ПРЕДИСЛОВИЕ

Многоканальные системы передачи являются важным звеном Еди­ ной автоматизированной сети связи страны (ЕАСС), образуя пер­ вичную сеть связи. По каналам, образованным с помощью этих систем, передаются различные сигналы электросвязи, которые со­ здаются во вторичных сетях: телефонных, телеграфных, передачи данных, передачи газет, передачи сигналов звукового и телевизи­ онного вещания. Поэтому специалисты, обслуживающие вторичные сети, должны знать общие принципы построения многоканальных систем передачи и, прежде всего, способы организации, а также характеристики каналов мнргоканальных систем передачи. В на­ стоящее время многоканальные системы передачи используются для магистральной, внутризоновой и местной (СТС и ГТС) связи. В связи с бурным развитием цифровой техники появились и интен­ сивно развиваются цифровые многоканальные системы передачи (ЦСП). Использование ЦСП, помимо решения традиционных за­ дач техники многоканальной связи, создает предпосылки внедре­ ния цифровых коммутационных устройств и создания интеграль­ ных систем связи.

Настоящий учебник написан в соответствии с программой по курсу «Многоканальная электросвязь и РРЛ» для студентов спе­ циальности 0702 «Автоматическая электросвязь» электротехниче­ ских институтов связи.

Учебник содержит разделы, в которых излагаются основные принципы построения многоканальных систем передачи с частот­ ным и временным разделением каналов, рассматриваются вопро­ сы передачи сигналов по каналам и трактам многоканальных си­ стем передачи, формулируются требования к каналам передачи. Приводятся краткие характеристики систем передачи для местных сетей. Уделено внимание вопросу построения линейного тракта оптических систем передачи. При составлении учебника было уч­ тено, что этому курсу предшествует изучение курсов «Теория ли­ нейных электрических цепей», «Теория нелинейных электрических цепей», «Теория передачи сигналов» и «Электронные приборы».

ВВЕДЕНИЕ

Непрерывный и все ускоряющийся рост материального производ­ ства, прогресс в области науки и техники, создание координаци­ онных и вычислительных центров и все возрастающий культур­ ный уровень населения ведут к быстрому увеличению объема ин­ формации, передаваемой средствами связи. Можно сказать, что успешная деятельность современного общества невозможна без обмена информацией.

Любая информация передается от передатчика к приемнику через физическую среду с помощью технических устройств. Та­ кой средой могут быть кабель, радиорелейные линии, оптиче­ ский кабель, воздушные линии и др. Наибольшее распростране­ ние получили кабельные и радиорелейные линии, а в последнее время начал использоваться оптический кабель.

Относительно высокая стоимость линейных сооружений и ка­ беля обусловливает необходимость их наиболее эффективного ис­ пользования, что осуществляется с помощью систем передачи (СП). Последние обеспечивают высококачественную и надежную передачу по одной цепи большого числа однородных или разно­ родных сигналов электросвязи практически на любые расстояния (телефонных, видеотелефонных, телеграфных, факсимильных и измерительных сигналов, текста центральных газет, сигналов дис­ кретной информации и телеуправления в автоматизированных си­ стемах управления).

Создание высокоэффективных систем передачи является ос­ новной задачей техники многоканальной электросвязи. Использо­ вание методов многоканальной электросвязи при построении си­ стем передачи позволяет организовать большое число одновре­ менно действующих каналов передачи, практически независимых друг от друга. Основным типовым каналом является канал то­ нальной частоты (ТЧ). Другие типы каналов образуются путем объединения того или иного числа каналов ТЧ. Например, путем объединения 12 каналов ТЧ образуется первичный широкополос­ ный канал, а канал для передачи звукового вещания организуется путем объединения двух или трех каналов ТЧ. Важно отметить, что электрические характеристики различных типов каналов уни­ фицированы независимо от того, с помощью какой системы пе­ редачи они создаются.

Возможны различные методы построения систем передачи, т. е. различные методы образования каналов и трактов, завися­ щие от вида направляющей среды и свойств передаваемого сиг-

нала. В настоящее время используются системы передачи с ча­ стотным (ЧРК) и временным (ВРК) разделением каналов. Ши­ рокое распространение получили СП с разделением каналов по частоте. Однако за последние два десятилетия серьезным конку­ рентом этих систем передачи стали цифровые системы, в которых все сигналы преобразуются в цифровую форму и передаются по линии методом временного разделения.

