Автор: Мельничук В.М. Тарасенко И.К.
Теги: рельсовый транспорт железнодорожное движение железнодорожный транспорт связь учебник для техникумов
ISBN: 5-277-00954-Х
Год: 1990
Текст
Среднее спец иальное образование
УЧЕБНИК
Транспортная
связь
В. М. МЕЛЬНИЧУК
И. К.ТАРАСЕНКО
В. М. МЕЛЬНИЧУК
И. К. ТАРАСЕНКО
Транспортная
связь
Утверждено
Управлением
учебных заведений МПС
в качестве учебника
для учащихся техникумов
железнодорожного
транспорта
МОСКВА.-.ТРАНСПОРТ- 1990
УДК 656.254(075.32)
Мельничук В. М., Тарасенко И. К. Транспортная связь: Учебник
для техникумов ж.-д. трансп.— М.: Транспорт, 1990, 230 с.
Изложены основы организации и техники местной, многоканаль-
ной и автоматической связи. Рассмотрены все виды технологических
связей, основы телеграфной связи и передачи данных; освещены фи-
зические основы радиосвязи; приведено краткое описание устройства
аппаратуры проводной и радиосвязи, а также описание сигнализации, не
связанной с безопасностью движения поездов, и электрочасового хо-
зяйства.
В книге большое внимание уделено современным устройствам
связи: приведены схемы и описание телефонных аппаратов и комму-
таторов последних выпусков, дано описание цифровых систем передачи,
электронных телеграфных аппаратов, новых промежуточных пунктов
избирательной связи и новых систем железнодорожной радиосвязи.
Книга предназначена в качестве учебника для учащихся технику-
мов железнодорожного транспорта специальности «Автоматика и телеме-
ханика на железнодорожном транспорте» и может быть полезна работ-
никам дистанций сигнализации и связи, интересующимся основами тран-
спортной связи.
Ил. 206, табл. 5, библиогр. 27 назв.
Книгу написали: В. М. Мельничук — введение, главы: 3;
5 — 11; 15; 16; И. К. Тарасенко — главы: 1; 2; 4; 12 — 14; 17; 18.
Заведующий редакцией В. Н. Тютюнник
Редактор И. И. Тумаркина
3202040000-054
М --------------- 119-90
049(01)-89
ISBN 5-277-00954-Х
(С) В. М. Мельничук, И. К. Тарасенко, 1990
ВВЕДЕНИЕ
С каждым годом растет объем грузовых и пассажирских пере-
возок. Интенсификация работы железнодорожного транспорта
требует совершенствования систем управления перевозочным про-
цессом. Технической основой системы управления являются сред-
ства связи, обеспечивающие оперативную передачу всех команд
управления и получения обратной информации об их выполнении.
Средства связи стали неотъемлемой частью любого технологи-
ческого процесса, а также важным фактором, влияющим на повы-
шение производительности труда и безопасности движения поез-
дов.
Основными средствами связи на железных дорогах Советского
Союза являются проводная телеграфная и телефонная связь, а
также радиосвязь.
Резкое увеличение потоков информации, вызванное внедрением
автоматизированных систем оперативного управления работой
железных дорог, требует автоматизации и дальнейшего развития
всех видов внутридорожной информационной связи, модерниза-
ции устройств и расширения сети связи.
Для организации всех видов связи в настоящее время исполь-
зуются воздушные и кабельные линии связи. Каблирование маги-
стральных линий связи производилось преимущественно только на
участках, электрифицированных на переменном токе, так как
из-за опасных влияний, наводимых контактной сетью, воздушные
линии вообще работать не могут. В дальнейшем каблирование
магистральной и дорожной связи будет осуществляться более
широко, в частности, на участках, где предусматривается стро-
ительство вторых путей, на новостройках и т. д. Помимо сниже-
ния затрат на эксплуатационные расходы, каблирование позволяет
получить достаточное количество каналов связи высокого ка-
чества.
Для организации магистральной связи сооружаются двух- или
трехкабельные линии с использованием магистральных симмет-
ричных высокочастотных кабелей типов: МКБАБл-60, МКБАШп-
60, МКПАБл, МКСАБп и др. В качестве каналообразующей
аппаратуры на двухкабельных линиях используется аппаратура
К-бОп, позволяющая по двум четырехчетверочным кабелям орга-
низовать до 480 каналов. Для организации отделенческих техно-
логических связей применяется двухкабельная аппаратура К-24Т
(«Астра») или однокабельная типа К-12+12, позволяющие на
промежуточных усилительных пунктах параллельно выделить 12
з
или 6 каналов. Для подтягивания абонентов перегона и малых
станций к пунктам выделения каналов разработана трехканаль-
ная аппаратура К-ЗТ.
Оперативно-технологическая связь в пределах отделения орга-
низуется с помощью аппаратуры избирательной связи с тональ-
ным избирательным вызовом. Взамен имеющихся коммутаторов
станционной связи типа КАСС разработан коммутатор КТС.
В соответствии с планом развития и внедрения новой техники
и прогрессивной технологии на железнодорожном транспорте ве-
дется разработка комплекса унифицированных средств связи
«Курс» для модернизации действующих и строительства новых
сетей телефонной оперативно-технологической связи.
Все изделия устройств «Курс» разрабатываются на совре-
менной элементной базе с применением аналоговых и цифровых
схем.
В настоящее время телефонная сеть общей служебной связи в
основном оборудована автоматическими телефонными станциями
декадно-шаговой системы, которые постепенно заменяются коор-
динатными АТС, в том числе с электронным управлением — ква-
зиэлектронные АТСКЭ, а в перспективе будут заменяться и чисто
электронными АТСЭ. Если на набор одного знака номера
затрачивается 1,5 с, на шестизначный номер — 9 с, то элект-
роника даст возможность применить частотно-кодовые принци-
пы набора и свести эти потери к минимуму.
Применение цифровых систем передачи типа ИКМ-30 позволи-
ло значительно повысить качество соединительных линий между
АТС одного железнодорожного узла. Внедряются также волокон-
но-оптические линии, уплотняемые цифровыми системами пере-
дачи типов ИКМ-120, ИКМ-480 и др. Световодный кабель обла-
дает высокой помехозащищенностью. Он экономичнее по сравне-
нию с кабелями с медными жилами.
С расширением информационной связи особое развитие полу-
чила телеграфная связь и система передачи данных в вычислитель-
ные центры. Для этого используется автоматическая система пря-
мых соединений и передачи данных типа АТ-ПС-ПД, позволяю-
щая коммутировать каналы, имеющие скорость передачи 50, 100
и 200 Бод. Механические буквопечатающие телеграфные аппараты
заменяются электронными, такими, как РТА-80, F-1100 и др., на
станциях со значительным объемом грузовой и поездной работы
устанавливаются мини-ЭВМ, связанные каналами передачи дан-
ных с ЭВМ ВЦ.
Широкое распространение цифровых методов обработки ин-
формации явится основой для создания интегральной цифровой
сети связи, в которой от абонента до абонента будут передаваться
только цифровые сигналы. Автоматизация учрежденческого труда
предполагает широкое применение персональных компьютеров,
4
значительно расширяющих услуги связи. Переход к цифровым сис-
темам связи вызван их высокими технико-экономическими пока-
зателями, так как применение интегральных схем резко умень-
шает трудоемкость изготовления оборудования, позволяет значи-
тельно снизить стоимость и габариты, повышает надежность,
упрощает эксплуатацию.
Значительное внимание уделяется и системам радиосвязи на
железнодорожном транспорте. В условиях растущей общей тех-
нической оснащенности железнодорожного транспорта внедре-
ние радиосвязи с подвижными объектами стало насущной необхо-
димостью. Ее применение позволяет значительно поднять эффек-
тивность работы локомотивного и вагонного парков, способствует
повышению безопасности работы транспорта. Идет модернизация
станционной и поездной радиосвязи. Разработана комплексная
система «Транспорт», в состав которой входят: системы поездной
радиосвязи ПРС, станционной радиосвязи СРС и ремонтно-опе-
ративной радиосвязи РОРС.
Широкое применение на транспорте получает промышленное
телевидение.
РАЗДЕЛ 1
МЕСТНАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ
Г л а в а 1
ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
1. 1. Принцип телефонной передачи
и ее качественные показатели
Процесс телефонной передачи заключается в преобразовании
звуковых колебаний, возбуждаемых голосом человека, в соответ-
ствующие им колебания электрического тока, передаваемые по ли-
нии электрической связи в пункт приема, где они преобразуются
в звуковые колебания, воспринимаемые ухом слушающего (рис.
1.1). Преобразование звуковых колебаний в колебания электри-
ческого тока происходит с помощью микрофона ВМ, а обратный
процесс преобразования электрических колебаний в звуковые осу-
ществляется телефоном BF. Все устройства, входящие в систему
электрической передачи речи от рта говорящего до уха слушающе-
го, называются трактом телефонной передачи, или
телефонным трактом. В современных системах местной
телефонной связи общего пользования основные элементы теле-
фонного тракта состоят из телефонных аппаратов, линий электри-
ческой связи и коммутационного оборудования телефонных стан-
ций.
Качество передачи речи по телефонному тракту определяется
разборчивостью, громкостью и естествен-
ностью звучания. Известно, что звуковые колебания чело-
веческой речи находятся в диапазоне 80— 12 000 Гц. Для того
чтобы разговаривающие понимали друг друга без напряжения
(при двустороннем разговоре), достаточна полоса частот от 300
до 3400 Гц. Этот диапазон частот рекомендован международным
консультативным комитетом по телеграфии и телефонии (МККТТ)
для передачи по телефонному тракту.
Оценка качества телефонно-
го тракта по разборчивости про-
изводится методом артикуля-
ции. По испытуемому тракту
передают отдельные слоги, не
имеющие смыслового значения,
но встречающиеся в разговор-
Рис. 1.1. Принцип телефонной передачи НОЙ речи. Их берут ИЗ СПециаль-
6
но составленных артикуляционных таблиц. На приемном конце те-
лефонного тракта принятые слоги записывают, после окончания
передачи их сравнивают с переданными слогами. Качество пере-
дачи считается удовлетворительным, если правильно принятые
слоги составляют 40—55% общего количества переданных сло-
гов. При 55 — 80% передача хорошая, а свыше 80% — отличная.
Громкость принимаемой передачи должна быть такой, чтобы
можно было свободно воспринимать передаваемую речь. Одлако
при прохождении тока возникают потери в телефонном тракте,
обусловленные сопротивлением линии, коммутационных устройств
и других элементов. Поэтому уменьшается интенсивность пере-
даваемого сигнала. Это явление называется ослаблением
(затуханием). Единицей его измерения является децибел
(дБ). При ослаблении в 1 дБ передаваемая мощность уменьша-
ется в 1,259 раза, т. е. составляет 0,794 своего начального значе-
ния. Удовлетворительная громкость на приемном конце телефон-
ного тракта обеспечивается при подведении к телефону мощности
1 мкВт (10“1 * * * * 6 Вт).
Для оценки качества системы телефонной передачи установле-
на особая величина — рабочее затухание (ослабление) те-
лефонной цепи а= 101g (Р1/Р2), где Р1 и Р2— соответственно
мощности, Вт, в начале и конце телефонного тракта.
Согласно существующим нормам рабочее затухание разговор-
ной цепи не должно превышать 27,8 дБ для тока частотой 800 Гц,
которую называют расчетной частотой тонального спектра.
1. 2. Электроакустические преобразователи
Приборы, преобразующие звуковые колебания в электрические
или электрические колебания в звуковые, называются электро-
акустическими преобразователями. В телефонии в
качестве преобразователей применяют — на передающем конце
тракта (см. рис. 1.1) микрофон ВМ, преобразующий звуковые ко-
лебания в переменный электрический ток, на приемном конце
телефон BF или громкоговоритель, преобразующий электричес-
кую энергию в звуковые колебания.
Преобразователи можно разделить на две группы: обрати-
мые — обладают свойствами преобразования как акустической
энергии в электрическую, так и наоборот — электрической
энергии в звуковую; необратимые выполняют только один вид
преобразований. Те из них, которые требуют для своей работы ис-
точник питания электрической энергией, являются активными
преобразователями.
Для хорошего качества передачи необходимо, чтобы электро-
акустические преобразователи не вносили значительных искаже-
7
ний в разговорный тракт, обладали максимальной чувствитель-
ностью, надежностью и коэффициентом полезного действия.
Рассмотрим некоторые виды преобразователей, которые наш-
ли применение в технике транспортной связи.
Угольный микрофон — необратимый электроакустический при-
бор (рис. 1.2), состоит из латунного корпуса / с ячейкой 2, внут-
ренняя часть которой покрыта изолирующим лаком; на дне ячейки
укреплен изолированный от корпуса неподвижный электрод 3.
Внутрь ячейки засыпан угольный порошок 4, а на внешних краях
корпуса микрофона закреплена мембрана 5 с подвижным электро-
дом 6 в виде пустотелой латунной чашечки. Микрофон включен
последовательно в цепь с батареей GB и нагрузкой /?и. При
отсутствии звука микрофон обладает статическим сопротивлением
/?ст (рис. 1.3), в цепи протекает постоянный ток /0. Если на
мембрану 5 действуют звуковые волны (например, синусоидаль-
ной формы), мембрана и с нею электрод 6 совершат колебатель-
ное движение. Под действием этих колебаний угольный порошок то
сжимается, то разрыхляется соответственно частоте и силе звуко-
вых колебаний. При сжатии порошка его сопротивление умень-
шается, а при разрыхлении — увеличивается.
Среднее значение сопротивления микрофона при звуковом воз-
буждении называется динамическим сопротивлением /?д, сопротив-
ление микрофонной цепи (см. рис. 1.2) в динамическом состоя-
нии определяется суммой RH 4- ₽д = R.
Величина (Rm/R) — т характеризует относительное изменение
сопротивления микрофонной цепи под воздействием звуковых
колебаний и называется коэффициентом модуляции этой цепи, где
Rtu — амплитуда переменной составляющей сопротивления мик-
рофона.
Сопротивление микрофона — важнейшая характеристика. Она
зависит от многих факторов: количества и качества порошка,
значения питающего тока, времени действия микрофона, интен-
Рис. 1.2. Принцип устройства уголь-
ного микрофона
Рис. 1.3. Графическое изображение про-
цесса установления рабочего режима
микрофона
8
Рис. 1.4. Микрофонный капсюль МК-16
Рис. 1.5. Электродинамические микро-
фоны
сивности возбуждающих его звуковых колебаний, положения мик-
рофона в пространстве.
В настоящее время применяются микрофоны с разным сопро-
тивлением: низкоомные (30 — 80 Ом) и высокоомные (100 —
260 Ом). Различное сопротивление угольных микрофонов достига-
ется применением порошков с различными размерами зерен: чем
крупнее зерна, тем меньше сопротивление угольного порошка. Низ-
коомные микрофоны имеют ток питания около 80 мА, а высокоом-
ные — 25 мА.
В современных телефонных аппаратах отечественного произ-
водства применяются угольные микрофоны типа МК-16. Конструк-
тивно они выполняются в виде неразборных микрофонных капсю-
лей.
Микрофонный капсюль МК-16 безобрывный, обладает
улучшенными характеристиками, что достигнуто особенностью
его конструкции (рис. 1.4). В латунном корпусе 3 установлена на
эпоксидной смоле 13 изоляционная втулка 12. В ней укреплен не-
подвижный латунный палладированный электрод 2, заполненный
угольным порошком 14. От электрода имеется выводной контакт 1.
В верхней части корпуса установлено алюминиевое (силуми-
новое) фигурное кольцо 5, на верхний бортик которого уложена
легкая мембрана 7 из латунной фольги. В центре мембраны зак-
реплен подвижной полусферический латунный электрод 4, покры-
тый снаружи палладием. Электрод проходит через отверстие кап-
роновой прокладки //, предохраняющей угольный порошок от вы-
сыпания. Над мембраной расположена целлофановая пластинка
9, защищающая от проникновения влаги. Для передачи колебаний
воздуха из верхней части капсюля в нижнюю служат отвер-
стия 6 и 10. Капсюль закрыт сверху завальцованной на корпус ме-
таллической защитной крышкой 8 с 12-ю отверстиями. Примене-
ние электродов в виде полусфер сделало сопротивление микрофона
9
более стабильным и независимым от пространственного поло-
жения. Частотная характеристика МК-16 по сравнению с ранее
выпускавшимся МК-10 лучше, особенно в области верхних частот.
Электродинамические микрофоны относятся к группе обрати-
мых преобразователей. Они бывают двух разновидностей: кату-
шечные и ленточные. В катушечных микрофонах в каче-
стве подвижной системы применяется катушка, в ленточных —
легкая металлическая лента.
Магнитная система катушечного микрофона (рис. 1.5,а) со-
стоит из цилиндрического постоянного магнита 2 и магнитопровода
с центральным стержнем / и фланцами 3. В зазоре между флан-
цами расположена подвижная катушка 4, жестко связанная с диа-
фрагмой 5. Звуковые волны проходят через отверстие крышки 6 и
воздействуют на диафрагму, которая вместе с катушкой прихо-
дит в колебание, пересекая магнитные силовые линии. Индуциро-
ванная в катушке ЭДС подается в усилитель. Катушечные элект-
родинамические микрофоны обладают высокой чувствитель-
ностью, создают малые нелинейные искажения и поэтому широко
применяются в практике.
В ленточном электродинамическом микрофоне вместо катушки
используется тонкая гофрированная ленточка 1 (рис. 1.5,6), сво-
бодно подвешенная между полюсами постоянного магнита 2. Она
одновременно служит мембраной микрофона. Так как индуктив-
ность ленточки меньше индуктивности катушки, то такой микрофон
вносит очень малые искажения.
Электромагнитный телефон — обратимый преобразователь с
простой магнитной системой (рис. 1.6), состоит из постоянного
магнита / с обмотками 3 и 5, намотанными на полюсные над-
ставки 2 и 6 в разные стороны, и тонкой мембраны 4 из ферромаг-
нитного материала, расположенной на небольшом'расстоянии над
полюсными надставками. Мембрана в нерабочем состоянии под
действием постоянного магнита, создающего магнитный поток
Фо, находится в притянутом состоянии — имеет прогиб. Когда по
обмотке телефона проходит переменный разговорный ток, возни-
кает переменный магнитный поток Ф_. Взаимодействие магнитных
Рис. 1.6. Электромагнитный телефон
Рис. 1.7. Телефонный капсюль ТК-67
10
Рис. 1.8. Устройство громкоговорителей и звуковых колонок
потоков Ф_ и Фо приводит к изменению усилия, действующего
на мембрану, и она колеблется с частотой тока, проходящего по
обмоткам телефона, создавая звуковые волны.
Телефоны подобно микрофонам конструктивно выполняются в
виде телефонных капсюлей.
В современных телефонных аппаратах применяют телефон-
ный капсюль ТК-67 (рис. 1.7), который состоит из пластмас-
сового корпуса 1 с контактным винтом И и завинчивающейся по
резьбе 9 пластмассовой крышкой 2, имеющей три звуковых от-
верстия 7. Электромагнитная система капсюля ТК-67 состоит из
постоянного магнита 10 с полюсными надставками 4, на которые
насажены две катушки с каркасами 6 и обмотками 5. Поверх
электромагнитной системы находится отделенная от нее защитной
прокладкой 8 мембрана 3 из железокобальтового сплава, края
которой лежат на бортиках пластмассового корпуса 1 и прижи-
маются к нему краями крышки 2.
Телефонный капсюль ТК-67 обладает повышенной механичес-
кой прочностью, надежной влагозащищенностью и имеет более
равномерную высокую чувствительность в полосе эффективно
воспроизводимых частот 300 — 3200 Гц. Благодаря этому капсюль
ТК-67 обеспечивает естественное звучание голоса при воспроизве-
дении принимаемой речи и находит широкое применение.
Громкоговорители по способу преобразования делятся на эле-
ктромагнитные и электродинамические, а по системе излуче-
ния — на диффузорные и рупорные. Их разновидности — ради-
альные громкоговорители и звуковые колонки.
Диффузорный громкоговоритель (рис. 1.8,а) имеет
магнитную систему, представляющую собой кольцевой постоян-
ный магнит 2 из сплава альни и магнитопровод — сердечник 3,
передний и задний фланцы 1, 4 из магнитно-мягкого материала. В
н
зазоре магнитной системы расположена катушка с обмоткой 5. Она
приклеена к бумажному конусу (диффузору) 8 — мембране гром-
коговорителя, укрепленной на держателях 7 и 9. При прохождении
по катушке переменного тока звуковой частоты вокруг ее витков
возникает переменное магнитное поле. Вследствие взаимодействия
его с основным полем магнитной системы громкоговорителя катуш-
ка колеблется. Колебания передаются диффузору, создающему ко-
лебания воздуха. Для исключения радиального смещения катушки
при ее колебаниях применена центрирующая шайба 6 из элас-
тичного материала, которая не препятствует колебаниям катушки
вдоль оси. Электродинамические громкоговорители подключаются
к выходу усилителя через согласующий трансформатор.
Наибольшее распространение на железнодорожном транспорте
получили рупорные (рис. 1.8,6), радиальные громкоговорители и
звуковые колонки (рис. 1.8,в). Последние представляют собой
диффузорные унифицированные громкоговорители, головки кото-
рых расположены по окружности или в колонке и применяются для
озвучивания перронов вокзалов, открытых площадей и залов ожи-
дания.
Рупорные громкоговорители применяют для озвучивания сор-
тировочных горок и парков, громкоговорящей оповестительной
связи депо и для других целей.
1. 3. Включение разговорных приборов
К разговорным приборам телефонных аппаратов относится ми-
крофон, телефон и телефонный трансформатор. Трансформатор
согласовывает сопротивление разговорных приборов с сопротив-
лением линии. Этим достигается лучшая отд'ача полезной мощ-
ности в линейную цепь и увеличивается дальность телефонной
связи.
Применение трансформатора дает возможность выделить пере-
менную составляющую разговорного тока, а также разделить цепи
микрофона и телефона, благодаря чему исключается влияние пос-
тоянного тока, питающего микрофон, на работу телефона.
В зависимости от способа
Tfl1 BF1 Luwz/я! BF2 тлг
с®
GBM1 т ’ 1 GBK2
Рис. 1.9. Включение разговорных прибо-
ров по системе МБ
питания микрофона различают
две системы включения разго-
ворных приборов: местной бата-
реи МБ и центральной бата-
реи ЦБ.
В схеме двусторонней теле-
фонной передачи по системе МБ
(рис. 1.9) питание микрофонов
ВМ1 и ВМ2 производится от
12
Рис. 1.10. Включение разговорных приборов по системе ЦБ
местных батарей соответственно GBMI и GBM2. Микрофон каж-
дого аппарата, соединяясь последовательно с батареей GBM и
обмоткой I трансформатора Г, образует местную цепь, а вторич-
ная обмотка трансформатора // с телефоном BF — линейную цепь.
Линейные цепи аппаратов ТА1 и ТА2 соединены между собой ли-
нией электрической связи. Первичные обмотки / трансформато-
ров Т1 и Т2 являются нагрузкой микрофонов ВМ1 и ВМ2. Сопро-
тивление обмоток небольшое, поэтому в аппаратах системы МБ
применяют низкоомные микрофонные капсюли и местную батарею
с напряжением 3 В.
При спокойном состоянии микрофона в первичной обмотке
трансформатора протекает постоянный ток питания микрофона, во
вторичной обмотке ЭДС не индуктируется. Под действием зву-
ковых колебаний на микрофон ВМ1 в первичной обмотке его
трансформатора Т1 будет проходить пульсирующий ток, индук-
тируя во вторичной обмотке // ЭДС, частота которой соответст-
вует частоте звуковых колебаний, воздействующих на микрофон
(см. рис. 1.3). Эта ЭДС создает в линейной цепи переменный ток
разговорной частоты, который протекает по обмоткам обоих теле-
фонов BF1 и BF2, воспроизводящих передаваемую речь.
В схеме двусторонней телефонной передачи по системе ЦБ
(рис. 1.10) микрофоны ВМ1 и ВМ2 с обмотками / трансформаторов
Т1 и Т2 входят в линейную цепь и получают питание от общего ис-
точника постоянного тока — центральной батареи GBU, уста-
новленной на центральной телефонной станции ЦТС.
Центральная батарея GBH подключена через дроссели L1 и
L2 параллельно линии, соединяющей телефонные аппараты ТА1 и
ТА2. Они обладают малым сопротивлением для постоянного тока,
питающего микрофоны, и оказывают большое сопротивление пере-
менному разговорному току. Благодаря этому разговорные токи,
генерируемые микрофоном, не замыкаются через батарею GBH.
На телефонных станциях ручного обслуживания центральная
батарея имеет напряжение 24 В, а на АТС — 60 В.
При спокойном состоянии микрофона в линейной цепи проте-
кает постоянный ток. ЭДС во вторичных обмотках трансфор-
маторов Т1 и Т2 не индуцируется.
13
Во время разговора перед микрофоном ВМ1 через первичную
обмотку трансформатора Т1 аппарата ТА1 будет проходить пуль-
сирующий ток, индуцируя во вторичных обмотках трансформато-
ров переменную ЭДС разговорной частоты. Эта ЭДС создает ток
в цепи телефонов BF1 и BF2, воспроизводящих передаваемую
речь. Нагрузкой микрофонов в системе ЦБ являются не только
обмотки трансформаторов, но также и линия, соединяющая аппа-
раты. Они обладают значительным сопротивлением. Поэтому в
системе ЦБ применяют высокоомные микрофонные капсюли.
В рассмотренных схемах телефонной передачи речь говорящего
прослушивается в его телефоне. Это называется местным
эффектом. Он ухудшает качество телефонной связи, так как
свой разговор слышен значительно громче разговора собеседника,
что приводит к утомляемости органов слуха. Поэтому в современ-
ных телефонных аппаратах МБ и ЦБ разговорные приборы вклю-
чаются по противоместным схемам мостового и компенсационного
типов. При таком включении значительно подавляется местный
эффект.
Противоместные схемы мостового типа применяются в аппара-
тах систем МБ и ЦБ. В схеме аппарата МБ (рис. 1.11,а) телефон
BF включен в диагональ моста е—г, плечами которого явля-
ются обмотки /, // трансформатора Т, линия, соединяющая с при-
борами другого аппарата и балансный контур Z6K. Цепь микро-
фона ВМ подключена к обмотке /// трансформатора. Это соот-
ветствует индуктивной связи микрофона со второй диагональю
моста (точки в—д). Сопротивление балансного контура Z6K
подбирается так, чтобы мост был уравновешен (Z6k = Z;i). В та-
ком случае при передаче речи разговорный ток, индуцированный
из обмотки /// в обмотки / и // трансформатора, замыкается в
цепи линии и балансного контура, как показано сплошными стрел-
ками на схеме. Через телефон токи направлены навстречу друг
Рис. 1.11. Противоместные схемы мостового типа
14
другу, следовательно, свой раз-
говор не будет слышен. При
приеме речи почти весь входя-
щий с линии разговорный ток
проходит через обмотку / и те-
лефон. Незначительная часть
тока ответвляется через обмот-
ку // и балансный контур.
