Организация двусторонних каналов

ТЕМА 3. КаналЫ Связи

Рисунок 3.7 – Схема трансформаторной дифференциальной системы (ДС)

К ДС предъявляются требования минимального затухания в рабочих направлениях и максимального переходного затухания. Данные требования выполняются при соблюдении так называемого условия баланса ДС. Рассмотрим 2 режима работы ДС.

1. Режим, когда абонент ст. А слушает (рис. 3.8а)

Рисунок 3.8 – Эквивалентные схемы, соответствующие 1-му режиму

Условием баланса ДС в направлении 4-4 → 2-2 является равенство входного сопротивления абонентской линии и балансного сопротивления

Zвх = Zб (i₁ = i₂; Ф₁ = Ф₂; U_z2=0), (3.17)

где i₁, i₂ – токи в полуобмотках дифференциального трансформатора; Ф₁, Ф₂ – магнитные потоки создаваемые токами в сердечнике трансформатора.

Полуобмотки трансформатора наматываются таким образом, что Ф₁ и Ф₂ направленны встречно и взаимно компенсируются, т.е. на обмотках трансформатора не возникает ЭДС и энергия, подводимая к точкам 4–4, не выделяется в точках 2–2 (рис. 3.8б). При этом половина подводимой к ДС мощности выделяется на сопротивлении Zвх и поступит к абоненту, остальная рассеивается на Zб. Следовательно, рабочее затухание

а_4–1 = 10lg2 = 3дБ. (3.18)

Такая ДС называется сбалансированной в направлении 4–2.

2. Режим, когда абонент ст. А говорит (рис. 3.9)

Рисунок 3.9 – Эквивалентная схема, соответствующая 2-му режиму

Условием баланса ДС в направлении 1-1 → 3-3 является равенство входного сопротивления первой полуобмотки дифференциального трансформатора Zвх.тр = (W₁/W₂)²Z₂ и входного сопротивления направления приёма 4х проводного канала Z₄

Zвх.тр = Z₄ (i_вх = i₄; i₃ = 0; U_z3 = 0). (3.19)

Переменный входной ток i_вх создаёт в сердечнике переменный магнитный поток, вызывающий равные и однонаправленные напряжения U₀, имеющие противоположные фазы с U_z4. Поэтому U_z3 = 0 и энергия на зажимах 3–3 не выделяется.

При этом половина подводимой к ДС мощности выделяется на сопротивлении Zвх.тр и поступит на Z₂, остальная рассеивается на Z₄. Следовательно, рабочее затухание

а_1–2 = 10lg2 = 3дБ. (3.20)

Такая ДС называется сбалансированной в направлении 1–3.

Однако на практике сопротивление Z₃ Zвх. Процесс прохождения сигналов в несбалансированной ДС от зажимов 4–4 к 2-2 показан на рис. 3.10.

Рисунок 3.10 – К анализу работы несбалансированной ДС

Сигнал проходит от зажимов 4-4 к зажимам 1-1, претерпевая затухание a_4-1, затем из-за несогласованного подключения ДС к линии часть энергии отражается от зажимов 1-1 и, претерпевая затухание а_1-2, поступает на зажимы 2-2. В соответствии с этим

a_4-2 = a_4-1+а_отр+a_1-2, (3.21)

где а_отр - затухание отражения.

Так как коэффициент отражения равен

К_отр = |U_отр/U_пад| = |(Zвх-Zб)/(Zвх+Zб)|, то a_отр= - 201g К_отр.

Следовательно, переходное затухание

a_4-2=201g|(Zвх + Zб)/(Zвх - Zб)|+6дБ. (3.22)

На практике a_4-2» 20 … 40 дБ.