе-
циальной обработки. Относительно короткая вставка мо-
жет рассматриваться как сосредоточенная емкость меж-
ду проводами, и при включении в линию она может выз-
вать отражение электромагнитной волны. Для устране-
ния влияния этой емкости производится компенсация ее
с помощью специальных устройств типа КУ. Емкость
вставки входит в состав КУ- На несущих частотах в КУ
имеет место резонанс токов; сопротивление его на этих
частотах велико и влияние емкости значительно умень-
шается. На боковых частотах сопротивление КУ снижа-
ется до величины, зависящей от величины L и С устрой-
ства. Чем меньше индуктивность, тем хуже качество
компенсации в полосе частот канала.
Величины емкостей различных типов кабеля при дли-
не кабельной вставки 50 м указаны в табл. 7.2.
Таблица 7.2
Тип кабеля МРМ-2000-2Х XI,2 ПРППМ-1,2 ВТСП-1Х4Х XI,2 ПРВПМ-1,2
Ск. пФ ИЗО 3500 3000 4650
Рис. 7.2. Компенсирующее уст-
ройство КУ-1
Как следует из таблицы, в подавляющем большин-
стве случаев (исключая применение ПРВПМ-1,2) ем-
кость кабельной вставки длиной 50 м не иревышает
4000 пФ, поэтому параметры устройств выбраны таким
образом, чтобы можно
было скомпенсировать
эту емкость. На практике
применяются три вида
устройств.
КУ-1 (индуктивность
включена по параллель-
ной схеме) представле-
но на рис. 7.2. Вели-
чина индуктивности L
выбрана такой, чтобы она с емкостью вставки (Са) со-
ставила контур, настроенный на среднюю частоту 95 кГц
между обеими несущими частотами. Сопротивление в
точке подключения катушки повышается, что эквива-
лентно уменьшению влияния вставки. КУ-1 может ском-
пенсировать емкость до 2000 нФ, поэтому его примене-
243
мие ограничено. Устройство КУ-2 (индуктивность вклю-
чена по последовательной схеме) представлено на
рис. 7.3. Оно применяется для компенсации емкости ка-
бельного ввода величиной до 3000 пФ на ТП. В этом
случае индуктивность сов-
местно с емкостью встав-
ки и такой же величиной
дополнительной емкости
образуют фильтр нч с ча-
стотой среза не менее
130 кГц. Емкость вставки
становится элементом
Рис. 7.3. Компенсирующее уст-
ройство КУ-2
фильтра, уменьшающим влияние вставки. Устройство
КУ-3 представлено на рис. 7.3. КУ-3 для МФ и РФ
идентичны по схеме и отличаются рабочим напря-
жением копдеисато-
Р.ис. 7.4. Компенсирующее устрой-
ство КУ-3
ров: в КУ-ЗМ оно со-
ставляет 2500 В, в
КУ-ЗР — 500 В. КУ-3
вместе с компенсируе-
мой емкостью образует
пятиэлементный реак-
тивный двухполюсник.
Элементы его контуров
рассчитаны так, что они могут компенсировать на78и120
кГц емкость кабеля, если она составляет 4000 пФ. Если же
емкость меньше, то, чтобы избежать перестройки конту-
ров, параллельно 1вставке подключают дополнительную
емкость, которая вместе с емкостью кабеля даст в сумме
4000 пФ. Этот конденсатор подбирается на месте при
обработке кабельной вставки. При компенсации емкости
большей величины, например до 8000 пФ, сопротивление
КУ-3 на боковых частотах становится соизмеримым с
волновым сопротивлением воздушной линии, т. е. на бо-
ковых частотах не будет режима бегущей волны. Это
приведет к нелинейным искажениям огибающей AM сиг-
нала. С помощью устройства этого типа скомпенсировать
большую емкость нельзя.
Поскольку по нормам коэффициент гармоник огибаю-
щей AM сигнала, вызванный частотными искажениями
в линии, не должен превышать в распределительном фи-
дере 3%, а в магистральном 1%, то само устройство не
должно вносить искажений больше 1%. Резонансы токов
в КУ 'совпадают со значением несущих частот. Сопротив-
244
ления на боковых частотах должны быть не менее тако-
го значения, при котором искажения были бы в пределах
заданных норм. Практика показала, что они не превы-
шают допустимых значений при следующих нормируе-
мых сопротивлениях: на несущих частотах входное со-
противление КУ должно быть не менее 5000 Ом; на ча-
стотах 83 и 115 кГц — 1100 Ом; на частоте 125 кГц —
не менее 1600 Ом.
Переходная помеха от нч программы на нч каналах,
создаваемая устройством, должна быть не более — 70 дБ.
7.4. СОГЛАСУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Кабельные вставки длиной более 50 м уже
не могут рассматриваться как сосредоточенные емкости:
они являются отрезками длинной линии с распределен-
ными параметрами. Для устранения отражения электро-
магнитной волны на стыках воздушного и кабельного
участков линии устанавливаются согласующие устройст-
ва СУ.
Согласование кабельных вставок с воздушной линией
в широком спектре частот вызывает трудности, посколь-
ку волновое сопротивление кабеля в спектре звуковых
частот значительно выше, чем на высоких частотах, со-
гласующий трансформатор должен быть рассчитан на
мощность нч сигнала и пропускать частоты от 50 Гц до
13 кГц и в нем не должна происходить паразитная мо-
дуляция несущих частот токами нч программы. Изготов-
ление такого трансформатора практически нецелесооб-
разно, а согласование можно осуществить с помощью
согласующих устройств. Кабельные вставки большой
протяженности обрабатываются включением СУ с двух
сторон. Токи звуковых частот проходят через устройство
без трансформации, а коэффициент трансформации по
вч выбирается в зависимости от входного сопротивления
кабельной вставки:
Вставки могут быть выполнены из кабеля различных
марок, имеющих разные волновые сопротивления.
В табл. 7.3 приведены параметры кабелей в диапазоне
78—120 кГц.
Учитывая то, что вставки могут быть выполнены из
кабеля четырех (основных) марок, а воздушные линии —
245
Таблица 7.3
Тип кабеля МРМ ВТСП ПРППМ МПВГ-1000 ОРГ-ЗООО
Z, Ом 207 150 105 108 54
проводами из биметалла и стали, а также то, что для
МФ и РФ устройства СУ должны быть различными из-за
разных значений номинальных напряжений, число СУ
должно быть равно 16. Но выпускать такое количество
типов нецелесообразно, допустимо ограничиться четырь-
мя: СУ-1 для МФ и РФ и СУ-2 также для двух типов
фидеров. Устройство СУ-1 представлено на рис. 7.5.
Рис. 7.6. Согласующее
устройство СУ-2
Элементом согласования здесь является воздушный ав-
тотрансформатор Ь2. Для того чтобы автотрансформатор
мог нормально работать, его цепь по вч должна быть
замкнута. Но закоротить средние выводы концов катуш-
ки Lo нельзя, так как она при этом будет замкнута по
нч. Поэтому к средним выводам катушки подключены
два последовательных резонансных контура Z.3C3 и Л4С4,
имеющие малое сопротивление на несущих частотах. Ка-
тушка Ь2 вместе с элементами Ci, С2, Li настраивается на
частоты 78 и 120 кГц. Устройство одновременно компен-
сирует емкость кабельной вставки. СУ-1 также, как и КУ,
имеет пониженное сопротивление на боковых частотах.
Если учесть, что СУ должны включаться на входе и выхо-
де вставки, то шунтирующее действие его на боковых ча-
стотах возрастает в два раза. Это приведет к появлению
нелинейных искажений (Кг). Если в трансформаторе L2
246
сделать четыре пары симметричных отводов на 50, 100,
150 и 200 Ом, то в этом случае достигается лучшее сог-
ласование и коэффициент гармоник Кг уменьшается.
Устройство СУ-2 (рис. 7.6) не может быть универсаль-
ным, как СУ-1 с отводами, так как при изменении сопро-
тивления вставки должен измениться не только коэффи-
циент трансформации, но и значения L и С. Поэтому
СУ-2 — широкополосное устройство и предназначено
только для согласования МФ или РФ, изготовленных из
стали или биметалла и кабельных вставок — из кабеля
типа МРМ.
К клеммам 1—4 подключается стальная воздушная
линия, к клеммам 2—3 — линия из биметалла, к клем-
мам 5—6 — кабель МРМ. Согласуемые номинальные
волновые сопротивления составляют: для стальной воз-
душной линии 750 Ом, для биметаллической 500 Ом, для
кабеля МРМ 250 Ом.
При согласовании волновых сопротивлений 500 л
210 Ом включается только конденсатор Сг, при согласо-
вании 750 и 210 Ом устанавливается перемычка а—б и
используются оба конденсатора Ci и С2. Номинальное
входное сопротивление устройства в режиме Сталь на
частотах 68, 88, 110 и 130 кГц составляет 770±70 Ом.
коэффициент передачи 0,53. Соответственно в режиме
биметалл — 560±70 Ом и 0,61. Нелинейные искажения
по огибающей в СУ составляют нс более 0,8%, а пере-
ходная помеха со стороны нч программы на вч каналах
не более 70 дБ.
Фидерные отводы длиной более 250 м подключаются
через автотрансформатор отвода типа АТО. В соответ-
ствии с коэффициентом передачи АТО напряжение на
отводе несколько понижается, поэтому применять его
можно только в случае, если напряжение в конце отвода
остается достаточным по величине. Если напряжение
мало, то следует либо повысить его на входе РФ, либо
применить ДПУ. Режим бегущей волны должен быть
обеспечен как на основном направлении РФ, так и на
каждом отводе, подключаемом к нему. Для этого в кон-
це фидерных отводов включается согласующее сопро-
тивление, равное среднему арифметическому двух экви-
валентных волновых сопротивлений:
р___ ^вэ 78 ^вз 180
247
1 0-------1
R П
20---------
Рис. 7.7. Со-
гласующее
сопротив-
ление
у фидерного отвода
Рис. 7.8. Авто-
трансформатор от-
вода
Для того чтобы токи !Нч 'не протекали через это сопро-
тивление, последовательно с ним включен конденсатоо
(рис. 7.7). Мощность рассеяния сопротивления опреде-
ляется максимально возможными напряжениями двух
несущих частот в конце линии, а рабочее напряжение,
конденсатора — амплитудным значени-
ем номинального напряжения нч на РФ,
т. е. при напряжении нч, равном 240 В,
рабочее напряжение составляет 340 В,
при напряжении, равном 120 В, конден-
сатор должен быть выбран на напряже-
ние 170 В.
При непосредственном подключении
согласованного фидерного отвода к ос-
новному направлению РФ нарушается
согласование па основном направлении.
Поэтому подключение отвода должно производиться че-
рез АТО, повышающем его входное сопротивление до
значения, шунтирующим действием которого в диапазо-
не пч можно пренебречь. Подключение нескольких от-
водов к РФ может создать для него большую нагрузку,
что приведет к снижению уровней вч сигналов на участ-
ке РФ в точках подключения отводов и за ними. Если
имеется свой отвод, то его подклю-
чение к первому отводу недопусти-
мо даже через АТО, так как меж-
ду РФ и вторым отводом вч сигна
лы будут проходить через два уст-
ройства, понижающих вч напряже-
ние. В таких случаях необходима
реконструкция этого участка сети.
Схема АТО представлена на рис.
7.8. Автотрансформатор отвода вы-
полнен по резонансной схеме и
практически не влияет на прохож-
дение токов звуковых частот. Это
эторый на вч является автотранс-
форматором. Коэффициент передачи АТО на частотах
68, 88, 110 и 130 кГц составляет 0,44. входное сопротив-
ление 2000 Ом. Практически при входном сопротивле-
нии фидерного отвода, равном 600 Ом, входное сопро-
тивление АТО с отводом составляет около 2500 Ом, что
соответствует минимальному входному сопротивлению
нагруженного абонентского трансформатора, Коэффи-
248
циент трансформации по вч выбирается с таким расче-
том, чтобы в конце отвода уровень напряжения был не
ниже 3 В. Переходная помеха от нч программы на вч
каналах в АТО пренебрежимо мала.
7.5. ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
К заградительным устройствам относятся
заградительные фильтры, предотвращающие прохожде-
ние токов вч программ к элементам сетей ТПВ, в кото-
рых могли бы образоваться переходные помехи между
программами. Фильтры ЗФМ со стороны магистрального
фидера и ЗФР со стороны распределительной сети вхо-
дят в состав устройств подключения ТП. Они предотвра-
щают проникновение вч 'сигналов на обмотки фидерного
трансформатора. Схема фильтров представлена на
рис. 7.9. Для устранения влияния устройства КРФ пе-
ред ним включается
фильтр ЗФК. В короб-
ках КРФ имеются де-
тектирующие цепочки,
которые могут создать
.'значительные переход-
ные помехи. ЗФК не
Рис. 7.9. Заградительные фильтры
пропускает вч сигналы на вход коробки. Фильтр ЗФЗв
устанавливается на ТП па входе фидера уличной зву-
кофикации; нагрузкой его являются мощные громкого-
ворители, питаемые токами нч программы. Для того
ч тобы фидер звукофикации не создавал дополнительной
на.грузки для вч токов, его подключают к общим шинам
ТП чкерез фильтр.
Н. я РФ Для ограничения дальности действия нч про-
грамм устанавливаются фильтры ограничения ЗФО. Это
необхо 'iiH-’fto 1В тех случаях, когда затухание в конце фи-
дера пр чшмшает допустимую норму, а установка проме-
жуточно. усилителя .нецелесообразна. Включение этого
фильтра . НР.оврляёт увеличить напряжение вч программ
до фильтр*^, .и, таким образом, эффективная действую-
щая длина линии увеличивается.
Все указУмнные фильтры идентичны по электрической
схеме.
Нормируе.'воо сопротивление на входных клеммах за-
градительных фильтров составляет: на несущих частотах
8000 Ом, «на боковых частотах 72, 84, 114 и 126 кГц
2500 Ом’
249
7.6. УСТРОЙСТВА ПОДКЛЮЧЕНИЯ
ПЕРЕДАТЧИКОВ
используется
рис.
«2
l-3.fl
Сг /•ср.