В схеме аппарата ЦБ (рис.
1.11,6) микрофон включен в
Рис. 1.12. Противоместная схема ком-
пенсационного типа аппарата ЦБ
диагональ моста, т. е. исходящий разговорный ток разветвляется в
точке г и проходит по обмоткам / и // трансформатора в разных
направлениях (сплошные стрелки на схеме)? Созданные токами
магнитные потоки в сердечнике трансформатора Т взаимно ком-
пенсируют друг друга и в обмотке /// ЭДС не индуцируется.
Следовательно, отсутствует ток через телефон, и свой разговор не
прослушивается.
Входящий разговорный ток проходит через обмотку / и мик-
рофон ВМ, частично ответвляясь в обмотку // и балансный контур
Z6k. Направление токов в / и 11 обмотках согласованное (пунктир-
ные стрелки на схеме). При этом индуцируется ток в обмотке ///,
воздействуя на телефон, воспроизводящий переданную речь.
Противоместная схема компенсационного типа приведена на
рис. 1.12. В состав схемы входит автотрансформатор АТ с тремя
обмотками /, //, ///, в цепь которых включен телефон BF. Парал-
лельно телефону и обмотке /// подключено компенсационное сопро-
тивление /?к. При разговоре перед микрофоном генерируемый им
разговорный ток проходит в линию через обмотку /. Кроме того,
часть тока ответвляется через сопротивление /?к, обмотку // и через
телефон BF в обмотку /// (направление тока показано сплошными
стрелками). Токи, протекающие в обмотках / и //, противоположно
направлены и не равны между собой.чОни индуцируют в обмотке
/// противоположные по фазе ЭДС., Результирующая переменная
ЭДС в обмотке /// создает ток в цепи телефона. Число витков
обмоток / и 11 подбирается так, чтобы сумма разностей ЭДС,
индуцированной в обмотке ///, и падения напряжения на телефоне
BF была равна и противоположна по фазе падению напряжения на
сопротивлении /?к. При этом ток через телефон равен нулю, т. е.
подавляется местный эффект.
Разговорный ток, поступающий с линии, проходит через обмот-
ку / А Т и далее, разветвляясь через микрофон, телефон и обмотку
///, сопротивление /?к, обмотку // и конденсатор С (путь тока на
схеме показан пунктирными стрелками). Токи в обмотках /, //, ///
одинаковые по направлению и в телефоне слышна принимаемая
речь. При этом ЭДС, индуцируемые в обмотках //, ///, создают в
сопротивлении /?к токи противоположных направлений, взаимно
компенсирующие друг друга, т. е. ток в сопротивлении отсутствует.
Конденсатор С исключает протекание постоянного тока через теле-
фон и резистор RK. Кроме того, он является элементом балансного
контура.
Линии электрической связи, соединяющие аппараты между
собой, бывают разной длины и разных видов (воздушные, кабель-
ные, смешанные), поэтому невозможно достигнуть равенства Z} =
= ZoK на всех частотах разговорного спектра. Следовательно,
практически местный эффект не подавляется полностью, а только
существенно ослабляется.
1. 4. Приборы и детали телефонных аппаратов
Телефонные аппараты местной связи можно классифицировать
по способу питания микрофонов (см. п. 1.3): системы МБ; ЦБ и
безбатарейные, последние применяются для связи в полевых усло-
виях; по схеме включения разговорных приборов различают аппа-
раты с мостовыми и компенсационными схемами; по конструкции—
стационарные и переносные. По способу разделения вызывных и
разговорных приборов различают телефонные аппараты с механи-
ческим или электрическим разделением цепей. В первом случае
переключение вызывных ВП и разговорных РП приборов осуще-
ствляется рычажным переключателем (рис. 1.13,а), во втором слу-
чае цепь разговорных приборов РП (рис. 1.13,6) разделена с по-
мощью конденсатора С емкостью 0,3 — 0,5 мкФ. Для вызывного
тока частотой 16 — 50 Гц эта цепь представляет очень большое со-
противление, и вызывной ток замыкается через вызывной прибор
ВП, который оказывает большое (индуктивное) сопротивление
разговорным токам, и они поступают в разговорные приборы.
Электрическое разделение ВП и РП может производиться и с по-
мощью фильтров Z1 и Z2 (рис. 1.13,в). По способу посылки и при-
ема вызова телефонные аппараты различаются в зависимости от
системы и назначения.
Телефонные аппараты местной связи предназначены для вклю-
чения в станции ручного обслуживания (РТС), на которых соеди-
Рис. 1.13. Разделение
цепей разговорных и вызывных приборов
16
нения между абонентами устанавливают телефонистки. Аппараты
ЦБ-АТС с питанием от центральной батареи включаются в авто-
матические телефонные станции (АТС).
В состав схемы телефонного аппарата входят разговорные и
коммутационно-вызывные приборы, а также вспомогательные де-
тали. В аппаратах АТС имеется еще прибор, обеспечивающий пе-
редачу информации — номеронабиратель.
Разговорные приборы — микрофон, телефон, трансформатор
или автотрансформатор рассмотрены в п. 1.2 и 1.3. В аппаратах
местной связи применяют угольные микрофонные и электромагнит-
ные телефонные капсюли (см. рис. 1.4 и 1.7). Для удобства поль-
зования их объединяют в общую конструкцию — микротелефон-
ную трубку, соединенную гибким шнуром, предназначенным для
включения микротелефона в схему телефонного аппарата.
Коммутационные приборы предназначены для подключения к
линии только вызывных приборов в спокойном состоянии телефон-
ного аппарата, а при разговоре — только разговорных приборов
(см. рис. 1.13,а). Для этого используются рычажные переключа-
тели.
В пластинчатом рычажном переключателе (рис.
1.14) применен рычаг 2 с плечом 3 и пружиной 5. Плечом 3 рычаг 2
шарнирно связан с гетинаксовой планкой 4, управляющей работой
контактных групп /.
При поднятии микротелефона рычаг 2 под воздействием пру-
жины 5 поднимается вверх, а плечом 3 перемещает вперед планку
4. Планка 4, взаимодействуя с выступами рабочих контактов /,
включает соответствующую цепь в схеме аппарата. При возвраще-
нии микротелефона в прежнее положение он нажимает на рычаг 2,
который плечом 3 возвращает в исходное положение планку 4 и
контакты /. Число контактов в переключателе соответствует необ-
ходимой схеме переключений.
Подобно описанному принципу выполнены в и л о ч н о-с те р ж-
невой и кнопочн о-с тержневой переключатели. В пере-
носных телефонных аппаратах применяются кнопочные переклю-
чатели, управляемые рукой.
Вызывные приборы служат для приема и посылки вызывных
сигналов. В телефонных аппаратах МБ, ЦБ и АТС прибором, вос-
принимающим сигнал вызова, служит поляризованный звонок
переменного тока. Для посылки вызова от телефонного аппара-
та к другому аппарату или на телефонную станцию в системе МБ
применяют индуктор, а в системе ЦБ для посылки вызова на стан-
цию замыкается цепь вызова в коммутационном приборе аппарата.
Поляризованный звонок (рис. 1.15) состоит из сердеч-
ников электромагнитов 1 и 6 с обмотками 2 и 7, постоянного маг-
нита 4, якоря 3, к которому прикреплен боек 8, и металлических
чашек 9. Якорь с бойкпж-м-ож-ет-ко.л-ебад^ьх^ххгшпеителкип,оси 5.
>17
Рис. 1.14. Принцип работы пластинчатого
рычажного переключателя
Рис. 1.15. Принцип устройст-
ва поляризованного звонка
Магнитный поток Фо постоянного магнита 4 замыкается по
двум параллельным цепям: из северного полюса W через якорь 3,
левый сердечник 1 входит в южный полюс S и внутри магнита к
полюсу /V; вторая цепь из полюса N через якорь 3, правый сер-
дечник 6 в полюс S и внутри магнита к полюсу N (на рисунке нап-
равления магнитных потоков показаны сплошными линиями). Оба
сердечника оказываются намагниченными одноименной поляр-
ностью. При отсутствии тока в обмотках 2 и 7 якорь 3 притягивает-
ся с одинаковой силой к обоим сердечникам. Поэтому звонок назы-
вается поляризованным.
Вызывной переменный ток, проходя по обмоткам 2 и 7, соз-
дает переменный магнитный поток Фкоторый, замыкаясь через
якорь 3 (штриховая линия на рисунке), в правом сердечнике сов-
падает с потоком Фо, а в левом — направлен против него. Резуль-
тирующий магнитный поток в правом сердечнике возрастает, в ле-
вом — уменьшается. Якорь 3 притягивается к правому сердечнику,
и боек 8 ударяет по левой чашечке звонка. В следующий полу-
период направление магнитного потока Ф~ меняется на проти-
воположное, и якорь притягивается клевому сердечнику, боек уда-
ряет по правой чашечке звонка, создавая звуковой сигнал. За
один период переменного тока, проходящего по обмоткам 2 и 7,
якорь дважды меняет свое положение.
В телефонных аппаратах МБ применяют звонки с сопротивле-
нием обмоток 1000 Ом, а в аппаратах ЦБ и АТС 1500 — 2500 Ом
Они рассчитаны для работы от переменного тока частотой 15 —
50 Гц. Чувствительность звонка находится в пределах 2 — 3 мА.
Звонок постоянного тока (рис. 1.16) состоит из элект-
ромагнита с двумя сердечниками 4, стального якоря 3 с прикреп-
ленным к нему бойком 5 и плоской пружиной 2, чашек 6, по кото-
рым ударяет боек во время работы. Пружина 2, соединенная с яко-
18
Рис. 1.16. Звонок постоян-
ного тока
Рис. 1.17. Индуктор
рем 3 и соприкасающаяся с винтом /, образует прерыватель звон-
ка. При прохождении постоянного тока через обмотки звонка
якорь 3 притягивается к электромагниту 4 и боек ударяет по
чашке. Одновременно размыкается контакт между пружиной 2 и
винтом /, вследствие чего прерывается цепь тока. Якорь возвраща-
ется в исходное положение, ударяя при этом бойком по второй
чашке. Затем снова создается цепь тока через обмотки электро-
магнита, якорь опять притягивается и т. д. Звонки изготовляются
на различное напряжение с разным сопротивлением обмоток. Нап-
ример, для напряжения 4 — 6 В применяются звонки сопротивле-
нием 40 Ом, для напряжения 24 В — 500 Ом и т. д. Звонки постоян-
ного тока используются в телефонных аппаратах технологичес-
кой связи.
Индуктор представляет собой генератор переменного тока,
приводимый в действие от руки (рис. 1.17). Он содержит постоян-
ный двухполюсный магнит /, в поле которого находится подвиж-
ная обмотка 2, насаженная на ось 9. Вращение рукоятки 6 пере-
дается с помощью шестерен 7 и 8 с передаточным числом 1:5 на
ось 9. При частоте вращения ручки индуктора 5 об/с его якорь
будет вращаться с частотой 25 об/с, генерируя ЭДС частотой
25 Гц.
В индукторе имеются три переключающиеся контактные пру-
жины 3, 4, 5. При вращении оси 6 пружина 4 разомкнет контакт
3 — 4 и замкнет контакт 4 — 5 и тем самым подключит обмотку
индуктора к зажимам а, Ь. Напряжение, развиваемое индуктором
на сопротивлении нагрузки 2000 Ом, составляет 65 В.
Устройство современного индуктора типа ИМ-16 приведено на
рис. 1.18. Его статор состоит из катушки с обмоткой 6У насажен-
ной на каркас 7. Сопротивление обмотки из медной проволоки в
эмалевой изоляции составляет 500 Ом. Каркас с катушкой надет на
19
Рис. 1.18. Конструкция ин-
дуктора ИМ-16 (в разре-
зе)
стальную втулку 9, скрепляющую детали статора. Вокруг статора
размещен 12-полюсный кольцевой ротор / из сплава альни. Он
укреплен с помощью мастики 2 в силуминовом корпусе 3, зак-
рытом сверху диском 4. Корпус с верхним диском и ротором при-
водится во вращение вокруг осевой втулки 8 ручкой 5, установлен-
ной на диске 4. При этом в обмотке 6 индуцируется ЭДС, создаю-
щая переменный ток в вызывной цепи. Частота вращения ротора
обычно достигает 3 — 3,5 об/с, а частота индуцированной ЭДС
составляет 18 — 20 Гц. Напряжение, развиваемое на сопротив-
лении внешней нагрузки 2000 Ом, составляет 65 В, а отдаваемая
мощность в нагрузку 1,6— 1,8 Вт.
В конструкции индуктора имеется контактная система (на
рисунке не показана), шунтирующая накоротко его обмотку в не-
Рис. 1.19. Устройство дискового но-
меронабирателя
рабочем состоянии. С началом
вращения ротора ручкой 5 шунт
размыкается и обмотка вклю-
чается в цепь.
Номеронабиратель — при-
бор, обеспечивающий передачу
информации с телефонного ап-
парата на АТС для установле-
ния соединения требуемых ли-
ний. С помощью номеронабира-
теля создаются импульсы по-
стоянного тока, управляющие
приборами АТС при осущест-
влении автоматического соеди-
нения с линией вызываемого
абонента. Номеронабиратели
бывают дисковые (ННД) и
кнопочные (ННК).
Дисковый номерона-
биратель (рис. 1. 19)—при-
20
меняемого в современных аппаратах АТС, является наличие в нем
четырех групп контактных пружин: НН/ — импульсного контакта;
НН2 — контакта, шунтирующего так называемые ложные импуль-
сы; НИЗ—контакта, шунтирующего разговорные цепи, и
НН4 — контакта, шунтирующего телефон. При работе прерыва-
тель //, воздействующий на пружины импульсного контакта НН1,
производит число размыканий этого контакта на два больше по
сравнению с числом единиц в набранной цифре. Последние два
размыкания контакта НН/ не посылают импульсов в линию и в
цепь набора, так как они своевременно шунтируются пружинами
контакта НН2. Введением в процесс набора номера двух ложных
импульсов достигается увеличение промежутков времени между
сериями импульсов до 200 мс при наборе отдельных цифр номера
независимо от быстроты действий абонента, набирающего номер.
Это необходимо для обеспечения устойчивой и четкой работы при-
боров АТС. Пружины контакта НН4 при заводе диска замы-
каются и при возвращении его в исходное положение размыкаются
на 70 — 80 мс позднее размыкания пружин контакта ННЗ. Поэ-
тому в телефоне не слышны щелчки в начале и конце набора
каждой цифры номера.
Рассмотрим действие номеронабирателя. При повороте диска /,
а следовательно, и оси 3 по часовой стрелке заводится пружина 2.
Вместе с осью 3 поворачивается большая шестерня 4, вращая
шестерню 5. Однако втулка 6 с шестерней 5 сцепления еще не име-
ет, а поэтому прерыватель //не вращается, и импульсный контакт
НН/ при заводе номеронабирателя остается замкнутым и импуль-
сов не подает. Вместе с осью 3 поворачивается и кулачковая шайба
7, вследствие чего в момент начала завода диска / сразу же за-
мыкается контакт ННЗ\ после того как кулачковая шайба 7 повер-
нется еще на некоторый угол и упорная пружина 8 сойдет с ку-
лачковой шайбы 7, произойдет размыкание контакта НН2 и замы-
кание пружин контакта НН4.
Когда заведенный диск / начнет под действием пружины 2 воз-
вращаться в исходное положение, произойдет сцепление шестерни
5 с втулкой 6 с помощью собачки 9. Втулка 6 начнет вращаться
по часовой стрелке; вместе с ней будут вращаться прерыватель
//, управляющий работой импульсного контакта НН/, и червяч-
ная ось /0 центробежного регулятора. Прерыватель // имеет три
лепестка, из которых каждый при вращении прерывателя выпол-
няет одно размыкание импульсного контакта НН/.
Кнопочные номеронабиратели (ННК) могут быть
двух типов без запоминания набранного номера (рис. 1.20,а) и с
запоминанием и повторением номера (рис. 1.20,6). С помощью но-
меронабирателя первого типа возможна лишь разовая передача
импульсов набора.
21
Рис. 1.20. Схема кнопочного номеронабирателя
Номеронабиратель второго типа содержит: кнопочный пульт на
10 кнопок, блок управления, электронный ключ К; для запомина-
ния и повторения набранного номера добавляются в кнопочном
пульте две кнопки — Повторение (/7) и Отбой (О), а также блок
памяти.,Для набора номера нажимаются на пульте соответствую-
щие кнопки и включается блок управления, который с принятой
частотой 9 — 11 имп/с открывает и закрывает ключ К, включенный
последовательно в абонентскую линию. Одновременно в блоке па-
мяти записывается номер. Если вызываемый абонент занят, можно
повторить набор, нажимая две кнопки: О и П. При этом ранее на-
бранный номер считывается из памяти и передается в блок управ-
ления. Блоки управления и памяти выполнены на микросхемах,
которые получают питание из абонентской линии.
В схемах телефонных аппаратов применяются такие детали,
как резисторы и конденсаторы. Их используют в качестве баланс-
ных контуров, искрогасителей в коммутационных приборах и раз-
делительных элементов в цепях постоянного тока. Кроме того, в
некоторых телефонных аппаратах для защиты уха абонента от
громких звуков и щелчков применяют ф р и тте р, представляю-
щий собой варистор, образованный двумя полупроводниковыми
диодами VD1 и VD2, присоединенными при встречном включении
параллельно к телефону BF (рис. 1.21). Фриттер оказывает очень
большое сопротивление разговорному току и поэтому не шунтирует
Рис. 1.22. Безобрывная розетка РТШ-4
2^/277 \£VD2 ВР
Рис. 1.21. Схема фриттера
22
Рис. 1.23. Схема включения телефонных розеток РТШ-4 и РТШК-4
ШТР-у
Доп Ап
Доп Зв
Шнур к ТА
телефон. Если же напряжение, подведенное к телефону, превысит
определенное значение, сопротивление фриттера резко уменьша-
ется, шунтируя телефон, благодаря чему ток через обмотки теле-
фона уменьшается и устраняется нежелательное воздействие на
ухо абонента.
Телефонные розетки, устанавливаемые на стене, применяют для
удобства подключения настольного телефонного аппарата к або-
нентской комнатной линейной проводке. К телефонной розетке под-
ключают кабель абонентской линии от центральной телефонной
станции и розеточный шнур телефонного аппарата.
Телефонные розетки различают двух типов: РТ-2 для подключе-
ния одного аппарата, РТ-4 для подключения двух телефонных ап-
паратов: основного и параллельного дополнительного аппарата.
Эти розетки обеспечивают жесткое постоянное подключение.
Применяются также розетки безобрывные РТВК (РТШК-4) с кон-
денсатором и РТБ (РТШ-4) без конденсатора для подключения
переключаемых аппаратов.
Безобрывные розетки плоской формы (рис. 1.22) имеют пласт-
массовый корпус / с гнездами 1 и 3 и пластмассовую штепсельную
вилку // с латунными контактными штифтами 2 и 4. Эти розетки
бывают двух типов: РТШ-4 (промежуточная без конденсатора) и
РТШК-4 (оконечная с конденсатором). На рис. 1.23,а показана
схема включения двух промежуточных розеток РТШ-4 и одной око-
нечной РТШК-4. На рис. 1.23,6 приведена схема штепселя ШТР-4,
предназначенного для подключения телефонного аппарата к ука-
занным розеткам.
1. 5. Типы телефонных аппаратов
Современные типы телефонных аппаратов должны иметь проти-
воместную схему включения разговорных приборов и защиту теле-
фона от импульсов напряжения помехи; пропускать полосу эффек-
23
тивно передаваемых частот 300 — 3400 Гц; иметь затухание при
/=1000 Гц на передачу не более 4,5 дБ, на прием — не более
1,4 дБ, местного эффекта не менее 26 дБ; слуховую разборчивость
не менее 75%; регулируемую громкость акустического сигнала вы-
зова 10 — 70 дБ; должны быть надежны в работе, эстетичной
конструкции и удобны для пользования. Рассмотрим некоторые из
наиболее распространенных типов телефонных аппаратов местной
связи.
Схема телефонного аппарата МБ приведена на рис. 1.24. Раз-
говорная часть его смонтирована по мостовой схеме. В качестве
вызывных приборов используются индуктор G и звонок НА пере-
менного тока.
Прием вызова. Вызывной переменный ток с линии Л1
проходит через контакты 1 — 3 рычажного переключателя SA, зво-
нок НА, контакты / — 2 шунта индуктора G в линию Л2. Звонит
звонок.
Разговор. Абонент снимает микротелефон с рычага аппа-
рата. В контактах рычага SA 1 — 2 замыкается линейная цепь, а в
контактах 4 — 5 — местная цепь микрофона ВМ. Создается схема
прохождения исходящего и входящего разговорных токов, подоб-
ная приведенной на рис. 1.11,а.
Отбой и посылка в ы з о в а. Закончив разговор, абонент
кладет микротелефон на рычаг аппарата и посылает сигнал отбоя,
вращая ручку индуктора G. При этом размыкаются контакты
/ —2 и замыкаются контакты 1—3 шунта индуктора G. Пере-
менный ток от точки е обмотки индуктора проходит замкнутые кон-
такты /—3 шунта в линию Л1, сигнальные приборы
противоположного аппарата или телефонной станции и возвраща-
ется по линии Л2 к точке д обмотки индуктора. Звонок своего
аппарата при этом не звонит, так как он зашунтирован контак-
тами 1 — 3 шунта индуктора. Также проходит ток при посылке вы-
зова к другому аппарату или к телефонной станции.
Телефонный аппарат нового типа АТ-218 системы МБ может ис-
пользоваться как настольный или настенный. В его схеме подоб-
но приведенной на рис. 1.24 цепь микрофона ВМ соединена с те-
лефоном BF, благодаря чему для соединения микротелефонной
трубки со схемой аппарата используется трехпроводный шнур. В
схеме применены детали новой конструкции с улучшенными пара-
метрами, а также изменено внешнее оформление аппарата.
Телефонные аппараты системы МБ с индукторным вызовом на
железнодорожном транспорте имеют ограниченное применение.
Переносный телефонный аппарат типа ТЛ-61 предназначается
для служебной связи электромеханика, монтера и других линей-
ных работников с работниками оконечных или промежуточных
станций. Аппарат представляет собой полую микротелефонную
трубку с наплечным ремнем, в которой смонтированы элементы
24
Рис. 1.24. Схема телефонного аппарата МБ
Рис. 1.25. Схема телефонного аппа-
рата типа ТЛ-61
разговорной схемы (рис. 1.25): трансформатор Г, конденсатор С,
резистор R, переключатель схемы SB, разговорная кнопка SA и
зажимы GBB подключения внешней батареи. Трубка снабжена
шнуром с зажимами Л1, Л2 для подключения к линии связи. Ап-
парат может работать по системе МБ или ЦБ. Его можно включать
в цепь перегонной, стрелочной, местной и избирательной связи.
Прием разговора с линии осуществляется при ненажатой кноп-
ке ЗА (положение, показанное на схеме). Разговорный ток про-
ходит непосредственно через телефон BF. Для передачи разго-
вора нажимают кнопку ЗА, контактами 2— 3 которой к линии
подключается вторичная обмотка // трансформатора Т через кон-
денсатор С, а контакты 4 — 5 замыкают местную цепь микрофона
ВМ. В таком состоянии схемы (при положении переключателя
SB, показанном на рис. 1.25) осуществляется передача разговора
по системе МБ. В этом случае телефон BF подключен парал-
лельно вторичной обмотке трансформатора Т для контроля пере-
даваемой речи. Резистор R в цепи телефона ограничивает ответв-
ление исходящего разговорного тока в эту цепь, благодаря чему
обеспечивается лучшая слышимость передаваемой речи в пункте ее
приема.
Для переговоров по системе ЦБ переключатель SB переводят
в левое (по схеме) положение. Цепь микрофона ВМ контактами
/ — 2 и 4 — 5 этого переключателя подключается к линии и полу-
чает питание от центральной батареи станции (напряжение 24 В).
Путь постоянному току с линии в телефон BF преграждает кон-
денсатор С. Передача и прием разговора происходят так же, как
описано выше.
Телефонный аппарат системы ЦБ может иметь схему включе-
ния как мостового типа, так и компенсационную, В простейшей
схеме аппарата ЦБ (рис. 1.26) с включением разговорных прибо-
ров по противоместной схеме мостового типа применен дифферен-
циальный трансформатор Т с четырьмя обмотками. Обмотка IV,
25
Рис. 1.26. Простейшая схема телефон-
ного аппарата ЦБ
намотанная бифилярно, совме-
стно с активным сопротивлени-
ем обмотки /// составляет ба-
лансный контур. Конденсатор
С исключает возможность за-
мыкания постоянного тока ба-
тареи GBH через звонок и по-
лучения ложного вызова на
телефонной станции.
Прием вызова. Пере-
менный вызывной ток от источ-
ника вызывного тока G станции
при нажатии кнопки SB прохо-
дит по линии Л/, замкнутые
контакты /—2 рычажного переключателя ЗА, конденсатор С, зво-
нок НА и возвращается по линии Л2 к G. Звонит звонок, сигнали-
зируя о поступлении, вызова.
Разговор. Абонент снимает микротелефон с рычага SA. Кон-
такты ЗА / — 2 размыкаются, а 1 — 3 замыкаются. При этом отк-
лючается звонок, а к линии Л1 подключается разговорная схема.
Прохождение исходящего и входящего разговорных токов в схеме
телефонного аппарата такое же, как в рассмотренной ранее схеме
(см. рис. 1.11,6).
Отбой и посылка в ы з о в а. Закончив разговор, абонент
возвращает микротелефон на рычаг аппарата. Контакты ЗА 1 — 3
размыкаются, а / — 2 замыкаются. Восстанавливается цепь звон-
ка и разрывается цепь постоянного тока от GBH через микрофон
ВМ. Приборы телефонной станции сигнализируют об окончании
разговора.
Вызов телефонной станции происходит автомати-
чески при снятии абонентом микротелефона с рычага ЗА. Замы-
каются контакты ЗА / — 3. Ток от GBH проходит через вызывной
прибор ВП телефонной станции, линию Л1, ЗА 1 — 3, обмотку // Г,
микрофон ВМ, линию Л2 к GBH. Срабатывает прибор ВП, сигна-
лизируя о поступлении вызова. По этой же цепи микрофон ВМ по-
лучает питание от GBH.
Рассмотренные телефонные аппараты включаются в телефон-
ные станции ручного обслуживания РТС.
Телефонные аппараты системы ЦБ-АТС предназначены для
включения в автоматические телефонные станции — АТС. Аппа-
раты отличаются от рассмотренных систем ЦБ только наличием
номеронабирателя, для подключения которого в аппарате ЦБ пре-
дусмотрены соответствующие зажимы.
Аппарат системы ЦБ-АТС типа ТА-72 является настольным
аппаратом. Его разговорные приборы — микрофон ВМ (капсюль
типа МК-16) и телефон BF (капсюль типа ТК-67) включены по
26
противоместной мостовой схеме (рис. 1.27), в которой применен
трансформатор Т с тремя обмотками: линейной / балансной // и
телефонной ///. В схему включен четырехэлементный балансный
контур, состоящий из резисторов /?/, R2 и конденсаторов С1, С'2.