Разработка и промышленное изготовление аппаратуры много­ канальных систем передачи начались в 20-х годах. Созданная за годы первых пятилеток аппаратура систем передачи с ЧРК дала возможность начать строительство магистралей связи, в основном воздушных. В конце 40-х, начале 50-х годов были разработаны системы передачи на 24 и 60 каналов с использованием симмет­ ричного кабеля. Важным этапом на пути увеличения числа ка­ налов систем передачи и расширения возможности одновременной передачи большого количества информации различного вида яви­ лась разработка систем передачи на 1920 и 3600 каналов с ис­ пользованием коаксиального кабеля. Параллельно с кабельными системами передачи создавались радиорелейные системы переда? чи с большой пропускной способностью. В 60-х годах появились и широко используются в настоящее время радиорелейные систе­ мы передачи через искусственные спутники Земли (ИСЗ). В 70-х годах начали широко внедряться цифровые системы передачи. Примерно в это же время начали разрабатываться волоконно-оп­ тические системы передачи.

Кабельные и радиорелейные системы передачи нашли приме­

оружений сельской и городской сетей.

Единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС) страны призна­ на обеспечить потребность народного хозяйства и населения в бы­ строй и надежной передаче все возрастающих потоков информа­ ции с помощью любых сигналов электросвязи. С этой целью будет создана единая сеть каналов нескольких стандартных типов, око­ нечная аппаратура и линии передачи будут эксплуатироваться по единой системе, а качество всех каналов одного типа будет соот­ ветствовать единым нормам. При этом все соединения на сети, кон­ троль и управление системой будут осуществляться автомати­ чески.

Единая автоматизированная сеть связи состоит из первичной и вторичной сетей. Все вторичные .сети нашей страны строятся на основе первичной сети. Первичной сетью называется совокупность сетевых узлов, сетевых станций и линий передачи, образующая сеть типовых сетевых каналов и трактов. Сетевой узел — это комплекс технических средств, обеспечивающий организацию, транзит и пе­ реключение типовых групповых трактов и каналов. Сетевая стан­ ция— это комплекс технических средств, обеспечивающий органи­ зацию типовых групповыхтрактов и каналов и предоставление их вторичным сетям.

Первичная сеть ЕАСС подразделяется на магистральную, вну­ тризоновую и местную. Местная первичная сеть ограничивается территорией города или сельского района. Внутризоновая первич­ ная сеть ограничивается территорией, совпадающей с зоной теле­ фонной нумерации, и обеспечивает соединение между собой типо­ вых каналов местных сетей этой зоны. Магистральная сеть связы­ вает внутризоновые сети в единую сеть. Максимальная протяжен­ ность каналов местной сети — 200, внутризоновой сети— 1400 в магистральной сети — 12 500 км.

В качестве направляющей среды на первичной сети использу­ ются симметричные, коаксиальные и оптические кабели, воздушные линии, радиорелейные линии прямой видимости, тропосферные радиорелейные линии и ИСЗ.

Наиболее широкое распространение на первичной сети в на­ стоящее время получили системы передачи с ЧРК, однако на местных и внутризоновых сетях они интенсивно вытесняются циф­ ровыми системами передачи с импульсно-кодовой модуляцией. Эти системы передачи обладают большей помехоустойчивостью, воз­ можностью регенерации сигналов, что существенно уменьшает на­ копление помех и искажений, и позволяют применять в аппара­ туре элементы современной микроэлектроники. Однако при од­ ном и том же числе каналов они требуют более широкой полосы частот по сравнению с системами передачи с ЧРК. Это обсто­ ятельство усложняет их применение на магистральной сети.

В настоящее время продолжается дальнейшее усовершенство­ вание кабельных и радиорелейных систем передачи, разрабаты­ ваются как аналоговые, так и цифровые системы передачи боль­ шей канальности, создается цифровая радиорелейная система пе­ редачи, которая будет работать в миллиметровом диапазоне. Про­ водятся интенсивные исследования в области использования опти­ ческих кабелей на магистральной сети.