Фидерный
'^ГР
д—
1-3)78нГц г
^гокгц
е^Придврам *е
Рте. 7.10. Устройство подключения
передатчиков УПП-1
Выходы усилителя нч и двух передатчиков
вч необходимо соединить с общей нагрузкой — сетью
ПВ. Сложение сигналов нч и вч на общей нагрузке дол-
жно быть осуществлено таким образом, чтобы потери
энергии сигналов каждого из каналов были минималь-
ны. Кроме того, должно быть исключено взаимное влия-
ние между каналами. Эти функции выполняют устрой-
ства подключения УПП. Схема УПП-1 приведена на
1 подключения одного
МФ. В случае питания
нескольких МФ входы
УПП подключаются к
источнику сигналов
параллельно. УПП
имеет три входа: 1—2
для подачи I програм-
мы; 3—7 для подачи
II и 4—7 для подачи
III программы; 5—6 —
выход устройства, к
которому подключает-
ся сеть ПВ. Вч про-
граммы подаются на
фидерную'линию через
общий вч трансформатор Li,L2c коэффициентом транс-
формации п= 1:1 либоп= 1:3. Индуктивность Lt входит в
контуры, настроенные на несущие частоты 78 и 120 кГц,
что обеспечивается схемой, имеющей резонанс на обеих
несущих для каждого передатчика. Поскольку выходное
сопротивление передатчика мало для токов другой про-
граммы, а также мало сопротивление конденсаторов С4,
С5, то передатчик II программы оказывается нагружен-
ным на контур LiC3C6, настроенный на его несущую. Пе-
редатчик III программы нагружается на контур Л1С3,
настроенный на свою несущую. Индуктивность L2 разде-
лена на две равные части, включенные в провода выход-
ной цепи. Если нагрузка УПП подключается через ка-
бельный ввод, то его емкость может быть скомпенсиро-
вана уменьшением конденсатора Сз- Конторы последова-
тельного резонанса LZC\ и L4C2, настроенные на 78 и
120 кГц, предотвращают возникновение переходных по-
250
мех в УНЧ и потери энергии сигналов вч программ в об-
мотке фидерного трансформатора. Для уменьшения
(взаимной модуляции передатчики соединены особым об-
разом. Выходной трансформатор каждого передатчика
имеет две вторичных обмотки, к каждой из которых под-
соединена нагрузка. Между собой обмотки соединены
встрсчно-последовзтельно тз-к, что ток другого псредзт-
чика, проходя по этим обмоткзм, создаст в мапнитопро-
воде выходного трансформатора взаимокомпенсирующиз
магнитные поля, т. с. падения напряжения на сумме этих
обмоток не будет и передатчики не будут влиять друг
на друга. Устройство УПП с коэффициентом трансфор-
мации п=1 : 1 имеет параметры: сопротивление на несу-
щих 480 Ом, на боковых частотах оно снижается до
370 Ом; коэффициент передачи равен 0,95, выходное на-
пряжение 120 В. К устройству может быть подключен
только один фидер. Затухание, вносимое УПП, состав-
ляет 1,5 дБ. УПП с n = 3: 1 имеет параметры: сопротив-
ление на несущих частотах 400 Ом, на боковых —
280 Ом. Коэффициент передачи 0,37, выходное напряже-
ние 35 В, т. е. к нему может подключено до 10 фидеров.
На практике при совместной работе передатчикез
УПТВ-200 на общую нагрузку имеет место взаимное
влияние и коэффициент гармоник огибающей может дос-
тигать 3—5%, а переходная помеха увеличивается до
—50 дБ.
Взаимное влияние обусловлено в основном протека-
нием части контурного тока УПП через передатчик со-
седнего канала. Кроме того, устройство увеличивает ве-
личину излучения вч из-за асимметрии по напряжению
относительно «земли», имеет относительно низкий кпд,
недостаточную величину подавления гармоник высокого
порядка, возникающих в мощном усилителе нч и попа-
дающих в полосу частот вч каналов.
Устройство УПП-2 обладает более высокими качест-
венными показателями и позволяет рациональнее ис-
пользовать мощность передатчиков. Оно представляет
собой шестиполюсник, в котором сложение сигналов
УНЧ и передатчиков происходит по схеме рис. 7.11. Воз-
душные линии соединяются с УПП-2 кабельным .вводом,
емкостное соппотивление которого компенсируется эле-
ментами устройства. Электрическая схема УПП-2 пред-
ставлена на рис. 7.12. Главным элементом схемы являет-
ся четырехэлемеитный контур с частотами резонансов
251
РТР
Рис. 7.11. Схема подключения пе-
редатчиков и УНЧ
78 и 120 кГц, который
не нагружает передат-
чик реактивной состав-
ляющей тока на несу-
щих. Резонансы опре-
деляются индуктивно-
стью обмотки 3—6
трансформатора Tpj и
элементами С44—См,
Z-е, С54—С58. Емкость
кабельного ввода, пе-
ресчитанная в эту об-
мотку Тр1л компенси-
руется контуром. Па-
раллельная емкость
контура выполняется в
виде батареи конден-
саторов, что позволяет скомпенсировать любую емкость
от нуля до 5600 пФ. Четырехполюсник, включенный
между точками 2—7 Tpt и зажимами 7—2, к которым
Си
Рис. 7.12. Схема принципиальная электрическая УПП-2
подключен фидерный трансформатор (ФТ), устраняет
влияние его, предотвращает нелинейное взаимодействие
сигналов трех программ в ФТ и подавляет продукты не-
линейности мощных УНЧ.
252
Последовательные контуры L4C22—С33 и Л5С34—С4)
имеют весьма низкое сопротивление на частотах вч ка-
налов, через них и 'нагрузку протекают вч токи полезно-
го сигнала. Индуктивность рассеивания Тр4 компенси-
руется настройкой этих контуров на частоты 84 и
124 кГц. Для подавления гармоник от УНЧ, лежащих в
полосе частот 68—88 и 110—130 кГц, служат параллель-
ный контур L3C18—С2] и последовательные контуры
L\C\—С]2 'И Ь2Сц—Сп.
Из-за паразитных емкостей обмоток ФТ возникает
асимметрия схемы. Заземление средних точек катушки
L] через конденсатор С13 и обмотки 3—6 Тр4 позволило
значительно уменьшить асимметрию схемы со стороны
зажимов 5—6 на частотах 150—600 кГц и снизить из-
лучение гармоник несущих частот. Конденсаторы С42С4з
уменьшают величину тока нч канала, протекающего че-
рез передатчики.
Параметры устройства следующие: входное сопротив-
ление па несущих частотах 500 Ом, входное сопротивле-
ние при комплексной нагрузке в полосе частот 68—88 и
110—130 кГц 250 Ом, асимметрия относительно «земли»
на несущих частотах 5°/о, в полосе частот 150—600 кГц
20%, коэффициент гармоник огибающей 0,5%, подавле-
ние продуктов нелинейности УНЧ 30 дБ, переходная по-
меха от нч канала 74 дБ.
7.7. УСТРОЙСТВА ПОДКЛЮЧЕНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИИ
Напряжения несущих на общих шинах ТП
должны быть равны 20—30 В. Большое затухание на
этих частотах в фидерном трансформаторе не позволяет
получить необходимого напряжения. Кроме того, в ФТ
между вч и нч программами возникают переходные по-
мехи. Поэтому для передачи вч программ из МФ в рас-
пределительную сеть в обход ФТ включаются специаль-
ные устройства подключения, которые согласуют входное
сопротивление распределительной сети с волновым со-
противлением .МФ. Возможно применение нескольких ти-
пов 'устройств подключения: УПТП-1, СУТП-2, СУТП-3,
УПТП-3.
Схема УПТП-1 представлена на рис. 7.13. Токи вч не
проходят в ФТ за счет включения в схему заградитель-
ных фильтров ЗФМ и ЗФР. Этим самым частично ис-
253
ключается паразитная модуляция несущих частот тока-
ми <нч программы. В схему включено обходное устрой-
ство ОУТП, 'но оно не обеспечивает полного согласова-
ния, поскольку нагружено на непостоянную величину со-
противления между шинами ТП. На ОШ возникают ис-
кажения огибающей, которые могут достигать 4%. При
установке устройства этого типа возможен значительный
перепад уровней вч программ, а также свойства его за-
висят от полярности включения ФТ. Указанные недо-
статки ограничивают применение УПТП-1.
Схема второго устройства СУТП-2 представлена на
рис. 7.14.
Рис. 7.14. Согласующее устройство транс-
форматорной подстанции СУТП-,2
254
Для передачи вч напряжений служит резонансный
®ч трансформатор, обмотки которого включены последо-
вательно с обмотками ФТ. Последний оказывается за-
щунтированным цепочками LC, настроенными на несу-
щие частоты. Благодаря этому обеспечивается более
полное согласование режима МФ. Включение СУТП-2
позволяет скомпенсировать и емкость кабельных вводов
до величины 4000 пФ. Однако коэффициент передачи и
.входное сопротивление устройства также зависят от на-
грузки. Устройство СУТП-3, представленное на схеме
рис. 7.15, рекомендуется применять в случае питания МФ
Рис. 7.15. Согласующее устройство транс-
форматорной подстанции СУТП-3
нескольких ТП. Работа схемы аналогична вышеописан-
ному устройству и обладает теми же достоинствами и
недостатками. Если каждую из нескольких ТП, питае-
мых от одного МФ, подключить к нему через устройства
УПТП-1 или СУТП-2, то произойдет нарушение согласо-
ванного режима фидера, так как каждый участок его,
кроме последнего, оказывается нагруженным на две па-
раллельно соединенных нагрузки: ТП и последующий
участок МФ. Эта общая нагрузка отличается от волно-
вого сопротивления, что приводит к появлению в МФ
стоячих волн. Благодаря применению устройства СУТП-3
участок МФ оказывается согласованным.
Более совершенным является устройство УПТП-3,
схема которого представлена на рис. 7.16. Здесь ФТ
включается последовательно с вч трансформатором £2^7-
Первичная обмотка трансформатора L2 вместе с элемен-
255
Фами С2, Li, С\ образует контур, имеющий резонансы
токов 'на несущих частотах. Величина емкости С2 выби-
рается равной 4000 шФ. Так как она включает в себя
Рис. 7.16. Устройство подключения трансформаторной подстанции
УПТП-3
емкость фидера Смф и пересчитанную суммарную ем-
кость 'вводов распределительных фидеров Срф , то кон-
денсатор Ск, включаемый между зажимами 1—2, должен
иметь емкость Ск=4000—(Сыф + С рф), т. е. это устрой-
ство решает задачу компенсации емкости вводов. При
равенстве емкости МФ и РФ максимальная емкость вво-
да, которая может быть скомпенсирована, равна 2000 пФ.
Обход ФТ обеспечивается резонансными шунтирую-
щими цепочками для магистрального звена Л3С3; L4C4 и
для распределительного звена Л5С5; L6C6. Для приведе-
ния вч трансформатора к некоторой постоянной ве-
личине служат цепочки приведения нагрузки ЦПН78
(7?i, Ls, С7, С») и ЦПН120 (Я2, Л9, Лю, С9, С10). Каждая
из них имеет в полосе частот своего канала сопротивле-
ние около 50 Ом, а в полосе соседнего канала — весьма
большое сопротивление. Нагрузка вч трансформатора
для несущих определяется тремя параллельно включен-
ными сопротивлениями: общим сопротивлением РФ,
суммарным емкостным сопротивлением кабельных вво-
дов РФ и последовательно соединенными сопротивлением
цепочки приведения и некоторым рассчитанным сопротив-
лением Zx. Емкостное сопротивление компенсируется
соответствующим уменьшением емкости С2. Остальные
сопротивления в сумме должны равняться определенной
величине с тем, чтобы входное сопротивление нагружен-
256
ного УПТП составляло 600 Ом. Общее сопротивление
РФ зависит от их числа и входного сопротивления каж-
дого из них, причем оно различно для частот 78 и
120 кГц. Суммарное 'сопротивление цепочки приведения
и Zx для каждой ТП и каждой несущей рассчитывается
так, чтобы оно совместно с комплексным сопротивлением
реальной нагрузки составляло активное сопротивление
величиной 50 или 35 Ом. Для этого между зажимами
9—10 и И—12 включают сопротивления Zx, величина
которых рассчитывается по формулам. Для приведения
2500
к 50 Ом Zx . Для приведения к 35 Ом Zx =
^ош — 50
= —------15, где Zom — полное сопротивление нагруз-
ки на общих шинах ТП. Приведение к величине 35 Ом
применяется в случаях большого числа РФ и низких
входных сопротивлений (из-за большой плотности рас-
пределенной нагрузки), когда приведение к величине
50 Ом оказывается недостаточным. Чтобы обеспечить по-
стоянство входного сопротивления нагруженного УПТП
в обоих случаях, вторичная обмотка трансформатора L?
имеет отводы.
Устройство имеет следующие параметры: входное со-
противление на несущих частотах 600 Ом, на боковых
68 и НО кГц не менее 460 Ом; на 88 и 130 кГц не более
820 Ом; коэффициент передачи при нагрузке на 50 Ом
3,6, при нагрузке на 35 Ом 4,55; коэффициент гармоник,
обусловленный искажениями огибающей, не превышает
1,0% при работе на номинальную нагрузку 50 Ом и на
комплексную нагрузку, приведенную с помощью цепоч-
ки ЦПН к номинальной.
9—>166
ГЛАВА 8.
НАСТРОЙКА И ИЗМЕРЕНИЕ
ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ, ЛИНИЙ
И ТРАКТОВ ТПВ
8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Вее станционные устройства ТПВ посту-
пают с завода настроенными. Перед установкой <в экс-
плуатацию их следует проверить на соответствие техни-
ческим условиям, т. е. провести приемо-сдаточные испы-
тания. Кроме того, в процессе эксплуатации требуется
производить измерения после ремонта аппаратуры, пе-
риодические, оперативные (контрольные), аварийные,
при обработке линий, при обнаружении мест ‘поврежде-
ний и т. д. Периодические эксплуатационные измерения
основных качественных показателей трактов вч и всех
устройств (кроме ГТ) должны осуществляться не реже
одного раза в год. После ремонта аппаратуры и линей-
ных сооружений измерения производятся обязательно. К
основным качественным показателям, подлежащим изме-
рениям, следует отнести: чувствительность, отдаваемую
мощность, частотную характеристику, коэффициент Гар-
моник, переходные помехи между каналами, отношение
напряжения сигнала к напряжению фона и шума.