Конденсатор С1 выполняет назначение разделительного конденса-
тора в цепи звонка НА при повешенном микротелефоне на рычаг
ЗА. Параллельно телефону BF подключен фриттер (диоды VD1 и
VD2). Они защищает ухо абонента от акустических ударов при
малой длине абонентской линии и уменьшает силу щелчков при
заводе и возвращении диска номеронабирателя. Поэтому в номеро-
набирателях телефонных аппаратов последних выпусков контакты
НН4 отсутствуют.
Прием вызова осуществляется так же, как и в рассмотренных
выше схемах телефонных аппаратов. При снятии микротелефона
переключатель ЗА подключает разговорную схему к линии
Л1—Л2, и микрофон ВМ получает питание от GBH телефонной
станции. Разговорные токи проходят так же, как в схеме
рис. 1.11 ,б.
Аппарат ТА-72 может быть использован для включения в теле-
фонную станцию РТС. В этом случае вместо номеронабирателя на
корпусе аппарата устанавливается заглушка, а в схеме (см.
рис. 1.27) ставится перемычка между зажимами 5 — 6.
На железнодорожном транспорте в эксплуатации находится
большое количество различных типов телефонных аппаратов оте-
чественного и зарубежного производства, которые построены по
мостовой или компенсационной схеме и отличаются параметрами
элементов схемы.
Одним из направлений развития схем телефонных аппаратов
является применение электродинамических микрофонов и телефо-
нов. В этом случае разговорная схема аппарата дополняется уси-
лителями передачи и приема, как это показано на рис. 1.28. Микро-
фон ВМ с усилителем передачи У Пер и телефон BF с усилителем
приема УПр включены по мостовой противоместной схеме при
Рис. 1.27. Схема телефонного аппарата L1B-ATC типа ТА-72
Pm 1 28. Функциональная схема телефон-
ном» annapa ia с усилителями
помощи трансформатора Т1. Питание усилителя осуществляется
из абонентской линии. Такие аппараты имеют значительно лучшие
частотные характеристики на передачу и прием.
Перспективным является применение в телефонных аппаратах
АТС номеронабирателей кнопочного типа, которые позволяют
уменьшить время набора номера на 0,5 с на одну цифру номера, а
также снизить ошибки при наборе. Следующим направлением в
развитии телефонных аппаратов является дополнение их специаль-
ными устройствами: усилителями для громкоговорящего приема,
программированным устройством дла набора номера, автоответчи-
ком и др. Для удаленных абонентов изготовляют телефонные ап-
параты с усилителями передачи и приема, которые имеют схему,
аналогичную рис. 1.28.
В настоящее время выпускаются специальные аппараты, назы-
ваемые концентраторами. Телефонный концентратор — аппарат
ЦБ АТС, рассчитанный на подключение трех или пяти линий АТС
или линий, включенных в телефонные коммутаторы, что исключает
необходимость установки у абонента нескольких телефонных аппа-
ратов и обеспечивает удобство пользования связью.
Концентратор К-3 рассчитан на подключение трех линий, вы-
пускается двух модификаций: с блоком питания и коммутации
двумя пультами управления, из которых один устанавливают у ди-
ректора, а другой — у секретаря; с блоком питания и одним пуль-
том управления (без секретаря).
На пульте директора (рис. 1.29) расположены три кнопки /
подключения линий, три кнопки 3 передачи линий секретарю, кноп-
ка 6 вызова секретаря, кнопка 5 сброса и кнопка 4 аварийного
подключения линии.
Над кнопками / расположены вызывные лампы 2, которые фик-
сируют поступление вызова на каждой из трех линий. Лампа,
расположенная над кнопкой 6, сигнализирует о разговоре дирек-
тора с секретарем. На пульте секретаря кнопки 3 и 4 отсутствуют, а
кнопка 6 служит для вызова директора.
28
Концентратор К-5 рассчитан на подключение пяти линий, в том
числе двух по схеме «директор — секретарь», не отличается по
принципу действия от рассмотренного концентратора К-3, но до-
полнительно обеспечивает симплексную громкоговорящую связь
по любой из подключенных линий, набор номера абонента АТС без
снятия микротелефона (сигналы взаимодействия АТС прослуши-
ваются в динамике громкоговорящего устройства).
1. 6. Схемы включения телефонных аппаратов
При параллельном включении телефонных аппаратов абонентс-
кую линию Л1—Л2 подводят к розетке РТ-2 одного из аппаратов,
например ТА! (рис. 1.30,а). Эту розетку соединяют двухжильным
проводом с такой же розеткой РТ-2 второго аппарата ТА2. При
таком способе соединения каждый из абонентов в отдельности мо-
жет набрать требуемый номер через АТС и вести переговоры. Ес-
ли при этом параллельный абонент снимает микротелефон, он ус-
лышит ведущийся разговор и должен положить микротелефон на
рычаг своего аппарата, чтобы не мешать разговору.
При поступлении вызова со станции звонят звонки в обоих ап-
паратах. Кроме того, при наборе номера одним из абонентов под-
званивает звонок второго абонента. Это является недостатком
обычного параллельного включения. Поэтому такое соединение до-
пускают в исключительных случаях, чаще всего в условиях слу-
жебных помещений.
Для включения в одну абонентскую линию двух телефонных
аппаратов по схеме «директор — секретарь» используют современ-
ные аппараты ЦБ-АТС. Основной аппарат устанавливают у руко-
водителя учреждения, а дополнительный — у секретаря. Зажимы
основного аппарата ТА1 (рис. 1.30,6) соединяют с розеткой РТ-4
четырехпроводным шнуром. К этой же розетке подключают линию
Рис. 1.30. Схемы параллельного включения телефонных аппаратов
29
Л1 — Л2. Перемычку 3 — 4 в основном аппарате снимают. Второй
аппарат 7\42 присоединяют трехпроводным шнуром к второй розет-
ке РТ-4. Розетки аппаратов ТА1 и ТА2 соединяют между собой
тремя проводами, как показано на рис. 1.30,6.
При поступлении вызова будет звонить звонок аппарата ТА2.
Секретарь, опросив абонента, предоставляет, если это необходимо,
разговор с руководителем учреждения. В этом случае при снятии
трубки с рычага аппарата ТА/ закорачивается схема аппарата
ТА2 и разговор с основного аппарата не прослушивается.
Спаренное включение телефонных аппаратов применяется для
самостоятельной работы двух телефонных аппаратов АТС разных
абонентов по одной линии через специальную приставку (блокира-
тор), устанавливаемую у одного из абонентов.
Применение такого способа включения телефонных аппаратов
сокращает общее число линий, соединяющих абонентские пункты с
АТС, повышает коэффициент использования абонентских линий,
уменьшая затраты на строительство линейных сооружений. При
спаренном включении двух телефонных аппаратов АТС через бло-
киратор каждому из этих аппаратов присваивается свой номер, что
позволяет послать вызов только на тот аппарат, номер которого
был набран. Если один из абонентов снимет микротелефон со свое-
го аппарата, то аппарат другого абонента отключается, что уст-
раняет взаимное прослушивание разговоров со спаренных аппара-
тов. Однако включение телефонных аппаратов АТС через пристав-
ку не позволяет спаренным абонентам вызывать друг друга и, кро-
ме того, спаренный абонент не может пользоваться телефонным
аппаратом, если общая линия занята вторым абонентом.
При спаренном включении двух аппаратов АТС посылка вызо-
ва на аппарат абонента ТА / осуществляется подачей в провод Л/
плюса GB/Ц а в провод Л2 — минуса GBU. При посылке же вы-
зова на аппарат ТА2 в результате набора именно его номера поляр-
ность изменяется на обратную: в провод Л/ включается минус
ВВЦ, а в провод Л2 — плюс GBU.
Абонентская высокочастотная установка АВУ применяется для
включения двух телефонных аппаратов АТС в одну общую линию
вместо рассмотренного выше их спаренного включения через бло-
киратор. В отличие от спаренного включения абонентских теле-
фонных аппаратов через блокиратор установка АВУ позволяет
спаренным абонентам пользоваться телефонным аппаратом даже в
случае занятости линии АТС вторым абонентом.
Такое полное разделение вызывных и разговорных трактов
двух абонентских телефонных аппаратов АТС обусловлено тем, что
установка АВУ, кроме обычного канала (диапазон 300 — 3400
Гц), используемого для включения основного телефонного аппара-
та АТС, позволяет организовать дополнительный высокочастотный
зо
канал (с несущими частотами 28 и 64 кГц) для подключения вто-
рого телефонного аппарата АТС.
При включении двух телефонных аппаратов АТС в одну общую
линию через установку АВУ у одного абонента (основного) уста-
навливается низкочастотный блок НЧ-А, а у другого — высоко-
частотный блок ВЧ-А, электропитание эти блоки получают от сети
переменного тока напряжением 127/220 В.
Г л а в а 2
ТЕЛЕФОННЫЕ КОММУТАТОРЫ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
2. 1. Организация местной телефонной связи
Местная телефонная связь общего пользования предназнача-
ется для служебных переговоров работников железнодорожного
транспорта, обслуживающих различные производственные пред-
приятия и учреждения на железнодорожных станциях, узлах и на
территории отделений и управлений железных дорог. Система свя-
зи представляет собой совокупность телефонных аппаратов, уста-
новленных в служебных помещениях, кабинетах и квартирах, и
абонентских линий, связывающих телефонные аппараты с цент-
ральной телефонной станцией (ЦТС), где расположены устройства
коммутации, с помощью которых осуществляются соединения або-
нентских линий на время переговоров между абонентами.
По принципу действия различают ЦТС с ручным обслужи-
ванием (РТС) и автоматические (АТС). В настоящее время мест-
ная связь развивается в основном с использованием АТС. Место
расположения телефонной станции независимо от ее разновид-
ности выбирается так, чтобы общая длина абонентских линий была
наименьшей. На крупных железнодорожных узлах экономически
нецелесообразно оборудовать одну телефонную сеть, при которой
увеличивается длина абонентских линий и возрастают затраты на
их сооружение. В таких случаях оборудуют телефонные станции в
отделении дороги, в районе сортировочных или грузовых станций и
т. п., которые обслуживают абонентов ограниченного района.
Между телефонными станциями прокладывают кабельные соеди-
нительные линии СЛ. На рис. 2.1 показана структурная схема рай-
онированной местной связи с двумя телефонными станциями ЦТС1
и ЦТС2. При этом длина абонентских линий АЛ сокращается, бла-
годаря чему снижается стоимость строительства и содержания
этих линий. СЛ являются общими для большой группы абонен-
тов и обеспечивают установление соединений между абонентами
разных ЦТС. Поэтому количество СЛ может быть ограниченным и
31
Рис. 2.1. Структура районированной телефонной сети
затраты на их сооружение окупаются за счет экономии кабеля от
сокращения длины АЛ.
Местная связь (МС) одновременно с непосредственным своим
назначением является общей и для других видов связи, таких,
как отделенческая, дорожная и магистральная, так как абоненты
МС имеют возможность осуществить двустороннюю телефонную
связь с абонентами других железнодорожных узлов, управлениями
железных дорог и МПС. Для этого ЦТС местной сети имеют сое-
динительные линии с междугородными телефонными станциями
СЛ МТС, а также с ЦТС других ведомств СЛ ГТ С (с городской
телефонной станцией).
В перспективе развитие транспортной связи намечает создание
полностью автоматизированной транспортной системы связи
(АТСС) общего пользования, которая должна сопрягаться с еди-
ной автоматизированной системой связи страны (ЕАСС) и отве-
чать ее техническим нормам и требованиям.
2. 2. Телефонные коммутаторы и их основные приборы
Телефонные станции ручного обслуживания (РТС) оборудуют-
ся коммутатором шнурового типа, состоящим из абонентских
комплектов АК, комплектов шнуровых парШП, приборов рабочего
места телефонистки РМ (рис. 2.2).
К приборам абонентского комплекта относятся вызывные, сиг-
нальные приборы и коммутаторные гнезда. Приборами шнуровой
пары являются опросные и вызывные шнуры со штепселями, опрос-
но-вызывные ключи, приборы сигнализации отбоя, а в коммутато-
рах ЦБ — еще элементы схемы электропитания. В схему рабочего
места входят микротелефон или гарнитура телефонистки для оп-
роса абонентов, трансформатор, конденсаторы, дроссели и ручной
индуктор в качестве резервного источника вызывного тока. В ком-
32
мутаторах ЦБ к приборам рабо-
чего места телефонистки отно-
сятся еще оптические сигнали-
заторы контроля посылки вызо-
ва, отбоя, общевызывной сиг-
нал, кнопочные переключатели
для посылки фонического (то-
нального) сигнала абоненту и
включения дублирующего вы-
зывного сигнала-звонка.
Рис. 2.2. Структурная схема ком-
мутатора РТС
Схемы включения приборов телефонных коммутаторов обеспе-
чивают прием вызова от абонентов, соединение линий абонентов и
разъединение их после получения сигнала об окончании перего-
воров.
Для оборудования небольших телефонных станций емкостью до
30 номеров применяют коммутаторы систем МБ и ЦБ настоль-
но-стенного типа; при емкости до 100 номеров — шкафного типа.
Приборы коммутаторов РТС в зависимости от их назначения
можно подразделить на три группы: сигнальные, соединительные
и коммутационные.
Сигнальные коммутаторные лампы (рис. 2.3) применяют в ка-
честве оптических индикаторов вызывных, отбойных и других сиг-
налов в коммутаторах системы ЦБ. Питание ламп осуществляется
от батареи ЦБ 24 В. При необходимости лампы могут быть на 6, 12
и 60 В. Для улучшения видимости сигнала и защиты от механи-
ческих повреждений лампы закрываются специальными цветными
линзами: белой, красной и зеленой — соответственно вызывной,
отбойный и контрольный сигналы.
Соединительные приборы — гнезда, штепселя, шнуры. В ком-
мутаторах ЦБ, распространенных на железнодорожном транс-
порте, применяют трехпроводные шнуровые пары. Для них исполь-
зуются трехпроводный шнур ШКР-3 и коммутаторные гнезда.
Трехпроводный шнур состоит из стальной токопроводя-
щей спирали — жилы с (рис. 2.4), покрытой слоем хлопчато-
бумажной пряжи 1 и оплеткой 2 из цветных ниток. Внутри спирали
проходят две изолированные токоведущие жилы а, Ь из ниток, пок-
рытых медью. Они соединяются внутри трехпроводного
штепселя с головкой 7 и шейкой 6, а жила с — с корпусом 5,
закрытым снаружи изоляционной втулкой 3. Указанные детали
штепселя изолированы между собой.
При установлении соединения штепсель вставляется в ком-
мутаторное гнездо (см. рис. 2.4), состоящее из латунной
Рис. 2.3. Сигнальная лампа теле-
фонных коммутаторов
2 Зак. 2082
33
втулки 4 и контактных пружин 10 из бронзы. Они запрессованы в
пластмассовую рамку 9, скрепленную с основанием 8. Втулка гнез-
да используется для трехпроводного контактного соединения со
схемой коммутатора. В коммутаторах МБ и некоторых разно-
видностях ЦБ применяются двухпроводные штепселя, шнуры и
гнезда.
Коммутационные приборы — опросно-вызывные ключи, кно-
почные переключатели, телефонные реле.
Опросно-вызывные ключи предназначены для ком-
мутации схемы шнуровой пары телефонисткой в процессе установ-
ления соединения между абонентами. Широко распространенный
унифицированный ключ роликового типа (рис. 2.5,а) состоит из на-
Рис. 2.5. Унифицированный ключ и кнопочный переключатель
34
бора контактных пружин 5, на которых установлены сферические
контакты из серебра или его сплавов. Пружины укреплены на ме-
таллическом корпусе 4, изолированы друг от друга и от корпуса.
Рычаг /, переключающий контактные пружины, укреплен на оси 2.
Его можно установить в одно из трех положений, при которых
происходит переключение контактных пружин, нажимным эбони-
товым роликом 3.
При опросе абонента телефонистка переводит рычаг ключа в
фиксированное положение «Опрос». Посылка вызова происходит в
положении ключа «Вызов» с последующим самовозвратом рычага
в среднее фиксированное положение, которое является исходным.
Соответствующая ему схема показана на рис.2.5,б.
Кнопочные переключатели (рис. 2.5,в) применяются
для коммутации вспомогательных приборов рабочего места теле-
фонистки. Переключатели (кнопки) имеют два положения: одно из
них при нажатии кнопки может быть с фиксацией или без фик-
сации. Положения контактов шестипружинной кнопки без фик-
сации приведены на рис. 2.5,г (кнопка не нажата — /, кнопка на-
жата — 2).
Телефонные реле представляют собой электромагнит-
ные приборы, предназначенные для коммутации электрических це-
пей в телефонных коммутаторах ЦБ и в схемах АТС. Их различают
по роду рабочего тока — постоянного или переменного; по времени
действия — быстродействующие, нормальные и замедленного дей-
ствия; по конструкции — круглые, плоские, малогабаритные. В те-
лефонной аппаратуре наиболее широко используются электромаг-
нитные реле РПН (реле плоское, нормальное) и РЭС (малогаба-
ритное). Реле РПН применяются в схемах специальных железно-
дорожных коммутаторов и в схемах АТС, работающих в нормаль-
ных климатических условиях.
Реле состоит из плоского штампованного сердечника 1 (рис.
2.6), на который насажены две гетинаксовые щечки 5, между ко-
торыми намотана обмотка 7. Якорь 6 выполнен в виде скобы, ос-
нование которой прижимается к сердечнику плоской пружиной 8,
которая удерживается двумя удлиненными гайками, навернутыми
на винты 10, крепящие контакт-
ные группы. Якорь может пере-
мещаться вдоль втулок, являю-
щихся продолжением гаек. Ход
перемещения якоря ограничен
упором 14 ведущего мостика 4,
закрепленного на якоре винтом
2, а поперечное вращение якоря
предотвращает направляющий
угольник 9. При притяжении
якоря к сердечнику гетинаксо-
2* 35
вая пластинка 13, укрепленная на мостике 4, упирается в лапку 12
рабочей контактной пружины и переключает контактную группу
11. Для исключения возможности залипания якоря на нем ук-
реплена латунная пластинка 3.
Контактные пружины собраны в пакеты и крепятся к сердеч-
нику винтом, который проходит через изолирующие прокладки. Ре-
ле РПН может иметь максимально три группы контактных пружин.
Наибольшее число пружин в группе пять. Контактные группы раз-
мещаются так, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на якорь
и удобство регулировки.
В телефонном коммутаторе ЦБ абонентские линии АЛ включа-
ют в индивидуальные абонентские комплекты АК1 и АК2 (рис.
2.7), состоящие из гнезд XS1, XS2 и вызывных приборов ВП (реле,
вызывная лампа HLB). Вызов на коммутатор поступает при сня-
тии абонентом микротелефона с телефонного аппарата (например,
ТА1). На коммутаторе загорается вызывная лампа HLB1. Теле-
фонистка вставляет опросный штепсель ХРО шнуровой пары ШП в
гнездо XS1, расположенное под загоревшейся лампой HLB1. При
этом отключаются вызывные приборы ВП от линии АЛ. Головка
штепселя а соединяется с короткой пружиной гнезда, а корпус
Ь—с длинной пружиной. Лампа HLB1 гаснет. Телефонистка пере-
водит опросно-вызывной ключ SAOB в положение «Опрос». Замы-
каются контакты ключа 1 — 2 иЗ — 4, подключая к шнуровой паре
ШП разговорную схему PC рабочего места телефонистки РМ. Те-
лефонистка с помощью гарнитуры В (микрофон ВМ и телефон BF)
опрашивает абонента, который сообщает ей номер вызываемого
абонента ТА2. Затем она проверяет, не занят ли абонент ТА2, и,
если он свободен, вставляет вызывной штепсель ХРВ в гнездо XS2
и переводит SAOB в положение «Вызов». Приборы PC отключают-
ся от ШП. Размыкаются контакты ЗЛ OB 1—2, 3—4, 7—8,
10—11 и замыкаются 8—9, 11 —12. Происходит посылка вы-
Рис. 2.7. Функциональная схема коммутатора ЦБ РТС
36
Рис. 2.8. Схема двойного симметрично-
го моста питания телефонных аппара-
тов ЦБ
Рис. 2.9. Схема разговорных цепей двух
пар абонентов, исключающая влияние
переходных токов
зова от источника вызывного тока G (напряжение переменного
тока 60 — 80 В, частота 15 — 50 Гц). Посылка вызова контроли-
руется лампой HLKB. При разговоре абонентов SAOB находится
в среднем положении, а абонентские линии соединены между собой
шнуровой парой, как показано на схеме.
Питание микрофонов аппаратов ТА1 и ТА2 разговаривающих
абонентов осуществляется через мост питания МП шнуровой пары.
Приборы МП принимают также сигналы окончания разговора або-
нентов и подают питание на общевызывную HLOB и общеотбой-
ную HLOO лампы. HLOO загорается после того, как закончившие
разговор оба абонента положат микротелефон на рычаги ТА! и
ТА2. Телефонистка вынимает штепселя из гнезд, и абонентские ли-
нии разъединяются. Шнуровая пара освобождается для последую-
щих соединений. Все шнуровые пары коммутатора присоединены к
приборам РМ в точках, показанных стрелочками на схеме.
В схеме простога моста питания (см. рис. 1.10) мик-
рофоны ВМ телефонных аппаратов ТА 1 и ТА2 получают питание от
GBH через одни и те же дроссели L1 и L2. Поэтому величина тока
питания микрофона аппарата ТА1 зависит от сопротивления ли-
нии соединенного с ним аппарата ТА2. Если аппарат ТА1 подклю-
чен через короткую линию, а аппарат ТА2 — через длинную, то ко-
роткая линия будет шунтировать длинную линию и абонент аппа-
рата ТА1 будет плохо слышать разговор абонента аппарата ТА2.
Поэтому простой мост питания может применяться в коммутаторах
малой емкости при коротких абонентских линиях с незначительной
разницей в их сопротивлении.
Двойной мост питания более совершенный. Он приме-
няется в большинстве современных ЦТС. В схеме моста (рис. 2.8) с
помощью конденсаторов С1 и С2 обеспечивается полное разделе-
ние цепей питания микрофонов аппаратов разговаривающих або-
нентов. Каждый микрофон получает питание от GBH через отдель-
37
ные дроссели, а не общие, как в схеме простого моста. Поэтому
исключается зависимость тока питания микрофона одного аппара-
та от сопротивления (длины) линии другого аппарата. Разговор-
ные токи проходят через конденсаторы С1 и С2, В качестве дроссе-
лей в схеме моста обычно используют отбойные реле. Схема двой-
ного моста, как правило, симметрична. Это значит, что в схеме
телефонной станции в каждый провод абонентской линии включено
одинаковое количество приборов: реле, конденсаторов, дросселей с
одинаковыми параметрами — индуктивностью, емкостью, актив-
ным сопротивлением.
На коммутаторе одновременно могут быть соединены несколько
пар абонентов, разговаривающих между собой. Питание микро-
фонов их аппаратов осуществляется через отдельные мосты пита-
ния, подключенные к батарее GBH, общей для всех абонентов.
Но при этом каждый абонент слышит разговор только соединенно-
го с ним абонента и не слышит разговоров других абонентов. От-
сутствие взаимного влияния между разговорными цепями достига-
ется благодаря тому, что дроссели мостов питания обладают боль-
шим сопротивлением для разговорных токов, а малое внутреннее
сопротивление GBH является шунтом на пути переходных токов.
Заземление полюса G В Ц . Если провода линий разго-
варивающих попарно абонентов (рис. 2.9) имеют пониженную
изоляцию (31 и 32), то разговорный ток аппарата абонента ТА1
будет ответвляться через землю в линию абонента ТАЗ и ТА4 по
пути, показанному сплошными стрелками. Эти абоненты будут
слышать- приглушенный разговор, ведущийся между абонентами
ТА1 и ТА2, создающий помехи. При заземлении полюса GBH от-
ветвляющийся разговорный ток аппарата абонента ТА1 замыка-
ется по цепи меньшего сопротивления (пунктирные стрелки на
схеме) через батарею, что исключает возможность появления пе-
реходных разговорных токов между телефонными цепями.
Заземление полюса GBH позволяет: упростить токораспреде-
лительную сеть ЦТС, так как заземленный полюс батареи подво-
дится к станционным устройствам общим проводом или шиной, ко-
торые могут быть без изоляции, и в них не включаются предохра-
нители; использовать землю в качестве второго провода для сое-
динительных линий; осуществить сигнализацию заземления одного
из проводов абонентской линии. Заземляется всегда положитель-
ный полюс (плюс). Это необходимо для предотвращения электри-
ческой коррозии металлических частей телефонной станции и свин-
цовых оболочек кабелей. Коррозия может возникнуть в результате
явления электролиза, если будет заземлен отрицательный полюс
GBH.
Г л а в a 3
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТЕЛЕФОННЫЕ СТАНЦИИ
3. 1. Системы АТС и их классификация
Соединение и разъединение линий абонентов на автоматичес-
ких телефонных станциях (АТС) осуществляются с помощью спе-
циальных коммутационных приборов, управляемых дистанционно
импульсами постоянного тока, полученными от номеронабирателя
телефонного аппарата. Все существующие типы АТС можно клас-
сифицировать на электромеханические, квазиэлектронные и элек-
тронные. Большое распространение получили электромеханиче-
ские АТС декадно-шаговой и координатной систем.
В декадно-шаговых АТС в качестве коммутационных приборов
применяются шаговые и декадно-шаговые искатели с прямым уп-
равлением от индивидуальных управляющих устройств. Наличие
подвижных трущихся частей в искателях усложняет процесс об-
служивания телефонной станции, а наличие контактов скольжения
в искателях приводит к потере контакта, из-за чего возникают по-
мехи телефонному разговору. Указанные недостатки почти отсутст-
вуют в координатных АТС, у которых в качестве коммутационных
приборов применяются многократные соединители МКС с косвен-
ным регистровым управлением и контактами давления.
Разработка быстродействующих малогабаритных электромеха-
нических элементов позволила создать квазиэлектронные АТС
(АТСКЭ), у которых коммутационное поле построено на герконо-
вых, ферридовых или гезаконовых реле, а управляющее устройст-
во — на электронных элементах. Дальнейшее развитие техники ав-
томатической коммутации создало условия для разработки элект-
ронных АТС (АТСЭ) с импульсно-временной коммутацией кана-
лов, у которых коммутационное поле и управляющее устройство
построены на электронных элементах.
Программой управляющего устройства АТСКЭ и АТСЭ предус-
мотрен автоматический контроль и обнаружение места повреж-
дения, замена поврежденного оборудования резервным. Это значи-
тельно снизит эксплуатационные расходы и сделает телефонные
станции средней емкости необслуживаемыми. Использование од-
нотипных деталей и печатного монтажа позволяет снизить затраты
на производство и настройку аппаратуры. Наличие централизо-
ванных управляющих устройств дает возможность за счет изме-
нения программы ввести ряд дополнительных услуг, создающих
удобства пользования связью. К числу таких услуг относятся:
сокращенный набор номера, извещение занятого абонента о том,
что его вызывает другой абонент, автоответчик и т. д.