Следует отметить, что волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) имеют ряд существенных достоинств по сравнению с ис­ пользуемыми сейчас кабелями, что обусловливает перспектив­ ность широкого применения оптического кабеля на первичной се­ ти. К этим достоинствам относятся высокая помехоустойчивость, нечувствительность к внешним электромагнитным полям, практи­ чески отсутствие линейных переходов между отдельными волокна­ ми, значительно большая широкополосность, малые масса и га­ баритные размеры. Кроме того, ожидается, что при массовом про­ изводстве кабеля его стоимость будет относительно невелика. Внедрение этого кабеля повысит технико-экономические показате­ ли сети связи. В настоящее время осуществляется первый этап использования ВОЛС. С их помощью обеспечивается организация пучков соединительных линий большой емкости между АТС.

По мере совершенствования параметров стекловолокна ВОЛС будут широко применять на внутризоновых и магистральной се­ тях. Волоконно-оптические системы передачи для этих сетей на­ ходятся в стадии разработки и опытной эксплуатации.

1. МНОГОКАНАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА СИГНАЛОВ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

1.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛОВ

Современные многоканальные системы передачи должны обеспе­ чивать передачу различных сигналов: телефонных, телеграфных, факсимильных, передачи данных, звукового вещания, телевизион­ ного вещания, телеметрии и телесигнализации. Эти сигналы яв­ ляются случайными функциями времени, т. е. случайными про­ цессами. Достаточно полно описать случайный процесс позволяют многомерные плотности вероятности, нахождение которых пред­ ставляет чрезвычайно сложную и трудоемкую задачу. Однако для решения ряда практических задач в таком полном описании сиг­ нала нет надобности. Для выяснения соотношения между харак­ теристиками сигнала и свойствами канала, например, достаточно знать такие более простые характеристики сигналов, как динами­ ческий диапазон, длительность существования и ширина спектра частот.

Динамическим диапазоном сигнала называется отношение наи­ большей мгновенной мощности сигнала Ртах к той наименьшей Ртгп, которую необходимо отличать от нуля при заданном каче­ стве передачи. Эта характеристика сигнала определяет пределы изменения мгновенной мощности сигнала. Обычно динамический

диапазон выражают в логарифмических единицах, т. е. Д с =

р

= 10 lg —— Динамический диапазон телефонного (речевого)

PmUг

сигнала не превышает 40 дБ, факсимильного сигнала для полу­ тонового изображения — 25 дБ, сигнала телевизионного веща­ ния — 40 дБ. Наибольший динамический диапазон, равный 75 дБ, имеет сигнал звукового вещания при передаче симфонической му­ зыки. Следует отметить, что для телеграфных сигналов и сигна­ лов передачи данных, мощность которых постоянна, понятие ди­ намического диапазона неприменимо.

Длительность сигнала определяется интервалом времени, в те­ чение которого он существует. Чем меньше длительность сиг­ нала, тем меньшее время для его передачи будет занят канал.

Сигналы электросвязи, непрерывные и дискретные, являются непериодическими функциями времени. Таким сигналам соответ­ ствует сплошной спектр, т. е. спектр, содержащий бесконечно большое число составляющих. Однако всегда можно указать диа­ пазон частот, в пределах которого сосредоточена основная энер­ гия сигнала. Этим диапазоном и определяется ширина спектра частот сигнала.

Для улучшения экономических показателей систем передачи спектр сигнала необходимо ограничивать. Это ограничение долж-

но осуществляться без заметного ухудшения качества. Как пока­ зали экспериментальные исследования, спектр телефонного сигна­

достаточна для обеспечения требуемой разборчивости и естествен­ ности звучания. При сужении спектра сигнала звукового веща­ ния до 50 10 000 или 50 6400 Гц, что часто встречается на практике, восприятие музыки несколько ухудшается.

Ширина спектра частот телеграфного сигнала и сигнала пере­ дачи данных (0—Ртах) зависит от длительности импульса, т. е. скорости передачи. Частота Fmax определяется КЗК Fmax— 1,5 В, где В — скорость передачи сигнала в бодах. Это соотношение вы­ брано из условия возможности воспроизведения импульса на при­ еме. Скорость передачи телеграфных сигналов составляет 50...

