Параметры канальных фильтров

Исходя из вышесказанного обоснуем характеристики затухания канальных полосовых фильтров , используемых в аппаратуре, на примере работы фильтра л-го канала первичной стандартной группы (рис. 10.18). Учтем, что каждый из канальных ПФ выделяет боковую полосу частот, расположенную ниже соответствующей канальной несущей , причем , = 4 кГц. В пределах полосы пропускания затухание ПФ мало, а вне ее — возрастает, принимая соответственно значения А₁ и А ₂ для верхних и нижних частот в полосе задерживания (см. характеристику ).

Из рис. 6.18 видно, что при малом значении затухания А1 верхняя боковая полоса (ВВП) спектра канала будет попа дать в полосу пропускания -го канала. В этом канале появится помеха в виде переходного (из канала) инвертированного сигнала, т.е. невнятная помеха. Такое же действие будет оказывать и -й канал на канал.

Полосовой фильтр -го канала должен подавлять также продукты преобразования, совпадающие по частоте с полосой -го канала. Такие продукты образуются потому, что подводимый к канальному преобразователю передачи абонентский сигнал может содержать компоненты, частоты которых превыша Попадая в -й канал, эти продукты после обратного преобразования на ют 4 кГц.

приемной стороне проявляются в виде невнятных помех. Мощность высокочастотных составляющих в исходном сигнале (с частотами более 4 кГц) существенно меньше, чем мощность в основной полосе частот (0,3—3,4 кГц). Соответственно и мощность продуктов канала, попадающая в полосу частот . -го канала, намного меньше, чем мощность продуктов канала в полосе частот -го канала.

Рис. 10.18

Отсюда следует, что при равных мощностях переходных помех от канала в и -й каналы требуется обеспечить затухание. существенно меньшее, чем . Однако, как показывает практика, ПФ с несимметричными характеристиками затухания не имеют преимуществ по количеству элементов, хотя и более трудоемки в расчете и настройке. Поэтому обычно используют ПФ с симметричными характеристиками, при этом берут .

Для обоснования допустимой величины примем, что для -го канала уровень мощности полезного сигнала равен . Уровень мощности переходной помехи в этом канале определяется уровнем мощности сигнала в -м канале , уменьшенным на величину: . Если принять, что , то тогда защищенность в (л+1)-м канале от переходной помехи соседнего л-го канала будет равна . Как правило, нормируется только суммарная защищенность.обусловленная влиянием всех видов помех, попадающих в данный канал в процессе индивидуального и группового преобразования, а также при прохождении через линейный тракт (подробнее см. параграф 9.7). Полагают, что доля мощности рассматриваемой переходной помехи индивидуального преобразования относительно полной мощности помех в канале составляет величину При этом учитывают, что переходная помеха возникает и на стороне приема, а также в каждом транзитном пункте по тональной частоте, число которых может быть . В результате приходим к выражению

Для типовой гипотетической линии, которая имеет длину 2500 км и содержит два переприемных пункта по ТЧ, допускается , а относительная доля помех от индивидуального оборудования (канальных фильтров) [11,16]. Подставляя эти величины в (9.1), получим . Эта величина и является нормативной при расчете канального ПФ.

Среднее значение затухания в полосе пропускания для канальных LC-фильтров, как правило, не превышает 10 дБ. И хотя эта величина может меняться от фильтра к фильтру, в таких пределах она не является критичной и не нормируется. Некоторые типы ПФ, например ПМФ, ПАВ-фильтры, имеют = 20—30 дБ. В таком случае необходимо использовать усилитель для компенсации этого затухания. Обычно применяется однокаскадный усилитель, который размещается непосредственно на входе фильтра и одновременно выполняет роль согласующего устройства.

Одним из важнейших параметров канального ПФ является допустимая неравномерность затухания фильтра в полосе пропускания . Именно она определяет частотную характеристику сквозного канала ТЧ, которая нормируется величиной . При хорошей повторяемости частотных характеристик канальных ПФ их неравномерности суммируются, и тогда

(10.25)

При случайном суммировании частотных искажений (плохой повторяемости частотных характеристик в полосе пропускания) получим

(10.26)

Обычно , тогда из этих выражений следует, что величина составляет десятые доли децибела. Обеспечение такого значения требует точного электрического расчета, тщательного подбора элементов и хорошо отработанной методики настройки.

Фазо-частотные искажения в каналах ТЧ в основном определяются канальными фильтрами. Эти искажения мало влияют на качество передачи разговорных сигналов.

Групповое время задержки вычисляется по формуле , где — фазо-частотная характеристика канала (фильтра). На рис. 9.19 приведена типовая характеристика ГВЗ для сквозного канала ТЧ. Полосовые канальные фильтры, используемые в современной аппаратуре МСП, изготовляются такими, чтобы вносимое ими отклонение ГВЗ по отношению к ГВЗ на частоте 1,9 кГц

было: на частоте 0,4 кГц — менее 2 мс, на частоте 3,3 кГц — менее 1,3 мс и в полосе частот 0,8 - 3 кГц — менее 0,6 мс.

Рис. 10.19

При такой характеристике ГВЗ с запасом удовлетворяются требования по качеству передачи телефонных сигналов и низкочастотных сигналов в системах передачи дискретной информации (ПДИ). Для более высокоскоростных систем ПДИ необходимо применять фазокорректирующие устройства, которые входят в состав аппаратуры ПДИ.

Литература:

Осн. 1. [ 249-264 ]

Доп. 1. [ 240-244 ]

Контрольные вопросы

1.Классификация электрических фильтров.

2.Параметры канальных фильтров.

3.Параметры направляющих и линейных фильтров.

4.Типовые схемы и параметры LC-фильтров.

5. Параллельная работа фильтров.

Лекция 11. ПРИНЦИП АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛЕНИЯ