7.3. Оборудование линейного тракта

Организация линейного тракта. Линейный тракт системы пере­дачи ИКМ-15 строится на основе кабелей КСПП-1Х4Х0,9 или КСПП-1Х4Х1,2 с использованием оборудования БОЛТ-1024 и ПС-1024.

Блок окончания линейного тракта БОЛТ-1024 является станци­онным окончанием линейного тракта ИКМ-15 и предназначен для восстановления амплитуды, формы и временных соотношений од-нополярных элементов линейного сигнала, поступающих с частотой 1024 кГц и «затянутых» на тактовый интервал для организации дистанционного питания линейных регенераторов и служебной свя­зи по искусственной цепи и защиты оборудования оконечной стан­ции от опасных влияний. Данный блок рассчитан для работы на регенерационном участке затуханием 24 ... 42 дБ на полутактовой частоте 512 кГц.

Устройство дистанционного питания обеспечивает питание от одного до семи линейных регенераторов током /_д._п = 851|¹5 мА. Служебная связь может быть обеспечена на расстоянии до 50 км. Электропитание БОЛТ осуществляется от станционных источников постоянного тока с номинальным напряжением —60 В с заземлен­ным плюсом.

Промежуточная станция ПС-1024 предназначена для восстанов­ления формы и временных соотношений цифрового линейного сиг­нала в пределах регенерационного участка. Допустимое затухание регенерационного участка 24 ... 42 дБ. Напряжение питания одного регенератора ПС — 9,0 В ±5 %.

Блок БОЛТ-1024. Функциональная схема БОЛТ-1024 представ­лена на рис. 7.5. Блок окончания линейного тракта комплектуется в двух вариантах: для обслуживаемой и необслуживаемой ОС. Оба варианта содержат ячейки ВКУ, оконечного регенеративного транслятора ОРТ, местного питания МП, приемника тонального вызова ПТВ. На обслуживаемой оконечной станции в состав БОЛТ входит ячейка дистанционного питания ДП, на необслуживаемой — ячейка дистанционного шлейфа ДШ.

Ввод линейного кабеля в БОЛТ осуществляется через ячейку вводно-кабельных устройств ВКУ. Ячейка ВКУ обеспечивает: согласование входных сопротивлений аппаратуры и кабельной цепи, создание искусственной цепи, защиту аппаратуры, разделение це­пей служебной связи и дистанционного питания, дополнение зату­хания регенерационного участка, прилегающего к оконечной станции, до номинальной величины. Функции ВКУ выполняются следующими устройствами: линейными дифференциальными тран­сформаторами, устройствами защиты УЗ (разрядники и полупро­водниковые диоды), фильтром служебной связи Ф, предотвращаю­щим попадание пульсаций ДП на вход переговорного устройства, двух искусственных линий ИЛ-3 на 3 км.

Рис. 7.5. Структурная схема БОЛТ-1024

В тракте передачи сигнал от БУК, пройдя ВКУ, поступает в линию. На приеме основной сигнал с линии через ВКУ поступает в ячейку оконечного регенеративного транслятора ОРТ, где проис­ходит восстановление формы, амплитуды и временных соотноше­ний линейного сигнала. Затем последний подается в приемную часть блока БУК. Схемы ОРТ и линейного регенератора отличают­ся только отсутствием в первом элементе защиты и стабилизатора напряжения ДП и будут рассмотрены ниже. Кроме того, ОРТ имеет схему сигнализации наличия линейного сигнала, представ­ляющую собой амплитудный детектор, подключенный к контроль­ному выходу. На лицевой панели располагается светодиод «Сиг­нал», свечение которого свидетельствует о наличии линейного сигнала.

Односторонняя служебная связь по линейному тракту осущес­твляется на низкой частоте по искусственной цепи. Переговорное устройство ПУФ, расположенное в блоке СО, подключается к ис­кусственной цепи через ячейку ПТВ. В исходном состоянии ПТВ подключен для приема сигнала тонального вызова. Подключение ПУФ осуществляется нажатием кнопки на ПТВ.