200 Бод, а сигналов передачи данных до 200 Бод при низкоско­ ростной, до 9600 Бод при среднескоростной и до сотен килобод при высокоскоростной передаче. В соответствии с этими скоростя­ ми изменяется и ширина спектра частот сигнала.

Необходимая ширина полосы частот факсимильного сигнала (0—Fmax) определяется требуемой четкостью изображения на при­ еме. Частота Fmax зависит от характера передаваемого изображе­ ния, скорости (и) и шага (б) развертки и определяется как Fmax—

Для используемых факсимильных аппаратов Fmах не превышает 1465 Гц. Важнейшим видом факсимильной связи является переда­ ча изображений центральных газет в областные и республиканские центры, где они печатаются. При использовании для этой цели аппаратуры «Газета-2» Fmax= 180 кГц.

Ширина спектра сигнала телевизионного вещания определяет­ ся требуемой четкостью воспроизведения мелких деталей и рез­ ких границ в изображении. При стандарте в 625 строк, принятом в Советском Союзе, верхняя частота спектра телевизионного сиг­ нала составляет 6 МГц, а нижняя — 0 Гц. Таким образом, шири­ на спектра частот сигнала телевизионного вещания составляет 0 Гц ... 6 МГц.

1.2. УРОВНИ ПЕРЕДАЧИ

Оценка количественных соотношений между мощностями, на­ пряжениями или токами сигналов обычно производится в относи­ тельных единицах, выраженных в логарифмической форме и на­ зываемых уровнями передачи соответственно по мощности, напряже­ нию и току. Использование логарифмической формы позволяет:

упростить математические операции (заменить умножение, воз­ ведение в степень и деление сложением и вычитанием),

использовать для построения частотных зависимостей диаграм­ мы Боде и непосредственно применять выражения для передаточ­ ных функций электрических цепей,

объективно судить о восприятии некоторых сообщений (слух и зрение человека имеют логарифмическую характеристику чув­ ствительности).

Логарифмические единицы, вычисленные по основанию десятич­ ного логарифма, называются децибелами (дБ), а вычисленные по основанию натурального логарифма — неперами (Нп). В настоя­ щее время для расчетных соотношений используются децибелы.

Уровни передачи по мощности, напряжению и току определя­

уровню передачи по напряжению или току. Однако между ними легко устанавливается взаимозависимость, если известны сопро­ тивления Zx и Z0, на которых выделяется соответствующая мощ­ ность Рх и Ро. Действительно,

ПрИ Zx—Zo PM—ри—PT.

Если измеряемые величины мощности, напряжения или тока отнесены соответственно к величинам 1 мВт, 0,775 В и 1,29 мА, т. е. Ро= 1 мВт, U0 = 0,775В и / о=1,29 мА, то уровни называют абсо­ лютными. Если эти уровни определяются при сопротивлении 600 Ом, то Рм=рн=Рт, что объясняется выбором исходных вели­ чин: 1,29 мА-0,775 В = 1 мВт и 0,775 В/1,29 мА=600 Ом.

Если величины мощности, напряжения и тока в рассматрива­ емой точке равны исходным, т. е. Рх= 1 мВт, Ux= 0,775 В и 1Х= = 1,29 мА, то уровни называют нулевыми абсолютными.

Абсолютный уровень мощности, напряжения или тока, рекомен­ дованный для измерения трактов или каналов, называется изме­ рительным уровнем.

Если уровень в рассматриваемой точке тракта определяется по отношению к величинам мощности, напряжения или тока, установ­ ленным в точке, принятой за начало тракта, то уровень передачи называется относительным и измеряется соответственно в дБом,

дБон, дБот. Относительные уровни равны разности абсолютных уровней в точках измерения и начальной:

1.3. ВИДЫ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ

Для удовлетворительной передачи и приема сигналов необхо­ димо, чтобы их динамический диапазон и ширина полосы частот соответствовали динамическому диапазону и ширине эффективно передаваемой полосы частот канала. Поскольку у различных сиг­ налов эти характеристики сильно отличаются, то воспользоваться одним типом канала для передачи любого сигнала не представ­ ляется возможным. Необходим некоторый набор типовых каналов с различными эффективно передаваемыми полосами частот. Эф­ фективно передаваемой полосой частот канала называется полоса

которую допустимую величину.