Измерения на линейной части трактов включают в
себя также измерение (напряжений несущих частот па
различных участках, снятие диаграммы уровней на РФ,
измерение полных входных сопротивлений на МФ, ТП,
РФ и трехпарных сетях ГПТВ. Такие показатели, как
входные сопротивления устройств и повышение выход-
ного уровня напряжения при отключении нагрузки в пе-
редатчиках, ДПУ и ГПТВ можно не измерять, так как
они обусловлены электрической схемой.
При обработке линий производятся измерения: на-
пряжений в различных точках трактов, волновых сопро-
258
тивлений и емкостей кабельных вставок и вводов. Наст-
раиваются <вч устройства непосредственно в реальных
рабочих условиях.
Для проверки соответствия нормам электрических
величин устройств и трактов в данный момент проводят-
ся периодические испытания. Они включают в себя: из-
мерения электрических величин передатчиков, ДПУ, ГТ,
ГПТВ, измерения качественных показателей частей
тракта «вход передатчика — реальная нагрузка передат-
чика (входы УПП)», «вход передатчика — ТП (общие
шины СТР)», «вход передатчика — абонентская радио-
точка сети, питаемой от ГПТВ».
Оперативные измерения проводятся эксплуатацион-
ным персоналом с целью проверки режимов работы уст-
ройств и трактов системы ТПВ. Они включают в себя:
контроль режимов передатчиков, контроль напряжений
вч программ на ТП, контроль модулей входных сопро-
тивлений МФ и РФ на несущих частотах.
Аварийные измерения проводятся с целью определе-
ния характера и места повреждения в устройствах и
трактах системы.
Ниже приведена методика измерений и способы уст-
ранения некоторых неисправностей аппаратуры ТПВ.
Поскольку настройка передатчиков, приемников и ДПУ
производится по прилагаемой к ним инструкции, то здесь
методику их настройки приводить нецелесообразно. В то
же время ряд вч устройств могут изготавливаться на
местах и настраиваться непосредственно при обработке
сети, поэтому приводится краткая методика их настрой-
ки. В книге приведены методы электрических измерений
на линейной части трактов ТПВ, а также измерений ка-
чественных показателей вч трактов и их участков. При
измерениях на введенных в эксплуатацию сетях ТПВ
необходимо максимально сокращать уровень и время
подачи измерительных сигналов, поскольку они могут
быть услышаны абонентами. Предварительную провер-
ку испытываемого участка следует производить па ча-
стоте 100 Гц, слабо ощутимой на слух, и при малом
уровне сигнала.
Следует заметить, что ни один из выпускаемых про-
мышленностью генераторов стандартных сигналов не
может быть использован при измерениях в качестве ис-
точника AM сигналов, так как они имеют повышенный
коэффициент гармоник, увеличенные частотные искаже-
д* 269
ния, фон переменного тока и недостаточную точность
установки частоты. Поэтому 'в качестве источника 'Сигна-
лов следует использовать передатчик ТПВ, модуляцион-
ную приставку или датчик испытательных сигналов.
Для уменьшения погрешности измерений напряжения
вч каналов отсчет измеряемых величин по вольтметрам,
индикаторам уровней следует производить в правой
части шкалы.
8.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
ПЕРЕДАТЧИКОВ
В («Инструкции по настройке и регулировке комплек-
та УПТВ-200» [20] указана методика настройки его, од-
нако приобретенный опыт позволяет дать ее в улучшен-
ном виде.
1. До подачи на вход сигнала регулятор РУ следует
установить в максимальное положение, а регуляторы
Глубина модуляции и Управляющий сигнал — в среднее
положение. Регулятором Подавление несущей снять по-
давление несущей и регулятором Уровень вч установить
выходное напряжение t/вых i = 105 В. Затем регулятором
Подавление несущей установить выходное напряжение
несущей частоты t/вых 2= 12 В.
2. На вход подать сигнал с частотой 1000 Гц и напря-
жением t/вх i = 0,78 В. Регулятор Управляющий сигнал
установить в положение, близкое к максимальному. Ре-
гулятором Глубина модуляции установить коэффициент
модуляции т = 70%. При этом выходное напряжение не-
сущей частоты должны быть равно 77Выхз=12О В.
Для более точной настройки после п. 1 настоящего
раздела следует подать на вход передатчика сигнал с
частотой 1000 Гц и напряжением t/BX2 = 0,4 В (—6 дБ).
Регуляторами Управляющий сигнал и Глубина модуля-
ции установить выходное напряжение £/ВЫх4 = 105 В при
глубине модуляции щ = 40%. После этого следует про-
извести измерения в соответствии с и. 2.
Выходное напряжение несущей частоты может быть
измерено также в гнезде Контроль вч мощного блока.
Методы измерения электрических характеристик да-
ны для передатчика типа УПТВ-200, но «в большинстве
случаев они применимы и к передатчикам УПТВ-60 и
УПТВ-400.
Измерения передатчиков производятся по схеме
рис. 8.1 на одном из двух выходов (точки 1—2, 3—4).
то
Резисторы нагрузки R) и R2 величиной по 144 Ом изго-
тавливаются из проволоки или ленты с высоким омиче-
ским сопротивлением.
Рис. 8.1. Схема измерений передатчика УПТВ-200
Вольтметр Г2, контролирующий выходное напряже-
ние, 'подключен через делитель к точкам АпВ для полу-
чения отсчета в правой части шкалы. К точке А подклю-
чается потенциальный кошен вольтметра, к точке В —
экран. Данные резисторов делителя следующие: Rs =
= 6470 Ом, ваттность 6 Вт; Ri = 430 Ом, 0,5 Вт; Rs=
= 100 Ом, 0,5 Вт.
Резисторы Rg = 20 кОм, 2 Вт и R?= 150 Ом, 0,25 Вт
образуют делитель для подключения измерителя помех.
Глубина модуляции устанавливается с помощью ос-
циллографа ЭО-1, подключенного к делителю напряже-
жения 7?з/?4/?5. В качестве прибора Р2 должен использо-
ваться вольтметр, реагирующий на среднее значение из-
меряемого напряжения (или КПУ). При измерении на-
пряжения AM колебаний показания вольтметра зависят
от характера измеряемого напряжения. Среднее, ампли-
тудное и действующее значения AM напряжений равны
соответственно:
= ^ср. нес ’ = ^а. нес
1/Д = ^д. HecVl+m2/2.
Из формул следует, что для определения напряже-
ния несущей по показаниям вольтметров необходимо
2SI
точно знать глубину модуляции. Это обстоятельство ис-
ключает применение вольтметров амплитудных и дейст-
вующих значений для измерений действующего значения
напряжения несущей частоты с переменным уровнем,
так как приборов для точного измерения глубины моду-
ляции и системе ТПВ не существует. Среднее значение
AM напряжения равно среднему значению несущей ча-
стоты и от глубины модуляции не зависит (при т<1).
Вольтметр, реагирующий на среднее значение измеряе-
мого напряжения и отградуированный в действующих
значениях синусоидального напряжения, при подаче на
его вход AM напряжения покажет действующее значение
напряжения несущей частоты. Наиболее распространен-
ные вольтметры, например ВЗ-13, близки к вольтметрам
средних значений, хотя это в технической документации
не оговаривается. Поэтому, прежде чем использовать
электронный вольтметр в измерениях передатчиков, не-
обходимо убедиться в том, что данный вольтметр не реа-
гирует на наличие модуляции и ее глубину. Испытания
вольтметра производят с помощью модуляционной при-
ставки МП. Действующее значение напряжения несущей
на выходе МП не зависит от наличия м глубины модуля-
ции. Несущая частота выбирается равной 120 кГц, мо-
дулирующая -- 6 кГц, т = 70%. Вольтметр, включенный
на шкалу измерений ЗВ, подключается к выходу МП.
Переключатель выходного напряжения приставки уста-
навливается в положение 4В. Плавным регулятором вы-
ходного напряжения МП устанавливается по шкале
вольтметра напряжение, равное 2,9 В. Затем ступенча-
тым аттенюатором нч генератора снижают его выходное
напряжение на 30 дБ и отсчитывают напряжение U\ по
испытываемому вольтметру. Если выполняется условие
— 2 9 1 ЮО < 3%, то вольтметр пригоден для измерений
действующих значений напряжения несущей AM коле-
бания. Аналогичные испытания производятся при уста-
новке напряжения 1,0 и 1,5 В на этой же шкале вольт-
метра. Выходное напряжение передатчика £/вых = КБ'2,
где
К. = + = 13Д т. е. С/вых = 13,2Г/г.
Ri 4- Rs
В процессе испытаний необходимо контролировать
анодный ток выходного каскада передатчика, сопостав-
262
ляя его с (номинальным значением. При всех измере-
ниях, за исключением проверки на отдаваемую мощность
и чувствительности, оперативный регулятор уровня РУ
должен находиться в положении 0 дБ, а регулятор Глу-
бина модуляции — в положении, соответствующем но-
минальному выходному напряжению передатчика 120 В
при подаче на его вход номинального напряжения
0,775 В с частотой 1000 Гц.
Для измерения регулировочной характеристики на
вход передатчика подают сигнал с частотой 1000 Гц и
последовательно устанавливают величины 0; 0,01; 0,05;
0,1; 0,2 и т. д. до 1,1 от номинального значения входного
напряжения. При этом снимают показания вольтметра
V2- Регулировочную характеристику целесообразно
строить в логарифмическом масштабе, принимая номи-
нальное значение входного и выходного напряжений
за 0 дБ.
Величина выходного напряжения несущей при отсут-
ствии сигнала на входе передатчика определяет глубину
регулировки несущей:
nper = 201g-^, дБ,
где’^11)ых — выходное напряжение, соответствующее
номинальному; Un — выходное напряжение при отсут-
ствии модулирующего сигнала на входе передатчика,
т. е. в паузе передачи.
Если регулировочная характеристика не соответст-
вует нормированным величинам, то ее нужно скорректи-
ровать с помощью регуляторов Подавление несущей и
Управляющий сигнал. Для этого следует при отсутствии
напряжения нч на входе передатчика установить регу-
лятор Подавление несущей в такое положение, при ко-
тором напряжение несущей составляет 0,1 от номиналь-
ного значения. Затем подать на вход передатчика напря-
жение частоты 1000 Гц, равное половине номинального
значения, т. е. около 0,4 В, и регулятор Управляющий
сигнал установить в такое положение, при котором на
выходе передатчика будет номинальное значение напря-
жения несущей частоты.
Для определения чувствительности и выходной мощ-
ности оперативный регулятор уровня РУ следует уста-
новить в положение ОдБ, а регулятор Глубина модуля-
ции — в положение, соответствующее максимальной
263
Р1ИС. 8.2. Измерение модуля
выходного сопротивления
передатчика
чувствительности. На вход передатчика подается сигнал
с частотой 1000 Гц, т = 70% такой величины, чтобы на
его выходе установилось номинальное выходное напря-
жение. С помощью входного аттенюатора и регулятора
чувствительности прибора КПУ устанавливают на его
выходе номинальное напряжение и измеряют коэффи-
циент гармоник. Величина входного напряжения при
этом измерении соответствует чувствительности по нч
входу передатчика. Если чувствительность ниже нормы,
то следует отрегулировать ее с помощью установочного
регулятора, а в случае необхо-
димости заменить лампы в
модуляторе.
Если выходная мощность
не соответствует норме, то
следует проверить режимы
ламп и при необходимости их
заменить.
Измерение модуля выход-
ного полного сопротивления
передатчика для сигналов соседнего вч канала произво-
дят по схеме рис. 8.2. При измерении задающий генера-
тор отключается. Измерительные частоты для передат-
чика II канала: 114, 117, 120, 123 и 126 кГц, для пере-
датчика III качала: 72, 75, 78, 81 и 84 кГц. Выходное
сопротивление
Z^-±— ,
Ur
где Uz — падение напряжения на выходном сопротивле-
нии передатчика, измеренное КПУ в режиме Вольтм;
Ун —падение напряжения на эталонном резисторе вели-
чиной 10—30 Ом. Этот резистор должен быть безреак-
тивным и его сопротивление измерено мостом постоян-
ного тона с погрешностью не более 1%.
Для измерения частотной характеристики на вход
передатчика подают напряжение, равное 0,1 от номи-
нального значения, измерительные частоты: 50, 100, 200,
400, 1000, 2000, 4000, 6000, 8000 и 10000 Гц. С помощью
вольтметра КПУ измеряют напряжение на выходе пере-
датчика. Частотная характеристика передатчика обычно
не изменяется в течение всего времени эксплуатации, за
исключением случаев повреждений деталей или монта-
жа (обрывы, замыкания и т. д.). Если все-таки характе-
264
ристика оказалась не в норме, то для ее улучшения сле-
дует, прежде всего, заменить лампу Л1 в УНЧ, а затем
проверить правильность настройки контура, включенно-
го в катодную цепь левой половины этой лампы. Резо-
нансная частота этого контура должна быть равна
8 кГц. Измерение коэффициента гармоник по огибающей
производят на частоте 1000 Гц при напряжении на входе
0,1 от номинального значения, а на частотах 120, 200,
400 и 1000 Гц —при значениях входного напряжения 0,3
и 1,0 от номинального, на частотах 2000, 3000 и
4000 Гц — при номинальном выходном напряжении пе-
редатчика. Для последнего измерения входное напря-
жение уменьшают на величину, соответствующую пре-
дыскажениям в тракте передатчика. Вначале подают на
вход передатчика напряжение частотой 1000 Гц и уста-
навливают на его выходе и выходе КПУ номинальные
уровни. Измерения при величине, равной 0,1 от номи-
нального входного напряжения производят в положении
Шум. При увеличении нелинейных искажений по огиба-
ющей выше нормы рекомендовать какие-либо определен-
ные меры для понижения искажений затруднительно,
так как причины, вызвавшие увеличение Кг, могут быть
разные. Искажения могут возникать во всех каскадах
передатчика, включая задающий генератор. Поэтому
при поиске неисправности следует руководствоваться не-
которыми общими положениями. Сначала следует от-
ключить подавление несущей с помощью регулятора
Подавл. несущей, а регулятор Управляющий сигнал ус-
тановить в положение, при .котором на правую половину
лампы Л2 не будет поступать напряжение нч. Если иска-
жения устраняются, то это свидетельствует о плохой
фильтрации на выходе выпрямителей (лампы 112 и 116).
