Занятие 6-3

1. Тема № 6 Аналоговые системы передачи Занятие № 3 Преобразователи частоты, Фильтры. Дифференциальные системы.

Тема № 6
Аналоговые системы передачи
Занятие № 3
Преобразователи частоты, Фильтры.
Дифференциальные системы.

2.

Учебные вопросы
1. Назначение преобразователей частоты. Требования,
предъявляемые к ним.
2. Назначение и типы фильтров, применяемых в системах
передачи с ЧРК.
3. Назначение, свойства и применение
дифференциальных систем..

3.

Требования, предъявляемые к преобразователям
частоты.

4.

В системах передачи с ЧРК формирование
многоканальных
сигналов
и
их
обратное
разделение
осуществляется
при
помощи
преобразователей частоты (ПЧ), состоящих из
амплитудного модулятора (М) и устройства
формирования одной боковой полосы частот
(БПЧ).
Фильтровой метод формирования БПЧ предусматривает ненужную
боковую полосу частот подавлять на выходе М при помощи полосового
фильтра.
M
F1
ПФ
F2
f + F1
f
Рис.1.1
f + F2

5. Классификация преобразователей частоты по:

назначению
характеру
применения НЭ
числу и схемам
соединения НЭ
индивидуальные
групповые
активные
пассивные
однотактные
балансные
последовательно-балансные
параллельно-балансные
мостовые
кольцевые

6. Основные характеристики модуляторов

1) рабочее затухание;
2) спектр тока на выходе;
3) амплитудная характеристика;
4) затухание нелинейности;
5) входное и выходное
сопротивление.

7.

Основные требования к модуляторам
мощность
основных
продуктов
преобразования,
выделяемая в нагрузку М, должна быть по возможности
больше. Это достигается при минимальном рабочем
затухании М;
амплитуды основных продуктов преобразования не
должны существенно изменяться при изменении
амплитуды
сигнала
несущей
частоты
или
при
воздействии на М внешних факторов, как, например,
изменения температуры окружающей среды. Иными
словами, рабочее затухание М должно быть в
определённой степени стабильно;
на выходе М количество побочных продуктов
преобразования должно быть по возможности малым, а
их амплитуды должны быть значительно меньше
амплитуд основных колебаний.

8.

Назначение и типы фильтров,
применяемых в
СП с ЧРК.

9.

Электрическим
фильтром
называется
линейный
четырехполюсник, предназначенный для выделения из
состава сложного электрического колебания частотных
составляющих, расположенных в заданной полосе частот и
подавления частотных составляющих за пределами заданной
полосы частот.
Классификация электрических фильтров
по своему
назначению
в зависимости от
полосы пропускания

10.

в зависимости от полосы пропускания
- фильтры НЧ, которые пропускают токи всех частот от 0 до частоты fc,
называемой частотой среза. Условное обозначение ФНЧ (Д-2)
Д-2
fc
f
Рис.3.1
Д-2
Д-2
- фильтры ВЧ, которые пропускают токи всех частот от fc и выше. Условное
обозначение ФВЧ (К-2)
К-2
fc
К-2
Рис.3.2
f

11.

- полосовые фильтры (ПФ), которые пропускают токи имеющие частоты,
лежащие в пределах некоторой полосы частот от f1 до f2. Условное
обозначение ПФ (ПФ-16-20)
ПФ 16-20
f1
f0
f2
f
ПФ 16-20
Рис.3.3
- режекторные (или заграждающие) фильтры (РФ) (ЗФ-16), которые не
пропускают токи в пределах некоторой полосы частот от f1доf2 и
пропускают токи всех остальных частот. Условное обозначение РФ(ЗФ-16)
ЗФ 16
ЗФРис.3.4
16
f1
f0
f2
f

12.

по своему назначению
Канальные фильтры предназначены для формирования однополосных
канальных сигналов и подавление всех используемых продуктов модуляции
в передающей части каналообразующей аппаратуры, и выделения
канальных сигналов из группового сигнала в приёмной части аппаратуры.
Групповые фильтры предназначены для выделения одной из боковых
полос после группового преобразования, для защиты группового тракта от
помех и т.д.
Направляющие фильтры разделяют различные частотные полосы линейных
сигналов, используемые в двухполосных двухпроводных системах передачи
для передачи сигналов в противоположные направлениях.
Линейные фильтры служат для разделения линейных спектров СП
работающих в одной и той же цепи, а так же для разделения сигналов КСС и
многоканального сигнала.
Вспомогательные фильтры используются для выделения одной частоты
или узкой полосы частот

13.