В качестве основного типового канала принят канал с эффек­ тивно передаваемой полосой частот 300 3400 Гц, соответствующей ширине полосы частот телефонного сигнала. Выбор этой полосы объясняется тем, что большая часть каналов систем передачи ис­ пользуется для передачи телефонных сигналов. Параметры кана­ ла выбраны так, чтобы по нему можно было передавать факси­ мильные и телеграфные сигналы и сигналы передачи данных со скоростью до 9600 Бод включительно. Такой канал называется каналом тональной частоты (канал ТЧ).

Канал с эффективно передаваемой полосой частот, достаточ­ ной для передачи сигналов звукового вещания, создается путем объединения спектров двух или трех каналов ТЧ.

Для передачи газет и высокоскоростной передачи данных ор­ ганизуются следующие типовые широкополосные каналы:

первичный широкополосный канал с эффективно передавае­ мой полосой частот 65 103 кГц;

вторичный широкополосный канал с эффективно передаваемой полосой частот 330 ... 530 кГц;

третичный широкополосный канал с эффективно передаваемой полосой частот 900 1900 кГц и др.

Эти каналы образуются на базе типового преобразовательного оборудования первичных, вторичных и третичных групп, занима-

Ю

исходные индивидуальные сигналы ct , c*r(t), которые долж­ ны передаваться по типовым каналам, преобразуются устройства­ ми— модуляторами М\, ..., MN в канальные сигналы

, Utf(t). В устройстве объединения УО канальные сигналы объ­ единяются, образуя групповой сигнал u(t). Промежуточные стан­ ции ПМ обеспечивают увеличение дальности передачи сигналов. На приемной оконечной станции с помощью разделяющего устрой­ ства РУ осуществляется выделение канальных сигналов из груп­ пового сигнала, которые преобразуются устройствами — демоду­ ляторами ДМ \,..., ДМлг в исходные сигналы сi (t),..., cN(t).

Следует отметить, что исходный сигнал, получаемый на прием­ ной станции, несколько отличается от аналогичного сигнала на пе­ редаче. Причиной этих отличий являются искажения, вносимые каналом передачи, и помехи, воздействующие на сигнал. Жела­ тельно, чтобы эти отличия не превышали допустимых.

Преобразование исходного сигнала на передающей оконечной станции необходимо для того, чтобы каждому канальному сигна­ лу сообщить некоторые отличительные признаки, наличие которых позволит на приемной оконечной станции разделить сигналы по соответствующим приемникам.

При построении многоканальных систем передачи преимуще­ ственно используются частотный и временной способы разделе­ ния. При частотном способе разделения за каждым каналом в ли­ нии передачи закрепляется определенный спектр частот. Поэтому преобразователи передающей оконечной станции должны сместить частотные полосы исходных сигналов в частотные полосы, кото­ рые отводятся для передачи по тому или иному каналу. Это сме­ щение может быть осуществлено с помощью амплитудной, частот­ ной или фазовой модуляции. Несущие частоты надо выбирать та­ кими, чтобы спектры частот канальных сигналов не перекрывались.

Упрощенная структурная схема многоканальной системы пере­ дачи с частотным разделением каналов приведена на рис. 1.2. Ка­ налы многоканальной системы передачи в основном используются для передачи однородных сигналов (например, телефонных), ча­ стотные полосы которых можно считать совпадающими. Поэтому на рис. 1.2 полосы частот исходных сигналов приняты одинаковы­ ми (Fmin ••• Fmax) •

Исходные сигналы, поступающие в канал, модулируют несу­ щие частоты /нь —, fttN, что осуществляется модуляторами М\,

..., MN. Формирование канальных сигналов выполняют полосовые фильтры ПФ\...... ПФк, которые подавляют все побочные продук­ ты модуляции, не нужные для передачи. Выделенные фильтрами

ся (рис. 1.3). Канальные сигналы объединяются и образуют груп­ повой сигнал, полоса частот которого равна f i ... /#.

Ширина полосы частот канальных сигналов Af в общем случае может отличаться от ширины полосы частот исходного сигнала AF, а именно A f^A F . Желательно, чтобы Af=AF, так как в этом случае при заданном числе каналов N ширина спектра груп­ пового сигнала минимальна, что позволяет увеличить экономиче­ скую эффективность системы передачи.

