Переходные устройства

Структура организации группового канала ОТС определя­ется прежде всего эксплуатационными параметрами, к которым отно­сятся протяженность и границы диспетчерского участка, количество включаемых в него промежуточных пунктов, месторасположение рас­порядительной станции. Иногда нельзя организовать оперативно-технологическую связь только по одному 2-проводному каналу ТЧ, например, когда в него требуется включить более двух двусторонних усилителей или если диспетчерский участок удален от распорядительной станции на значи­тельное расстояние. В таких случаях применяют 2- и 4-проводные каналы ТЧ. В пунктах соединения этих каналов устанавливаются переходные устройства. На рис.3.22 при­ведены три основных варианта построения групповых каналов с пе­реходными устройствами ПУ. Первый вариант (рис. 3.22, а) приме­няют при удалении основного группового канала ТЧ от распоряди­тельной станции PC, и групповой канал подключается к ней по обходному каналу ТЧ через ПУ. Распорядительная станция и переходное устройство подключены к обходному каналу через систему передачи (СП). Второй вариант (рис. 3.22, б) характерен для случаев деления групповых каналов на участки по эксплуатационным или расчетным сообра­жениям (если в групповой канал по расчету требуется включить более двух усилителей). Третий вариант (рис. 3.22, в)относится к случаю расположения распорядительной станции PC внутри диспетчерского участка. Мо­гут быть и другие варианты применения ПУ.

Принцип действия ПУ поясняется рисунком 3.23. В состав ПУ входят распределитель направления Р типа РН-5 и два двухпроводных окон­чания Д01 и Д02. Распределитель выполнен по схеме, приведенной на рис. 3.18, и имеет пять сторон. Стороны 1 и 2 предназ­начены для подключения двух двухпроводных окончаний Д01 и Д02. Стороны 3 и 4 служат для подключения двух 4-проводных каналов ТЧ. Сторона 5 ис­пользуется для каскадного соединения двух переходных устройств. На входах 1, 2, 3 и 4 распределителя уровень сигнала +4 дБ, а на выходах —13 дБ. На входе и выходе 5 можно иметь уровни соответ­ственно +4 и —13 дБ, а также —3,5 и +3,5 дБ. Последние значения уровней соответствуют соединению двух переходных устройств.

Двухпроводное окончание содержит устройство управления голо­сом УУГ, электронные ключи К_Пер в цепи передачи и К_Пр в цепи приема, усилители передачи У_Пер и приема У_Пр, автоматический регулятор усиления АРУ для У_Пр. Нормально ключ К_Пр открыт, ключ К_Пер закрыт и разговорный сигнал из двухпроводного канала проходит через К_Пр на вход 2 распределителя. Автоматический регу­лятор усиления обеспечивает на выходе К_Пр уровень +4 дБ, для чего усиление У_Пр должно изменяться от +18,0 до —1,0 дБ, если на входе У_Пр уровень сигнала будет принимать значения соответст­венно —14и +5,2дБ. Сигнал с выхода распределителя с уровнем — 13 дБ поступает в УУГ и на его выходах появляются сигналы по­стоянного тока, которые закрывают К_Пр и открывают К_Пер.

Усиление усилителя У_Пер должно быть не менее 18 дБ, чтобы уровень на выходе ДО был +5 дБ. Так как на выходе каждого ДО может быть обеспечена передача максимально допустимого для канала ТЧ уровня сигнала +5 дБ, то переходное устройство дает возмож­ность реализовать включение цепей с собственным затуханием 19 дБ.

Наличие двух двухпроводных окончаний позволяет включать два электрически независимых участка группового канала. Эти участки могут содержать двусторонние усилители, устойчивость которых определяется только на данном участке, так как цепи обратной связи будут разомкнуты в переходном устройстве.

Если участки двухпроводного канала ТЧ образованы на разных типах линии, например один на воздушной, а другой на кабельной, то эти участки целесообразно подключать также через переходные устройства.

Применение переходных устройств позволяет уменьшить число дуплексных усилителей на групповых каналах ОТС.

В устройствах сопряжения двух- и четырехпроводных каналов применяются устройства управления голосом УУГ, необходимое для управления направлением передачи речи под действием речевых сигналов. В ПУ при обнаружении речевого сигнала происходит изменение направлением передачи речи.