Если искажения не уменьшились и наблюдается преоб-
ладание четных гармоник, то следует обратить внимание
на характер увеличения искажений при увеличении глу-
бины модуляции. Если искажения нарастают плавно,
начиная с 30—-40%-ной глубины модуляции, то следует
заменить первую лампу в УНЧ, проверить исправность
деталей фильтра 51, 52, 53 и стабиловольта 37. Если ис-
кажения резко нарастают при модуляции свыше 60%, а
искажения появляются в виде отсечки огибающей свер-
ху, то следует проверить режим ламп 66, 80, 83 и при
необходимости их заменить. Если резкое увеличение
искажений связано с округлением синусоиды снизу oih-
265.
бающей (во впадине модулированного сигнала), то эти
искажения возникают либо в модуляторе, либо в око-
нечном 'каскаде. Разумеется, что возможны другие при-
чины возникновения нелинейных искажений, но перечис-
ленные выше встречаются чаще.
Для измерения напряжений фона и шума следует от-
калибровать чувствительность КПУ ио уровню несущей
в паузе передачи, при этом глубина регулировки несу-
щей должна соответствовать норме. Для повышения точ-
ности измерений можно использовать вольтметр эффек-
тивных значений (например, типа ВЗ-5), подключив его
к выходу КПУ. На вход передатчика следует подать
сигнал с частотой 1000 Гц и установить па его выходе
номинальный уровень с т = 7О°/о, а на выходе КПУ по
вольтметру ВЗ-5 установить также номинальный выход-
ной уровень. Далее следует снять сигнал и к выходу
передатчика подключить резистор с сопротивлением,
равным сопротивлению источника сигнала. Включая со-
ответствующие фильтры в КПУ, измеряют напряжение
фона и шума вольтметром ВЗ-5. Отношение сигнал/фон
и сигнал/шум з дБ определяют по формуле
D — 201ff -С |1?м
Ф(щ) •
Увеличение уровня фона может быть вызвано неис-
правностью деталей фильтров 51, 52, 53, 65, 71 или неис-
правностью лампы Л|. Но чаще норма по уровню фона
не выполняется из-за нарушения экранировки входных
цепей передатчика. Обнаружить место плохой экрани-
ровки можно только практическим путем, отключая по-
следовательно цепь за цепью, начиная с первичной об-
мотки входного трансформатора 8.
Для измерения напряжений гармоник (второй, треть-
ей, четвертой, пятой, седьмой и девятой) несущей часто-
ты следует использовать измеритель помех с питанием
от батареи. На выходе передатчика устанавливают но-
минальный уровень сигнала частотой 1000 Гц, т = 70%.
Относительный уровень каждой гармоники
Ar = 201g ном , ДБ,
где (Увых.ном — номинальное напряжение передатчика;
Б’г — напряжение гармоник, мкВ, измеренное измерите-
лем помех; К — коэффициент деления делителя:
266
К __ ~Ь ~г ^изм. помех)
R R 1
^7^изм. помех
где Яизм.пом—входное сопротивление измерителя помех.
При измерениях напряжений гармоник на выходе пере-
датчиков, находящихся в эксплуатации, было установле-
но, что напряжения 4, 5, 7 и 9-й гармоник в десятки раз
меньше напряжения 2 и 3-й гармоник. Поэтому, если при
измерениях уровень второй и третьей гармоник соответ-
ствует норме, производить измерения на других гармо-
никах не следует. Если уровень гармоник не соответст-
вует норме, то следует проверить симметрию плеч вы-
ходного каскада передатчика.
8.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ГРУППОВЫХ
ПРИЕМНИКОВ
Измерения ГПТВ производятся для каждо-
го канала в отдельности при подключении в качестве на-
грузки сопротивления величиной 36 Ом мощностью 25 Вт
к соответствующему выходу приемника. Более правиль-
ными следует считать измерения, проводимые непосред-
ственно от того передатчика, который будет подавать
программы на ГПТВ. При этом передатчик и приемник
должны находиться на своих «рабочих местах», соеди-
ненных реальной обработанной линией. В этом случае
качественные показатели, измеряемые на выходе прием-
ника, должны соответствовать нормам на тракт. При не-
возможности использования передатчика измерения сле-
дует производить с приставкой МП или датчиком испы-
тательных сигналов.
Перед измерением качественных показателей прием-
ник должен находиться во включенном состоянии в те-
чение 30 мин при реальной вещательной передаче или
при подаче на его вход сигнала, модулированного часто-
той 1000 Гц, при котором выходное напряжение дости-
гает 7 В.
Во избежание выхода из строя ГПТВ напряжение из-
мерительных сигналов на его входе не должно быть бо-
лее 8 В.
Качественные показатели, за исключением переход-
ных помех, измеряют по схеме рис. 8.3. Чувствительность
приемника определяется (при включенной АРУ) вход-
ным напряжением несущей частоты с частотой модуля-
267
ции 1000 Гц и глубиной модуляции /п = 70%, при номи-
нальной 'выходной мощности и положении .регулятора
уровня, соответствующем максимальному выходному
уровню. Если приемник имеет пониженную чувствитель-
ность, то это вызвано явной неисправностью его, по-
Р'ис. 8.3. Схема измерений ГПТВ-3
скольку обычно ГПТВ по чувствительности имеет значи-
тельный запас. Нужно проверить режим по постоянному
току УВЧ, а также исправность фильтров.
Выходная мощность проверяется при подаче на вход
AM сигнала с частотой модуляции 1000 Гц и //1 = 70%.
Номинальной выходной мощности соответствует выход-
ное напряжение 30 В при коэффициенте гармоник, не
превышающем 3,6%. Если приемник не отдает мощности
25 Вт, нужно проверить режим по постоянному и пере-
менному токам каскадов УНЧ.
При снятии частотной характеристики глубину моду-
ляции устанавливают в пределах 30—50% и сохраняют
ее постоянной на всех частотах измерений. Измерения
производят при выключенной АРУ. На модулирующей
частоте 1000 Гц на выходе ГПТВ устанавливают напря-
жение, равное 7,75 В, что соответствует делению 0 дБ по
шкале вольтметра. Частотную характеристику снимают
по шкале децибел. В области высших частот характери-
стика может измениться в результате расстройки фильт-
ров. Восстановить ее можно либо подстройкой фильтров,
либо некоторым уменьшением блокировочной емкости на
выходе детектора. Завал низших частот может быть выз-
ван уменьшением коэффициента усиления по току I кас-
када УНЧ (рис. 5.7). Необходимо либо заменить тран-
зистор в этом каскаде, либо увеличить разделительную
емкость Сц. Коэффициент гармоник измеряется при
268
выключенной ЛРУ на частотах модуляции 100, 200,1000 и
4000 Гц. При этом на вход'подается несущая частота ве-
личиной 100 мВ, а номинальное 'выходное напряжение
30 В устанавливается 'регулятором уровня на частоте
1000 Гц. На частоте 1000 Гц проверяют также Кг с вклю-
ченной АРУ и при сниженном в шесть раз напряжении
несущей (т = 45%).
Нелинейные искажения на низших и средних часто-
тах 'возникают, как правило, только в УНЧ, и связано
это с нарушением режима работы предварительных кас-
кадов (понижением коэффициента усиления транзисто-
ров) или с перегрузкой оконечного каскада. Нужно убе-
диться в исправности всех транзисторов мощного УНЧ.
Изменять глубину обратной связи не рекомендуется, за
исключением случая, когда Шри отключении нагрузки
возникает генерация на высших частотах. Тогда обрат-
ную связь следует несколько уменьшить. Искажения на
высших частотах могут быть за счет перекосов частот-
ной характеристики фильтра.
Для измерения фона переменного тока и собственно-
го шума приемника собирают схему рис. 8.4. Амплитуд-
Рис. 8.4. Измерение фона и шума в ГПТВ
ный ограничитель подавляет AM, вызванную фоном. Ре-
зистор Ri величиной несколько кОм увеличивает внут-
реннее сопротивление источника и улучшает работу ог-
раничителя. Резисторы R2, R3 устанавливают необходи-
мое входное напряжение ГПТВ, равное 0,1 от номиналь-
ного напряжения несущей частоты. Параллельно нагруз-
ке Ri, приемника подключают КПУ и в режиме Вольт-
метр, при положениях Фон и Шум переключателя филь-
тров, измеряют напряжения фона и шума при положе-
нии переключателя каналов нч.
Компоненты фона и шума оцениваются по отношению
к номинальному выходному напряжению 30 В.
В случае увеличенного напряжения фона следует про-
верить исправность фильтрующих конденсаторов и про-
верить, нет ли кз в дросселе.
269
Измерение помехозащищенности по вч каналам про-
изводят по схеме рис. 8.5. Перед измерениями -с помощью
установочного регулятора необходимо установить чув-
ствительность 100 мВ.
Рис. 8.5. Измерение 'помехозащищенности ГПТВ по вч каналам
Измерение производится на выходе одного канала
при подаче на его вход нсмодулированной несущей ча-
стоты этого капала -с напряжением 10 мВ и одновремен-
но номинального -напряжения несущей частоты другого
канала, модулированного частотой 1000 Гц при т = 70%.
Отношение измеренного напряжения к поминальному
(30 В), выраженное в дБ, характеризует переходное за-
тухание между вч каналами. Анализатором гармоник
или КПУ измеряют составляющие напряжения -помехи
на частоте 2000 и Щ на частоте 3000 Гц. Отношение
сигнал/переходная помеха определяют по формуле
A. = 20lg 30 , дБ.
^ + (/2
Затухание сигнала нч программы на вч каналах из-
меряется по схеме рис. 8.6 анализатором гармоник на
частотах 1000 и 10000 Гц. На вход измеряемого канала
подаются одна из этих частот напряжением 30 В и одно-
временно немодулированная несущая частота данного
канала напряжением 10 мВ. Отношение измеренного вы-
ходного напряжения к номинальному (30 В), выражен-
ное в дБ, характеризует переходное затухание нч про-
граммы на нч каналах. При возникновении повышенных
переходных помех между каналами следует проверить
270
затухание каждого из фильтров на частоте другого ка-
нала и .правильность настройки контуров УВЧ. Если
фильтры и контуры настроены правильно, то это озна-
чает, что помеха создается между измерительными при-
борами и нужно проверить правильность их соединения
(особенно концов, соединенных с корпусом). По возмож-
Ртс. 8.6. Измерение помехозащищенности ГПТВ or
нч программы
ности эти провода от всех измерительных приборов
должны сходиться в одной точке.
Для измерения диапазона регулировки входного на-
пряжения необходимо установочный регулятор R3 (рис.
5.7) поставить в положение максимального усиления,
установить на выходе напряжение 30 В и измерить при-
этом входное напряжение t/BX|. Затем установить регу-
лятор в положение минимального усиления (но не до
нуля), увеличить входное напряжение до получения на
выходе 30 В. Отношение измеренного UB*2'K Ubx 1. выра-
женное в дБ, характеризует диапазон регулировки. Эти
измерения производят при выключенной ЛРУ.
Диапазон автоматического регулирования измеряется
при включенной ЛРУ и определяется отношением вход-
ных напряжений, соответствующих выходным напряже-
ниям t/BbIX 1 = 22—23 В и С/Вых2 = 31—32 В. Если диапа-
зон регулировки АРУ 'меньше 14 дБ, то следует умень-
шить резистор R7. Если АРУ совсем не работает, то на-
до проверить тестером исправность диодов и цепей ЛРУ
Если включение АРУ вызывает появление нелинейных
искажений (2-я гармоника), то это указывает на значи-
тельное понижение емкости конденсатора С9.
Одна из типовых неисправностей ГПТВ — пробой
транзисторов в стабилизаторе 'постоянного напряжения.
Этот пробой вызывается перегревом транзисторов 7\—7',
при длительной работе от сети с повышенным напряже-
271
нкем (больше 242 В). В таком случае, чтобы уменьшить
вероятность пробоя, следует уменьшить число витков
вторичной обмотки силового трансформатора на 10—
15%. Следует учесть, что при понижении напряжения се-
ти до 176 В приемник должен отдавать поминальную вы-
ходную мощность.
8.4. НАСТРОЙКА и электрические
ИЗМЕРЕНИЯ ВЧ УСТРОЙСТВ
Настройка любого вч устройства начинает-
ся с настройки его контуров. Чтобы настроить последо-
вательные и параллельные контуры, нужно собрать
схемы рис. 8.7. Последовательный контур настраивается
, .. по минимуму напря-
ПИ жения на нем. Для
I У-] I более точной настрой-
те | © Qr И ® ки величина тока, про-
I- т т текающего через кон-
—' *------тур, не должна зави-
Рис. 8.7. Схемы настройки контуров сеть от его настройки,
т. е. генератор Г дол-
жен быть генератором тока. Это условие легко выполня-
ется: достаточно последовательно в цепь между генера-
тором и контуром включить сопротивление, величина
которого была бы в 2—3 раза больше, чем реактивное
сопротивление индуктивности (или емкости) на частоте
резонанса. Обычно это сопротивление выбирается .рав-
ным 2—5 кОм. Эта схема удобна тем, что емкость
вольтметра практически не влияет на точность настрой-
ки контура.
Параллельный контур настраивается по минимуму
тока в цепи генератора. При настройке удобнее изме-
рять не сам ток, а падение напряжения, создаваемое им
на сопротивлении, включенном последовательно с гене-
ратором. Величина его должна быть в несколько раз
меньше резонансного сопротивления контура. Как пра-
вило, используемый вольтметр обладает высокой чувст-
вительностью, и поэтому величина сопротивления выби-
рается равной нескольким сотням Ом. В этой схеме ем-
кость вольтметра также не влияет на точность настройки
контура. Все контуры настраиваются на резонансные ча-
стоты с допуском ±0,5%. Поскольку вч устройства имеют
симметричные входы и выходы, то для измерения приме-
272
няются генераторы с симметричным выходом. В качестве
измерителя 'напряжения можно использовать либо при-
бор КПУ, либо ламповый вольтметр, включенный через
симметрирующий трансформатор (ЭСТ-1, СЭТ-10,
СЭТ-13).