На приемной оконечной станции канальные сигналы выделяют­ ся из группового сигнала при помощи полосовых канальных филь­ тров П Ф и..., Г1Фц. Для получения исходных сигналов канальные сигналы подаются на демодуляторы ДМ \,..., ДМц. Если несущие частоты на выходе модуляторов передающей оконечной станции будут подавлены, то на демодуляторы кроме канальных сигналов должны быть поданы несущие частоты (/нь ..., UN )- Фильтры ниж­ них частот ФНЧ выделяют исходный сигнал, внося большое зату­ хание в высокочастотные составляющие сигнала, появившиеся в процессе демодуляции.

Для полного разделения канальных сигналов необходимо, что­ бы характеристики полосовых фильтров ПФ \,..., ПФщ были иде­ альными. Так как у реальных фильтров крутизна нарастания за­ тухания ограничена, то между каналами могут возникнуть пере­ ходные помехи. Для уменьшения их до допустимых значений ме­ жду спектрами канальных сигналов вводятся защитные частотные интервалы Д/Защ (рис. 1,3). Например, при передаче разговорных сигналов защитный частотный интервал составляет 0,9 кГц.

При временном способе разделения каналов по цепи передают­ ся периодические последовательности очень коротких импульсов, амплитуды которых равны величинам мгновенных значений ка­ нальных сигналов. После импульса первого канала передается

На рис. 1.5 показаны временные диаграммы формирования ка­ нальных и группового АИМ-сигналов системы передачи с ВРК.

Необходимо отметить, что между каналами системы передачи с ВРК вследствие ограничения полосы пропускания линии пере­ дачи могут возникнуть взаимные переходные помехи. Для умень­ шения их между канальными импульсами вводятся защитные вре­ менные интервалы Т3. Системы передачи с ВРК и АИМ имеют низ­ кую помехоустойчивость, поэтому АИМ используется обычно в первой ступени преобразования этих систем, а в последующей сту­ пени применяются более помехоустойчивые виды модуляции — ИКМ или ФИМ.

В зависимости от типа направляющей среды многоканальные системы передачи, использующие методы частотного или времен­ ного разделения каналов, подразделяются на проводные и радиосис­ темы передачи. Направляющей средой проводных систем переда­ чи могут быть оптические, коаксиальные и симметричные кабели или воздушная линия.

Оптический кабель обычно состоит из ряда отдельных оптиче­ ских и армирующих волокон, покрытых общей защитной оболоч­ кой. Передача электромагнитных волн осуществляется по опти­ ческим волокнам, которые являются диэлектрическими волново­ дами. Для изготовления оптического волокна используют синте­ тическое кварцевое стекло, многокомпонентные силикатные стекла или прозрачные полимеры. Синтетическое кварцевое стекло высо­ кой чистоты, обладающее малыми потерями на поглощение и рас-

ности, так как при этом проще реализация аппаратуры. Оптиче­ ская несущая создается в источниках излучения, в качестве ко­ торых могут быть использованы светодиоды, суперлюминесцентиые диоды и лазеры. В приемнике излучения оптические волны преобразуются в электрический сигнал. В качестве приемников излучения применяются лавинные фотодиоды или фотоэлектрон­ ные умножители.

Пропускная способность оптических систем передачи зависит от типа волокна. При использовании светодиодов, излучающих волны длиной 0,82... 0,85 мкм, пропускная способность не пре­ вышает 100 Мбит*с-1.

В последние годы во всех странах исследуется возможность

ля до 0,5 дБ,/км и значительно повысить пропускную способность оптических систем передачи. Снижение затухания оптического ка­ беля позволит увеличить длину регенерационного участка до 40... 50 км, что открывает широкие возможности применения оп­ тических систем передачи на магистральной сети.

В настоящее время оптические системы передачи используются на местных сетях для передачи различных видов информации.