Вспомогательные фильтры
- фильтры токов контрольных частот входят в состав приёмников
контрольных каналов устройств АРУ оконечных и обслуживаемых
промежуточных станциях. Каждый из таких фильтров выделяет
соответствующий ток контрольной частоты из линейного сигнала передачи
- генераторные фильтры обеспечивают выделение токов каждой несущей
частоты и подавления всех побочных колебаний, частоты и амплитуды которых зависят от способов формирования сетки несущих частот в КОА.
- режекторные фильтры предназначены для подавления остатков несущих и
контрольных частот.
- ФНЧ, включаемые на выходе демодуляторов, предназначены для
выделения первичных информационных сигналов при преобразовании
канальных сигналов, а в тракте приёма КОА.
- транзитные фильтры ограничивают полосу частот группового тракта
путём подавления всех токов, частоты которых лежат за пределами полосы
частот тракта. Такое подавление необходимо для предотвращения влияния
между каналами при транзитных соединениях трактов.

14.

К основным характеристикам фильтров относятся:
- значение граничных частот рабочей полосы
пропускания и неравномерности затухания в этой
полосе;
- значение граничных частот полос задержания и
величине гарантированного затухания в рабочих
полосах задержания;
- ФЧХ или групповое время в полосе пропускания;
- частотная зависимость входных сопротивлений.

15.

3. Назначение, свойства и
применение
дифференциальных систем.

16.

Для обеспечения связи, когда в каждом направлении
могут передаваться сотни и тысячи разговорных
сигналов,
используются
двухсторонние
каналы,
состоящие из двух односторонних.
Это обусловлено односторонней направленностью
аппаратуры МСП: усилителей, аппаратуры уплотнения,
приемных и передающих устройств.

17.

Для
соединения
окончаний
двухпроводных
и
четырехпроводных
каналов
при
переходе
с
магистральной линии на абонентскую используются
промежуточные
устройства,
которые
называют
развязывающими (РУ)
3
3
7
7
1
5
РУ
РУ
КС
1
5
4
4
6
6
Они обеспечивают согласование уровней сигналов,
входных и выходных сопротивлений каналов. Кроме
того, они выполняют «развязку» цепи обратной связи
(ОС), которая возникает у усилителей направления
передачи через направление приема.

18.

4-пр
прд
3
3
1
ДС
2-пр
1
4
4
4-пр
прм
Окончание РУ, к которому
подключается абонентская
линия, называется
двухпроводным (2-пр)
окончанием, а окончания
РУ, к которым подключены
односторонние каналы
передачи и приема, –
четырехпроводными
(соответственно передачи
– 4-пр. прд и приема – 4пр. прм)
Рис. 2. Дифференциальная система.

19.

К
развязывающим
специальные требования:
устройствам
предъявляют
1. Минимальное, а в идеальном случае – нулевое
затухание в направлениях передачи и приема сигналов.
2. Максимальное, а в идеале
затухание в направлении развязки.
3. Минимальные
сигналы связи.
искажения,
–
бесконечное
вносимые
РУ
в
Классификация
линейные РУ, построенные на пассивных элементах, параметры
которых не меняются во времени и не зависят от уровня передачи
сигналов; такие РУ называются пассивными;
линейные РУ, в схемы которых включены активные элементы,
параметры которых не меняются во времени и не зависят от уровня
передачи сигналов; такие РУ называются активными;
параметрические РУ, в схемы которых включены элементы с
изменяющимися во времени параметрами.

20.

3
W2
3
ДТ
1
W1'
2
W1''
Zб
1
2
4
4
Рис. 3. ДС на дифференциальном трансформаторе.

21.

Z3
R14
3
R42
4
1
R1
1
3
2
Z4
4
Рис. 4. Резисторное РУ.
Rб
2

22.

Рис. 5. Включение транзитного удлинителя.

23.

Применение дифференциальных систем.
пер
для перехода с 4-х проводных трактов на
двухпроводные и обратно
2ПР
пр
Рис.2.1
при параллельной работе фильтров,
имеющих частотно-зависимые входные
сопротивления.
Рис.2.2

24.

К ДС канала ТЧ
при
подключении
тонального вызова
ПТВ
приборов
от УНЧ
Рис.2.3
в распределителях
нескольким
направлениям
Рис.2.4
мощности по
независимым