39
3. 2. АТС декадно-шаговой системы
На железнодорожном транспорте широкое распространение по-
лучили учрежденческие автоматические телефонные станции де-
кадно-шаговой системы типа УАТС-49. Для их построения в ка-
честве коммутационных приборов применяются шаговые искатели
ШИ-11 и декадно-шаговые ДШИ-100.
Шаговый искатель ШИ-11, кинематическая схема которого по-
казана на рис. 3.1,а состоит из контактного поля 2, ротора, на кото-
ром крепятся щетки /, и движущего механизма, предназначенного
для передвижения щеток ротора с ламели на ламель. Ламели кон-
тактного поля образуют выходы, а щетки — многопроводный вход
искателя.
В исходном положении щетки искателя находятся вне поля и
якорь не притянут. При поступлении импульсов тока в обмотку
электромагнита 8 якорь 7 притягивается к сердечнику электромаг-
нита. Собачка 5 упирается в зуб храповика 4 и приводит во вра-
щение ротор со щетками /. В интервале между импульсами якорь
под действием пружины 6 возвращается в исходное положение и
переводит собачку 5 на следующий зуб храповика. Положение
щетки на ламели 2 контактного поля фиксируется пружиной 3.
После окончания разговора под действием импульсов тока, по-
сылаемых приборами АТС, щетки искателя, вращаясь в прежнем
направлении, выходят из контактного поля и занимают исходное
положение. Для уменьшения холостого пробега щеткам ШИ-И
придана трехлучевая форма. ШИ-11 имеет 10 основных выходов к
Рис. 3.1. Шаговый искатель ШИ-11:
а—кинематическая схема; б — общий вид ШИ-11; в — условное обозначение
ШИ-11
40
Q) Секция „а"статора
Рис. 3.2. Декадно-шаговый искатель ДШИ-100:
а —- кинематическая схема; б — условное обозначение ДШИ-100; в — контактное поле
ДШИ-100
другим ступеням искания и дополнительные выходы вспомогатель-
ных цепей. Общий вид ШИ-11 показан на рис. 3.1,6, а условное
обозначение — на рис. 3.1,в.
Декадно-шаговый искатель ДШИ-100, кинематическая схема
которого приведена на рис. 3.2,а, а условное обозначение — на
рис. 3.2,6, состоит из контактного поля, ротора со щетками и дви-
жущего механизма. Контактное поле имеет декадное (десятичное)
построение и содержит три секции: а, Ь и с. Каждая секция имеет
10 декад (рядов), в каждой декаде по 10 контактных ламелей.
Ротор со щетками (а, Ь, с) совершает два движения — подъем,
при котором выбирается декада, и вращение, при котором щетки
движутся по контактным ламелям декады. Движущий механизм
содержит электромагниты подъема 2 и вращения /. Для отыска-
ния требуемого выхода поочередно в электромагниты посылаются
две серии импульсов тока. Импульсы первой серии поступают в
электромагнит подъема 2. При каждом импульсе, поступающем в
обмотку, электромагнит подъема притягивает якорь и движущая
собачка 6 зацепляется за верхний зуб рейки 8, поднимая ротор на
один шаг вверх. При этом щетки искателя останавливаются нап-
ротив первой декады и стопорная собачка 5 захватывает следую-
щий зубец рейки, чем препятствует возвращению ротора в исход-
ное положение. Последующие импульсы, поступающие в электро-
магнит подъема 2, устанавливают щетки напротив декады, номер
которой соответствует числу поступивших импульсов.
41
Вторая серия импульсов поступает в электромагнит вращения
/. При каждом импульсе электромагнит вращения притягивает
якорь и движущая собачка 3, воздействуя на зуб храпового полу-
цилиндра 4, заставляет ротор поворачиваться на один шаг. Сто-
порная собачка 7 после каждого шага захватывает следующий зуб,
чем препятствует обратному движению ротора. Фиксация ротора
на выбранной декаде обеспечивается с помощью сегмента 9, вхо-
дящего в выемку направляющей гребенки 10. Число импуль-
сов, поступающих в обмотку электромагнита вращения /, опреде-
ляет номер контакта в выбранной декаде.
Для возвращения щеток искателя в исходное положение в эле-
ктромагнит вращения 1 автоматически подаются импульсы из при-
боров АТС до тех пор, пока щетки не выйдут из контактного поля.
Под действием силы тяжести ротор падает на исходный уровень, а
затем возвращается в начальное положение пружиной 11.
Номера выходов каждой секции контактного поля ДШИ-100
(рис. 3.2,в) состоят из двух цифр: первая (десятки) определяет
номер декады, а вторая (единицы) характеризует номер контакта
в декаде. Через щетки а и Ь коммутируется цепь разговорного
тракта, а через щетку с обеспечивается коммутация пробных
цепей.
Принцип построения АТС декадно-шаговой системы на 100 но-
меров со ступенями предварительного искания ПИ и
линейного искания ЛИ показан на рис. 3.3,а.
Линия каждого абонента включается в щетки ПИ. На АТС ус-
танавливается 100 ПИ типа ШИ-11. Выходы всех ПИ запаралле-
ливаются, образуя один блок. Полученные 10 выходов включаются
в щетки 10 ЛИ. В качестве ЛИ используются ДШИ-100. Поля ЛИ
запараллеливаются, образуя один блок. Линия каждого абонента
одновременно включается в щетки ПИ и соответствующий номеру
абонента контакт поля ЛИ.
Процесс установления соединения по схеме рис. 3.3,а происхо-
дит в следующем порядке. При снятии абонентом микротелефона
приходит в действие его ПИ, щетки которого совершают свобод-
ное вращение — искание, и останавливаются на первом свобод-
ном выходе к ЛИ. После занятия ЛИ из его схемы абоненту посы-
лается сигнал ответа станции — непрерывный зуммер частотой
450 Гц. Абонент набирает двузначный номер.
При наборе первой цифры номера искатель поднимает щетки
на уровень декады, выходы с которой ведут к требуемому десятку
абонентов, а при наборе второй цифры щетки искателя устанавли-
ваются на контактах поля вызываемого абонента — вынужденное
искание. Если линия абонента свободна, то из схемы ЛИ абонен-
ту посылается вызывной ток частотой 25 Гц, а вызывающему або-
ненту в такт посылке вызова — контроль вызова на частоте 450 Гц.
42
d) 10 выходов
f^o до-до 10 выходов
Рис. 3.3. Принцип построения АТС декадно-шаговой системы
ЛИ
'F1
При занятости абонентской линии вызывающему абоненту посыла-
ется прерывистый сигнал «Занято».
Пользуясь условными обозначениями, схему АТС на 100 номе-
ров можно представить в виде функциональной схемы (рис. 3.3,6).
Для увеличения емкости телефонной станции применяют сту-
пени группового искания ГИ. Функциональная схема АТС на 1000
номеров приведена на рис. 3.3, в. В качестве ГИ и ЛИ исполь-
зуются декадно-шаговые искатели ДШИ-100. Предельная емкость
АТС с одной ступенью группового искания составляет 1000 номе-
ров. Нумерация абонентов трехзначная, причем первая цифра но-
мера определяет сотенную группу абонентов. Все абонентские
линии разделены на 10 групп по 100 линий в каждой группе.
Каждую абонентскую группу обслуживает несколько групповых
искателей ГИ. Одноименные контакты декад ГИ запараллелива-
ются и образуют 10 пучков-выходов к линейным искателям ЛИ.
Рассмотрим процесс установления соединения абонента 199 с
абонентом 099. При снятии абонентом 199 микротелефона ГКИ
данного абонента соединяет абонентскую линию с одним да
доступных ему свободных ГИ. После получения из Г И сигнала
ответа станции абонент набирает первую цифру номера — нуль,
вследствие чего щетки занятого ГИ поднимаются до уровня
десятой декады — вынужденное искание. Далее щетки свободным
исканием отыскивают выход к свободному ЛИ, обслуживающему
43
нулевую (десятую) сотню абонентских линий. Набор двух по-
следних цифр приводит в действие ЛИ, щетки которого
устанавливаются на линии вызываемого абонента. Упрощенная
функциональная схема АТС на 1000 номеров показана на рис.
3.3, г.
При необходимости дальнейшего увеличения емкости АТС вво-
дят еще одну ступень группового искания ПГИ. При этом нумера-
ция абонентов будет четырехзначная, а предельная емкость
АТС составит 10 000 номеров.
3. 3. Координатные АТС
Основным коммутационным устройством в координатных
АТС является многократный координатный соеди-
нитель МКС.
МКС представляет собой механизм релейного действия. Много-
кратным он называется потому, что для установления соедине-
ния необходимо определить две координаты — номер вертикали
и номер горизонтали. Все МКС характеризуются числом входов
вертикалей, числом выходов вертикали, количеством коммутируе-
мых проводов. Наиболее распространенными являются МКС
10X10X12, МКС 20 X 10 X 6, МКС 10 X 20 X 6, где первая цифра
определяет число вертикалей, вторая — число выходов вертикали
и третья — проводность.
Конструкцию МКС рассмотрим на примере МКС 20X10X6,
показанного на рис. 3.4, а. Двухпозиционный МКС 20X10X6
состоит из 20 вертикально расположенных блоков-вертикалей.
вертикаль / Вертикаль 2 Вертикаль 20 х 10 х 6
44
УЗ
Рис. 3.5. Часть вертикального блока МКС
Каждая вертикаль состоит из удерживающего электромагнита
УЗ, якорь которого одновременно является удерживающей план-
кой, и пакета контактных групп. Каждый пакет состоит из 10
рядов контактных пружин релейного типа. Количество пружин в
одном горизонтальном ряду определяется проводностью соедини-
теля. Неподвижные контактные шины (струны) /, общие для
всех 10 групп, являются входами, а подвижные контактные
пружины 2 — выходами. Между горизонтальными рядами кон-
тактных групп располагается выбирающая планка 5, являющаяся
продолжением якоря выбирающего электромагнита ВЭ. Всего
рассматриваемый МКС имеет пять таких планок. На выбирающих
планках укреплены гибкие пружины 4 — выбирающие пальцы,
число которых соответствует числу вертикалей.
Процесс замыкания контактов в контактной группе можно
рассмотреть на рис. 3.5, на котором показана часть вертикаль-
ного блока и одна выбирающая планка 3. В исходном состоянии
возвратная пружина 7 давит на толкатель 6 и удерживает
контактные пружины на некотором расстоянии от струн.
При срабатывании, например, нижнего выбирающего электро-
магнита ВЭ1 выбирающая планка 3 поворачивается и все выби-
рающие пальцы 4 поднимаются вверх. После этого срабатывает
удерживающий электромагнит УЭ. Его удерживающая планка 5
надавливает на выбирающий палец 4. Давление планки через
палец передается толкателю 6, и подвижные контакты 2 замы-
45
Выходы
а) 1 2 з ч 5 входы
б) <
Вых. 20 \ О Вх.
Рис. 3.6. Запараллеливание
вертикалей и горизонталей
МКС
Рис. 3.7. Образование коммутационного блока
Рис. 3.8. Функциональная схема
блока АИ
46
каются с неподвижными шинами /, образуя соединение на пере-
сечении горизонтального ряда выбирающего и вертикального
ряда удерживающего электромагнитов.
Затем выбирающий электромагнит ВЭ отпускает, и выбираю-
щая планка возвращается в исходное положение, а зажатый
удерживающей планкой палец 4 будет находиться в таком поло-
жении до конца соединения (пока не отпустит УЭ).
Таким образом, при установлении соединения между входом
вертикали и одним из ее выходов сначала срабатывает соот-
ветствующий выбирающий ВЭ, а затем удерживающий УЭ
электромагнит, обеспечивая замыкание контактов на пересечении
вертикали и горизонтали.
Условное изображение вертикали показано на рис. 3.4, б,
а условное изображение МКС на схемах — на рис. 3.4, в.
I Для расширения коммутационных возможностей МКС произ-
водят запараллеливание его вертикалей и горизонталей различ-
ными способами. На рис. 3.6, а изображена схема, в которой
входы МКС 10 X Ю запараллелены попарно, а выходы — у каждо-
го по пяти вертикалей.
Таким образом, с помощью одного МКС 10X 10 получен одно-
звенный коммутатор с пятью входами и 20 выходами, причем
каждый выход доступен каждому входу. Условное обозначение
коммутатора показано на рис. 3.6, б.
В большинстве случаев коммутационные блоки координатных
АТС имеют большое число входов и выходов и их строят с
использованием многозвенных схем. На рис. 3.7, а показан
коммутационный блок ГИ, используемый в АТСК-100/2000, а
на рис. 3.7, б — его условное изображение. Он построен на трех
МКС 10X20X6 в звене А и двух МКС 20X10X6 в звене В.
Блок построен по принципу ВПВП (вертикаль-параллель) с рас-
ширением.
На рис. 3.8 приведена функциональная схема трехзвенного
блока абонентского искания АИ, применяемого в АТСК-100/2000.
В блоке используются МКС 20X 10. Звено А содержит три МКС,
звено В — два МКС и звено С — один МКС. Блок построен по
^принципу ПВПВПВ.
’**• В координатных АТС применяются общие управляющие уст-
ройства, регистровое управление и обходной принцип установле-
ния соединения. Большинство станций имеют общие регистры и
маркеры по ступеням искания. На железнодорожном транспорте
наибольшее распространение имеют станции АТСК-100/2000.
Упрощенная функциональная схема указанной станции приведена
на рис. 3.9.
Основным оборудованием станции являются блоки ступеней
абонентского искания АИ (см. рис. 3.8), группового искания ГИ
(см. рис. 3.7) и регистрового искания РИ (см. рис. 3.6), регистры
47
Рис. 3.9. Упрошенная функциональная схема АТСК-100/2000
Р, универсальные шнуровые комплекты ШКУ- Каждая ступень
искания имеет маркер (МАИ, МГИ и МРИ).
Соединение между абонентами данной стан-
ции. При снятии микротелефонной трубки срабатывает линей-
ное реле в абонентском комплекте приборов АК, подающее
извещение в маркер МАИ о вызове станции. Маркер, опре-
делив линию вызывающего абонента и отыскав свободные про-
межуточные линии между звеньями А и В, а также между звеном
В и ШКУ, включает выбирающие, а затем удерживающие
электромагниты упомянутых звеньев, после чего отключается.
Выбирающие электромагниты тоже отключаются. Установленное
соединение между ступенью А И и ШКУ удерживается посылкой
электропитания со схемы шнурового комплекта. Вслед за этим
маркер МРИ ступени регистрового искания к выбранному ШКУ
подключает один незанятый регистр и освобождается. В блоке Р
имеются пять регистров. Подключенный регистр посылает вызы-
вающему абоненту сигнал «Ответ станции», фиксирует поступаю-
щие от абонента серии импульсов тока, вводит в действие
маркер ступени группового искания МГИ и передает ему инфор-
мацию о первых цифрах номера требуемого абонента. Рассмотрим
далее вариант, когда вызываемый и вызывающий абоненты
относятся к одной сотне номеров. Получив информацию от
регистра о первых цифрах зафиксированного номера, МГИ выби-
рает свободные пути от выхода ШКУ через звенья А и В ступени
ГИ к входу звена С ступени АИ, показанной на схеме, включает
выбирающие и удерживающие электромагниты МКС звеньев А
и В ступени ГИ, после чего отключается. Вслед за этим
48
' освобождаются выбирающие электромагниты названных звеньев.
Теперь снова вводится в действие МАИ. Он принимает от регистра
информацию о последних знаках номера вызываемого абонента,
находит свободные пути к требуемой линии через звенья С, В и А
ступени АИ, включает выбирающие и удерживающие электро-
магниты этих звеньев, производит пробу свободности линий к
абоненту и отключается. Вместе с маркером освобождаются
выбирающие электромагниты. Посылку вызова абонента, удержа-
ние в рабочем положении приборов всех звеньев, из которых
составлен разговорный тракт от АК вызываемого до АК вызываю-
щего абонента, и питание телефонных аппаратов осуществляет
ШКУ. Если абонент занят, ШКУ лишает все приборы питания,
а сигнал «Занято» вызывающему абоненту посылается из его
АК. Регистр отключается после передачи информации в маркер
МАИ.
Наименование «шнуровой комплект» является условным, оно
принято на основе сходства главных функций приборов этого
комплекта с функциями шнуровой пары ручной телефонной
станции.
Как видно из схемы, внешние связи по входящим соедини-
тельным линиям проходят без участия ШКУ, а по исходящим
линиям — с их участием. Поэтому в первом случае питание при-
боров, участвующих в соединении, осуществляется от комплектов
РСЛВ и ВШКМ, а во втором случае — от ШКУ, как и при
внутренней связи. Последнее обстоятельство послужило основой
для названия шнуровых комплектов универсальными.
3. 4. АТС квазиэлектронной и электронной систем
В квазиэлектронных АТС коммутационные устройства выпол-
нены на герконовых или ферридовых реле. Герконовое реле
(рис. 3.10, а) представляет собой электромагнитную катушку,
внутри которой помещается несколько герконов (герметизиро-
ванных контактов). Геркон состоит из стеклянного баллона
(ампулы) и двух контактных пружин, изготовленных из железо-
никелевого магнитного сплава. Контактирующие поверхности
пружин покрываются благородным хорошо проводящим металлом,
например, золотом или серебром. При прохождении постоянного
тока через катушку создается магнитный поток, намагничиваю-
щий контактные пружины, которые притягиваются и замыкают
контакт.
Выключение тока в катушке приводит к исчезновению магнит-
ного потока, пластины размагничиваются, и под действием собст-
венной упругости контакт размыкается.
49
Более широкое применение находят герконовые реле с магнит-
ной блокировкой — ферриды (рис. 3.10, б). Феррид дополнитель-
но содержит сердечник, выполненный из магнитного материала
(феррита) с прямоугольной петлей гистерезиса, обладающий
остаточным магнетизмом. Для возбуждения реле достаточно
пропустить импульс тока через катушку, пружины намагничи-
ваются и притягиваются друг к другу. Удержание контактов в
рабочем состоянии достигается за счет остаточного магнетизма
сердечника. Для размыкания герконов следует кратковременно
пропустить через катушку ток в противоположном направлении,
вследствие чего сердечник размагничивается и пружины герко-
нов разъединяются. В коммутационных устройствах используются
Рис. 3.11. Структурная схема ква-
зиэлектронной АТС
Рис. 3.12. Коммутационные элементы
электронных АТС
50
ферриды различных конструкций. Монтируются коммутационные
соединители в виде матриц. Наиболее распространены матрич-
ные соединители на ферридах (МСФ) типа 8X8X1 (рис.
3.10, в).
Структурная схема квазиэлектронной АТС приведена на
рис. 3.11. Коммутационное поле КП, выполненное на ферридовых
соединителях, предназначено для соединения абонентского комп-
лекта АК с различными комплектами, находящимися на выходе
КП, или для соединения АК между собой. Абонентские комплекты
АКу комплекты соединительных линий (ИКСЛ, ВКСЛ) использу-
ются для согласования КП с линией. Шнуровые комплекты ШК
обеспечивают питание телефонных аппаратов при внутристан-
ционном соединении.
Управляющее устройство УУ АТСКЭ состоит из периферий-
но-управляющего устройства /7УУ и электронной многопрограм-
мной управляющей машины ЭУМ, созданной на базе специализи-
рованной вычислительной машины.
ПУУ обеспечивает согласование по скорости работы ЭУМ с
КП, так как скорость работы ЭУМ на несколько порядков выше
скорости работы элементов КП.
Электронная АТС (АТСЭ) отличается от АТСКЭ принципом
построения коммутационного поля КП и схемами отдельных
функциональных блоков ПУУ. Коммутационное поле АТСЭ мо-
жет быть построено как с пространственной, так и с временной
коммутацией каналов. В АТС с пространственной коммутацией
каналов используются соединители, у которых в каждой точке
коммутации находится электронный элемент (рис. 3.12, а). В
качестве электронного контакта могут использоваться транзисто-
ры, оптроны и другие элементы. У транзистора (рис. 3.12, б)
сопротивление между эмиттером и коллектором максимально при
отрицательном потенциале на входе (на базе). У оптрона
(рис. 3.12, в) сопротивление фотодиода, включенного между
вертикалью и горизонталью соединителя, максимально при поло-
жительном потенциале на катоде фотодиода. Таким образом,
в зависимости от полярности потенциала на входе управления
изменяется проводимость между горизонталью и вертикалью
соединителя.
Качество электронного контакта значительно уступает меха-
ническим контактам по разнице величин сопротивления в прово-
дящем и непроводящем состояниях. По этой причине АТСЭ с
пространственным разделением каналов имеют небольшую ем-
кость (порядка 100 номеров) и используются для внутренней
связи предприятий.
РАЗ ДЕ Л 2
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СВЯЗИ ПО ПРОВОДАМ.
МНОГОКАНАЛЬНАЯ СВЯЗЬ
Глава 4
ПАРАМЕТРЫ ЛИНИЙ СВЯЗИ И СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ
ДАЛЬНОСТИ ТЕЛЕФОНИРОВАНИЯ
4. 1. Параметры воздушных и кабельных линий связи
Линией связи называется физическая среда, используемая
для передачи и приема сигналов от передатчика к приемнику. В
системах проводной связи это может быть проводная воздушная
или кабельная цепь.
Каждая линейная электрическая цепь обладает активным со-
противлением, индуктивностью, емкостью и проводимостью изо-
ляции. Эти величины, отнесенные к одному километру однородной
линии, называются ее первичными параметрами и обозначаются
соответственно через /?, Ом/км; L, Г/км; С, Ф/км, и G, См/км.
Однородной называется линейная цепь связи, у которой ма-
териал и диаметр проводов, расстояние между проводами и тип
изоляции на всем протяжении цепи неизменны. Первичные па-
раметры однородной цепи распределены равномерно по всей
ее длине и на каждом отрезке цепи одинаковы. Один кило-
метр двухпроводной однородной линейной цепи можно предста-
вить эквивалентной схемой, показанной на рис. 4.1. Эквивалент-
ная схема однородной цепи длиной I км состоит из I таких
звеньев, соединенных последовательно.
Активное сопротивление цепи, как известно из курса элект-
ротехники, зависит от материала проводов и увеличивается с
ростом частоты вследствие влияния поверхностного эффекта и оп-
ределяется по формуле R = K\Rq, Ом/км, где К\ — коэффициент,
учитывающий влияние поверхностно-
го эффекта. Его находят по таблице
в зависимости от значения вспомога-
тельной величины Х = О,О7О9д/р///?о-
Здесь f — частота тока; р — магнит-
ная проницаемость материала про-
водов: сталь р^ 120-4-140, медь
ц= 1.
И ндукти вность дву хп ро водной
линейной цепи зависит от суммы
Рис. 4.1. Эквивалентная схема
двухпроводной однородной цепи
52
магнитных потоков, создаваемых током, протекающим в проводах.
Она тем меньше, чем меньше расстояние между проводами,
так как магнитные потоки прямого и обратного проводов
имеют противоположные фазы. Отсюда следует вывод, что индук-
тивность воздушных цепей значительно больше индуктивности
кабельных. Индуктивность еще зависит от частоты тока. Она
уменьшается с возрастанием частоты.
Здесь тоже сказывается влияние поверхностного эффекта,
поскольку вытеснением тока в поверхностные слои провода магнит-
ный поток внутри провода уменьшается. Магнитная проницае-
мость стали во много раз больше этой величины для меди,
поэтому стальные линейные цепи имеют более высокое значение
индуктивности и более ощутимую зависимость ее от частоты по
сравнению с медными (бронзовыми) цепями.
Индуктивность двухпроводной воздушной цепи определяется
Z. = (41n^-+K2p.r) Ю-4 Гн/км.
В этой формуле первое слагаемое определяет внешнюю, а
второе внутреннюю индуктивность цепи; а — расстояние между
проводами, мм; г — радиус проводов, мм; К2 — коэффициент, учи-
тывающий влияние поверхностного эффекта; — относительная
магнитная проницаемость материала проводов.
Индуктивность кабельных симметричных цепей значительно
меньше индуктивности воздушных цепей, а коаксиальных пример-
но в 3 раза меньше, чем у симметричных кабелей.
Емкость между двумя проводами, как емкость любого конден-
сатора, прямо пропорциональна поверхности проводов (т. е. зави-
сит от их диаметра), обратно пропорциональна расстоянию
между проводами и находится в прямой зависимости от диэлектри-
ческой проницаемости.
Реальная емкость 1 км двухпроводной воздушной цепи
определяется
„ 1,05-IO’6 . ,
С~ 36lna/r Ф/КМ’
где а — расстояние между центрами проводов, мм;
г — радиус проводов, мм;
1,05 — коэффициент, учитывающий неоднородность изоляции.
Электрическая емкость 1 км симметричного кабеля в 5—7 раз
больше емкости 1 км воздушной и в 2 раза меньше емкости
коаксиальной цепи.
Проводимость изоляции — величина, обратная сопротивлению
изоляции. Проводимость материалов изоляции G, применяемых в
линейных цепях связи, является причиной потери электроэнергии
вследствие прямой утечки тока. Кроме потерь Go в изоляцион-
ных материалах при постоянном токе, при переменном токе наблю-
53
даются известные из курса электротехники диэлектрические
потери. Их условно можно выразить эквивалентной утечкой
тока через проводимость бд. Поэтому при переменном токе
суммарная проводимость изоляции См/км, цепи связи G — Go + Ga.
Величина Ga находится в прямой зависимости от частоты
тока. Следовательно, суммарная проводимость G является частот-
но-зависимой величиной. В воздушных цепях преобладает первое
слагаемое Go, а в кабельных — второе 0д. Однако в воздушных
цепях диэлектрические потери при высоких частотах резко воз-
растают, когда провода покрываются инеем или гололедом.
Вторичными параметрами однородных цепей являются волно-
вое сопротивление ZB и коэффициент распространения у.
Волновое сопротивление ZB — комплексная величина, характе-
ризующая отношение абсолютных значений напряжения и тока в
любой точке цепи. Его зависимость от первичных параметров
и частоты тока
z I R + h»L______/ R2 + <d2£2 iv i | ,<(,
в V G + /o>C V G2 + o>2C2 |Zb| ’
где ср — угол сдвига фаз между напряжением и током.
При частоте, равной нулю, т. е. при постоянном токе, модуль
волнового сопротивления |ZB| = д/“^-
При высокой частоте — 1^в1 = а угол q> имеет знак
«минус» ( —), так как все существующие воздушные и кабельные
цепи имеют емкостный характер.
При частоте тока 800 Гц модуль волнового сопротивления
ZB примерно равен для воздушных стальных цепей 1400 Ом,
для медных и биметаллических — 600 Ом и для кабельных 350 Ом.
Коэффициент распространения электромагнитной волны —
комплексная величина
у = V(^+" /Щ( G + /юС) = a + /Р,
где a — коэффициент ослабления (затухания);
р — коэффициент сдвига фазы.
Коэффициент ослабления а характеризует уменьшение напря-
жения, тока или мощности при распространении электромаг-
нитной энергии вдоль однородной цепи на протяжении 1 км и оп-
ределяется:
Р,
где Рн, GH и
Р, U и
р и I
a= l01g = 20 lg = 201g у ДБ,
/н — соответственно мощность, напряжение и ток в начале
участка;
/ — то же в конце участка.
Р
54
Рис. 4.2. Примеры согласования волновых и характеристических сопротивлений
и сопротивлений нагрузки при помощи:
а — трансформатора; б — автотрансформатора; в — четырехполюсника
Фазовый сдвиг, рад/км, характеризует изменение фазы сиг-
нала при распространении электромагнитной волны по цепи дли-
ной 1 км.
К рабочим параметрам относится входное сопротивление
ZBX, Ом, и рабочее затухание (ослабление) араб, дБ.
Входным сопротивлением цепи называется сопротивление,
измеренное на ее входных зажимах при любом значении нагрузки
в конце. Волновое и входное сопротивления однородной цепи
взаимосвязаны
где ZBX х.х — входное сопротивление холостого хода, измеренное при
разомкнутой цепи;
ZBX к.з. — входное сопротивление при коротком замыкании в конце
цепи.
Рабочее затухание (ослабление) введено для оценки цепи в
рабочих условиях, т. е. потери мощности как в самой цепи, так
и вследствие несогласованности сопротивлений аппаратов с волно-
вым сопротивлением цепи по концам ее. Если цепь согласована
на обоих концах, т. е. если ZrCH = ZB и Znp = ZB, то араб = а/ —
собственному затуханию цепи.
Электрическая схема любой сложности, имеющая для включе-
ния в цепь два зажима (полюса), называется д ву хпол юсни,-
к о м , а имеющая четыре зажима, два для включения генератора и .
два для нагрузки,— четырехполюсником.
Простейшим примером двухполюсников являются резистор,
конденсатор, дроссель, микрофон, телефон, а более сложным —
телефонный аппарат. Примером четырехполюсника являются про- \
водная линия связи (см. рис. 4.1), трансформатор (рис. 4.2, а),
автотрансформатор (рис. 4.2, б).
55
Если четырехполюсник содержит в своей схеме источник пи-
тания, его называют активным, а если не содержит —
пассивным.
Линия связи — пассивный четырехполюсник, у которого сопро-
тивление, индуктивность и емкость равномерно распределены
вдоль всей цепи. Четырехполюсники, входящие в состав аппара-
туры связи, отличаются от линейной цепи тем, что сопротивление,
индуктивность и емкость сосредоточены в двухполюсниках,
входящих в их схему. Поэтому сопротивление, рассчитанное по
формуле Zc = V£x.x. Zk.3. для пассивного четырехполюсника —
узла аппаратуры называется не волновым, а характеристи-
ческим.
Четырехполюсник называется симметричным, если его ха-
рактеристические (а для линейной цепи — волновые) сопротив-
ления, измеренные с противоположных сторон, равны между
собой, и несимметричным, если они не равны.
На рис. 4.2, в показан несимметричный четырехполюсник с
характеристическим сопротивлением Zc\ и ZC2- Входное сопротив-
ление четырехполюсника, измеренное со стороны зажимов 1—2,
будет равно характеристическому сопротивлению Zci, когда сопро-
тивление нагрузки, подключенной к зажимам 3—4, ZH2=Zc2.
Аналогично входное сопротивление четырехполюсника, измерен-
ное со стороны зажимов 3—4, будет равно характеристическому
ZC2, если к зажимам 1—2 подключена нагрузка сопротивлением
ZHi=Zci. При соблюдении приведенных равенств нагрузочное
сопротивление считается согласованным. В цепи с последова-
тельно соединенными четырехполюсниками каждый последующий
является нагрузкой для предыдущего.
Во избежание потерь энергии вследствие отражения в точках
соединения четырехполюсников между собой и с оконечной на-
грузкой надлежит обеспечивать согласованное включение каждого
четырехполюсника со смежным, а последнего четырехполюсника
по направлению передачи — с входным сопротивлением нагрузки.
Если входное сопротивление приемника электрической энергии
Znp равно волновому сопротивлению линии связи ZB, приемник
(нагрузка цепи) воспринимает всю энергию, поступающую к нему
с линии. При несоблюдении этого равенства часть энергии
отражается обратно к началу цепи. Если входное сопротивле-
ние аппаратуры не равно волновому сопротивлению линии
Znp=#ZB, то для устранения потерь, вызываемых отражением,
включают согласовывающий (переходный) трансформатор, у ко-
торого с одной стороны характеристическое сопротивление
Zr2 = Znp (см. рис. 4.2, а). В точках соединения воздушной
цепи с кабельной применяют согласовывающий автотрансфор-
матор (см. рис. 4.2, б).
56
Мощность тока на выходе пассивного четырехполюсника
меньше мощности тока, подведенного к входу. Степень ее ослабле-
ния (затухания) определяется в децибелах (см. § 1.1) и рассчи-
тывается по формуле а= \0\gPl/P2, где Р1 и Р2 — мощность
тока, соответственно измеренная на входе и выходе четырех-
полюсника.
4. 2. Уровни передачи.
Дальность передачи информации по каналам связи
Уровнем передачи называется логарифмическое отношение
мощности Р, напряжения U или тока / в данной точке цепи к
мощности Ро, напряжению Uo или току /0, которые приняты
за исходные. Значение уровней по мощности рм, напряжению
рн или току рг определяется в децибелах (дБ) соответственно
из следующих выражений:
pM = 101gP/P0; pH = 201g{7/(70; pT=2Olg///o.
Уровень передачи называется относительным, если Ро пред-
ставляет мощность в какой-либо точке цепи связи, и абсолютным,
если в качестве исходной принята мощность 1 мВт. Уровень
передачи при Р> Ро имеет положительное значение, т. е. выше
нуля, а когда Р<Ро — отрицательное значение,— ниже нуля.
При Р = Р0, рм= lOlgP/Po = O. Такой уровень принято называть
нулевым уровнем.
Между уровнями передачи и затуханием какого-либо участка
цепи существует соотношение
О' == Рм 1 Рм2,
где рМ1 и рМ2 — уровни по мощности в начале и в конце участка.
Основной причиной, ограничивающей непосредственную связь
между двумя телефонными аппаратами, является ослабление
мощности электрического сигнала. Мощность передатчика
(микрофона) телефонного аппарата примерно Рм = 1.10-3 Вт,
а мощность приемника должна быть не менее 7эпр=1 -10—6 Вт.
Величина допустимого ослабления мощности сигнала при
частоте 800 Гц определится
а = lOlgPnp/Рм = lOlgl 000 = 30 дБ.
По нормам МККТТ рабочее затухание (ослабление) канала
связи между двумя телефонными аппаратами должно быть
меньше расчетного. Распределение допустимого затухания между
различными участками телефонных сетей показано на рис. 4.3
{АЛ— абонентская и СЛ— соединительная линии). На станци-
57
Станционная Междугородная Станционная
Рис. 4.3. Распределение нормы затухания при разговоре между двумя абонентами
онную местную телефонную сеть отводится затухание 9,5 дБ, а на
междугородные сети — 9 дБ. При отсутствии междугородных
соединительных линий МСЛ между местной и междугородной
телефонными станциями затухание абонентских линий может быть
увеличено. Затухание соединительной линии между телефонными
станциями, расположенными в одном пункте, допускается 16,4 дБ.
Коэффициент затухания а воздушных линий для токов часто-
той 800 Гц при стальных проводах диаметром 5 мм примерно
равен 0,13 дБ, а при медных проводах диаметром 3 мм —
0,034 дБ. Пользуясь этими данными, находим, что дальность
телефонирования в спектре звуковых частот по воздушной цепи
из стальных проводов диаметром 5 мм равна 80 км, а из медных
проводов диаметром 3 мм — 300 км, по кабельным цепям с
жилами диаметром 1,2 мм — 25 км. Таким образом, затухание
ограничивает дальность непосредственной связи по междугород-
ным линиям.
Затухание токов различных частот при их распространении
по линии неодинаково: чем выше частота тока, тем больше за-
тухание. По этой причине возникают амплитудно-частотные
искажения. Если перед микрофоном звуки разной частоты были
произнесены с одинаковой силой, то в конце линии они будут
воспроизведены с различной громкостью, так как энергия электро-
магнитных колебаний разной частоты получила в линии различное
затухание. Чем длиннее линия, тем больше влияние амплитудно-
частотных искажений на форму передаваемого сигнала.
4. 3. Защита цепей связи от взаимного
электромагнитного влияния
Между электрическими цепями существует емкостная и индук-
тивная связь. Первая представлена условно на рис. 4.4, а
конденсатором С, а вторая — на рис. 4.4, б магнитными сило-
58
Рис. 4.4. Связь между цепями
Рис. 4.5. Влияние однопроводной цепи
на двухпроводную
выми линиями, созданными током, протекающим по цепи 1. Эти
связи являются причиной перехода тока с одной цепи на другую.
Суммарный ток, наведенный цепью 1 в цепи 2, мешает ее аппара-
там принимать относящиеся к ним основные электрические сиг-
налы.
Аналогичное влияние, именуемое в общем электромагнит-
ным, оказывает и цепь 2 на цепь /.
На рис. 4.5, а показано, что в результате электромагнитного
влияния однопроводной цепи на двухпроводную в последней
на участке а—б наведены токи i\ и /з, а на участке б—в —
точки i2 и /4. Если условно принять за положительное направ-
ление тока, входящего в аппарат А2 против часовой стрелки, то
результирующий наведенный ток в аппарате А2 определится
/Р = (м—/з) + (^2 —/4). Вследствие неравенства расстояний XI и
Х2 и наличия затухания существует неравенство Л^z2^z3^z4,
позволяющее сделать вывод, что ток 1Р> 0. Поэтому в аппарате
А2 прослушивается работа аппарата А1.
При скрещивании проводов в точке б (рис. 4.5, б) токи
i2 и /4 меняют знаки. Результирующий ток определится
/р = (/1—/3)—(/2 —г4), скрещивание проводов привело к уменьше-
нию влияющего тока. Аналогично можно доказать, что скрещи-
вание двух двухпроводных цепей еще в большей степени за-
щищает их от взаимных влияний. Поэтому для телефонной
связи применяют только двухпроводные цепи. Неправильная
расстановка скрещиваний может увеличить влияние цепей друг
на друга.
Аналогично на кабельных линиях производится скрутка
жил и симметрирование для уменьшения влияния между це-
пями.
Во избежание взаимного влияния между цепями уровни пере-
дачи в них не должны превышать установленных норм.
59
4. 4. Способы увеличения дальности телефонирования.
Двусторонние усилители
Увеличение дальности телефонирования может быть достиг-
нуто за счет применения проводов с большой проводимостью,
искусственного увеличения индуктивности цепи кабельной линии—
пупинизации. Наиболее целесообразным и перспективным оказал-
ся метод усиления электрических сигналов. Этот метод и стал
основным способом увеличения дальности связи по проводным
цепям.
Совокупность линейных и станционных устройств, с помощью
которых обеспечивается передача сигналов от передающей стан-
ции к приемнику информации, называется каналом связи.
При телефонной связи один и тот же телефонный аппарат
является поочередно то передающим, то приемным устройством.
Поэтому для организации телефонной передачи требуется канал
двустороннего действия — двусторонний канал. Посколь-
ку обычные усилители усиливают токи только в одном направле-
нии передачи, то для организации телефонной связи по двух-
проводным цепям применяются усилители двустороннего дейст-
вия — двусторонние усилители.
Двусторонний усилитель (рис. 4.6) состоит из усилительных
элементов УЭ1 и УЭ2 и дифференциальных систем ДС1 и ДС2.
Каждый из усилительных элементов обеспечивает усиление раз-
говорных токов в одном из направлений передачи. Разделение
направлений передачи и подавление обратной связи осуществ-
ляются с помощью дифференциальных систем, каждая из которых
состоит из дифференциального трансформатора Т и балансного
контура БК. Сопротивление БК подбирают равным входному
сопротивлению линии, т. е. 7бк = /л. Каждая сбалансированная
дифференциальная система представляет собой уравновешенный
мост, плечами которого являются линейные полуобмотки wl и
w2 с равным числом витков, линейная цепь и балансный
контур Z6K (рис. 4.7).
<У<?7
Рис. 4.6. Структурная схема двустороннего усилителя
60
Рис. 4.7. Схема дифференциальной си-
стемы
ток протекает через первичную
в линейных полуобмотках этого
В одну диагональ моста
включен вход усилительного
элемента УЗ/, в другую диаго-
наль — индуктивно выходная
цепь усилительного элемента
УЭ2. Если условие 2бк = 2л со-
блюдено на обеих сторонах дву-
стороннего усилителя, то тогда
при передаче, например, со сто-
роны линии Л1 (см. рис. 4.6)
ток замкнется через входную
цепь элемента УЭ2, левую по-
луобмотку трансформатора Т1.
Усиленный усилителем УЭ2
обмотку Т2 и индуцирует ток
трансформатора, который замыкается через линию Л2 и баланс-
ный контур БК2. Направление тока на отдельных участках
показано стрелками на рис. 4.6.
Передача в обратном направлении происходит аналогичным
образом, но при этом разговорные токи, поступающие с линии Л2,
усиливаются усилительным элементом УЭ1. Таким образом,
обеспечивается передача разговорных токов в прямом и обратном
направлениях по электрически независимым друг от друга цепям.
При этом каждая дифференциальная система вносит на пути
токов основного направления передачи затухание 3,5 дБ.
Если дифференциальные системы ДС1 и ДС2 не уравновешены,
то на каждой стороне усилителя часть тока, индуцируемого в
линейных полуобмотках дифференциальных трансформаторов,
ответвляется во входную цепь усилительного элемента обрат-
ного направления передачи. В результате этого явления в дву-
стороннем усилителе образуется цепь обратной связи (на рис. 4.6
показана штриховой линией), из-за которой при определенных
условиях может возникнуть самовозбуждение усилителя. Гене-
рируемые усилителем колебания распространяются по цепи
связи в обе стороны от него и воспринимаются в телефонных
аппаратах абонентов в виде свиста, нарушающего разговор.
На кабельных непупинизированных цепях избирательной связи
получили распространение телефонные усилители типа ПТДУ-М.
Благодаря особому включению (рис. 4.8), трансформатор Т
выполняет одновременно функции дифференциальной системы и
линейного трансформатора. Такое использование дифференциаль-
ного трансформатора Т позволило исключить специальные ли-
нейные вводно-изолирующие трансформаторы и их отображение
в балансном оборудовании. Если дифференциальные системы
сбалансированы на обеих сторонах двустороннего усилителя,
61
Рис. 4.8. Структурная схема усилителя ПТДУ-М
то усилительные элементы УЭ1 и УЭ2 обеспечивают независимое
усиление передаваемых токов в различных направлениях.
Так, при передаче со стороны линии Л1 входной ток инду-
цирует напряжения в обмотках w2 и w3. Напряжение, ин-
дуцируемое в обмотке w3, прикладывается на вход усилитель-
ного элемента УЭ2. Усиленный ток усилителем УЭ2 протекает
по обмотке w3 трансформатора Т2 и индуцирует напряжения
в обмотках wl и w2, а также создает падение напряжения
на балансном контуре БК2. За счет индуцируемого напряжения
U1 в линейной обмотке wlT2 создается ток в линейной
цепи Л2. Индуцируемое напряжение U в обмотке w3T2 и
падение напряжения на БК2 (7бк2 имеют противоположную по-
лярность, поэтому напряжение на входе усилительного элемента
УЭ1 отсутствует. Переходное затухание дифференциальной систе-
мы на пути обратной связи зависит от степени ее балансировки
ап = 201g
6,09 дБ,
где /б — полное сопротивление балансного контура;
Zji — входное сопротивление линейной цепи, подключенной
к дифференциальной системе;
w2-f-w3 , , ,
п =—---------коэффициент трансформации;
wl, w2, w3 — число витков обмоток дифференциального трансформа-
тора.
Модернизированный телефонный усилитель ПТДУ-М (см. рис.
4.8) характерен тем, что усилительные элементы разбиты на
два блока, между которыми включена третья дифференциальная
система ДСЗ, которая позволяет ответвлять передаваемые сигналы
на промежуточной станции. Промежуточный пункт, включенный в
ДСЗ, может не только воспринимать, но и передавать сигналы
в различных направлениях. На кабельных цепях для увеличения
дальности связи двусторонние усилители включаются каскадно
62
|через 25—30 км. Однако при увеличении числа последовательно
включенных в цепь двусторонних усилителей возрастает ток обрат-
ной связи в каждом усилителе. Устойчивая работа двухпро-
водных каналов обеспечивается при числе каскадно включенных
усилителей не более 4—5.
Г лав а 5
ОСНОВЫ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ
5. 1. Методы уплотнения целей связи
и основные элементы аппаратуры
Линия передачи представляет собой дорогостоящее сооруже-
ние. Использование пары проводов воздушной цепи или пары
кабельной цепи для получения только одного канала связи
является неэкономичным и допускается в тех случаях, когда по
техническим условиям данный вид связи не может быть органи-
зован по другому способу.
Организация нескольких каналов связи по одной цепи назы-
вается уплотнением. В современных системах передачи
широкое распространение получили частотный (ЧРК) и временной
(ВРК) методы разделения каналов.
Частотное разделение каналов. В аппаратуре многоканальной
связи с частотным разделением каналов и в любом радиотехни-
ческом устройстве приходится встречаться с преобразованием
электрических колебаний. С помощью устройств, называемых
преобразователями, осуществляется перенос спектра частот ин-
формационного сигнала в заданный диапазон. Каждый канал
занимает отведенную ему полосу частот, выделяемую соответству-
ющими фильтрами.
Преобразователи частоты подразделяются на аналоговые и
дискретные. Аналоговый преобразователь питается от гармони-
ческого генератора высокой частоты и= (7msin(2n// + (p), где Um —
амплитуда напряжения; / — частота; q> — фаза.
В преобразователе воздействуют информационным сигналом
на один из параметров гармонического генератора (амплитуду,
частоту или фазу), обеспечивая соответственно амплитудную
(AM), частотную (ЧМ) или фазовую (ФМ) модуляцию.
Амплитудная модуляция применяется в системах пе-
редачи с частотным разделением каналов. Амплитудную модуля-
цию можно осуществить с помощью схемы рис. 5.1. При отсутст-
вии звука перед микрофоном его сопротивление /?м остается
неизменным, поэтому на выходе Т2 амплитуда высокочастотного
63
Молчание
,ATt ,
Збун
лтг
Верхняя
боковая
Рис. 5.1. Принцип получения амплитудной модуляции
вив —
Нижняя
то/щ
ъ
колебания в течение АГ/ будет оставаться постоянной. Измене-
ние звукового давления на мембрану микрофона ВМ вызывает
пропорциональное изменение сопротивления микрофонной цепи,
что в свою очередь приводит к изменению амплитуды высоко-
частотного колебания. В результате на выходе Т2 появляется
модулированное по амплитуде колебание £z = (/7m + A/7m)sin(o/,
где &L/m — изменение амплитуды несущей.
Мерой воздействия управляющего сигнала (информационного
НЧ) на амплитуду высокочастотного колебания служит коэффи-
циент глубины модуляции т = ЧУ ш , a \Um — mUtn>
U т
Если модулирующий сигнал является гармоническим, то при-
ращение амплитуды модулированного сигнала \Um = mUmcosQt,
где Q — частота информационного (звукового) сигнала.
При этом уравнение модулированного колебания
u — (Um + zn[/mcosQ/)sin(o/ = {7msinio/ + mU mcosQ/sin(o/.
Так как sinacosP==0,5[sin(a + P)+sin(a —0)], то уравнение
AM-колебаний можно представить в виде:
и = Cosimo/+ 0,5/n[7msin((o + Q)/ + 0,5/n [/msin((o — Q)/.
Из полученного выражения следует, что модулированное ко-
лебание представляет собой сложный сигнал, состоящий из ряда
составляющих. Первое высокочастотное колебание с амплитудой
Um и частотой со принято называть несущей. Второе и
третье слагаемые с амплитудами 0,5mUm и частотами co-j-Q и
ц) — Q называются соответственно верхней и нижней боко-
выми частотами. Боковые частоты содержат информацию
о сигнале низкой частоты Q. Спектральная диаграмма моду-
64
лированного колебания одним гармоническим сигналом показана
на рис. 5.2, а.
Если модуляцию осуществлять сложными сигналами, например
разговорным током, имеющим спектр частот 0,3—3,4 кГц, то
AM-сигнал соответственно будет содержать верхнюю и ниж-
нюю боковые полосы частот (рис. 5.2, б). Ширина спектра
AM-сигнала определяется разностью (<о-|- ^П1ах) —(о) — ^max)==
= 2Qinav Боковые полосы являются зеркальными отображения-
ми друг друга относительно несущего колебания и дают одну
и ту же информацию о преобразуемом сигнале. Поэтому в
современных системах передачи с AM, как правило, используют
одну из боковых полос частот — верхнюю или нижнюю. При
этом полоса передаваемых частот сокращается более чем в 2 раза.
Мощность тока несущей обычно значительно превышает
мощность токов боковых частот. Для усиления модулирован-
ного сигнала требуются усилители с широким динамическим
диапазоном, что усложняет конструкцию системы передачи.
В современных системах передачи несущую в линию не передают,
ее подавляют в передающем устройстве в специальных балансных
преобразователях. Схемы балансных преобразователей, широко
применяемые в системах передачи, кольцевые и мостиковые.
Схема кольцевого модулятора показана на рис. 5.3, а. Она содер-
жит два дифференциальных трансформатора Т1 и Т2, четыре
диода VD1—VD4. Так как напряжение несущей подводится к
средним точкам Т1 и Т2, то при сбалансированной схеме и при
отсутствии на входе модулятора напряжения информационного
сигнала токи несущей в полуобмотках Т1 и Т2 как при положи-
тельных, так и при отрицательных полуволнах напряжений
будут равны и противоположно направлены. Суммарный маг-
нитный поток, создаваемый этими токами, равен нулю, поэтому
ток несущей частоты в нагрузке /?н отсутствует. Напряжение
несущей устанавливается в 1,5—2 раза больше напряжения
информационного сигнала.
а) ит б) ит
0,5mUm 0,5т Um
ш-0,3 ио+0,3
ш~Ятах a)-Rmin u)+Qmin ш+Ятах
Нижняя Верхняя
боковая боковая
полоса полоса
частот частот
a)-S2 ио нес w+Я а)
Нижняя Верхняя
бокидая боковая
частота частота
Рис. 5.2. Спектральные диаграммы при амплитудной модуляции
3 Зак. 2082
65
Когда к преобразователю подводятся одновременно ин-
формационный сигнал и несущая, то диоды будут находиться
под воздействием двух напряжений. В те полупериоды несущей
частоты со, когда к диодам VD1 и VD3 напряжение приложено в
пропускном направлении, а к диодам VD2 и VD4 — в обратном,
VD1 и VD3 открыты, а диоды VD2.H VD4 закрыты. Под воздействи-
ем напряжения информационного сигнала ток будет протекать
через открытые диоды VD1 и VD3, первичную обмотку выход-
ного трансформатора Т2, как показано на рис. 5.3 сплошны-
ми стрелками. Длительность импульса на выходе схемы равна
полупериоду несущей частоты, а его амплитуда в каждый мо-
мент времени определяется мгновенным значением напряжений
информационного сигнала. В следующий полупериод несущей
частоты попарно открываются диоды VD2 и VD4 и закрываются
диоды VD1 и VD3. Полярность напряжения информационного
сигнала остается прежней, а протекающий ток по первичной
обмотке Т2 изменит направление и будет протекать через
нормально открытые диоды VD2 и VD4, как показано штрихо-
выми стрелками на рис. 5.3. Аналогично работает кольцевой
модулятор и в другие полупериоды несущей частоты и частоты
информационного сигнала. Форма модулированного сигнала на
выходе преобразователя показана на рис. 5.3, б.
Частотная ЧМ и фазовая ФМ модуляции чаще
используются в радиотехнических устройствах, работающих в
районе интенсивных промышленных помех и в частотном теле-
графировании. При частотной модуляции частота, а при фазовой
модуляции соответственно фаза высокочастотного колебания из-
меняются пропорционально напряжению информационного сигна-
ла со = wo + Лcosino)/, где Лео — максимальное значение отклоне-
ния частоты несущей от ее среднего значения, называемое
66
девиацией частоты. Девиация
частоты пропорциональна ам-
плитуде информационного (зву-
кового) сигнала, т. е. =
График ЧМ-сигнала изображен
на рис. 5.4. Поскольку амплиту-
да высокочастотного колеба-
ния при ЧМ остается неизмен-
ной, ТО В приемном устройстве Рис. 5.4. График ЧМ-сигнала
без искажения модуляции мож-
но срезать накладывающиеся на полезный сигнал помехи. В этом
достоинство ЧМ модуляции, хотя спектр ее шире, чем при
амплитудной модуляции.
Электрические фильтры — это пассивные четырехполюсники,
состоящие из реактивных, противоположных по знаку характе-
ристики двухполюсников, включаемых в разные плечи (рис. 5.5).
Они обладают свойством пропускать с небольшим затуханием
токи определенной полосы частот и создавать большое затуха-
ние токам, частота которых выходит за пределы этой полосы.
В зависимости от пропускаемого спектра частот бывают фильтры
нижних частот (ФНЧ), фильтры верхних частот (ФВЧ), полосовые
фильтры (ПФ) и заграждающие фильтры (ЗФ).
Характеристики фильтров, отражающие зависимость их зату-
хания от частоты тока, приведены на рис. 5.6. Фильтр нижних
частот пропускает с небольшим затуханием токи, имеющие часто-
ты от нуля до fi, и вносит большое затухание токам с частотой вы-
ше fi. Фильтр верхних частот вносит большое затухание для токов,
имеющих частоту от нуля до /2, и пропускает при небольшом
затухании токи с частотой от /\> до бесконечности. Полосовой
фильтр пропускает при малом затухании токи с частотой от
/з до (полоса пропускания), а для токов остальных частот
создает большое затухание. Заграждающий фильтр определяется
тем, что токи с частотами от /5 до /б задерживаются (полоса
запирания), а остальные пропускаются с незначительным затуха-
нием.
Электрические фильтры, составленные из катушек, обладаю-
щих индуктивностью, и конденсаторов, называются фильтрами
)ис. 5.5. Схемы простейших звеньев электрических фильтров типа LC
67
Рис. 5.6. Характеристики
затухания электрических
фильтров
Г/Н
UB1 ZF1
ZFI UR1 ZF
ГВЦ
А \12
ивг
/1,3-15,4-
ZFZ
о,з~зл
тяг
Линия
передачи
П.3-15.4 t\12 0,3-3,4
ZF2 URl ZF ТЛ5
О-3'3-4 fz\16 16,3-19,4
ТИЗ~~ UB3 ZF3
7Z,J-ZJ,¥^
{частоты В к Гц)
f3\2B го,з-гз,4
Ю-М fA,g 0.3-3.4
ZF3 UR3 ZF ГЛ6
% -
zoj-гзл т3\го
Рис. 5.7. Структурная схема частотного разделения каналов
12,1-15Л 16Л-19Л 20J-Z3,l
Рис. 5.8. Преобразование спектров частот при частотном разделении каналов
68
LC. Простейшие схемы фильтров показаны на рис. 5.5. Сокра-
щенно фильтры нижних частот называют дроссельными и условно
обозначаются буквой Д, а фильтры верхних частот называются
конденсаторными и условно обозначаются буквой К. Цифры,
поставленные рядом с буквами Д или К, означают предельную
частоту, выраженную в килогерцах. Например, дроссельный и
конденсаторный фильтры с предельными частотами 3,2 кГц имеют
обозначение Д-3,2 и К-3,2.
Качество фильтра в основном характеризуется крутизной кри-
вой затухания на границе полосы пропускания. Кроме того,
для согласования со смежными четырехполюсниками важно,
чтобы характеристические сопротивления фильтра по возможности
не изменялись при изменении частоты в пределах пропускаемой
полосы частот. В зависимости от используемых элементов разли-
чают фильтры: LC, пьезоэлектрические (кварцевые), магнито-
стрикционные и электромеханические.
Принцип частотного разделения каналов показан на рис. 5.7.
Разговорные токи, занимающие диапазон частот 0,3—3,4 кГц, от
телефонных аппаратов ТА1—ТАЗ поступают на соответствующие
преобразователи (модуляторы UB1—UB3) с несущими, напри-
мер, 12, 16 и 20 кГц соответственно.
На выходе каждого модулятора имеют место верхняя и
нижняя боковые полосы частот. Так как в современной аппа-
ратуре применяются модуляторы, подавляющие несущую, а ка-
нальные фильтры ZF1—ZF3 подавляют одну из боковых, то на
выходе каждого фильтра будут выделяться только верхние (или
нижние) боковые частоты. После параллельного включения
выходов канальных фильтров ZF1—ZF3 образуется групповой
сигнал от одновременной передачи по трем каналам. При этом
каждый речевой сигнал (0,3—3,4 кГц) с помощью модуляторов
переносится в отведенную для него область частот, на которой он
будет передаваться в общей линии (рис. 5.8).
В пункте приема полосы частот каждого канала, выделенные
фильтрами ZF1—ZF3, поступают на соответствующие преобразо-
ватели (демодуляторы) UR1— UR3. На демодуляторы подаются
такие же несущие, как на модуляторы (12, 16, 20 кГц). В
процессе демодуляции на выходе демодулятора образуются верх-
ние и нижние боковые полосы частот. С помощью ZF на выходе
каждого демодулятора выделяется нижняя боковая полоса частот
0,3—3,4 кГц. Таким образом, выделенные на приемной станции
спектры отдельных сигналов будут преобразованы в первона-
чальный вид.
Принцип временного разделения каналов показан на рис. 5.9.
Распределители, работающие синхронно (с одинаковой ско-
ростью) и синфазно (с соблюдением временных соотношений),
обеспечивают поочередное управление ключами Кл, с помощью
69
ZF Кл/
TAZ
fp^-
Нл2
—/ ZF
тлзЛ-bfp г—1
Клд
Линия
передачи
-------г1-------L—1 Синхронизаций!
Распределитпель
Распределитель
rpy
ТА5
ТА6
m^^fp
Рис. 5.9. Структурная схема временного разделения каналов
которых общая линия поочередно на короткий промежуток
времени т с определенным циклом повторения А/ предоставляется
соответствующей паре абонентов ТА. Таким образом, принцип
временного разделения каналов основан на том, что в каждый дан-
ный момент времени по линии передается сигнал только одного
канала, а сигналы других каналов передаются в отведенные
для них интервалы времени. По линии связи будут передаваться
короткие импульсы, длительность которых определяется временем
подключения общей линии к определенной паре абонентов ТА и
частотой, равной скорости коммутации Кл.
На рис. 5.10 показаны канальные импульсы и совокупность
сигналов в линии. 'Из графиков видно, что в процессе работы
ключей Кл непрерывные (аналоговые) речевые сигналы преоб-
разуются в импульсную последовательность. Такой процесс преоб-
разования аналогового сигнала в последовательность импульсов
называется дискретизацией. Так как амплитуда импуль-
сов соответствует значениям аналогового сигнала в моменты
дискретизации, данный процесс представляет собой амплитуд-
но-импульсную модуляцию АИМ. Чтобы вершины им-
пульсов с достаточной точностью описывали форму кривой ана-
логового сигнала, необходимо передавать значения (отсчеты)
этого сигнала через равные интервалы времени Л/ с определенной
частотой. Чем чаще следуют отсчеты, тем точнее описывается
исходный сигнал и тем точнее он может быть восстановлен.
Поэтому возникает вопрос, какое число отсчетов необходимо
взять, чтобы восстановить исходный сигнал в пункте приема без
потери информации. В соответствии с известной теоремой
Котельникова, лежащей в основе теории временного разделения
каналов, мгновенные значения амплитуд сигнала должны переда-
ваться с частотой, вдвое большей максимальной частоты полез-
ного сигнала, т. е. /д>2/тах. Так как спектр речевого сигнала
составляет 0,3—3,4 кГц, то 2/‘П1ах = 6,8 кГц. В существующих
системах с временным разделением каналов частоту дискретиза-
70
ции fA принимают равной 8 кГц. При этом длительность интер-
вала Л/ = 1/8000= 125 мкс. Выделение речевого сигнала в пункте
приема обеспечивается фильтром ZF, который отсеивает все высо-
кочастотные составляющие (см. рис. 5.9).
Передавать дискретизированный сигнал по линии нецелесо-
образно, так как он весьма чувствителен к влиянию помех. По: то-
му в существующих системах передачи с временным разделе-
нием каналов (ВРК) сигналы АИМ преобразуют в цифровую
форму. С этой целью сигнал АИМ подвергают процессам кванто-
вания и кодирования.
Квантование состоит в том, что действительный отсчет
заменяется ближайшим к нему разрешенным значением, что
равносильно округлению значений дискретизированного сигнала
до целого значения. Расстояние между двумя разрешенными
уровнями называется шагом квантования А. Разность
между значениями квантованного и неквантованного сигналов
называется ошибкой квантования. Из рис. 5.11 видно,
что максимальная ошибка квантования не превышает половины
шага квантования. Чем больше разрешенных уровней, т. е. чем
меньше шаг квантования, тем меньше ошибка. Возникшие в про-
цессе квантования ошибки воспринимаются в канале ТЧ как
помехи и называются помехами квантования.
' Под кодированием понимается преобразование кванто-
ванных импульсов в кодовую группу, представляющую собой
комбинацию цифровых символов. Закон, устанавливающий соот-
ветствие между величиной уровня квантования и структурой
Рис. 5.11. Квантование дискретных сиг-
налов
Рис. 5.10. Дискретные сигналы в линии
передачи
71
Рис. 5.12. Кодирование дискретного сигнала
кодовой группы, называется кодом, а процесс преобразова-
ния дискретного сигнала в последовательность кодовых групп
называется импульсно-кодовой модуляцией ИКМ.
В системах с ИКМ для кодирования в основном используется
натуральный двоичный код. При этом все кодовые группы
состоят из равного числа двоичных символов, каждый из которых
может принимать значение 0 или 1, т. е. значения токовых
и бестоковых импульсов. Таким образом, каждая кодовая группа
представляет собой абсолютное значение отсчета, выраженного
в двоичной системе исчисления.
Процесс преобразования непрерывного сигнала в сигнал ИКМ
показан на рис. 5.12. Частота следования двоичных символов
или тактовая частота fT зависит от числа элементов в кодовой
группе и, частоты дискретизации /д и числа каналов в системе
передачи /V, т. е. fT = nf^N. Тактовая частота или скорость
передачи системы ИКМ-30 fT==8-8-32 = 2048 кГц.
5. 2. Принцип построения систем передачи
с частотным разделением каналов (ЧРК)
Основными системами двусторонней телефонной связи являют-
ся однополосная двухпроводная, двухполосная двухпроводная
и однополосная четырехпроводная.
72
Для однополосной двухпроводной системы передачи исполь-
зуется канал, организованный в тональном спектре с применением
двусторонних усилителей (рис. 5.13). На железнодорожном тран-
спорте однополосная двухпроводная система применяется для
организации технологических видов связи.
Двухполосная двухпроводная система телефонной связи орга-
низуется по двум частотным каналам, по одной двухпроводной
воздушной или кабельной линии передачи (ЛП). Упрощенная
структурная схема такой системы уплотнения линии передачи тре-
мя каналами изображена на рис. 5.14. Двухпроводное окончание
канала обеспечивается с помощью дифференциальных систем
ДС/ и ДС2. В качестве несущих частот, подаваемых на
модуляторы передающей станции и демодуляторы приемной стан-
ции в направлении передачи от А до Б, условно приняты 8, 12,
16 кГц, а в направлении передачи от Б до А— 22, 26, 30 кГц.
Остатки несущих и одну из боковых полос отсеивают каналь-
ные фильтры ZF1, ZF2 и ZF3. Если предположить, что на все
входы модуляторов трех каналов поступают информационные
сигналы 0,3—3,4 кГц, то в результате работы преобразователей
образуются соответственно верхние и нижние боковые полосы
частот. В примере рис. 5.14 канальные фильтры отсеивают нижние
боковые полосы частот, поэтому после параллельного включения
выходов канальных фильтров ZF1, ZF2, ZF3 и соответственно
ZF4, ZF5, ZF6 обеспечивается объединение спектров всех
трех каналов в групповой (линейный) спектр частот, который в
направлении от А к Б 4,6—15,7 кГц, а в направлении от Б к А
18,6—29,7 кГц.
Линейные спектры направлений передачи на оконечных и про-
межуточных станциях разделяются направляющими фильтрами
ZF17.
Отсутствие несущих в линейном спектре позволяет применить
на оконечных и промежуточных станциях групповые усилители,
которые одновременно усиливают электрические колебания всех
трех каналов.
В рассматриваемой системе несущие, подаваемые на модуля-
тор и демодулятор соответствующего канала, должны быть одина-
Рис. 5.13. Канал связи, организованный в тональном спектре с двусторонними
усилителями
73
Ст. /I
Cm. Б
у
2k°W
UB3 12,6-15,7
и Вс 8,6-11,7
Линейный, спектр
1к 2к Зк
12,6-15,7 UK3 ZF3.4 УНУ
1 ---- ГТ-1<7*\
ZFJ^ J#
8,6-11,7 UR2 ZF3fl 0,3-3,‘Ч „
2к
,квз-з.ч
г*>—
|/2
UBt 4,6-7.7
4,6-1,7 8,6-11,7 12,6-15,7
УНЧ
К
У
У
ДС1
£
«и
ZF1
8
ZF17
ZF17 %
ZF17 У ZF17
I----г
Щель
Л
\22
ZF4 У
УВЧ ZF3.4
1к'— -------
UR3 18,6-21,7
, УВЧ ZF3.4 126 ZF5
2к ---- —Ц . Т--------------
UR2 22,6-25,7
УВЧ ZF3,4 i30 ZF6
Зк m ---------- К ^"-71 Г7П
UR1 26,6-29,7
ZF17 У ZF17
18,6 - 29,7
(частоты В кГц)
Рис. 5.14. Структурная схема двухполосной двухпроводной системы передачи
У
*12
4,6-7,7 UR1 ZF3.4 0,3-3,4
----- ------1 1к
ZF1
8
22
ZF4
18,6-21,7 UB 3
ZF5 \г6
22,6-25.7 ивг
ZF6 i 30
26,6-29,7 UB1
ДС2 777
УНЧ^
0,3 ~3,4
Ik
-<4
2к
Ч
А>
Зк
Рис. 5.15. Структурная схема однополосной четырехпроводной системы связи
ковыми. Расхождение несущих частот на передающей и приемной
станциях на 50 Гц заметно влияет на разборчивость речи.
Применение значительного числа направляющих фильтров для
разделения тракта передачи от тракта приема ухудшает качество
и ограничивает дальность связи. Данная система получила преи-
мущественное распространение для уплотнения воздушных и
однокабельных линий связи.
Однополосная четырехпроводная система телефонной связи
(рис. 5.15) осуществляется по двум парам проводов с передачей
в обе стороны одной и той же полосы частот. Чтобы исключить
переходные влияния одной цепи на другую, применяется четырех-
проводная система, организованная по двухкабельной линии,
где в каждом кабеле отводится по одной паре жил для создания
независимых цепей связи Ц1 и Ц2.
Отсутствие направляющих фильтров и обратной связи в уси-
лителях промежуточных станций позволяет значительно увеличить
дальность связи, а передача и прием на одной полосе частот —
удводить число организуемых телефонных каналов по сравнению
с двухполосной системой.
5. 3. Системы передачи для уплотнения
воздушных линий связи
Для уплотнения цветных воздушных цепей применяют двухпо-
лосные двухпроводные системы передачи В-3-3 и В-12-3. Линейные
спектры этих систем размещаются так, что они могут работать
совместно по одной цепи, обеспечивая организацию 15 высоко-
частотных каналов и один канал служебной связи. Линейные
спектры частот, занимаемые системами передачи В-3-3, В-12-3 и
каналом служебной связи, показаны на рис. 5.16, а, а схема вклю-
чения линейных фильтров — на рис. 5.16, б.
75
Q) ZF3,Z(s) ZF 3.2(h) ZF33(e) ZF33(n)
\ / \ /
\ 'л—~Ъ Л~—Б \ / 6 ------Л Б ------------------ д
(CJIU\' _______—) r—V_______________________________I ।----------------
— I I —- л —I I
0,3-2,91\9 16 18 30t\36 89 92 193
_______2 \___________!L____3p \_____________________________________________
Рис. 5.16. Разделение линейных спектров
Разделение линейных спектров систем передачи В-3-3 и
В-12-3 обеспечивается фильтрами ZF33, а системы В-3-3 и канала
служебной связи фильтрами ZF3,2. Спектр частот свыше 150 кГц
для уплотнения воздушных цепей не применяется, так как с
ростом частоты заметно увеличиваются переходные влияния меж-
ду параллельными цепями, возникают помехи от длинноволновых
радиостанций.
Одна воздушная линия может содержать четыре цветные
цепи, уплотненные системами В-3-3 и В-12-3. Для устранения
внятных переходных влияний между системами, работающими на
параллельных цепях, предусматриваются четыре варианта полу-
чения линейного спектра. Основные технические данные систем
передачи В-3-3 и В-12-3 даны в табл. 5.1.
Система передачи В-3-3. Упрощенная структурная схема око-
нечной станции типа В-3-3 приведена на рис. 5.17. Передача и
прием ведутся на разных полосах частот. Оконечная станция А
передает нижнюю, а принимает верхнюю группу частот. Станция
Б, наоборот, передает верхнюю и принимает нижнюю группу
частот (см. рис. 5.16, а).
Таблица 5.1
Наименование параметра Система передачи
В-3-3 В-12-3
Число организуемых каналов .3 12
Линейные спектры, кГц 4—31 36—143
Дальность связи, км 10 000 10 000
Длина усилительного участка, км 250 100
Полоса эффективно передаваемых частот, кГц 0,3—3,4 0,3—3,4
Уровни передачи, дБ 17,4 17,4
Остаточное затухание, дБ 7 7
76
Рис. 5.17. Упрощенная структурная схема оконечной станции В-3-3
Оконечная станция состоит из индивидуального оборудования
каналов и групповых устройств. В состав индивидуального
оборудования входят индивидуальные преобразователи (модем),
канальные фильтры ZF1, ZF2, ZF3, фильтр ZF3,4, ДС и устройства
тонального вызова. Индивидуальное оборудование обеспечивает
1 переход с двухпроводной схемы на четырехпроводную, преобра-
зование трех информационных (разговорных) сигналов 0,3—
3,4 кГц в отведенные для них полосы в тракте передачи
и обратное преобразование в тракте приема.
При передаче речи одновременно по трем каналам разговор-
ные токи поступают через дифференциальные системы на соот-
ветствующие модуляторы UB, питаемые несущими 12, 16, 20 кГц,
на выходе которых образуются верхние и нижние боковые
полосы частот. Канальные фильтры (ZF1, ZF2, ZF3) выделяют
верхние боковые полосы частот.
После параллельного включения выходов канальных фильт-
ров формируется групповой спектр трехканальной предгруппы
12,3—23,4 кГц (рис. 5.18). Групповое оборудование обеспечи-
вает перенос спектра трехканальной предгруппы в линейный
спектр частот. Две ступени группового преобразования UF1 и
UF2 определяют режим работы оконечной станции (Л или Б)
и обеспечивают формирование четырех вариантов линейного
спектра.
Если оконечная станция (см. рис. 5.17) работает в режиме
станции А по первому варианту, то на групповые преобразо-
ватели будут подаваться несущие, указанные на схеме. Для
других вариантов несущие указаны в скобках. Спектр трехка-
нальной предгруппы 12,3—23,4 кГц объединяется с контрольными
частотами 12 и 24 кГц и поступает на первый групповой
преобразователь UF1 с несущей 108 кГц. На выходе UF1, как и
на выходе модулятора, образуются две боковые полосы частот.
77
Рис. 5.18. Частотные преобразования системы передачи В-3-3
Полосовой фильтр, включенный на выходе UF1, выделяет группо-
вой сигнал 84 — 96 кГц, который поступает на второй групповой
преобразователь UF2. В режиме станции А на UF2 подается
несущая 100 кГц. С помощью фильтра ZF33 выделяется полоса
частот 4—16 кГц. Полученный линейный спектр после усиления
усилителем ЛУ через направляющий фильтр ZF17 и линейный
фильтр ZF3,2 поступает в линию.
Преобразование спектра частот в трактах передачи станций
А и Б первого варианта представлено на рис. 5.18.
Прием станция А обеспечивает на частоте 19—31 кГц. Для по-
лучения этого спектра на второй групповой преобразователь
UF2 станции Б подается несущая 115 кГц.
При приеме на станции А входящие сигналы проходят
линейный фильтр ZF3,2, направляющий фильтр ZF17(e) и после
усиления й коррекции поступает в групповой преобразователь
UF3 с несущей 115 кГц. На выходе UF3 образуется полоса
частот 84—96 кГц, которая выделяется фильтром ZF 84-96 и
передается в групповой преобразователь UF4 с несущей 108 кГц.
На выходе UF4 получается спектр частот 12—24 кГц, который
с помощью канальных фильтров разделяется на канальные спект-
ры, поступающие в демодуляторы UP. В процессе демодуляции
боковые полосы частот преобразуются в тональный спектр
0,3—3,4 кГц, который после усиления усилителями УНЧ через
дифференциальные системы ДС поступает к абонентам.
Контрольные частоты 12 и 24 кГц преобразуются на станции
А в частоты 4 и 16 кГц, а на станции Б — в 19 и 31 кГц и исполь-
зуются для контроля уровней передачи на оконечных и промежу-
78
точных станциях, а также обеспечения автоматической регули-
ровки усиления АРУ. Изменение погоды обычно приводит к
изменению затухания цепи, а следовательно, и уровней контроль-
ных частот. Устройство АРУ реагирует на изменение уровней
контрольных частот и обеспечивает необходимую регулировку для
поддержания уровня сигнала на выходе канала —7 дБ при ручном
способе обслуживания каналов.
Вызов со стороны междугородной телефонной станции (МТС)
осуществляется передачей вызывного тока 25 или 50 Гц, который
поступает в приемник индукторного вызова ПИВ и приводит в
действие реле Р2. Это реле подключает на время посылки вызова
генератор тонального вызова ГТВ 2100 Гц к тракту передачи. Да-
лее вызывной ток проходит такой же путь, как и разговорные
токи, и на второй оконечной станции поступает в приемник
тонального вызова ПТВ, который обеспечивает включение реле Pt.
Последнее замыкает цепь посылки вызывного тока частоты
25 Гц на междугородный коммутатор К.
К выходам фильтров ZF3,2 на оконечных и промежуточных
станциях можно подключить оборудование канала низкой частоты.
Для увеличения дальности связи по цветным цепям приме-
няют обслуживаемые усилительные пункты (ОУП) типа ПВ-3-3.
На рис. 5.19 показана упрощенная структурная схема ПВ-3-3.
Прохождение сигналов нижней и верхней групп частот указано
на схеме стрелками.
Система передачи В-12-3. Упрощенная структурная схема
оконечной станции ОВ-12-3 приведена на рис. 5.20. Аппаратура
состоит из каналообразующего (индивидуального) и группового
оборудования. Каналообразующее оборудование представляет со-
бой стандартный 12-канальный блок индивидуального оборудо-
вания, преобразующий в тракте передачи 12 информационных
сигналов в спектр частот 60—108 кГц и обратное преобразование
в тракте приема.
Существует несколько схем формирования 12-канальной пер-
вичной группы. Индивидуальное оборудование системы ОВ-12-3
2F1 У1 2F1 4-16
Рис. 5.19. Упрощенная структурная схема ПВ-3-3
79
Групповое оборудование
Рис. 5.21. Структурная схема образования первичной группы 60—108 кГц
80
построено с применением трехканальных предгрупп, что позволило
использовать обычные LC канальные фильтры, улучшить унифи-
кацию и тем самым упростить производство аппаратуры уплот-
нения.
Структурная схема образования 12-канальной группы показа-
на на рис. 5.21, а образование спектра первичной группы 60—
108 кГц — на рис. 5.22.
Как видно из схемы формирования первичной группы (см.
рис. 5.21), все 12 каналов разбиты на 4 трехканальные
предгруппы. Формирование спектра трехканальной предгруппы
12,3—23,4 кГц показано на рис. 5.18.
UB
§
12
£
/ преЗгруппа
I преЗгруппа
LJ,T
LIZ
\ ZF1 /
\ 96~108 I
3 преЗгруппа
Ц- преЗгруппа
itL
I
\ I ZFJ |
\ \7Z~ 84\ '
/JzizIzV
\ ZFq- I /
\S0~7Z | /
\12 11 rt\9 8 7 I 6
каналы
г
д
4
4
4
3 2
1
о 4 /г гч
£0,6 107J
Первичная группа
Рис. 5.22. Образование спектра первичной группы 60—108 кГц
81
Рис. 5.23. Получение линейного спектра В-12-3:
а — на станции Б; б — на станции А
Спектры трехканальных предгрупп 12,3—23,4 кГц поступают на
преобразователи предгрупп U F1—UF4 с несущими соответственно
120, 108, 96 и 84 кГц. Полосовыми фильтрами ZF1—ZF4
выделяются нижние боковые полосы 96—108, 84—96, 72—84 и
60—72 кГц. После объединения указанных полос формируется
спектр 12-канальной первичной группы 60—108 кГц.
Далее токи первичной группы 60—108 кГц передаются в груп-
повое оборудование, усиливаются и поступают в групповой пре-
образователь UF1 с несущей 324 кГц (см. рис. 5.20). С по-
мощью полосового фильтра ZF (384—432 кГц) выделяется верх-
няя боковая полоса частот 384—432 кГц, поступающая на вход
группового преобразователя UF2. Несущая, подаваемая на UF2,
определяет режим работы станции и номер варианта. Если
оконечная станция работает в режиме А по первому варианту,
то на UF2 подается несущая 292 кГц. На выходе UF2 фильтром
ZF200 (см. Л) выделяется линейный спектр частот 92—143 кГц,
который усиливается линейным усилителем ЛУ и через фильтры
ZF88(e) и ZF33(e) передается в линию.
На преобразователь UF2 оконечной станции, работающей
в режиме ст. Б по первому варианту, подается несущая
468 кГц. Полоса частот 36—84 кГц, представляющая собой
линейный спектр, выделяется фильтром ZF88(h), усиливается
линейным усилителем и по такому же пути передается в линию.
Схемы получения линейного спектра для одного варианта
показаны на рис. 5.23. Групповые несущие для других вариан-
тов получения линейного спектра для других вариантов пред-
лагается рассмотреть самостоятельно.
82
Для работы устройств АРУ на вход линейного усилителя
вводятся контрольные частоты 92 и 143 кГц в режиме ст. А или
40 и 80 кГц в режиме ст. Б. При приеме со стороны ст. Б токи
с частотами 36—84 кГц проходят через фильтры ZF33(e),
ZF88(h), устройства АРУ, усилитель приема РАРУ и поступают
на вход преобразователя UF3 с несущей 468 кГц. На выходе
UF3 полосовым фильтром выделяется полоса частот 384—432 кГц,
поступающая на UF4 с несущей 324 кГц. На выходе UF4 образует-
ся полоса частот 60—108 кГц и направляется в блок индивиду-
ального оборудования, где преобразуется в 12 разговорных
спектров 0,3—3,4 кГц. Вызов в аппаратуре В-12-3 осуществляется
на частоте 2100 Гц, как в аппаратуре В-3-3.
5. 4. Системы передачи по симметричным кабелям
Для уплотнения однокабельных линий связи применяют
аппаратуру К-12+12, а двухкабельных — К-60п, К-24Т. При
организации технологической связи по цепям однокабельных и
двухкабельных линий связи может применяться каналообразую-
щая аппаратура К-ЗТ.
Основные технические данные систем передачи, применяемых
для уплотнения кабельных цепей, приведены в табл. 5.2.
Двухполосная система К-12+12. Организовать 12 типовых
каналов ТЧ по одной паре симметричного кабеля позволяет
система К-12 + 12. Каналы системы могут быть использованы как
для передачи речевых сигналов, так и для передачи других
видов информации. Вызывные сигналы и сигналы управления
посылаются по специально образованному каналу на частоте
3825 Гц. Оборудование системы состоит из оконечных станций,
обслуживаемых станций ОУП и необслуживаемых усилительных
станций НУП.
Система К-12 + 12 позволяет при организации технологической
связи выделить на ОУП параллельно шесть каналов (рис. 5.24).
Упрощенная структурная схема оконечной станции ОК-12+ 12
приведена на рис. 5.25. Каналообразующее оборудование содер-
жит четыре трехканальные предгруппы, на преобразователи кото-
рых подаются индивидуальные несущие 132, 136, 140 кГц. С по-
мощью электромеханических канальных фильтров выделяются
верхние боковые полосы частот. После параллельного включения
выходов канальных фильтров формируется спектр трехканаль-
ной предгруппы 132—144 кГц, который с помощью преобразо-
вателей предгруппы UF1 — UF4 с несущими соответственно 204,
216, 228 и 240 кГц переносятся в спектр первичной 12-канальной
группы 60—108 кГц (рис. 5.26).
83
Т а б л и ц a 5.2
Наименование параметра Система передачи
К-бОп К.-24Т К-12-1-12 к-зт
Тип кабеля МКС—1,2 МКП—1,05 МКБАБл—1,2 МКПАШп—1,05 МКСАБп—1,2 МКСАГ—1,2 МКБАБл—1,2 МКПАБ-1,05 МКБАБл—1,2 МКПАС-1,05 МКПА
Число кана- лов ТЧ 60 24 12 3
Система свя- зи Двухкабельная ( однополосная Однокабель- ная двухполос- ная Одно- и двухка- бельная двухполос- ная
Линейный спектр частот, кГц 12—252 12—108 12—120 0,3—30
Дальность связи, км 12 500 400 1500 20
Максималь- ная длина пе- реприемного участка, км 2 500 250 — —
Частота сиг- налов тональ- ного вызова, Гц 2 100 3825
Длина уси- лительного участка, км 19,6 19,6 26 —
Спектр эф- фективно пере- даваемых час- тот, кГц 0,3—3,4 0,3—3,4 0,3—3,4 0,3—3,4
В групповом оборудовании оконечной станции (см. рис. 5.25)
на первый групповой преобразователь UF1 тракта передачи и
UF4 тракта приема подается несущая 420 кГц. На второй
групповой преобразователь UF2 станции, работающей в режиме Д,
подается несущая 300, а на UF3—432 кГц. На станции,
работающей в режиме Б, несущие, подаваемые на UF2 и
UF3, меняются местами. Частотные преобразования в группо-
вом тракте станций А и Б показаны на рис. 5.27.
В тракте приема (см. рис. 5.25) линейные токи с частотами
72—120 кГц проходят через фильтр ZF66, РАРУ, усилитель УЗ и
с помощью двух ступеней группового преобразования UF3
(432 кГц) и UF4 (420 кГц) преобразуются в полосу частот
84
Рис. 5.24. Организация связи с применением аппаратуры К-12-|-12
Четыре трехканальные предгруппы
85
/ предгрулла. 2 пред гр у пл a 3 предгрулла # лредгрупла
6к
5к
• &
Зк
2к
/я
\11 П
UB
7<7г к. г.
-----4 предгрулла.
UF^
132
136
Ч0\9 8
о преогруплсь
। W
fr*
ч—' ,75 г преЗгруппа.
♦ZJ£
_____________»Jb».
_____________
7|£ 5
Пг Еч Ь. fr>?K 3
1 предгруппа
4^
0 4
60 Пербичная 108 132 Z44
грулла
кГи.
Рис. 5.26. Формирование первичной группы 60— 108 кГц в аппаратуре К-12 + 12
60—108 кГц, которая далее направляется в каналообразующее
оборудование, где происходит преобразование 12-канальной
группы в 12 информационных каналов 0,3—3,4 кГц.
Упрощенная структурная схема промежуточной обслуживае-
мой станции ОУП показана на рис. 5.28. Прохождение линей-
ных спектров через ОУП показано сплошными стрелками.
Параллельное подключение каналообразующего оборудования
выделения каналов в ОУПе осуществляется в четырехпроводной
части усилительной станции с помощью дифференциальных систем
ДС1 и ДСЗ. ОУП позволяет выделить одну или две трехканальные
предгруппы в спектре частот для направления от А к Б 12—36 кГц,
а в направлении от Б к А 96—120 кГц. Разговор по выделенным
86
Рис. 5.27. Частотные преобразования в групповом тракте К-12 +12
а — станции А; б — станции Б
87
каналам между абонентами станций А и Б воспринимается по
соответствующим каналам на промежуточной станции, а разговор
по этим каналам с промежуточной станции одновременно вос-
принимается на обеих станциях А и Б.
При передаче в направлении от А к Б линейный спектр
12—60 кГц от Л1 проходит через ZF66, УПр1, ДС1, ЛУ1, ZF66, Л2.
Спектр выделяемых трехканальных предгрупп 12—36 кГц через
ДС1 поступает в преобразователь UF1 с несущей 132 кГц. Раз-
ностная частота 132—(12—36) =96—120 кГц выделяется фильт-
ром ZF124 и через ДС2 направляется в преобразователи трех-
канальных предгрупп UF4 и UF5 с несущими 240 и 252 кГц. На
выходах UF4 и UF5 образуются спектры трехканальных пред-
групп 132—144 кГц, которые направляются в индивидуальные
преобразователи — демодуляторы.
При передаче в направлении от Б к А линейный спектр
72—120 кГц с Л2 проходит через ZF66(e), УПР2, ДСЗ, ЛУ2,
ZF66(e), Л1. Токи выделяемых каналов с частотой 96—120 кГц
с ДСЗ ответвляются и через ДС2 поступают в преобразователи
UF4 и UF5. В результате разговор со ст. Б будет восприниматься
по соответствующим каналам на ОУПе. Если передача ведется
по выделенным каналам с ОУП, то разговорные токи в ИО
преобразуются в трехканальные предгруппы 132—144 кГц, каждая
из которых поступает на свой преобразователь UF3 или UF6.
Первая трехканальная предгруппа с помощью UF3 преобразуется
в спектр 96—108 кГц, а вторая преобразователем UF6 —
в спектр 108—120 кГц. После параллельного включения обеих
предгрупп токи боковых частот 96—120 кГц через ДС4. ЛУ2,
ZF66(e) направляются в линию Л/. Одновременно указанный
спектр частот через ДС4 поступает в преобразователь UF2, питае-
мый несущей 132 кГц, преобразуется в спектр 12—36 кГц и
через ZF66(h), ЛУ1, ZF66(h) направляется в Л2. В результате
разговор с промежуточной станции по выделенным каналам будет
восприниматься одновременно на оконечных станциях А и Б.
Такой метод параллельного отбора мощности по выделенным
каналам используется только при организации технологической
избирательной связи.
Необслуживаемая усилительная станция НУП (рис. 5.29) име-
ет один усилительный элемент, используемый для усиления токов
линейных спектров обоих направлений. Разделение спектров раз-
ных направлений обеспечивается направляющими фильтрами
ZF66. Путь прохождения спектра передачи в направлении от А к Б
показан сплошными стрелками, а в направлении от Б к А —
штриховыми. НУПы аппаратуры К-12 + 12 получают питание
дистанционно по жилам магистрального кабеля от ОУП или ОП.
Ток дистанционного питания 120 мА, напряжение на нагрузке
одного НУП 46 В.
88
ZF 66
ZF 66
Рис. 5.29. Структурная схема необслуживаемой усилительной станции (НУП)
К-12+ 12
Однополосная четырехпроводная система передачи К-60п.
Для уплотнения симметричных двухкабельных линий применяется
К-бОп. Основные характеристики системы передачи К-60п при-
ведены в табл. 5.2.
Система состоит из оконечных станций ОП, обслуживаемых
ОУП-3, ОУП-2 и необслуживаемых усилительных пунктов НУП.
Оконечная станция и ОУП-3 оборудованы трехчастотной плоско-
наклонно-криволинейной АРУ; ОУП-2 оборудуется двухчастотной
плоско-наклонной АРУ. Линейный спектр частот 60-канальной
системы образуется путем трех ступеней преобразования исходных
каналов. На первой ступени с помощью каналообразующего
оборудования СИП-60 формируются спектры пяти первичных
12-канальных групп 60—108 кГц. Структурная схема оконечной
станции К-бОп приведена на рис. 5.30.
Пять первичных групп ПГ1—ПГ5 поступают на преобразовате-
ли первичных групп UF1—UF5 с несущими соответственно
420, 468, 516, 564, 612 кГц. Полосовые фильтры ZF1—ZF5
выделяют нижние боковые полосы частот 312—360; 360—408;
408—456; 456—504; 504—552 кГц. Выходы фильтров включаются
параллельно с помощью блока параллельной работы БПРПР,
на выходе которого формируется спектр вторичной 60-канальной
группы 312—552 кГц. С помощью группового преобразователя
UF с несущей 564 кГц спектр вторичной 60-канальной группы
312—552 кГц переносится в линейный спектр 12—252 кГц.
Формирование сигнала вторичной группы и линейного спектра
в системе К-60п показано на рис. 5.31.
В комплект оконечной станции входят стойки: индивидуаль-
ного оборудования СИП-60; групповых преобразователей СГП-К-
60п; линейных усилителей и корректоров СЛУК ОП; генератор-
89
сип сип сип сип сип
60-108
\ 1 1 eg 1
ПП; У 1Г125 —!-{<]—И—Е \420 ZF1 Г~ 812-360 /\—ГЦ \ I 1 2^ 1
ПГ2 У ZF125 и^\ ——ЕЮ—ГЯ—Г\ {^68 ZF2 Г~~ 360-^08 \ I I 2^ I
У ZF125 Uy\ ZF3 ^08-4-56
ПГ4 у ZF125 U™ <1 1 еИ 1 | ГУ" I |\ 564 ZF4
* | LSU LZ1 L\
ЯГ5’ У 1F12S —Н<]—Э—Е {612 ZF5 504-652 /\—Г^1—
90
Рис. 5.32. Схема включения оконечных и промежуточных станций К-24Т
ного оборудования СУГО-1-5; вводно-кабельного оборудования
СВКО и другое вспомогательное оборудование.
Система передачи К-24Т (транспортная). Для организации
на участке «отделение дороги — линейные подразделения» кана-
лов телефонной оперативно-технологической связи, автоматически
коммутируемой телефонной связи общеслужебного пользования, а
также передачи дискретной информации, включающей телеграф-
ную связь, передачу данных и телемеханику, используется
система передачи К-24Т «Астра». Система позволяет организо-
вать 24 канала ТЧ по симметричным цепям двухкабельной
линии связи, одновременно уплотненной оборудованием линейного
тракта системы К-60п.
Линейный спектр системы К-24Т 12—112 кГц. Первые 12 кана-
лов в спектре частот 12—60 кГц на промежуточных станциях
не выделяются и называются прямыми каналами. Остальные 12
каналов, организованные в спектре частот 60—108 кГц, выделяют-
ся на промежуточных станциях методом параллельного отбора
мощности и называются групповыми каналами. Групповые кана-
лы используются для организации оперативно-технологической
связи. Схема включения оконечных и промежуточных станций
системы К-24Т показана на рис. 5.32. Комплекс аппаратуры К-24Т
состоит из оконечных станций СО-К-24Т и промежуточных СП-К-
24Т. В качестве линейного тракта системы К-24Т используется
аппаратура необслуживаемых усилительных пунктов (СПУН) си-
стемы передачи К-60п.
Оконечная станция СО-К-24Т (рис. 5.33) состоит из двух ксмп-
лектов оборудования индивидуального преобразования ИП,
оборудования преобразования первичных групп ППГУ оборудо-
вания сопряжения и линейного тракта. Линейный спектр частот
12—108 кГц формируется с помощью трех ступеней преобразова-
ния. На первой ступени преобразования речевые сигналы спектра
0,3—3,4 кГц с помощью индивидуальных преобразователей UB
91
Рис. 5.33. Структурная схема оконечной станции К-24Т
с несущими 64; 68—104; 108 кГц преобразуются в две первичные
12-канальные группы ПГ1 и ПГ2 60—108 кГц.
На второй ступени эти группы с помощью преобразователей
UF4 и UF5 с несущими 444 и 564 кГц переносятся в спектр
456—552 кГц, образуя одну 24-канальную группу. На третьей
ступени 24-канальная группа с помощью несущей частоты
564 кГц переносится в полосу частот линейного спектра 12—
108 кГц. В пункте приема преобразование линейного спектра
/г 60 108
Линейный спектр
системы
Рис. 5.34. Формирование ли-
нейного спектра K-24T
92
12—108 кГц в разговорные токи производится в обратной
последовательности. Формирование линейного спектра системы
передачи К-24Т (рис. 5.34) соответствует формированию линейного
спектра четвертой и пятой первичных групп системы передачи
К-бОп (см. рис. 5.31). Это позволяет осуществлять транзит-
ные соединения групповых трактов и каналов обеих систем пере-
дачи без каких-либо дополнительных преобразований.
Промежуточные станции СП-К-24Т обеспечивают прямое про-
хождение 1 —12 каналов (12—60 кГц) и выделение на промежу-
точной станции 13—24 каналов (60—108 кГц). СП-К-24Т устанав-
ливается в местах расположения необслуживаемых промежу-
точных станций К-бОп или между ними. Количество включаемых
СП-К-24Т определяется схемой организации оперативно-техноло-
гической связи и количеством железнодорожных станций,
расположенных на участке.
Принцип ответвления каналов на промежуточной станции
СП-К-24Т показан на рис. 5.35. Токи спектра частот 12—60 кГц
и контрольная частота 112 кГц проходят транзитом в обоих
направлениях передачи от станции А к станции Б и наоборот.
Одновременно из обоих направлений передачи с помощью
фильтров ZF60 тракта выделения выделяются токи спектра
частот 60—108 кГц и через развязывающую дифсистему ДС
поступают на комплект индивидуального преобразования, где пре-
образуются в тональные спектры каналов 0,3—3,4 кГц.
Введение каналов в линейный спектр производится в обратной
Рис. 5.35. Структурная схема промежуточной станции СП-К-24Т
93
ZF4
Рис. 5.36. Структурная схема ОК-ЗТ
ZF
UR3 ZF 3,4 УНЧ
Рис. 5.37. Структурная схема промежуточной станции К-ЗТ
94
Рис. 5.38. Формирование линейного спектра в системе передачи К-ЗТ
последовательности. После индивидуального преобразования ка-
налов спектр 60—108 кГц через развязывающий усилитель У
и тракты ведения подается одновременно в оба направления
передачи.
Наличие усилителей в схеме СП-К-24Т обеспечивает нулевое
затухание (усиление) в линейный тракт, поэтому промежуточная
станция может быть включена в любом месте линии в зависимости
от структуры связи.
Система передачи К-ЗТ. Для организации технологических
связей по одно- и двухкабельным линиям разработана упро-
щенная трехканальная система К-ЗТ. Аппаратура состоит из
оконечных станций ОК-ЗТ (рис. 5.36) и промежуточных стан-
ций (рис. 5.37).
Оконечная станция обеспечивает прямое преобразование в
процессе передачи информационных сигналов 0,3—3,4 кГц трех
каналов в полосу частот линейного спектра 18—30 кГц
и преобразование на приеме линейного спектра 0,3—12 кГц в
спектр частот трех каналов ТЧ 0,3—3,4 кГц.
Промежуточная станция предназначена для параллельного
выделения из линейного тракта спектра частот 18—30 кГц и
ввода в линейный тракт частот 0,3—12 кГц. В аппаратуре
К-ЗТ применяется только индивидуальное преобразование. Пе-
редача с промежуточной станции, а следовательно, и прием на
оконечной станции по третьему каналу обеспечиваются в тональ-
ном спектре 0,3—3,4 кГц.
Формирование линейного спектра при передаче с оконечной
станции показано на рис. 5.38, а, а при передаче с промежу-
точной станции — на рис. 5.38, б. Основные технические данные
системы передачи К-ЗТ приведены в табл. 5.2.
95
5. 5. Построение цифровых систем передачи
Цифровые системы передачи в настоящее время получают
широкое распространение благодаря их существенным преиму-
ществам по сравнению с аналоговыми системами. Качество
передачи сигналов с помощью цифровых систем не зависит от
длины линии, так как применение регенераторов для восстанов-
ления импульсов на промежуточных станциях исключает накопле-
ние помех в линейном тракте. Высокая помехозащищенность
цифровых систем позволяет для организации связи использовать
кабели с низким значением защищенности между параллельными
цепями. Сигналы всех видов информации могут иметь единую
цифровую форму, что позволяет использовать единые средства
передачи и коммутации. Аппаратура цифровых систем строится
на интегральных микросхемах, что делает ее более компактной,
надежной в работе и удобной в обслуживании. В цифровых
системах применяется импульсно-кодовая модуляция ИКМ.
Системы с ИКМ выпускают на 30, 120, 480 и 1920 каналов.
В качестве основной первичной группы принята 30-канальная.
Схема организации канала с ИКМ-ВД приведена на рис. 5.39.
Аппаратура оконечной станции содержит индивидуальное ИО
и групповое оборудование ГО. Поскольку структурная схема
и узлы ИО одинаковы для всех каналов, то на схеме показаны
элементы ИО только для одного из них.
Индивидуальное оборудование обеспечивает преобразование
аналогового (речевого) сигнала в сигнал АИМ. Речевой сигнал
к амплитудно-импульсному модулятору АИМ-1 проходит через
ДС, фильтр ZF3,4, усилитель УНЧ. Преобразователь АИМ-1
представляет собой электронный ключ (рис. 5.40). Нормально
транзисторы VT1 и VT2 закрыты, поэтому ключ находится
Рис. 5.39. Схема организации канала связи с ИКМ-ВД
96
в закрытом состоянии. Отпира-
ние транзисторов VT1 и VT2
производится импульсами, сле-
дующими с частотой дискрети-
зации /\ = 8 кГц, поступающими
от генераторного оборудования.
В результате аналоговый сиг-
нал с помощью ключа преобра-
зуется в сигнал с АИМ. Время
замыкания ключа т = 2 мкс.
Импульсные последователь-
ности, управляющие работой
электронных ключей других ка-
налов, смещены относительно друг друга на одинаковые вре-
менные интервалы, равные времени дискретизации.
Выходы всех АИМ-1 включены параллельно, поэтому импульсы
от всех канальных преобразователей объединяются в групповой
АИМ-сигнал, который подается к кодеру. Кодер является
групповым оборудованием цифровой системы передачи (ЦСП),
который обеспечивает квантование сигнала АИМ-1 (преобразо-
вание АИМ-1 в АИМ-2) и кодирование АИМ-2 8-разрядным
кодом. Таким образом, за период дискретизации 125 мкс происхо-
дит по одному разу отсчет дискретных значений речевых сигналов
во всех каналах, их квантование и кодирование.
С выхода кодера цифровой сигнал поступает в устройство
формирования линейного спектра ФЛС (см. рис. 5.39), где
происходит объединение этого сигнала с сигналами управления
и взаимодействия между АТС (СУВ), а также с синхросигна-
лом, который на приемной станции обеспечивает синхронизацию
генераторного оборудования. Объединенный групповой сигнал по-
ступает в преобразователь кода ПКпер, который преобразует
однополярный двоичный сигнал в сигнал с чередованием поляр-
ностей импульсов, удобный для передачи по линейному тракту.
В промежуточных регенераторах ПР происходит восстановле-
ние импульсов цифрового сигнала, претерпевающих искажения
при передаче по линейному тракту.
В приемной части оконечной станции осуществляется обрат-
ное преобразование. В ПКпр групповой сигнал с чередованием
полярностей импульсов преобразуется в однополярный двоичный
код, который затем в декодере преобразуется в сигнал АИМ и с
помощью временных селекторов ВС распределяется по отдельным
каналам. Из сигнала АИМ с помощью фильтра ZF3,4 выделяется
информационный сигнал.
На основе ИКМ-30 формируется вторичная система передачи
ИКМ-120, которая объединяет четыре первичные системы с
1 Зак. 2082
97
30 каналов
120 каналов
460 каналов
ТА = 125 мкс
ТА = 125 мкс
Тд - 125 мкс
—S—I
г,очв\ мги.
------\ЛИМ\---1
г,оч81 мгц j
—-----\яим
8,048^ МГц
Первичная
система
30----
30 2
\120-----
Г——i 1Z0 \1ZO 2
—
J/7-i
3
\120—<
8,448 МГц I 4
\120--^
I 30 —
Вторичная
1 система
35 МГц
Третичная
I система
{Жр^
Рис. 5.41. Формирование вторичной и третичной систем ИКМ
использованием тактовой частоты /т = 8,448 МГц (рис. 5.41).
Для образования третичной системы передачи ИКМ-480
объединяют четыре вторичные системы с тактовой частотой
Л = 35 МГц.
Наиболее простым является способ посимвольного (поразряд-
ного) объединения цифровых потоков. Импульсы цифровых сигна-
10110101 11001011
10 110 10 1
t f И I И f
/ / О О 1 О I 1
Кодовые импульсы
канала 1-й группы
Рис. 5.42. Посимвольное объединение цифровых потоков
98
лов объединяемых систем укорачиваются и распределяются во
времени так, чтобы в интервалах между импульсами каждой из
таких систем могли размещаться вводимые через ОЦП импульсы
других систем. Как показано на рис. 5.42, длительность кодового
импульса в объединенном канале ИКМ-120 примерно в 4 раза
меньше, чем в канале первичной группы.
При объединении цифровых потоков производится запись
этих потоков в запоминающее устройство со скоростью объеди-
няемых первичных потоков, а их считывание производится в
соответствии со скоростью объединенного группового потока. Им-
пульсы считывания должны иметь длительность, равную длитель-
ности импульсов цифрового потока объединенной системы и быть
разнесены во времени относительно друг друга на тактовые
интервалы этого потока.
В циклах передачи группового цифрового потока необходимо,
кроме информационных, передавать служебные сигналы, поэтому
скорость передачи объединенной системы обычно больше суммар-
ной скорости передачи объединенных цифровых потоков.
Глава 6
ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ
6. 1. Построение сети магистральной и дорожной связи
Телефонная сеть связи железнодорожного транспорта охва-
тывает все железные дороги страны, строится преимущественно
по радиально-узловому принципу и подразделяется на магист-
ральную, дорожную отделенческую (рис. 6.1).
Магистральная сеть соединяет Центральную станцию связи
ЦТС МПС, расположенную в Министерстве путей сообщения,
с дорожными узлами ДУ и последние между собой. Дорожная
сеть соединяет дорожный узел с отделенческими узлами ОУ и по-
следние между собой. Дорожная сеть организуется в пределах
одной железной дороги. Отделенческая сеть соединяет отделен-
ческий узел с крупными железнодорожными станциями ОС.
Сеть ОС организуется в пределах отделения железной дороги.
Линейные сооружения связи совместно с каналообразующей
аппаратурой, обеспечивающие соединение между административ-
ными пунктами, образуют первичную сеть связи. Вторичные сети
организуются на базе первичной сети и объединяют местные
телефонные сети, сети телеграфной связи и передачи данных и др.
Соединения абонентов и абонентских устройств вторичной сети
для передачи и приема информации осуществляются с по-
/| *
99
Рис. 6.1. Принцип построения сети ма-
гистральной и дорожной связи
рожной телефонной связи те(
мощью коммутационных стан-
ций, расположенных в узлах
связи. В качестве коммутацион-
ных станций могут быть, напри-
мер, телефонные и телеграфные
станции ручного и автоматиче-
ского действия.
В коммутирующие установ-
ки, расположенные в отделенче-
ских узлах связи, заводятся це-
пи постанционной связи ПС,
благодаря чему небольшие про-
межуточные станции получают
выход в сеть междугородной
связи.
Таким образом, построение
междугородной телефонной се-
ти на транспорте соответствует
его административной структу-
ре. Сети магистральной и до-
> увязываются друг с другом
таким образом, чтобы каждая железнодорожная станция могла
соединиться с любой другой станцией независимо от их вза-
имного расположения. Министерство путей сообщения связано
с управлениями железных дорог прямыми телефонными
каналами, управления дорог имеют прямую связь со всеми отде-
лениями своей дороги, а также с управлениями соседних дорог.
Рис. 6.2. Принцип установления междугородных соединений
100
Существуют три способа установления междугородных соеди-
нений: ручной, полуавтоматический и автоматический.
При ручном способе (рис. 6.2, а) соединение абонентов
выполняется на междугородных коммутаторах телефонистками.
Данный способ является несовершенным с точки зрения качества
обслуживания абонентов.
При полуавтоматическом способе (рис. 6.2, б)
в установлении соединения участвует только одна телефонистка
междугородного коммутатора станции вызывающего абонента.
На оконечных станциях устанавливаются комплекты дальнего
набора КДН, предназначенные для передачи импульсов набора
номера по каналам дальней связи.
При автоматическом способе (рис. 6.2, в) между-
городные оконечные и транзитные соединения устанавливаются
узлами автоматической коммутации УАК- Управляющие сигналы
передаются вызывающим абонентом.
6. 2. Общие сведения о линейно-аппаратном цехе
Аппаратура многоканальной связи, технологической телефон-
ной связи, а также тонального телеграфа размещается в линейно-
аппаратном цехе (ЛАЦ). Помещение ЛАЦ обычно находится
вблизи ввода цепей связи в здание и по соседству с коммутатор-
ным или автоматическим залом междугородной телефонной стан-
ции.
Кроме основного оборудования многоканальной связи, в ЛАЦ
устанавливается коммутационная, измерительная, токораспреде-
лительная и токорегулирующая аппаратура. Цепи в ЛАЦ ком-
мутируются по типовым схемам.
В качестве примера на рис. 6.3, а приведена схема прохож-
дения уплотненных цепей и каналов связи, организованных с
помощью аппаратуры К-60п. Для ввода в ЛАЦ междугородных
симметричных кабелей и кабелей соединительных линий приме-
няются вводно-кабельные стойки СКВО и ВКС. На вводно-
кабельных стойках устанавливаются вводные боксы, переходные
линейные трансформаторы, предназначенные для согласования
входных сопротивлений кабельных цепей и станционного обору-
дования, образования фантомных цепей и защиты обслуживающе-
го персонала от случайных опасных напряжений, а также для
подачи дистанционного питания на НУП.
Коммутация каналов тональной частоты (рис. 6.3, б) произ-
водится на стойке четырех- и двухпроводных переключений
СЧДП. На этой стойке производится переключение каналов
телефонной связи на аппаратуру связи совещаний, тонального
телеграфа, ДАТС и др. На стойке размещаются комплекты для
101
a)
Рис. 6.3. Схемы прохож-
дения уплотненных цепей
и каналов связи в ЛАЦ
коммутации и измерений в четырех- и двухпроводной части кана-
лов ТЧ. Стойка рассчитана на включение 60 каналов ТЧ.
Для переключения низкочастотных цепей и каналов, взаимного
соединения отдельных узлов аппаратуры в низкочастотном спект-
ре, а также для организации постоянного транзита устанав-
ливается промежуточная стойка переключений ПСП. Одна стойка
ПСП рассчитана на 480 шестипроводных кроссировок.
РАЗДЕЛ 3
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ
НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Глава 7
ОСНОВЫ ТЕХНИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ
7. 1. Виды технологической телефонной связи
Для обеспечения оперативного управления движением поездов,
а также всеми административно-хозяйственными подразделения-
ми, связанными с обеспечением безопасности движения поездов,
применяется оперативно-технологическая телефонная связь
(ОТС), которая подразделяется на магистральную, дорожную,
отделенческую и станционную.
Магистральная ОТС организуется в пределах всей или части
сети Министерства путей сообщения и включает в себя магист-
ральную связь совещаний (МСС), магистральную распоряди-
тельную связь (МРС), магистральную связь Управления военизи-
рованной охраны МПС (МСТВ), магистральную связь Управле-
ния транспортной милиции МВД СССР (МСТМ).
Дорожная ОТС организуется в пределах дорожной сети связи
и включает те же виды, что и магистральная ОТС, соответст-
венно ДСС, ДРС, ДСТВ, ДСТМ. В пределах одной железной
дороги обычно организуется несколько кругов ДРС, разделенных
по направлениям и охватывающих два-три отделения.
На участках железнодорожных линий в пределах отделения
дороги организуются следующие виды оперативно-технологичес-
кой телефонной связи: поездная диспетчерская (ПДС) ; энергодис-
петчерская (ЭДС); служебная диспетчерская (СДС); вагонная
диспетчерская (ВДС); билетная диспетчерская (БДС); линейно-
путевая (ЛПС); постанционная (ПС); межстанционная (МЖС);
перегонная (ПГС).