Коаксиальные кабели типа КМ-4, содержащие четыре коакси­ альные пары нормального диаметра, и КМ-8/6, содержащие во­ семь коаксиальных пар нормального диаметра и шесть пар мало­ го диаметра, являются основной направляющей средой для си­ стем передачи магистральной сети, а малогабаритный кабель МКТ-4 — для систем передачи внутризоновых сетей. Высокая за­ щищенность от внешних помех, обусловленная экранирующим действием внешнего проводника коаксиальной пары и увеличи­ вающаяся с ростом частоты, позволяет использовать коаксиаль­ ный кабель в широком диапазоне частот. Можно считать, что экранирующий эффект проявляется достаточно резко с частоты порядка 60 кГц. Поэтому в системах передачи, использующих в качестве направляющей среды коаксиальный кабель, нижняя гра­ ничная частота линейного спектра выбирается равной или выше 60 кГц. Верхняя граничная частота определяется числом кана­ лов в системе передачи. При этом необходимо иметь в виду, что значение верхней граничной частоты определяет технико-экономи­ ческие показатели системы передачи.

Использование коаксиальных кабелей КМ-4 и КМ-8/6 позво­ ляет организовать мощные пучки каналов тональной частоты и в случае необходимости передачу телевизионных программ. Пере­ дача сигналов во встречных направлениях осуществляется по двум коаксиальным парам одного кабеля.

На магистральной сети с использованием коаксиальных кабе­ лей среднего размера (2,6/9,4 мм) работают системы передачи с ЧРК К-3600, К-1920П, создается система передачи К-10800, при­ менение которой будет определяться тенденциями развития сети. Выделение и введение групп каналов на обслуживаемых проме­

зоновой и местной сетях. Передача сигналов по ним осуществля­ ется в диапазоне метровых (10 1 м), дециметровых (100 10см) и сантиметровых волн. Эти волны занимают спектры частот 30

...300 МГц, 300... 3000 МГц и 3...30 ГГц соответственно. Преиму­ ществом этих диапазонов является широкополосность, т. е. воз­ можность одновременной работы большого числа станций с прак­ тически одинаковыми условиями распространения. Кроме того, каждая из этих станций может работать в широком диапазоне ча­ стот, обеспечивая тем самым большую пропускную способность и возможность применения помехоустойчивых методов модуляции.

Дециметровые и сантиметровые волны не отражаются от ионо­ сферы и плохо огибают препятствия. Практически они распростра­ няются в пределах прямой видимости между антеннами станций, что ограничивает дальность связи. Для ее увеличения использу­ ется ретрансляция сигналов, т. е. прием, усиление и передача (из­ лучение) сигналов в направлении соседних станций. Радиорелей­ ная линия, представляющая собой цепочку приемопередающих станций, антенны которых расположены на расстоянии прямой ви­ димости, называется радиорелейной линией прямой видимости.

Передачу сигналов на расстояния, большие прямой видимости, позволяют осуществить тропосферные радиорелейные системы пе­ редачи, использующие диапазон частот 0,3 ... 5 ГГц. В этих систе­ мах расстояние между приемопередающими станциями достигает сотен километров. Увеличение дальности распространения осуще­ ствляется за счет рассеяния энергии и отражения радиоволн неод­ нородностями структуры тропосферы, вызванными вихревыми дви­ жениями потоков воздуха с различными температурой, влажно­ стью и давлением. Однако рассеяние уменьшает направленность передачи, поэтому на таких линиях применяют мощные передат­ чики, большйе размеры антенн и приемники с высокой чувстви­ тельностью. Особенности распространения радиоволн при дальней тропосферной связи не позволяют организовывать большие пучки каналов. Обычно число каналов не превышает 120.

Еще большую дальность позволяют получить спутниковые си­ стемы передачи, в которых в качестве ретрансляторов используют искусственные спутники Земли. Условия распространения радио­ волн в данном случае не препятствуют организации большого чи­ сла каналов и передачи сигналов телевизионного вещания.

Особенностью спутниковых систем передачи является необхо­ димость слежения антеннами земных станций за спутником. С этой целью в состав аппаратуры земных станций вводятся специ­ альные устройства наведения.

Использование спутниковых систем передачи непрерывно воз­ растает, поскольку они позволяют охватить связью огромные тер­ ритории.

Любой электрический сигнал при прохождении через направ­ ляющую среду (кабель, воздушную или радиорелейную линию) претерпевает затухание. Это затухание растет с увеличением рас­ стояния, на которое необходимо передать сигнал. Поэтому уро­