Основными показателями, характеризующими работу
устройств обработки РТ сети, являются модули полных
входных сопротивлений и коэффициент передачи. Пер-
вый показатель измеряется прибором ИКС, ВИГ-3 или
мостом, 'например, типа МПП-300.
Коэффициент передачи вычисляется по формуле
____________ ^вых. устройства •
вх. устройств а
Схемы для измерений ZBx 'И К. представлены на
рис. 8.8. При установке в тракте системы ТПВ несколь-
Р.ис. 8.8. Схема измерения вч устройств
ких вч устройств частотные искажения, вносимые ими,
могут в сумме достигать 2 дБ. Эти искажения должны
учитываться при проектировании РТ сети, хотя для каж-
дого устройства в отдельности они не 'нормируются. Не-
линейные искажения и переходные помехи, вносимые вч
устройствами, малы, поэтому они также не нормируются
и, как правило, не измеряются. Если же устройства изго-
товлены в условиях мастерских, то их необходимо под-
вергнуть настройке и испытаниям. Важными показате-
лями для устройств являются электрическая прочность и
величина сопротивления изоляции. Проверка электриче-
ской прочности производится на универсальной пробой-
ID— 166 273
ной установке УПУ-1М после настройки вч устройства.
Изоляция между зажимами должна выдерживать без
пробоев соответствующие техническим условиям напря-
жения частоты 50 Гц в течение 1 мин. Сопротивление
изоляции электрического монтажа измеряется мегом-
метром. Величина его должна быть не менее нормиро-
ванной величины, указанной в табл. 8.1 при подаче меж-
ду зажимами испытательного напряжения, величина ко-
торого также указана в этой таблице.
Рассмотрим настройку некоторых вч устройств.
Таблица 8.1
Зажимы, подвергнутые испытанию Испытательное напряжение кВ Сопротивление изоляции МОм
Со стороны подключения к МФ: между зажимами 1,5 50
между каждым зажимом и корпусом вч устройства 5,0 100
Со стороны подключения к РФ: между зажимами 0,35 50
между каждым зажимом и корпусом вч устройства 2,0 50
.Между одним из концов вторичной об- мотки ОУА и корпусом 2,0 50
Между одним из концов первичной об- мотки и одним из концов одной половины вторичной обмотки вч трансформатора УПП 5,0 100
Между одним из концов первичной об- мотки и одним из концов другой полови- ны вторичной обмотки вч трансформатора УПП 5,0 100
Обходные устройства
Каждый контур устройства ОУА (рис. 7.1) настраи-
вается на частоту 40±3 кГц. Контур C1L1C2 настраи-
вают сердечником катушки, контур СзЛ2С4 — подбором
конденсаторов. Измерения модуля входного сопротивле-
ния производятся на зажимах 1—2 при подключении к
зажимам 3—4 эквивалентного сопротивления нагрузки.
.Для устройства ОУА-1 оно равно 20 Ом, для ОУА-2 —
.274
220 Ом. Модуль входного сопротивления измеряется на
частотах 68, 88, 110 и 130 кГц. Он должен быть не ниже
2000 Ом, коэффициент
0,086. Для того чтобы
напряжение вч сигна-
лов на выходе устрой-
ства и абонентского
трансформатора сум-
мировались, необходи-
мо соблюдать пра-
вильную полярность
подключения ОУА и
АТ. Для этого следует
собрать схему рис. 8.9.
От генератора необхо-
передачи должен быть не ниже
Рис. 8.9. Схема измерений обходного»
устройства
димо подать напряже-
ние величиной несколько вольт частотой
вильным считается такое подключение,
вольтметр дает большее показание.
100 кГц. Пра-
при котором!
Компенсирующие устройства
Поскольку емкость конденсатора Св подбирается в.
зависимости от компенсируемой емкости кабельной
вставки или ввода, то при настройке КУ (рис. 7.4) эта
емкость отключается. Контур L^C] настраивается на ча-
стоту 37,8 кГц, контур L2C2 — на 101 кГц. Параллельно;
соединенные эти контуры настраиваются на частоту, ле-
жащую IB пределах 89 92,5 кГц. При подключении кон-
денсатора Св=4000 пФ измеряют модули! входных со-
противлений, которые должны быть на несущих часто-
тах не менее 5000 Ом, на боковых 73, 83 и 115 кГц —
1100 Ом, на 125 кГц — 1600 Ом.
Согласующие устройства
Исправность автотрансформатора (рис. 7.6) можно"
проверить, измерив его индуктивность с помощью нч
моста. Для этого конденсаторы нужно исключить, сое-
динив между собой концы обмоток. Общая индуктив-
ность Г|_4 должна быть равна 8,76 мГ. При кз отводах
5—6 она должна быть не более 0,125 мГ. Резонансная
частота контура, образованного всеми последовательно!:
соединенными обмотками и конденсаторами С| + Су,
должна быть равна 15,3 кГц. Частота контура, образо-
ванного обмотками //, ///, IV и V и конденсатором Сг,
должна быть 26,4 кГц.
10* 275
ров (рис. /.У) производится по
зажимах 3—4. Контур LCt на
Модули входных сопротивлений и коэффициент пере-
дали измеряются в двух режимах: в режиме «сталь» на
зажимах 1—2 при кз зажимах а—б и в режиме «биме-
талл» на зажимах 2—3 при включении в схему только
конденсатора Сг. Сопротивление нагрузки равно 210 Ом.
Эти величины измеряются на частотах 68, 88, ПО и
130 кГц. В режиме «сталь» ZBX должно составлять 770 +
+ 70 Ом, К. — 6,53 ±0,04, в режиме «биметалл» соответ-
ственно ZBX — 560 + 70 Ом, К — 0,61 ±0,05.
Индуктивность автотрансформатора отвода ЛТО
рис. 7.8 проверяют также без конденсатора. Опа должна
составлять на зажимах 1—2 16,6 мГ. При кз отводах
3—4 эта индуктивность должна быть не более 1,7 мГ.
Затем подключают 'конденсатор и проверяют настройку
последовательного контура на частоту 19,1 кГц. Модуль
входного сопротивления измеряется на частотах 68, 88,
ПО и 130 кГц. Зажимы 3—4 нагружают на активное со-
противление 480 Ом. ZBX должно быть равным 2000 Ом.
Коэффициент передачи измеряется при подключении со-
противления нагрузки величиной 600 Ом и должен быть
равным 0,44±0,03.
Заграждающие фильтры
Проверка настройки контуров заграждающих фильт-
;ме рис. 8.10 при кз
аивается на частоту
120 кГц, контур
LCi — на частоту
78 кГц. Модуль
входного сопротив-
ления измеряется
также при кз зажи-
мах <3—4. Он дол-
жен быть равен: на
несущих частотах
8000 Ом, на боко-
вых — 2500 Ом.
Устройства подключения трансформаторной подстан-
ции УПТП-1 (рис. 7.13). Вначале необходимо настроить
заградительные фильтры по вышеуказанной методике и
обходное устройство ОУТП. Каждый из контуров ОУТП
настраивается на частоту 58±3 кГц. Далее измеряется
модуль входного сопротивления всего устройства в трех
режимах: со стороны зажимов 3—4 при кз зажимов 1—2,
276
Рис. 8j10. Схема измерений заграждаю
щих фильтров
со стороны зажимов 5—6 при кз зажимов 7—8, со сто-
роны зажимов 1—2 при кз зажимах 3—4 и 5—6 и при
.подключенном к зажимам 7—8 резисторе 60 Ом (для
устройства УПТП-1). Коэффициент передачи измеряет-
ся на входных зажимах 1—2 при подключенном к зажи-
мам 7—8 резисторе 60 Ом. Результаты измерений долж-
ны соответствовать величинам табл. 8.2,
Таблица 82
Наименование показателей Частота, кГц
68 78 88 110 120 130
z3_4, Ом 2000 7000 1200 1200 7000 2000
Z5-6- Ом 200 450 150 150 450 200
2i_2. Ом 480-ьбОО
К 0,28±0,03
Настройка УПТП-3 (рис. 7.16). Исправность вч
трансформатора проверяется измерением его индуктив-
ности, которая должна быть равной 0,8 мГ. При этом
контуры L3C3 и Л4С4 должны быть короткозамкнуты.
При измерении индуктивности рассеяния контуры
L5C5, ЛбОб и обмотка L7 замыкаются перемычкой. Ин-
дуктивность должна быть не более 0,125 мГ. Далее про-
веряют настройку контуров: Ь\С7 на частоту 100 кГц,
Л3С3, L5C5 — на 78 кГц, L4C4, L6C6 — на 120 кГц.
Двухполюсник C7L8C8 имеет резонанс напряжений на
частоте 78 и резонанс токов на 120 кГц. Двухполюсник
C9L9C10L10 настраивается так: вначале контур Сю£ю на-
страивают на 78 кГц. Затем весь контур сердечником ка-
тушки L9 настраивается по резонансу .напряжений на
120 кГц. Коэффициент передачи и входные сопротивле-
ния всего устройства измеряются в двух режимах: пере-
мычки на вторичной обмотке L7 устанавливают в поло-
жение 35 Ом. Зажимы 3—4, 5—6, 9—10 и 11—12 разом-
кнуты. К зажимам 7—8 подключается резистор 35 Ом.
Параметры устройства при этом должны соответство-
вать величинам табл. 8.3. Во втором режиме перемычки
в L7 устанавливают в положение 50 Ом. Зажимы 3—4,
5—6, 7—8 разомкнуты. Зажимы 9—10 и 11—12 замкну-
ты. Нагрузкой устройства являются цепочки ЦПН.
277
Таблица 8.3
Наименование показателей Частота, кГц
68 78 88 110 120 130
Z, Ом 460±60 600+60 820+60 580^60 600±60 770±60
К 4,55 4,55
Параметры устройства должны соответствовать ве-
лите» а м табл. 8.4.
Таблица 8.4
Наименование показателей Частота, кГц
78 120
Z, Ом 600+60 600+60
К 3,56 3,56
Устройство подключения передатчика типа УПП-1
(рис. 7.10). Контуры устройства необходимо настроить в
резонанс на следующие частоты: Ь3С{ на 78 кГц, на
120 кГц, LjCsiia 120 кГци Л1СзС6на 78 кГц. При измерении
устройства с коэффициентом трансформации 1:1 для обра-
ботки МФ конденсатор С3 необходимо перенести к за-
жимам 5—6, к которым также подключается сопротив-
ление нагрузки, равное 600 Ом. В данном случае кон-
денсатор С3 имитирует емкость кабельной вставки рав-
ной 5600 нФ. Емкость вставки трансформируется через
трансформатор L}L2 и расстраивает контур L2C3. Под-
ключение емкости к нагрузке позволяет проверить индук-
тивность рассеяния в трансформаторе и способность
устройства компенсировать емкость вставки или ввода
При измерении УПП для 'распределительного фидера с
коэффициентом трансформации 3:1 к зажимам 5—6
подключаются нагрузка величиной 60 Ом и конденсатор
емкостью 5600 .пФ. Емкость С3 от схемы отключается.
При измерении входного сопротивления на частотах 68,
78 и 88 кГц измерительный прибор подключается к за-
жимам 3—7, а зажимы 4—7 соединяются перемычкой.
При пзмеренп.। коэффициента передачи на этих частотах
генератор и прибор для измерения входного напряжения
278
подключаются к зажимам 3—7. Выходное напряжение
измеряется на зажимах 5—6. При измерении на часто-
тах НО, 120 и 130 кГц входного сопротивления и коэф-
фициента передачи генератор и прибор подключаются к
зажимам 4—7, а зажимы 3—7 соединяются перемычкой.
Измеренные параметры должны соответствовать величи-
нам табл. 8.5. Точность измерения волнового сопротив-
ления на несущих частотах должна составлять ±50 Ом,
на остальных частотах — ±70 Ом. Точность измерения
фазового угла на всех частотах должна составлять
±10°
Таблица 8,5
Наименование показателей УПП для фидеров
магистрального распределительного
и частот, кГц
68 78 88 1 10 120 130 68 78 88 110 120 130
Z, Ом 310 480 410 430 480 430 30 400 300 400 350 280
+50 +ю -5 +40 0 — 15 -40 0 —Зо|+2О -10 —30
К 0,95±0,15 0,37±0,05
8.5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
ПРОМЕЖУТОЧНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Качественные показатели ДПУ измеряют
по схеме рис. 8.11. Во избежание выхода из строя эле-
ментов 'схемы напряжение измерительных сигналов нч
Рте. 8. 'II!. Схема измерений ДПУ
входе ДПУ при положении регуляторов уровня, соответ-
ствующем максимальному усилению, не должно превы-
шать двукратного значения реальной чувствительности.
279
Измерения производятся при подключении на выход
вч канала сопротивления нагрузки величиной 400 Ом:
Л>асс=4 Вт. ДНУ испытывают в номинальном режиме
(^вых = 20 В) и максимальном (С7Вых = 28 В).
Для определения чувствительности на вход ДПУ по-
дают несущую частоту, модулированную частотой
1000 Гц, т = 70%. Устанавливают на выходе усилителя
номинальное выходное напряжение, которое измеряют
КПУ в режиме Вольтм. При этом Кг должен соответ-
ствовать нормированной величине. Величина входного
напряжения соответствует чувствительности ДПУ. Отда-
ваемая мощность рассчитывается при номинальном и
максимальном режимах.
Измерение частотной характеристики производят при
номинальном режиме с помощью КПУ (в режиме Пр.
у стр) на частотах 1000, 4000, 5000 и 6000 Гц.
Если выходная мощность или частотная характери-
стика окажутся не в норме, то вначале следует под-
строить вч контур первого каскада усилителя, а затем
подстроить входной и .выходной полосовые заградитель-
ные фильтры.