Устойчивая работа УУГ зависит от времени его срабатывания и возвращения в ис­ходное состояние, а также от степени его защищенности от воздействия помех. Защищенность повышается с увеличением задержки на срабаты­вание УУГ, однако при этом повышаются искажения речевого сигнала вследствие пропадания начальных элементов речи. Время срабатывания УУГ выбирается равным 10…15 мс. Время задержки УУГ на выключение выбирается равным, примерно, 350 мс. Оно определяется временными интервалами между слогами произносимых слов.

В УУГ для обнаружения речевого сигнала применяется фильт­рация огибающей входного сигнала. Исследования показали, что спектр изменения огибающей речевого сигнала лежит в диапазоне 0…25 Гц, а помехи — в диапазоне 0…50 Гц (рис.3.24, а). Используя эти различия в УУГ применяются следующие фильтры (рис. 3.25). Фильтр Ф-0,2 пропускает со­ставляющие сигнала и поме­хи свыше 200 Гц и задержи­вает составляющие, лежащие в полосе ниже 200 Гц. Такая пред­варительная фильтрация по­мех облегчает работу осталь­ных узлов УУГ. Усилитель-детектор УД усиливает и вы­деляет огибающие речевого сигнала и помехи. Фильтр нижних частот Ф-0,025 выде­ляет спектр частот ниже 25 Гц, т. е. на выходе этого фильтра будет в основном огибающая речевого сигнала, так как огибающая помехи значительно ослаблена. В усилителе-детекторе УДО происхо­дит усиление сигнала огибающей, его выпрямление и передача на вход порогового устройства ПРУ (см. рис. 3.24, б). Если на входе ПРУ по­является напряжение U_пу > U_пор (U_пор – пороговое напряжение срабатывания ПРУ), то ПРУ срабатывает и на вход ключа К подается управляющее напряжение U_вых (см. рис. 3.24, в).

Для срабатывания устройства от вызывного сигнала предусмат­ривается выделитель вызывного сигнала ВВС, который работает сле­дующим образом. Вызывной сигнал проходит через Ф-0,2, УД и через диод VD подается на резистор R и далее на вход ВВС. Резистором R регу­лируется порог срабатывания ВВС. В выделителе вызывного сигнала сигнал усиливается, выпрямляется и поступает на вход ПРУ. Суммарное время срабатывания ПРУ и К выбирается приблизительно 15 мс, и, следо­вательно, на это время теряется начальная часть принимаемого сигнала.

На существующих аналоговых и цифро-аналоговых сетях связи наибольшее применение получили переходные устройства следующих типов: ПУ-4Д, УС2/4, ПУ-5/3МЦ и ПУ-2000. На некоторых участках сети ОТС можно встретить устаревшую аппаратуру типа ПУ‑62М.

Аппаратура ПУ-4Д позволяет включить до четырех 4-проводных и до двух 2-проводных каналов ТЧ. При включении одного 2-проводного канала ТЧ допустимое количество 4-проводных каналов ТЧ уменьшается на один. Такое ПУ строится в соответствии со схемой, приведенной на рис.3.23. Кроме того, в каждом ПУ-4Д есть дополнительный 4-проводный интерфейс, служащий для объединения двух ПУ-4Д. В два объединенных ПУ можно включить до восьми 4-проводных и до четырех 2-проводных каналов ТЧ.

Переходное устройство УС2/4 позволяет включить до четырех 4-проводных и до двух 2-проводных каналов ТЧ.

Аппаратура ПУ-5/3МЦ и ПУ-2000 строится на базе микропроцессоров с цифровой обработкой сигналов в разговорных трактах. В ней используются наиболее эффективные методы обработки сигналов, что позволяет добиться наименьших искажений речи при управлении направлением передачи голосом. В ПУ-5/3МЦ можно включить до пяти 4-проводных и до трех 2‑проводных каналов ТЧ. ПУ-2000 имеет четыре модификации: 5/3, 6/2, 7/1 и 8/0, где в числителе указано число 4-проводных каналов ТЧ, а в знаменателе – число 2‑проводных каналов ТЧ. В таких ПУ предусмотрено тестирование и настройка параметров через внешний интерфейс с помощью персонального компьютера. Переходное устройство может иметь в своем составе устройство управления радиостанциями – ТУ‑РС.

Все рассмотренные ПУ выполняют функцию шумоподавления на 4‑проводных каналах ТЧ.