Ячейки ОРТ и ПТВ питаются напряжением +9 В от преобразо­вателей местного питания. Ячейка МП снабжена местной сигна­лизацией, светодиоды «Авария — ОРТ» и «Авария — ПТВ» све­тятся при пропадании или недопустимом изменении местного пи­тания. Тумблер на лицевой панели ячейки МП обеспечивает включение питания БОЛТ. В гнездах «9В — ОРТ», «9В — ПТВ» можно измерить питающее напряжение.

Дистанционное питание осуществляется от обслуживаемой око­нечной станции по искусственной цепи согласно схеме «провод — провод». Лицевая панель ячейки ДП содержит: миллиамперметр для измерения тока дистанционного питания, тумблер для вклю­чения ДП, переключатель «1 — ПС»...«3 — 7 ПС» для выбора пределов напряжения ДП, светодиод «Авария» для индикации ава­рийного состояния цепи ДП, потенциометр «Ток ДП» для под­стройки тока ДП, дужку «±ДП» для подключения ДП к искусст­венной цепи, образованной в ВКУ.

На необслуживаемой оконечной станции вместо блока ДП ус­танавливается блок ДШ, образующий шлейф по току дистанцион­ного питания. Кроме того, при изменении полярности тока ДП соответствующее число раз ДШ передает в БУК сигнал, формиру­ющий шлейфы линейного и группового трактов. Подтверждение образования шлейфа осуществляется посылкой тонального сигна­ла частотой 512 Гц от генератора тонального вызова ГТВ, распо­ложенного в блоке ДШ.

На лицевой панели ячейки ВКУ располагаются дужки «Ли­ния — Прд» и «Линия Прм», подключающие ВКУ к парам кабеля, дужки и гнезда — Работа — Прд», «Шлейф», «Работа — Прм» для образования шлейфа по линейному сигналу и организации измерений линейного тракта.

В целом блок БОЛТ представляет собой законченную конст­рукцию, крепящуюся болтами к каркасу оконечной станции. Ли­нейный кабель распаивается непосредственно на гнезда бокса, примыкающего к ячейке ВКУ. На боковой стенке каркаса БОЛТ укреплен 30-контактный разъем, на который выведены цепи пита­ния, сигнализации, входы и выходы трактов передачи и приема.

Промежуточная станция ПС. Основное назначение ПС — ре­генерация сигнала, приходящего со смежного регенерационного участка. Структурная схема ПС представлена на рис. 7.6. Линей­ный сигнал с предшествующего регенерационного участка посту­пает на входной кабельный бокс ЛБ, укомплектованный для сое­динения линейных и станционных гнезд бокса дужками. С гнезд можно производить проверку аппаратуры ПС и "измерение пара­метров кабеля.

Пройдя через гнезда и дужки ЛБ, сигнал поступает в регене­ратор, называемый в системе ИКМ-15 усилителем линейным реге­нерационным УЛР, где осуществляется восстановление формы и временных соотношений сигнала. Регенерированный сигнал через гнезда и дужки ЛБ поступает на следующий регенерационный участок.

Рис. 7.6. Структурная схема ПС-1024 190

Блок служебной связи БСС обеспечивает подключение к ис­кусственной цепи кабеля переговорного устройства участковой служебной связи, необходимой во время пусконаладочных и ре-монтно-профилактических работ на линейном тракте. Кроме того, в БСС можно установить шлейф ДП, закоротив точки 1 и 2.

Блок телеконтроля БТК предназначен для организации шлей­фа линейного тракта. При этом выход УЛР! через искусственную линию LR соединяется с входом УЛР₂ и сигнал из тракта направ­ления А—Б возвращается на обслуживаемую ОС по тракту на­правления Б—А. Образование шлейфа происходит при подаче со­ответствующей команды с оконечной станции. Эта команда выда­ется переплюсовкой ДП, что вызывает и замыкание контактов бло­ка БТК. Цепь управления этими контактами на схеме не показана. После первого переключения и возврата в исходное состояние организуется шлейф в первом от ОС НРП, после второго переклю­чения — во втором НРП и т. д. Это дает возможность методом на­ращивания проверить работу линейного тракта с целью выявления неисправного УЛР. Одновременно со шлейфом для линейного сигнала организуется шлейф и по дистанционному питанию.

Основным элементом ПС является УЛР, структурная схема которого приведена на рис. 7.7. Цифровой сигнал с выхода око­нечной станции или предшествующей ПС (рис. 7.8, а), преодолев регенерационный участок в искаженном и ослабленном виде, пос­тупает на вход УЛР (рис. 7.8,6).

Пройдя устройство ввода линейного сигнала и защиты УВЗ, содержащее входной линейный трансформатор и элементы защиты схемы УЛР от опасных перенапряжений, линейный сигнал посту­пает на вычитающее устройство УВ, формирующее трехуровне­вый квазитроичный сигнал из двухуровневого (рис. 7.8,в). Необ­ходимость в преобразовании такого рода вызвана следующими со­ображениями.

Система передачи ИКМ-15 предназначена для работы по ка­белям КСПП, экран которых практически не создает экранирую­щего эффекта в области низких частот, из-за чего линейный сиг­нал в большой степени подвержен влиянию низкочастотных помех, вызываемых работой различных электроустановок, грозо­выми разрядами, энергия которых сосредоточена в низкочастотной области спектра.

С другой стороны, энергетический спектр однополярного двух­уровневого сигнала с элементами, «затянутыми» на тактовый ин­тервал, содержит постоянную и НЧ составляющие с высоким уров­нем, затрудняющие его регенерацию, так как при этом требуется усложнить схему усилителя-корректора регенератора. Усложнение связано с необходимостью восстановления постоянной составляю­щей сигнала и коррекции характеристики усилителя в низкочас­тотной области, при этом усилитель-корректор должен иметь от­носительно широкую амплитудно частотную характеристику, что приводит к росту уровня помех на входе решающего устройства регенератора и снижению помехозащищенности ПС.

Рис. 7.7. Структурная схема усилителя линейного регенеративного УЛР

Преобразование двоичного сигнала в квазитроичный, энергия которого концентрируется в основном в сравнительно узкой по­лосе частот относительно частоты }_г/2, позволяет подавить НЧ и ВЧ помехи, резко снижая их суммарный уровень на входе решаю­щего устройства, упростить схему усилителя-корректора. Для пре врразования двоичного сигнала в квазитроичный используется принцип, предложенный В. М. Штейном. Вычитающее устройство, содержащее линии задержки, задерживает поступающий сигнал на время одного тактового интервала и вычитает задержанный сигнал из исходного линейного сигнала.

Рис. 7.8. Временные диаграммы тракта регенерации УЛР

Преобразованный сигнал поступает на регулируемый корректи­рующий усилитель РКУ. Включение УВ в значительной степени снижает влияние НЧ искажений на линейный сигнал, тогда как ВЧ искажения, обусловленные ростом затухания кабеля с увеличени­ем частоты и ограничением полосы передаваемых частот четырех­полюсниками линейного тракта, остаются. Усилитель РКУ обес­печивает усиление с частичной компенсацией амплитудно-частот­ных искажений кабеля в области высоких частот (рис. 7.8,г). Для автоматической регулировки усиления на входе РКУ включен пе­ременный частотно-зависимый корректор ПК, затухание которого изменяется под действием устройства АРУ. В УЛР применена электрическая система АРУ, позволяющая изменять усиление РКУ в пределах ASpk = ±9 дБ от номинального значения коэффициен­та усиления 5рк=36 дБ.