Измерение коэффициента гармоник производят в
максимальном режиме на частотах модуляции 1000, 3000
и 4000 Гц. На выходе КПУ устанавливают номинальное
напряжение и анализатором гармоник производят изме-
рения. Следует также сделать измерение на частоте
1000 Гц при глубине модуляции 45% и уменьшенном на-
пряжении 'несущей в 10 раз относительно максимально-
го режима. При несоответствии норме коэффициента
гармоник следует проверить режим работы транзисто-
ров по постоянному току. Для измерения фона перемен-
ного тока и собственного шума усилителя собирают схе-
му рис. 8.4. С помощью резистора R3 на входе ДПУ
устанавливают напряжение, равное 0,1 от значения
реальной чувствительности усилителя. Параллельно на-
грузке ДПУ подключают КПУ и в режиме Вольтм при
положениях Фон и Шум измеряют напряжения фона и
шума.
Измерение помехозащищенности от соседнего вч ка-
нала производят по схеме рис. 8.12 на модулирующей
частоте 1000 Гц при глубине модуляции 70% Переклю-
чатель Частота генератора № 2 устанавливают в поло-
жение 'XJOOO, переключатель выходного сопротивления
устанавливают в положение 5 Ом. Вольтметр переклю-
280
чают ® положение 2 и -на выходе генератора № 2 уста-
навливают напряжение частоты 'испытуемого канала,
равное 0,1 от значения 'реальной чувствительности. За-
тем вольтметр устанавливают в положение I и по его
Рис. 8.12. Схема -измерений по-мсхозащищенно-*
сти ДПУ 3
показаниям на выходе источника модулированного коле-
бания устанавливают напряжение сигнала, равное трех-
кратному значению реальной 'чувствительности измеряе-
мого канала ДПУ. По показаниям КПУ в режиме
Вольтм регулятором уровня влияющего канала на вы-
ходе ДПУ устанавливают напряжение, равное 20—28 В.
Затем КПУ переключают в режим Пр. устр и производят
измерение уровня переходной помехи. В случае увели-
ченных переходных помех следует проверить настройку
выходного полосового фильтра.
Измерение частотной характеристики в диапазоне ча-
стот нч канала производят по (схеме рис. 8.13 на часто-
тах 400, 1000, 2000, 4000, 6000, 8000 и 10 000 Гц.
Рис. 8.13. Схема измерений частотной харак-
теристики ДПУ
Выходное напряжение генератора -следует контроли-
ровать -с помощью указателей уровня типа ИУ-600 или
УУП-600. При использовании генератора ГЗ-34 постоян-
ство выходного напряжения на указанных частотах мож-
но контролировать с помощью вольтметра этого генера-
281
тора при включенной внутренней нагрузке и 'положении
5 Ом переключателя выходного сопротивления. Напря-
жение на нагрузке усилителя измеряют с помощью КПУ
в режиме Вольтм. На схеме указаны величины сопротив-
лений резисторов для случая, когда ДПУ предназначен
для установки на линиях, выполненных из стали. Если
ДТУ устанавливается па биметаллической линии, то ре-
зисторы, имитирующие выходное сопротивление источ-
ника, должны иметь величину по 50 Ом, а резистор на-
грузки — 200 Ом. При отклонениях частотной характе-
'ристикн от нормы следует проверить настройку фильтра
нижних частот.
8.6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНИИ
Напряжения несущих частот на линейной
части трактов измеряются монтерским индикатором или
прибором КПУ при отсутствии передачи. Наличие веща-
тельной передачи по любой другой программе измерению
не мешает. Напряжение несущей на входах УПП изме-
ряют на шинах, соединяющих одноименные клеммы 3—4
каждой из двух групп (см. рис. 7.12), при присоединении
к выходам УПП реальной нагрузки. На вход передат-
чика подают сигнал от измерительного генератора ча-
стотой 1000 Гц, номинальным уровнем 0 дБ и длительно-
стью до 10 с. Напряжение несущей на входах РФ изме-
ряют, подключая прибор к контактам держателей раз-
рядников любого фидера на лицевой стороне стойки СТР.
Перед измерениями на передатчике необходимо устано-
вить номинальную глубину регулировки несущей. Изме-
рения производят в паузе, т. е. при выходном напряже-
нии передатчика в 10 раз меньшем, чем номинальное.
Измеренное напряжение умножают на 10, и полученный
результат должен составлять нормированное значение.
Напряжение несущей на РФ и их отводах измеряют
приблизительно через каждые 300 м, считая от конца
фидера (или конца отвода). Следует производить изме-
рения в точках включения вч устройств: компенсирую-
щих, согласующих и других, а также на входе и выходе
промежуточных усилителей. Перед измерением регуля-
тор Подавление несущей передатчика устанавливают в
положение, соответствующее напряжению несущей, рав-
ному половинному значению от номинального. Измерен
ные па РФ значения напряжения умножают на 2. По-
282
лученный результат соответствует номинальному режиму
передатчика и может быть сопоставлен с нормированны-
ми значениями напряжений. Измерения напряжений на
раопределителоных линиях отразят истинную диаграмму
уровней только при условии, что напряжение несущей
на ТП во время измерений остается неизменным, т. е.
если не произойдет отключения линий на ОУС или ТП.
Для построения диаграммы уровней на РФ полученные
значения напряжений переводят в абсолютные уровни в
дБ. Измерение полных сопротивлений и их модулей про-
изводится но время перерыва вещания прибором ИКС.
Звено, входное сопротивление которого измеряется, от-
ключается от выхода предыдущего звена. Измерения
производят на частотах 74, 78, 82, 116, 120 и 124 кГц.
При измерении входных сопротивлений РФ (рис. 8.141
ввод мф рфм/
Рис. 8.14. Схема измерений входного сопротивления ли
ний на ТП
вынимают предохранители измеряемого фидера на стой-
ке СТР и вход фидера соединяют с клеммами Zx при-
бора. Измеренная величина представляет собой суммар-
ное полное сопротивление входа РФ ZBX и включенной
параллельно входу емкости Ск кабельного ввода. Вели-
чину этой емкости измеряют прибором ИКС при отклю-
чений ввода от воздушной линии и общих шин. Доста-
точно измерить Ск одного ввода, так как при одинако-
вом конструктивном исполнении емкости равны для всех
вводов.
Входное сопротивление вычисляется по формуле
ZBX =-------------, Ом.
1 • „
z—— 1<оСк
^ИЗМ
283
Пр'И измерении сопротивления нагрузки ТП прибор под-
ключают к контактам держателей разрядников любого
РФ. Дверцы обеих ячеек шкафа СТП, как и в преды-
дущем случае, должны быть открыты. Общие шины РФ
при этом отключены от выхода УПТП.
При питании ТП с резервом по вч программам это
получается автоматически при якорях обоих контакто-
ров и отпущенном состоянии. При отсутствии резерва
перед измерениями необходимо отсоединить выходы
фильтров УПТП от общих шин РФ. Измеренная величи-
на представляет собой суммарное полное сопротивление
всех РФ и емкостей кабельных вводов . Для опреде-
ления общего сопротивления параллельного соединения
Zom всех РФ без емкостей вводов, например, в случае
применения устройства УПТП-3, где по величине Zom
находят величину Zx, необходимо применить формулу
ИОш = —-----------, Ом-
•7— — i п а> Ск
Здесь п — число РФ на данной ТП (исключая фидер
уличной звукофикации ФУЗ, который должен быть обра-
ботан заграждающим фильтром). При измерении вход-
ного сопротивления ТП с высоковольтной стороны ввод
МФ предварительно отключают от проводов воздушной
линии (рис. 8.14). Все РФ должны быть подключены к
общим шинам. Если ТП имеет резервное питание по
всем программам, измерение повторяется дважды: один
раз с вводом и УПТП фидера А (основного), другой раз
с вводом и УПТП фидера Б (резервного). При измере-
нии основного комплекта контактор ячейки Б шкафа
СТП должен быть в нерабочем положении и дверца этой
ячейки открыта. Прибор ИКС вместе с присоединенны-
ми к его клеммам Zx двумя одинаковыми катушками ин-
дуктивностей L] и Ь2, точка соединения которых зазем-
лена, подключают к проводам, идущим ко входу УПТП
(в ячейке А шкафа СТП). Корпус ИКС должен быть за-
землен. Затем якорь контактора в ячейке А механически
фиксируют в притянутом положении, закрывают дверцу
этой ячейки и производят измерения. При измерении
комплекта Б поступают аналогичным образом. Катушки
индуктивности предназначены для защиты оператора и
прибора при случайном прикосновении проводов РФ с
проводами электросети. Их сопротивление токам изме-
284
рительных частот ИКС составляет несколько килоом и
на результат измерений не влияет. Эти катушки изго-
тавливаются на месте на ферритовом сердечнике типа
НМ-2Б30 с магнитной проницаемостью М = 2000, числом
витков 75 и индуктивностью не менее 9 мГ.
Модули входных полных сопротивлений МФ на ча-
стотах 78 и 120 кГц измеряют на входных клеммах УПП,
через которое питается данная линия. От этих клемм от-
соединяют передатчики и другие УПП. Клемму 7 зазем-
ляют по требованиям техники безопасности. При изме-
рении на частоте 78 кГц ИКС подключают к клеммам
3—7 УПП, клеммы 4—7 соединяют перемычкой. При
измерении на частоте 120 кГц прибор подключают к
клеммам 4—7, а клеммы 3—7 замыкают.
Модули входных сопротивлений пар трехпарных до-
мовых сетей измеряются на частоте 400 Гц. Вход изме-
ряемой пары отсоединяют от соответствующих клемм
ГПТВ и присоединяют к клеммам Z* прибора ИКС.
8.7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЧ ТРАКТОВ
И ИХ ЧАСТЕЙ
На частях тракта «вход передатчика — ре-
альная нагрузка передатчиков (входы УПП)» и «вход
передатчика — ТП (общие шины СТР)» подлежат из-
мерению частотные характеристики, коэффициент гармо-
ник по огибающей и величина переходных помех от со-
седнего передатчика.
На тракте «вход передатчика — абонентская радио-
точка однопарной домовой сети» измеряются частотные
характеристики, коэффициент гармоник, величина пере-
ходной помехи от нч канала и от соседнего вч канала.
Измерения должны производиться по каждому вч ка-
налу на двух, питаемых от различных РФ, абонентских
точках каждой ТП. При периодических измерениях ко-
личество абонентских точек, подлежащих измерению,
выбирается из расчета // = Л72000, где У — общее число
абонентов, питаемых от данной ОУС, включая однопро-
граммные радиоточки. Для измерения выбираются точ-
ки, питаемые от различных ТП.
На тракте «вход передатчика — абонентская радио-
точка трехпарной домовой сети» измеряются амплитуд-
ные характеристики, частотные характеристики, коэфф и-
285
циент гармоник, напряжения фона и шума, 'величина пе-
реходной помехи от соседнего вч канала. Измерения про-
водятся по каждому вч каналу на одной абонентской
точке трехпарной домовой 1сети, питаемой ГПТВ.
При периодических измерениях для измерений выби-
рается по одной радиоточке от М трехпарных сетей каж-
дой ОУС, где И = т/5; т— число ГПТВ на данной ОУС.
Измерение части вч тракта «вход передатчика — ре-
альная нагрузка» производят по схеме рис. 8.15. Изме-
рение остальных частей вч трактов, начинающихся вхо-
дом передатчика, производят по этой же схеме, но КПУ
и измеритель нелинейных искажений в зависимости от
того, какой тракт измеряется, подключают к выходу ТП
или к абонентской точке.
Параметры резисторов R4, Rs, R6 в данной схеме со-
ответствуют параметрам резисторов R3, R4, R5 схемы
рис. 8.1. Измерение показателей производят на входах 1
и 2-й групп УПП, подключаемых к соответствующим вы-
ходам передатчиков. Группы УПП заменяют с помощью
переключателя П2. При измерении остальных вч участ-
ков тракта контроль глубины модуляции и 'напряжения
несущей частоты производят с помощью осциллографа
ЭО| и вольтметра У2 на выходе той группы УПП, к ко-
торой подключен магистральный фидер, питающий ТП и
распределительную сеть, где производят измерения.
Длительность посылок измерительного сигнала в
спектре звуковых частот должна быть минимальной.
Проверка осуществляется путем подачи иа вход пере-
286
датчика сигнала с частотой 50—100 Гц и с уровнем на
30 дБ ниже номинального. С помощью КПУ проверяют
наличие сигнала в точке его подключения.
Перестройка частоты генератора, установка необхо-
димых уровней измерительных сигналов должна произ-
водиться при нагрузке генератора на резистор с сопро-
тивлением, равным номинальному входному сопротивле-
нию передатчика, т. е. при положении 2 переключате-
ля П|. Для получения стабильного значения выходного
напряжения генератора в полосе частот при подключе-
нии его ко входу передатчика (положение 1 или 3 пере-
ключателя П|) выходное сопротивление этого генерато-
ра должно быть на порядок меньше входного сопротив-
ления передатчика.
При измерении участков тракта следует вначале из-
мерить уровни фона, шума, переходной помехи, а затем
частотную характеристику и коэффициент гармоник.
Перед измерениями производят калибровку чувстви-
тельности прибора КПУ по уровню несущей в паузе. Это
заменяет подачу сигнала с частотой 1000 Гц на вход пе-
редатчика для установки номинального уровня в точке
измерения. Для измерения уровней фона и шума источ-
ник сигнала отключают от входа передатчика испыты-
ваемого канала и «место него подключают резистор в.
экране с сопротивлением, равным модулю выходного
сопротивления источника сигнала. При отсчете показа-
ний КПУ в дБ расчетная формула для вычисления отно-
шений сигнал/фон и сигнал/шум имеет вид: Д = 20—
— (х+у), где Д — отношение сигнал/фон и сигнал/поме-
ха, дБ; 20 — глубина регулировки несущей, дБ; х— зна-
чение отсчета по выходному аттенюатору, дБ; у — пока-
зания прибора. дБ.
При измерении уровня переходной помехи на вход
влияющего тракта подают измерительный сигнал с ча-
стотой 1000 Гц, номинальным уровнем и длительностью
5—10 с. При этом контролируют выходное напряжение
оконечных блоков аппаратуры, а если влияющим явля-
ется вч тракт, то контролируют также и глубину моду-
ляции. Если влияющим является нч тракт, то нч сигнал
с номинальным уровнем подают только на ту ТП, на
линиях которой производят измерения. Все РФ этой под-
станции должны быть включены. На двухзвенной сети
измерительный сигнал подают только на тот РФ, на ко-
тором производят измерения.
Измерения уровня переходных помех производят при
положении Шум переключателя фильтров в КПУ. Если
уровень помехи менее чем на 6 дБ превышает уровень
шумов и если эн ниже уровня шумов, то измерение про-
изводят в положениях 1 и 2 кГц. В этом случае уровень
переходной помехи определяют по формуле
А„ = 20 + 201g —,
+ и22
U\ и Б'г — напряжения переходной помехи, В, на часто-
тах 1 и 2 кГц.
При измерении уровня помехи в положении Шум и
отсчете показаний прибора КПУ <в дБ уровень помехи
определяют по формуле Дп = 20—(х4-у), дБ.
Для измерения частотной характеристики на вход пе-
редатчика подают напряжение величиной 0,25 В часто-
той НО, 160, 1000, 3000, 4000 и 6000 Гц. Вначале подают
измерительный сигнал с частотой 1000 Гц в течение
10—15 с. Входным аттенюатором и калибровочным ре-
гулятором К стрелку прибора КПУ устанавливают в по-
ложении —4 дБ, при положении выходного аттенюато-
ра 0 дБ и положении калибровочного тумблера Изм. За-
тем производится отсчет показаний прибора последова-
тельно на всех частотах.
Измерение коэффициента гармоник осуществляют на
частотах 2000 и 4000 Гц при 'номинальном выходном на-
пряжении передатчика и глубине модуляции Л4 = 70% и
длительностью сигнала не более 60 с. Измерения произ-
водят в положении регулятора Шум КПУ с помощью
измерителя нелинейных искажений.
При измерении качественных показателей тракта с
групповым приемником вначале измеряются коэффи-
циент гармоник, затем напряжения фона, шума пере-
ходной помехи и затем частотная характеристика. Коэф-
фициент гармоник измеряется на частоте 1000 Гц при
номинальном напряжении на выходе передатчика. Для
измерений можно использовать измеритель нелинейных
искажений типа С6-1, подключаемый симметричным вхо-
дом к домовой сети. Напряжение измерительного сигна-
ла можно контролировать КПУ в режиме Вольтм.
Перед измерениями фона, шума переходной помехи
и частотной характеристики на вход передатчика необ-
288
холимо подавать установочный сигнал с 'номинальным
уровнем частотой 1000 Гц для поддержания величины
коэффициента усиления ГПТВ, имеющего АРУ. Немед-
ленно после подачи установочного сигнала производят
измерения 'прибором КПУ в 'режиме Вольтм при поло-
жении переключателя каналов нч. Длительность уста-
новочного сигнала 3—5 с. Отсчет напряжений фона и
шума должен быть произведен в течение 20 с, иначе ко-
эффициент усиления ГПТВ изменится и исказит резуль-
тат измерений. Отношения сигнал/фон и сигнал/шум оп-
ределяют по формуле
Д = 201g
Uy
(ш)
где U?— напряжение установочного сигнала, измеренное
КПУ; U^ и Um —напряжения фона и шума, измеренные
КПУ в соответствующих положениях переключателя
фильтров.
Для измерения переходной помехи от сигналов сосед-
него вч канала на вход передатчика, подверженного
влиянию, подают установочный сигнал длительностью
1 с. Немедленно с помощью переключателя П] на вход
передатчика влияющего тракта подают измерительный
сигнал длительностью 8 с. С помощью КПУ в режиме
Вольтм измеряют напряже-
ние помехи t/in и любым
вольтметром с симметрич-
ным входом или монтерским
индикатором измеряют на-
пряжение U2 влияющего сиг-
нала па той паре трехпарной
сети, которая принадлежит
влияющему тракту. Затем
точки подключения КПУ и
вольтметра к трехпарной се-
ти меняют местами (см. рис.
8.16) ис помощью переклю-
чателя П( на вход пе-
Рис. 8.16. Схема 'подключения
измерительных приборов к трех-
партой сети ГПТВ
редатчика, на который пода-
вался установочный сигнал, подается измерительный
сигнал. КПУ измеряют напряжение помехи U2a (в
течение 8 с) и вольтметром измеряют напряжение
289
влияющего сигнала [Д. Отношение сигнал/переходная
помеха в обоих вч трактах определяют по формулам:
An = 201g , дБ; Дп = 201g , дБ.
^ХП ^2П
Временные диаграммы напряжений на выходах передат-
чиков (в процессе измерений) представлены на рис. 8.17.
Ц в Передатчик 78кГи (аяи >20кГц)
0 1 9 "
qg Передатчик 120 кГц(ш 78кГц)
120
<2^_____________ ।
0 ' 9 17 t, С
Рис. 8.17. Временные (Диаграммы напря-
жений на выходе передатчиков
Для измерения переходной помехи от нч сигналов на
вход передатчика, подверженного влиянию, подают уста-
новочный сигнал длительностью 1 с, затем в течение
3—5 с подают измерительный сигнал. С помощью КПУ
измеряют напряжение помехи. Таким же методом изме-
ряют помеху во втором вч тракте. Отношение сигнал/по-
меха определяют по вышеуказанным формулам. При
измерении напряжения помехи в положении Шум отсчет
значения напряжения помехи производят непосредствен-
но по шкале прибора. Если измерения производят в по-
ложениях 1 и 2 кГц, величину напряжения помехи опре-
деляют по формуле
ипт = ^Щ + и1,
где Ui и U2 — напряжения переходной помехи (в воль-
тах) на частотах 1 и 2 кГц.
290
Для измерения частотной характеристики на вход пе-
редатчика подают установочный сигнал длительностью
I с, затем через 15 с, в течение которых производят изме-
рение уровня, подают из-
мерительный сигнал с
частотой 1000 Гц и уров-
нем 0,25 В длительностью
5 с. Временная диаграм-
ма напряжений на входе
передатчика в процессе
измерений для одной из-
мерительной частоты
представлена на рис. 8.18.
С помошыо КПУ в режи-
ме Вольт.ч и при положе-
нии нч измеряют уровень
сигнала. Измерения по-
вторяют на частотах ПО и
и,з
Установочный
_ сигнал
ков
о;т
Измерительный
сигнал
Рис. 8.18. Временные диаграммы
нап1ряжен1ин на входе передатчи-
6000 Гц с подачей установочного сигнала номинальным
уровнем перед каждой посылкой измерительного сиг-
нала.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЧ ТРАКТОВ
(ИЗ ПРОЕКТА ОСТ «ТРАКТЫ ВЫСОКОЧАС-
ТОТНЫЕ СИСТЕМЫ ТПВ.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ»)
Таблица П1.1
Качественные показатели сквозного тракта
Наименования показателей Нормы
Воспроизводимый диапазон частот, Гц 100-6000
Неравномерность частотной характеристики, дБ, не более в соответствии с рис. 3.4
Коэффициент гармоник, %, не более, на частотах:
св 100 до 200 Гц 8/4
» 200 » 2000 » 4/2
» 2000 » 4000 » 5/2,5
Отношение сигнал/фон, дБ, не менее 40
Отношение сигнал/шум, дБ, не .менее 55
Отношение сигнал/внятная переходная помеха, дБ, не менее 50
Примечания:
1. Показатели сквозного тракта нормируются с трехпрограммным громко-
говорителем, соответствующим II классу сквозного тракта.
2. Неизменная величина неравномерности частотной характеристики Дбз
может перемещаться в пределах ASi (рис. 3.4).
3. Нормы на коэффициент гармоник, указанные в числителе, должны
быть выдержаны при номинальном уровне сигнала в конце сквозного трак-
та, а в знаменателе — при всех уровнях, сниженных относительно номиналь-
ного от 6 до 20 дБ, для трактов с устройствами, имеющими двухтактные нч
каскады.
4. Отношения сигнал-фон; сигнал/шум; сигнал/внятная переходная по-
меха нормированы в паузе.
5. Отношение сигнал/фои дано для тракта с трехпрограммным гром-
коговорителем, соответствующим II классу сквозного тракта. Для тракта с
групповым приемным устройством норма, дБ, не менее 50.
292
Таблица П1.2
Качественные показатели эксплуатационного тракта
и его частей
Нормы качественных показателей эксплуата- ционного тракта и его частей
Наименование показателей вход—выход пере- дающего устройства вход передающего устройства—выход трансформаторной подстанции вход передающего устройства—абонент - ская розетка трех- програм. громкого- ворит. вход передающего устройства—абонент- ская розетка группо- вого приемного устройства
Воспроизводимый диапазон частот, Гц 100-6000 .. 100-6000 100-6000
Неравномерность частотной характеристики, дБ, не более В соот- ветствии с рис. 3.6 В соот- ветствии с рис. 3.5 В соот- ветствии с рис. 3.4
Коэффициент гармоник, %, не более, на частотах:
свыше 100 до 200 Гц 4,0/2,0 — 8,0/4,0
свыше 200 » 2000 Гц 2,5/1,3 — 4,0/2,0
свыше 2000 » 4000 Гц 2,5/1,3 2,8/1,4 4,0/2,0 5,0/2,5
Отношение сигнал/фон, дБ, не менее 60 — 50
Г Отношение сигнал/шум, дБ, не менее 60 — 55
Отношение сигнал /внятная переходная помеха, дБ, не менее:
от нч тракта 60 55 53 50
от вч тракта 60 57 50
293
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАСПРЕДЕЛИ-
ТЕЛЬНЫХ ФИДЕРНЫХ ЛИНИЙ
Таблица П2.1
Эквивалентные параметры биметаллической (БСМ)
цепи с диаметром проводов 3 мм
Нагрузка—абонентские трансформаторы ТАГ-10
Параметры на частоте 78 кГц Параметры на частоте 120 кГц
S. Хвэ «э Рэ 2вЭ аэ Рэ
тр/км модуль Ом угол дБ/км рад/км модуль, Ом угол дБ/км рад/км
5 633 2’20' 0,76 1,59 602 -0’36' 0,45 2,54
10 645 4’36' 1,30 1,55 596 — 1’12' 0,65 2,57
15 656 7’24' 1,90 1,52 588 -1’42' 0,86 2,51
20 664 9’48' 2,50 1,49 576 -1’42' 1,06 2,64
25 670 13’12' 3,1 1,46 568 —2’18' 1,25 2,68
30 672 16° 3,7 1,43 556 —3°24' 1,43 2,71
35 671 18’54' 4,40 1,41 544 —3’24' 1,61 2,74
40 665 21’48' 5,0 1,39 534 -3’24' 1,8 2,78
Нагрузка—абонентские трансформаторы ТАГ-25
5 658 14’24' 3,7 1,44 624 4’ 1,65 2,47
10 633 29’12' 7,5 1,37 623 8’ 3,10 2,44
15 537 39’36' 10,8 1,40 622 11’30' 4,5 2,43
20 472 45’18' 13,7 1,46 612 15’30' 6,0 2,43
25 417 48’56' 16,2 1,54 599 18’18' 7,4 2,44
30 378 51° 18,4 1,62 583 21’48' 8,7 2,45
294
Таблица П2.2
Эквивалентные параметры стальной цепи с диамет-
ром проводов 3 мм
Нагрузка—абонентские трансформаторы ТАГ-10
S тр/км Параметры на частотах 78 кГц Параметры на частоте 120 кГц
аэ Рэ zna аэ Рэ
модуль Ом угол дБ/км рад/км модуль Ом угол дБ/км рад/км
5 820 -6° 10' 3,5 1,96 762 —6’40' 3,8 3,07
10 237 -3’35' 4,1 1,91 750 -6° 4,2 3,10
15 850 —0’43' 4,8 1,85 740 -5’30' 4,5 3,13
20 860 2° 5,5 1,80 730 -5° 4,8 3,17
25 866 5° 6,3 1,76 719 -4’40' 5,0 3,21
30 867 7’40' 7,1 1,72 710 —4’10' 5,4 3,25
35 862 10’30' 7,8 1,67 700 —3°25' 5,6 3,39
40 855 14’20' 8,7 1,62 690 —3’25' 5,8 3,33
Hai рузка — аб энентск ие тран сформа торы ТАГ 25
5 860 7’35' 7,0 1,72 787 —3’15' 5,21 2,93
10 790 23° 10' 11,7 1,58 787 0’50' 7,0 2,89
15 675 32’10' 16,0 1,56 775 4’50' 8,75 2,85
• 20 594 37’45' 19,7' 1,59 760 8’25' 10,7 2,84
25 550 40’30' 23,2 1,64 742 12° 12,3 2,84
30 515 42’30' 26,6 1,70 720 15’ 14,1 2,83
295
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ
ЭТАЖА (В ТОЧКАХ) ЛИНИЙ ЛЕСТНИЧНЫХ
ПРОВОДОК
Таблица ПЗ. 1
Число точек на этаже, подключенных к одной линия лестнич- ной проводки, при длине квартирной проводки, м
15 30
Длина линии лестничной длина чердачной проводки, м
проводки , м ю 04 «Л U5 СМ
о « о о к ю О « о О я ш
О о tl А А О о Ч л л
Провод m 'ВЖ-2Х1.2
дс 15 6 6 6 6 6 6 6 4
>15 ДО 27 6 5 4 2 6 2 2 —
>27 > 36 6 4 3 2 4 — — —
>36 > 48 4 2 2 — 2 — — —
>48 » 60 2 — — — — — — —
ПГ овод Г ВЖ-2, 5
до 15 6 6 6 6 6 6 6 6
>15 до 27 6 6 6 4 6 4 3 2
>27 > 36 6 6 5 3 5 3 3 2
>36 > 48 6 4 3 2 3 2 2 —
>48 > 60 3 2 2 — 2 — — —
П ровод ; ТВ-1,5 (ППВ- 2x1,5)
>15 до 27 6 6 6 6 6 6 6 4
>27 > 36 6 6 6 6 6 6 6 3
>36 » 48 6 6 6 6 6 6 5 3
>48 > 60 5 5 5 5 5 4 3 2
>60 » 80 4 4 4 3 3 2 2 —
296
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
РАСЧЕТ ИНДУКТИВНОСТИ И ЕМКОСТИ
РЕЗОНАНСНЫХ КОНТУРОВ /.ре„ СРе, И
РЕАКТИВНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ Хс И Хь
НА НЕСУЩИХ ЧАСТОТАХ 78 И 120 кГц
Таблица П4.1
fo—78 кГц /„=120 кГц
1 Lpes=4170 , мГ С[пФ] 1 Срез—4170 , пФ £[мГ] Ад =0,49 С[мГр кОм 1 Хс =1,95-103 — , кОм С[пФ] 1 Lpe3=1750 , мГ £(пФ] 1 Срез=17м0 > пФ £[мГ] Хд =0,75 кОм 1 Хг =1,33-10s , кОм С С[пФ]
Список литературы
1. Кантор Л. Я. Многопрограммное 'вешание по радиотрансляцион-
ной сети. М., Связьиздат, 1962. 60 с.
2. Ривкис И. Т., Штейнбук Л. И. Радиотрансляционные сети трех-
програм,много вещания. М., «Связь», 1971. 96 с.
3. Горой И. Е. Радиовещание. М„ Связьиздат, 1941. 363 с.
4. Безладнов Н. Л., Гликман С. Е., Поздеев Б. Г., Савина Н. А.
Станционные устройства вешания по проводам. М., Связьиздат,
1955. 492 с.
5. Нюренберг В. А. Основы техники проводного вещания. М..
«Связь», 1964. 87 с.
6. Ефимов А. П., Слепова Г. М. Многопрограммное проводное ве-
щание (Подача программ, управление и контроль). Изд. ВЗЭИС,
19169. 32 с.
7. Ефимов А. П. Системы и станционные устройства проводного
вещания. Изд. ВЗЭИС. 1965. 60 с.
8. Министерство ивяэи СССР. Руководство по проектированию и
внедрению трехпрограм много вешания на городских радиотранс-
ляционных сетях. М„ «Связь». 1969. 53 с.
9. Герценштейн Б. Я., Савина Н. А. Основы теории и расчет линий
проводного вещангия. М.. Связьиздат. 1950. 372 с.
10. Радиопередающие устройства. М., «Связь», 1969. 542 с.
1, 1. Шануренко В. И. Развитие проводного вешания в СССР. М.,
«Связь», 1971. S3 с.
12. Дзядчик В. Я.. Хватова Л. М., Эранс К. X., Юдаева Е. Я. Мно-
гопрограммное проводное вещание по телефонным сетям за ру-
бежом. Обзорная информация о зарубежной технике связи. Се-
рия «Радиосвязь, радиовещание, телевидение». Вып. 1. Изд. Мини-
стерства связи СССР, 1970, с. 1—113.
13. Глухов А. А. Эксплуатационные измерения и контроль в про-
водном вещании. М., «Связь», 1971. 192 с.
14. Министерство связи СССР. Электрические нормы проектирова-
ния трехпрограммных внутридомовых сетей. М.. 1972. 33 с.
15. Кантор Л. Я. К выбору уровня при многопрограммном веша-
нии. — «Вестник связи», 1963. № 12, с. 6—7.
16. Кантор Л. Я., Коган В. А. Новый передатчик для трехпрограмм-
ного вешания по проводам. — «Весмгик связи», 1964, № 10.
с. 5—8.
17. Шамшин И. А., Никитушкин В. И., Прончев В. А. Излучение
уплотненных сетей проводного вешания, — «Вестник связи».
1966, № 1. с. 26—28.
18. Филатов Б. Н., Шершакова А. В. Групповой приемник трехпро-
грам много вещания по проводам. — «Вестник связи», 1968, № 1,
с. 12—14.
298
19. Кантор Л. Я., Шершакова А. В., Заславский С. А. Групповой
приемник для многопрограммного вещания по проводам ____________
«Вестник связи», 1964, № 2, с. 3—5.
20. Передающее устройство для многопрограммного вещания мощ-
ностью 200 Вт. Министерство связи СССР. Уфа, 1'966. 32 с.
21. Барановский Б. К. Управление и контроль в сетях многопро-
граммного вещания крупных городов. — «Вестник связи», 1968
№ 11, с. 7—10. _
22. «Гипросвязь». Указания по проектированию городских радио-
трансляционных сетей. М.. «Связь», 1964.
23. Дзядчик В. Я , Хабаров Н. А. Анализ объемных показателей го-
родских сетей проводного вещания. Труды конференции профес-
сорско-преподавательского состава ВЗЭИС. Вып. 6. Изд. ВЗЭИС,
1971, с. 56—63.
24. Государственный комитет ио гражданскому строительству и ар-
хитектуре при Госстрое СССР. Направления развития жилищно-
го строительства в СССР. 1969. 41 с.
25. Шамшин И. А. О внедрении трехпрограммного вещания по про-
водам в Москве. — «Вестник связи», 1969, № 3, с. 30—31.
26. Дзядчик В. Я., Фомин Г. В. Двухканальный промежуточный уси-
литель для сетей ТПВ. — «Вестник связи», 1969, № 6. с. 15—19.
27. Дзядчик В. Я.. Митронин В. А. Анализ эффективности функцио-
нирования сетей проводного вещания. — «Труды НИИР», 1969,
№ 3, с. 138—145.
28. Шенберг М. М„ Дубулт П. Я. Стереофоническое вещание по се-
тям ТПВ. — «Электросвязь», 1971, № 9, с. 19—25.
29. Дубулт П. Я., Шенберг М. М. Измерения на трехпрограммных
сетях. — «Электросвязь». 1971, № 9. с. 37 41.
30. Дзядчик В. Я., Хватова Л. М. Многопрограммное вешание в не-
которых капиталистических странах Европы. — «Электросвязь»,
1971. № 9, с. 43—14.
31. Чернышев М. М. Контрольно-измерительные приборы для
ТПВ. — «Вестник связи», 1971. № 14, с. 13—15.
32. Заславский С. А., Юдаева Е. Я., Шапунов Л. Е. Трехпрограмм-
ный громкоговоритель. — «Радио». 1970, № 3, с. 37—39.
33. Лившиц Г. Е., Эранс К. X. Устройство для настройки сетей
TIIiB. — «Вестник связи», 19'72, № 6, с. 16—17.
31. Овчуков Ю. Д. О частотных искажениях в вч трактах ТПВ. —
«Веетиик связи», 1972, № 7, с. 33н-34.
35. Базылев В. А., Скробот Г. С. Трехпрограммный громкоговоритель
«Аврора». — «Радио», 1971, № I, с. 34—35.
36. Дзядчик В. Я„ Заславский С. А., Хватова Л. М. Устройство для
трехпрограммного проводного вещания. Авторское свидетельство
№ 277867 (СССР). — «Бюллетень изобретений», № 25, 1970.
37. Дзядчик В. Я , Заславский С. А., Хватова Л. М. Устройство для
многопрограммного проводного вешания. А. С. № 284065 (СССР).
Опубл, в «Бюлл. изобретений», 1970. № 32.
38. Дзядчик В. Я., Заславский С. А., Шапунов Л. Е. Устройство
для приема многопрограммного проводного вешания. А. С.
№ 278769 (СССР). Опубл, в «Бюлл. изобретений», 1970, № 26.
39. Дзядчик В. Я-, Заславский С. А„ Юдаева Е. Я. Радиопередатчик
трехпрограммного проводного вешания. А. С. № 295175 (СССР).
Опубл, в «Бюлл. изобретений», 1971. ,Ns 7.
40. Английский патент № 228746. кл. 40(4). Опубликован 27.4.1955.
41. Английский патент № 723024, кл. 40 (4). Опубликован 2.2.1955.
299
42. Английский патент № 780974, кл. 40 (4). Опубликован 1.6.1955.
43. Английский патент № 864773, кл. 40 (4). Опубликован 16.6.61.
44. Швейцарский патент № 313268, кл. 120 6. Опубликован 16.5.1956.
45. Тракты радиовещательные. ГОСТ 11515—65. Классы. Основные
качественные показатели. М., 1965.
46. Громкоговорители абонентские. ГОСТ 5961—66. М., 1966.
47. Приемники радиовещательные. ГОСТ 5651'—64. М., 1964.
48. Передатчики радиовещательные стационарные. ГОСТ 13924—68.
М„ 1968.
49. Министерство связи СССР. ВТУ 526—58. Каналы радиовеща-
тельные. Нормы на основные качественные показатели. М.,
Связьиздат, 1959.
50. Электрические нормы проектирования радиотрансляционных се-
тей. М„ Связьиздат, 1961.
61. Лебедев В. М., Резвякова 3. Я. Стереофония по проводам. —
«Вестник связи», 1973, № 4, с. 22—23.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Предисловие.................................................3
Глава 1. Системы многопрограммного проводного вещания
1.1. Основные характеристики системы МПВ....................5
1.2. Системы МПВ с использованием физических .и 'искусствен-
ных цепей многопарного кабеля ............................ 6
1.3. Системы многопрограммного проводного вещания по го-
родским телефонным сетям (ГТС).............................9
1.4. Системы многопрограммного проводного вещания на базе
телевизионной распределительной сети .................... 21
1.5. Многопрограммное проводное вещание в зарубежных
странах...................................................25
Глава 2. Система трехпрограммного проводного вещания
(ТПВ)
2.1. Структурные схемы городских сетей ПВ..................28
2.2. Основные принципы построения городских сетей низко-
частотного ПВ............................................35
2.3. Основные положения по созданию системы МПВ . . 38
2.4. Число программ, несущие частоты и вид модуляции . 40
2.5. Определение исходных напряжений вч сигналов в трак-
те П В ..................................................45
2.6. Построение вч трактов системы ТПВ....................49
2.7. Построение станционной части вч тракта .... 50
2.8. Построение линейной части гач тракта.................63
2.9. Построение приемной части вч тракта..................67
2.10. Помехи в системе ТПВ.............................72
2.11. Способы уменьшения помех вч трактов системы ТПВ . 82
2.12. А.М сигнал с регулируемой несущей и его применение . 91
2.1'3. Стереофоническое вещание в системе ТПВ .... 104
2.14. Основные положения по оборудованию звеньев системы
ТПВ..................................................107
Глаза 3. Нормирование системы ТПВ
3.1. Общие сведения..........................................
3.2. Нормирование нч тракта.............................
3.3. Нормирование вч трактов............................
3.4. Определение сквозного тракта.......................
3.5. Определение нормируемых частей сквозного тракта .
3.6. Качественные показатели сквозного тракта и его частей
3.7.
3.8.
Нормирование передающих и усилительных устройств
Нормирование приемных устройств................
Нормирование эч устройств и линий..............
122
122
123
124
125
127
131
135
112
301
Глава 4. Передающие и усилительные устройства
4.1. Общие сведения......................................149
4.2. Автоматическая регулировка уровня несущей частоты . 153
4.3. Передающие устройства УПТВ-200 и УПТВ-400 . 158
4.4. Передающее устройство УПТВ-60.......................167
4.5. Подключение передатчиков к сети ТПВ.................169
4.6. Двухканальный промежуточный усилитель ДПУ . . .172
4.7. Перспективы усовершенствования передающих и усили-
тельных устройств........................................183
Глава 5. Приемные устройства
5.1. Общие сведения..................................... 184
5.2. ГТ типа «Рига»......................................188
5.3. ГТ типа «Аврора»....................................191
5.4. ГТ с усилением по нч каналу.........................193
5.5. Групповое устройство ГПТВ-3........................ 195
Глава 6. Измерительные устройства и приборы
6.1. Общие сведения...........................................204
6.2. Модуляционная приставка МП...............................205
6.3. Монтерский индикатор.................................... 208
6.4. Измеритель комплексных сопротивлений (ИКС) . . 210
6.5. Высокочастотный генератор (ВИГ-3)........................214
6.6. Искатель повреждений (ИПТВ-1')...........................219
6.7. Импульсметр ТПВ типа ИТПВ-2..............................221
6.8. Контрольное приемное устройство (КПУ) .... 223
6.9. Устройство контроля трактов (УКТ)........................229
6.10. Датчик испытательных сигналов (Г-78/120) .... 230
6.1|1 . Панель измерений статива распределительных фидеров
(ПИ-СТР).................................................231
6.12. Вопросы внедрения измерительных устройств . 236
Глава 7. Высокочастотная обработка линейной части тракта
и высокочастотные линейные устройства
7.1. ВЧ обработка линии.......................................239
7.2. Обходные устройства......................................241
7.3. Компенсирующие устройства................................242
7.4. Согласующие устройства...................................245
7.5. Заградительные устройства................................249
7.6. Устройства подключения передатчиков......................250
7.7. Устройства подключения трансформаторных подстанций . 253
Глава 8. Настройка и измерение параметров устройств,
линий и трактов ТПВ
8.1. Общие сведения.........................................258
8.2. Электрические измерения передатчиков...................260
8.3. Электрические измерения групповых приемников . . 267
8.4. Настройка и электрические измерения вч устройств . 272
8 5. Электрические измерения промежуточных усилителей . . 279
8.6. Электритеские измерения линий..........................282
302
8.7. Электрические измерения качественных показателей вч
трактов и их частей...................................285
Приложение I. Качественные показатели вч трактов (из
проекта ОСТ «Тракты высокочастотные системы ТПВ.
Основные параметры>).............................. 292
Приложение 2. Эквивалентные параметры распределитель-
ных фидерных линий..................................294
Приложение 3. Максимально допустимые нагрузки этажа
(в точках) линий лестничных проводок .... 296
Приложение 4. Расчет индуктивности и емкости резонанс-
ных контуров 7-рез, Срез н реактивных сопротивлений
Хс и XL на несущих частотах 78 и 120 кГц . 297
Список литературы....................................... 298
Валерий Янович Дзядчик, Семен Аб-
рамович Заславский, Борис Николае-
вич Филатов, Ада Васильевна Шер-
шакова
МНОГОПРОГРАММНОЕ ПРОВОДНОЕ ВЕЩАНИЕ
Художник В. И. Казакова
Редактор В. А. Лазарева
Техн, редактор К. Г. Маркой
Корректор Л. П. Теку нова
Сдано в набор 13/VI 1974 г.
Подписано в печать 17,IX 1974 г.
Т-17005 Формат 84Х108/з2
Бумага писчая № 2
15,96 усл.-печ. л. 15,68 уч.-изд. л.
Тираж И 600 экз. Изд. № 15588 Зак. № 166
Пена 94 коп.
Издательство «Связь», Москва 101000,
Чистопрудный бульвар, д. 2
Типография издательства «Связь»
Госкомиздата СССР.
Москва 101000, ул. Кирова, д. 40