Управляющее устройство АРУ содержит детектор Дет и уси­литель постоянного тока УПТ. Часть сигнала с выхода РКУ от­ветвляется на Дет, выпрямленный ток усиливается УПТ и пода­ется в диодную цепочку, входящую в состав ПК. Изменение уровня сигнала на выходе РКУ приводит к соответствующему из­менению выходного тока УПТ, что, в свою очередь, приводит к соответствующему изменению затухания ПК и изменению усиле­ния РКУ.

Применение АРУ позволило обеспечить высокую стабильность сигнала на выходе РКУ и отказаться от схемы автоматической ре­гулировки порога решающего устройства УР. Откорректирован­ный сигнал с выхода РКУ через трансформатор Тр поступает на двухполупериодный выпрямитель В]. Последний формирует после­довательность импульсов, появление которых соответствует момен­там изменения уровня входного сигнала регенератора (рис. 7,8, с?).

На решающее устройство, представляющее собой пороговую схему совпадения, поступают импульсы с В) и стробирующие им­пульсы от дифференцирующей цепи ДЦ (рис. 7.8, е) схемы такто­вой синхронизации. В случае превышения сигналом с выпрямите­ля порога стробирования УР на его выходе в моменты, соответ­ствующие моментам стробирования, появляются короткие импуль­сы, поступающие далее на вход формирующего устройства ФУ (рис. 7.8, ж), предназначенного для регенерации сигнала. Форми­рующее устройство представляет собой триггер со счетным входом (Т-триггер), изменяющий свое состояние при поступлении импуль­са со стороны УР (рис. 7.8, з).

Формируемые триггером импульсы подаются на выходной уси­литель ВУ, работающий в ключевом режиме, функцией которого является формирование им­пульсов линейного сигнала с заданными параметрами. На­грузкой ВУ служит выходной линейный трансформатор ТрВ, снабженный элементами за­щиты.

Схема тактовой синхрони­зации УЛР, обеспечивающая стробирование линейного сиг­нала, содержит в качестве входного элемента выпрями­тель В₂, куда поступает сигнал с выхода РКУ (рис. 7.9,а).

Как известно, двоичный сигнал с символами, «затяну­тыми» на тактовый интервал, и квазитроичный сигнал не со­держат в своих спектрах так­товой частоты, необходимой для синхронизации УЛР. Так­товую частоту содержит дво- ичный сигнал, имеющий за­щитные промежутки между ЭП, обладающий достаточно низким выходным со­противлением, что исключает влияние входных каскадов на доб­ротность контура выделителя тактовой частоты.

Рис. 7.9. Временные диаграммы системы тактовой синхронизации УЛР

Далее импульсная последовательность поступает на фильтр, имеющий контур, настроенный на тактовую частоту. В контуре возникают колебания с тактовой частотой, амплитуда которых зависит от числа следующих подряд импульсов. Это колебание поступает на усилитель-ограничитель УО, обеспечивающий огра­ничение амплитуды тактовой частоты, за счет чего уменьшаются фазовые сдвиги стробирующих импульсов и возрастает помехо­устойчивость УЛР. Далее тактовая частота поступает на форми­рователь, состоящий из усилителя мощности УМ, работающего в ключевом режиме и формирующего из сигнала УО последова­тельность прямоугольных импульсов со скважностью q=2 (меандр), и дифференцирующей цепи, осуществляющей дифферен­цированные сигналы УМ и выделение отрицательных импульсов. Временные диаграммы сигналов на выходе контура, усилителя-194 ограничителя и дифференцирующей цепи соответственно показаны на рис. 7.9, в, г и д.

Промежуточная станция располагается в корпусе, представ­ляющем собой стальной цилиндр, снабженный оголовьем с крыш­кой. В состав ПС входят линейные боксы и линейные регенера­ционные усилители УЛР-15. Каркас усилителя с монтажом кре­пится на крышке, снабженной контактами для подключения шлейфа и контрольными гнездами. Кроме того, на крышке разме­щаются контактные лепестки, позволяющие дублировать пайкой все разъемные соединения, а также клеммы и выходы схемы УЛР, контакты для подключения питания и сервисного оборудования.