Магистральные, дорожные и отделенческие технологические
связи характеризуются линейным расположением вдоль желез-
ных дорог промежуточных (абонентских) пунктов, которые
подчинены распорядительной станции (диспетчеру). Связь носит
исключительно служебный характер. Эти виды связи экономи-
чески целесообразно организовать по групповому принципу, при
котором аппараты абонентов промежуточных пунктов включают
параллельно в общий групповой канал.
103
Для организации магистральных и дорожных групповых
цепей, как правило, используются каналы тональной частоты и
специальная аппаратура, предусматривающая параллельное
включение в эти каналы переговорных устройств.
Отделенческую ОТС организуют в основном по каналам низкой
частоты. При этом каждый вид связи требует отдельной пары
проводов или жил кабеля.
Характерной особенностью ОТС является подчиненность всех
абонентов диспетчеру распорядительного пункта, который может
вести переговоры либо одновременно со всеми абонентами
промежуточных пунктов данного вида связи, либо избирательно
с отдельными абонентами.
Для вызова промежуточных пунктов в настоящее время при-
меняется система тонального избирательного вызова, которая за-
меняла существовавшую ранее систему селекторного вызова.
Оперативный характер пользования ОТС предусматривает инди-
видуальный, групповой или циркулярный вызов абонентов.
Для связи совещаний избирательный вызов не требуется,
так как каждый исполнительный пункт вызывается голосом со
стороны распорядительной станции и абоненты всех пунктов
могут одновременно участвовать в совещании.
Станционная связь организуется внутри железнодорожной
станции. К этим видам связи относятся: связь дежурного по
станции (ДСП) со стрелочными постами и прямыми абонентами;
связь станционного диспетчера (ДСЦС) с руководством станции,
маневровым диспетчером, дежурным по горке и другими работ-
никами станции; директорская связь и др.
Для организации станционной распорядительной связи приме-
няют специальные коммутаторы типа КАСС, устанавливаемые
у станционных и маневровых диспетчеров, и телефонные аппара-
ты ЦБ у абонентов.
Директорская связь служит для прямой телефонной связи ру-
ководящих работников управления, отделений и крупных станций
железных дорог, а также других предприятий железнодорож-
ного транспорта с подчиненными оперативными работниками.
7. 2. Организация технологической связи
с тональным избирательным вызовом
Схема организации избирательной связи с тональным вызовом
представлена на рис. 7.1. Распорядительная станция состоит из
усилителя приема Упр, усилителя передачи Упер, переговорных
приборов: громкоговорителя ВА и микрофона ВМ с микрофонным
усилителем /И У, а также датчика тонального избирательного
104
Рис. 7.1. Схема организации избирательной связи с тональным вызовом
вызова ДТИВ. Промпункт включает в себя вводный щиток 1ДВИ,
усилители приема и передачи, приемник тонального избиратель-
ного вызова ПТИВ и переговорные приборы ТАД.
Вызов диспетчера со стороны промпункта производится голо-
сом. Разговор перед микрофоном ТАД при снятом микротеле-
фоне с рычага SU, нажатой тангеите SP2 усиливается усилителем
и передается в линию. С линии разговорный ток через линейный
трансформатор Т, контакты реле Р7 и Р1 поступает на вход усили-
теля приема, усиливается и воспроизводится в громкоговорителе
ВА) Для ответа диспетчер нажимает педаль SP1. При нажатии
педали работает реле Р/, которое контактами переключает цепь
с входа усилителя приема на выход усилителя передачи. Раз-
говорный ток с выхода усилителя Упер поступает в линию и далее
к телефонному аппарату ГЛД.^Вызов промпункта осуществляется
нажатием кнопки на КУ, соответствующей вызываемому пром-
пункту. Датчик ДТИВ вырабатывает код тональной частоты, на
который настроен вызываемый промпункт. На время посылки
вызова работает реле Р7, которое подключает линию к выходу
ДТИВ. Вызывной код через усилитель приема поступает в ПТИВ
и вызывает его срабатывание.
Код тонального избирательного вызова состоит из двух им-
пульсов различной тональной частоты, следующих один за другим.
Длительность первого импульса равна 0,8 с, второго — 1,6 с.
Общая продолжительность вызова 2,4 с. Всего для образования
кода используются семь тональных частот:
Порядковый номер ..12 3 4 5 6 7
Вызывная частота, Гц 316 430 585 795 1080 1470 2000
105
Та б л и ца 7.1
№
груп-
пы
Вы-
зыв-
ные
комби-
нации
1 2 3 4 5 6 7
12 13 14 15 16 17
21 — 23 24 25 26 27
31 32 — 34 35 36 37
41 42 43 — 45 46 47
51 52 53 54 — 56 57
61 62 63 64 65 — 67
71 72 73 74 75 76 —
1 2 3 4 5 6
7
Таблица 7.2
№ группы
Возмож- — — 123 134 145 156 167
ные наст- — — — 234 245 256 267
ройки 321 312 — — 345 356 367
промпунк- 421 412 423 — — 456 467
тов 521 512 523 534 — — 567
621 612 623 634 645 — —
721 712 723 734 745 756 —
Частоты кода подобраны так, чтобы гармоники одной вызыв-
ной частоты не совпадали с другой основной частотой, из-за
приема которых приемник избирательного вызова может срабаты-
вать. Всего из семи вызывных частот можно получить 42 комбина-
ции избирательного кода. Такое количество комбинаций достаточ-
но для организации избирательной связи, так как в практике
число промпунктов, включенных в одну цепь избирательной
связи, не превышает 30. Все возможные комбинации, образован-
ные из семи тональных частот, приведены в табл. 7.1.
Каждая вызывная комбинация обозначается двумя цифрами,
указывающими порядковый номер тональных частот, используе-
мых для образования тонального кода. Сочетание одинаковых
частот, например 11, 22, 33 и т. д., для образования кода не
применяется. Комбинации 21, 12, 23, 34, 45, 56 и 67 используются
для вызова группы промпунктов. Приемники тонального вызова,
устанавливаемые на промежуточных пунктах, настраиваются на
три тональные частоты. Все возможные настройки промпунктов
приведены в табл. 7.2.
Первая и третья частоты соответствуют настройке промпункта
на индивидуальный вызов, вторая и третья — на групповой и цир-
кулярный вызовы. Так, вызов первой группы промпунктов
осуществляется кодом, состоящим из второй и первой частот;
вызов второй группы промпунктов — кодом, состоящим из первой
и второй частот, и т. д. Для циркулярного вызова следует
передавать семь тональных частот в последовательности 21234567.
При этом две смежные частоты будут соответствовать определен-
ному групповому вызову.
7. 3. Устройства для передачи и приема избирательного вызова
Датчик тонального избирательного вызова ДТИВ применяется
для посылки импульсов кода. Схема ДТИВ приведена на рис. 7.2.
ДТИВ состоит из кнопочного устройства, имеющего 40 вызывных
106
кнопок, генератора вызывных частот, двухкаскадного усилителя
вызывного сигнала Увыз, двух групп фиксирующих реле Pi, Р2,
РЗ и Р4, Р5, Р6, трех реле с замедлением на отпускание РМ1, РМ2,
РМЗ, блокировочного реле Б, включающего реле Р7 и шагового
искателя ШИ-11. Генератор вызывных частот собран по схеме с
общей базой на транзисторе VT1. В коллекторную цепь VT1
включен колебательный контур, образованный индуктивностью
секционированной обмотки трансформатора Т1 и емкостью
конденсатора С2. Обратная связь трансформаторная. Фикси-
рующие реле своими контактами изменяют количество витков
секционированной катушки индуктивности трансформатора Г/,
включаемой в цепь колебательного контура. Настройка генера-
тора на частоту первого импульса вызывного кода произ-
водится с помощью контактов фиксирующих реле Pl, Р2, РЗ, на
частоту второго импульса — с помощью контактов второй группы
фиксирующих реле Р4, Р5, Р6.
При кратковременном нажатии кнопки индивидуального вызо-
ва (SP1—SP39), например SP1, срабатывают реле Pl, Р2, РЗ
107
первой группы и Р5 второй группы, которые своими контактами
подготавливают настройку генератора на первый и второй им-
пульсы кода. Через контакты нажатой кнопки и параллельно
через контакты реле pl, р2, рЗ, р5, нормально замкнутые
контакты реле р7 замыкается цепь р!еле Б, а через диод
VD10— реле РМ1. Реле Б в контакте 621—22 блокируется и
обеспечивает удержание сработавших фиксирующих реле. В
контакте 641—42 подготавливается цепь работы реле РМЗ.
Реле РМ1, сработав, контактами рм1 замыкает обмотку генера-
тора через замкнутые контакты первой группы фиксирующих
реле, настроивших колебательный контур на частоту 7 (2000 Гц).
Контакт рм1 22—23 замыкает цепь реле РМ2. Реле РМ2 контак-
том рм2 22—23 замыкает цепь реле РМЗ. Реле РМЗ работает
и контактом рмЗ 22—23 замыкает цепь реле Р7, контактом
рмЗ 12—13 блокирует реле Б.
Реле Р7 в контакте р7 33—34—35 обрывает цепь реле РМ1,
контактами р7 14—15, 54—55 подключает выход усилителя дат-
чика к линии, обеспечивая тем самым .начало посылки первого
импульса вызывного кода. Продолжительность первого импульса
кода 0,8 с определяется временем отпускания реле РМ1.
После отпускания реле РМ1 в контактах рм1 12—13—14 гене-
ратор перестраивается на частоту второго импульса 2 (430 Гц).
Контактом рм1 22—23 обрывает цепь реле РМ2, которое еще удер-
живает свой якорь 0,8 с. Через 0,8 с реле РМ2 отпускает якорь и
своим контактом рм2 22—23 обрывает цепь реле РМЗ, которое
тоже через 0,8 с обрывает цепь реле блокировки Б и Р7. Временем
на отпускание реле РМ2 и РМЗ определяется продолжительность
второго импульса, равного 1,6 с. После отпускания реле Р7 и Б
схема приходит в исходное состояние.
Для посылки циркулярного вызова необходимо нажать кнопку
SP40. Через контакты кнопки создается цепь реле РМ1. Реле
РМ1 замыкает цепь реле РМ2. Последнее обрывает цепь реле
РМ1 и вместе они образуют пульс-пару РМ1—РМ2. Реле РМ2
своими контактами замыкает цепь электромагнита искателя YA
IIIII 11, щетки которого перемещаются по ламелям контактного
поля. Чсре i контакты щетки ХА4 осуществляется питание
пульс нары PMI РМЗ после отпускания вызывной кнопки.
Через щетку ATI / upon вводится настройка генератора на циркуляр-
ный вызов 21231Г)67 Реле Р7 работает через контакты щетки ХАЗ
и обеспечивает подключение линии к выходу датчика на время
посылки циркулярно! о вызова.
Приемник тонального избирательного вызова ПТИВ устанав-
ливается на промсжу ючиых станциях. ПТИВ обеспечивает прием
индивидуал ыкн о i руннового и циркулярного вызовов, посылаемых
с распорядпюлbiioii станции, а также контроль приема вызова
промпунктом на распорядительной станции. Принципиальная
108
схема ПТИВ (рис. 7.3) состоит из ограничителя амплитуды
вызывного сигнала VD1, VD2, резонансного усилителя на транзис-
торе VT1, двух фиксаторов приема первого и второго импульсов
тонального избирательного вызова, приемного реле К и звонка
постоянного тока НА. Ограничитель амплитуды вызывного сигна-
ла обеспечивает нормальный режим работы ПТИВ независимо
от места его подключения к цепи избирательной связи.
Функцию ограничителя выполняют встречно включенные диоды
VD1 и VD2, на которые через резисторы R3, R1 и R2 подается
смещение, определяющее порог ограничения положительного и
отрицательного полупериодов вызывного сигнала.
При поступлении на вход ПТИВ вызывного сигнала, амплиту-
да которого не превышает величину тока смещения, диоды VD1 и
VD2 открыты, их сопротивление для вызывного сигнала незначи-
тельное. Если амплитуда вызывного сигнала будет превышать
величину тока смещения, то диоды VD1 и VD2 поочередно запи-
раются разностным напряжением, а положительные и отрицатель-
ные полупериоды сигнала будут срезаны на пороге ограничения.
Резонансный усилитель собран на транзисторе VT1 по схеме
с общим эмиттером. В качестве нагрузки в цепь коллектора
транзистора VT1 включены последовательно три нараллельных
контура КК1, КК2, ККЗ, обеспечивающих избирательность прием-
ника тонального вызова. Контуры КК/ и КК2 настроены на часто-
ты первого и второго импульсов индивидуального вызывного
кода, а контуры ККЗ и КК2 обеспечивают прием группового
и циркулярного вызовов.
109
Если при поступлении на вход приемника индивидуального
избирательного вызова частота первого импульса совпадет с
настройкой контура /(/<7, то на контуре будет выделяться мак-
симальное падение напряжения. Выделенное на контуре КК1 на-
пряжение первого импульса индуцируется во вторичную обмотку,
выпрямляется диодом VD4, выделяется на конденсаторе С6 и
отрицательной полярностью подается на базу первого фиксатора
транзистора VT2 До поступления сигнала вызова транзистор
VT2 заперт, так как смещение между базой и эмиттером отсутст-
вует. От выпрямленного напряжения входного сигнала транзис-
тор VT2 открывается, в цепи эмиттера и коллектора протекает
ток, создающий на резисторах R12, RIO, R6 падение напряжения.
Конденсатор С7 заряжается, и отрицательный потенциал через
обмотку / контурного блока КК2 подается на базу транзистора
VT3. При этом потенциал на базе этого транзистора снижается
с +3 до 4-0,1 В. При снижении потенциала на базе VT3 подготав-
ливается второй фиксатор к приему второго вызывного сигнала.
Конденсатор С7 и резистор R9 создают замедление на срабаты-
вание второго фиксатора, необходимое для предотвращения под-
рабатывания приемника от разговорных токов. Когда с линии
поступит второй импульс вызывного сигнала, частота которого
соответствует настройке контурного блока КК2, на этом контуре
выделяется напряжение, которое индуцируется во вторичную
обмотку и подается на базу транзистора VT3 — фиксатора
приема второго импульса. За отрицательные полупериоды сиг-
нала на входе второго фиксатора протекает ток по цепи: эмит-
те? - коллектор VT3, обмотка ТЗ, реле К. Реле К срабатывает
и контактом замкнет непь звонка НА. Для поддержания
первого фиксатора в рабочем состоянии во время приема
второго вызывного импульса в цепь коллектора VT3 включен
трансформатор ТЗ. Пульсирующий ток при приеме второго
импульса протекает по первичной обмотке, индуцируется во вто-
ричную обмотку, выпрямляется диодом VD3, выделяется на
конденсаторе С6 и подается на базу транзистора VT2, поддер-
жки вам его в открытом состоянии на время приема второго им-
пул 1>са вы пивного сигнала.
При приеме ipyiiiionoro и циркулярного вызовов первый им-
пульс фиксируй i ся ил контуре ККЗ, индуцируется во вторичную
обмотку, выпрямляемся диодом VD8, выделяется па конденсаторе
Св и подается па ол ц первого фиксатора VT2, выполняя те же
функции, что и при приеме' индивидуального вызова.
Конденсатор (?) создает замедление на срабатывание реле К,
предотвращая ею срабатывание от разговорных токов, в составе
которых iiMeioioi i армоппки, соответствующие настройке контуров
приемника шпального вызова.
I 10
Глава 8
ДИСПЕТЧЕРСКИЕ ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ ТЕЛЕФОННЫЕ СВЯЗИ
8. 1. Разновидности диспетчерских избирательных
телефонных связей
Поездная диспетчерская связь ПДС оборудуется на всех участ-
ках сети железных дорог СССР. Для обеспечения безопасности
и выполнения графика движения поездов вся сеть железных
дорог СССР разделяется на диспетчерские участки, находящиеся
в пределах отделений дорог. Длина одного диспетчерского
участка 80—120 км.^Руководит движением поездов в пределах
диспетчерского участка поездной диспетчер с помощью поезд-
ной диспетчерской связи ПДС. Пользуясь связью ПДС, поезд-
ной диспетчер (ДНЦ) получает своевременную и точную ин-
формацию от дежурных со всех станций (ДСП) о времени
прибытия и отправления поездов. На основании полученных
сведений диспетчер ведет график исполненного движения поездов,
в котором подробно отражает фактическое поездное положение.
В цепь ПДС включается одна распорядительная станция и
20—30 промежуточных пунктов, образуя так называемый диспет-
черский круг. В пределах одного отделения дороги оборудует-
ся несколько диспетчерских кругов. Диспетчеры всех диспетчерс-
ких кругов, организуемых в пределах одного отделения дороги,
располагаются в пункте отделения дороги, а аппаратура рас-
порядительных станций устанавливается в линейно-аппаратном
цехе при отделении дороги.
Промежуточные пункты связи ПДС устанавливаются у дежур-
ных по станции, дежурных по локомотивным депо, маневровых
диспетчеров, операторов. На участках с дисиеiчерской централи-
зацией стрелок и сигналов в провода НДС допускается вклю-
чение телефонов дежурных ио переездам. На станциях, где не
предусмотрено круглосуточное дежурство, разрешается включение
в поездную диспетчерскую связь квартирных телефонов, установ-
ленных в квартирах начальников станций, электромехаников и
монтеров СЦБ. Включение квартирных телефонов производит
диспетчер с. помощью блока соединения и только на время
переговоров. Допускается подключение к цепи ПДС на перегоне
переносного телефонного аппарата машиниста локомотива при
вынужденной остановке поезда, начальников восстановительных
и пожарных поездов, а также руководителей восстановительных
работ.
Для организации связи НДС применяются двухпроводные
стальные цепи диаметром 5 мм, кабельные цепи с жилами
ill
а)нод-1
пп пп
Рис. 8.1. Схемы организации поездной диспетчерской связи
диаметром 1,05 и 1,2 мм, а также в качестве обходных цепей
каналы тональной частоты ТЧ.
Возможные варианты организации ПДС с тональным избира-
тельным вызовом приведены на рис. 8.1.
Для увеличения дальности связи, когда затухание цепи превы-
шает 32 дБ (3,5 Нп), в цепь ПДС включаются промежуточные
двусторонние усилители (рис. 8.1, а) или применяются обходные
цепи по каналам тональной частоты (рис. 8.1, б, в, г). Для согласо-
вания двухпроводных физических цепей с каналами тональной
частоты применяются переходные устройства ПУ. Соединение двух
смежных диспетчерских кругов соседних отделений осуществляет-
ся с помощью соединительных устройств СУ, которые обеспечива-
ют дистанционное* соединение и разъединение диспетчерских кру-
гов и усиление рай опорных токов.
Для свя ш но<‘oijioro диспетчера с машинистом локомотива
связь 11Д(допо. 1НЯГ1СЯ радиопоездной связью ПРС (см. п. 16.3).
Энергодиснстчсрская связь ЭДС оборудуется на электрифи-
цированных участках железных дорог и применяется для наблю-
112
дения энергодиспетчера за снабжением электроэнергией, рабо-
той тяговых подстанций и состоянием контактной сети.
Под руководством энергодиспетчера производится переклю-
чение нагрузки на тяговых подстанциях, восстановление по-
врежденных устройств электротяги, включение и выключение
напряжения при текущем содержании и ремонте контактной
сети. Участки ЭДС, как правило, совпадают с границами участка
электроснабжения, имеющего протяженность около 150 км. Распо-
рядительные станции устанавливаются в отделениях железных
дорог, где находятся энергодиспетчеры. В цепь ЭДС включают
промежуточные пункты у дежурных по тяговым подстанциям,
в дистанциях контактной сети, электродепо, на постах секциониро-
вания контактной сети. На необслуживаемых тяговых подстан-
циях, в квартирах начальников тяговых подстанций и электро-
механиков устанавливаются телефонные аппараты, подключаемые
к цепи ЭДС при помощи блока включения квартирного телефона.
Вагонная диспетчерская связь ВДС организуется на участках
с большой грузовой работой. Распорядительная станция уста-
навливается в отделении дороги. В цепь ВДС включаются
дежурные по станциям ДСП, технические конторы станций со
значительной грузовой работой, маневровые диспетчеры станций,
а также транспортные отделы заводов и предприятий, имеющих
подъездные пути. При помощи ВДС вагонный диспетчер наблю-
дает за своевременной подачей вагонов под погрузку и выгрузку,
а также следит за своевременной подачей освобожденных или
загруженных вагонов на сортировочную или участковую станцию.
Служебная диспетчерская связь СДС организуется в границах
дистанции сигнализации и связи. СДС служит для оперативного
руководства работой технического персонала дистанции по обеспе-
чению нормального действия устройств автоматики, телемеханики
и связи на станциях и перегонах.
Билетная диспетчерская связь ВДС организуется па участках
с интенсивным движением пассажирских поездов в пределах
отделения дороги. Распорядительная станция связи БДС уста-
навливается в отделении дороги, а промежуточные пункты —
у кассиров пассажирских станций.
Все рассмотренные виды связи (ЭДС, ВДС, БДС и СДС) орга-
низуются по принципу поездной диспетчерской связи с исполь-
зованием для их оборудования аналогичной аппаратуры.
8. 2. Распорядительные станции диспетчерской связи
Для организации диспетчерской связи выпускается аппаратура
двух типов: переносная РСДТ-1М и стационарная — РСДТ-2
и РСДТ-4. Аппаратура РСДТ-1М применяется для оборудования
из
распорядительных станций в тех случаях, когда помещение
диспетчера расположено вдали от дома связи или при органи-
зации временной связи.
Аппаратура типов РСДТ-2 и РСДТ-4 предназначена для обслу-
живания двух и четырех самостоятельных диспетчерских кругов
и выполнена в стоечном оформлении.
Распорядительная станция РСДТ-1М, структурная схема кото-
рой приведена на рис. 8.2, состоит из пульта, микрофона ВМ
типа МД-66А и педали диспетчерской SP. Все оборудование
станции размещается на рабочем месте диспетчера. В корпусе
пульта установлен усилитель приема и передачи, датчик тональ-
ного вызова, кнопочный пульт и линейный трансформатор ЛТ.
Разговорный ток с линии поступает на вход усилителя приема
У пр через линейный трансформатор ЛТ, контакты 13—14, 53—54,
реле р7, контакты 13—14, 53—54 реле переключений РП, усилива-
ется усилителем приема и воспроизводится в громкоговорителе
диспетчера ВА, подключенном к выходу усилителя приема. Для
вызова промежуточного пункта диспетчер нажимает кнопку на
пульте станции. При этом работает датчик тонального вызова
и вызывной сигнал через контакты реле Р7, линейный трансфор-
матор ЛТ поступает в линию. По окончании вызова реле Р7 от-
пускает якорь, поэтому линия снова подключается к входу
усилителя приема.
Для ведения переговоров с промпунктом, подключенным к
линии, диспетчер нажимает ножную педаль SP. Через контакты
педали замыкается цепь реле РП, которое своим контактом 31—32
снимает запирающее напряжение с усилителя передачи, а контак-
том 51.—52 подает запирающее напряжение на усилитель приема.
Разговорные токи, вырабатываемые микрофоном ВМ, усиливают-
ся усилителем передачи и через контакты 14—15, 54—55 реле РП
1 14
I ПДТ-61 т
! вм ми Упер1
'ВЫЗыВн. кнопки
У Пр1 Стоика ДСТ-2-6.
—л Те направление
ПВУ
М JriJ 30- кон так. XS1 ПВУ,
। SP [~р Г 1 разъем ЛГ Y |
блок
Кн - Выз.
М2 Тэд- кантон^
_________ Л—? Г -
Г—_______Y
\Вызыон. кнопки [—I—, п ТИВ2
I SP
I ВМ МУ
>
разъем к 2 ШПВУ
У Перг
упрг
P7
ЛТ2
2~е направление |
Рис. 8.3. Структурная схема распоряди-
тельной станции РСДТ-2-61
и контакты /j—14, об—04
реле Р7 поступают в линию.
Станция РСДТ-1М предус-
матривает возможность под-
ключения стальной цепи с
входным сопротивлением
1400 Ом, непупинизирован-
ной кабельной цепи с сопро-
тивлением 480 Ом, а также
четырехпроводных каналов
ТЧ с входным сопротивлени-
ем 600 Ом. Согласование
обеспечивается с помощью
линейного трансформатора
ЛТ, имеющего отводы 1, 2, 3
с вторичной обмотки.
Для подключения четы-
рехпроводного канала ТЧ к
станции РСДТ необходимо
выход усилителя передачи
при помощи перемычек XI
1—5, 3—6 через удлинитель
Удл.1 (11,8 дБ) подклю-
чить на вход модулятора
Мод аппаратуры ТЧ; вход
усилителя приема при помощи перемычек Х2 1—5 и 3—6 через
удлинитель Удл.2 подключить к демодулятору Дем канала ТЧ.
Распорядительная станция РСДТ-2-61 комплектуется оборудо-
ванием для двух диспетчерских кругов. Ее структурная схема
приведена на рис. 8.3. Основная часть оборудования станции
(очерчена на схеме пунктиром) состоит из датчика тонального
вызова, усилителей приема и передачи. Они размещаю i ся на
стойке, которая устанавливается в ЛЛЦе. 11а рабочем месте
диспетчера находится электродинамический микрофон ВМ типа
МД-66А, педаль диспетчерская SP типа 11Д-68 и кнопочный
пульт ПДТ-61, соединенный с датчиком многопарным кабелем.
На лицевой папеле пульта НДТ-61 расположены четыре ряда
кнопочных рамок и регулятор громкости. Внутри пульта разме-
щается микрофонный усилитель МУ и громкоговоритель ВА.
Такое размещение оборудования улучшает условия эксплуа-
тации аппаратуры избирательной связи. Все цепи, соединяющие
комплекты оборудования РСДТ с устройствами управления, на-
ходящимися в студии дисистчера, проходят через панель пере-
ключений, на которой с помощью гибких шлангов с разъемами X
можно производить замену основного оборудования. Такая опера-
тивная замена оборудования позволяет до минимума сократить
перерывы связи при выходе из строя распорядительной станции.
Для этого в ЛАЦе необходимо иметь резервное оборудование.
Кроме указанного оборудования, на стойке РСДТ устанавли-
вается переговорно-вызывное устройство ПВУ. С помощью ПВУ
механик ЛАЦа имеет возможность осуществлять проверку работы
станционных и линейных устройств. С помощью 30-контактных
разъемов XI или Х2 механик может соединить кнопочный
пульт, установленный на стойке, с датчиком требуемой распо-
рядительной станции и послать вызов в линию. Для ведения
переговоров с линией необходимо двухпроводным шнуром XS1
или XS2 подключить ПВУ к соответствующему диспетчерскому
кругу. При этом переговоры механика с линией будут прослу-
шиваться в громкоговорителе диспетчера.
Распорядительная станция РСДТ-4-61 на четыре направления
отличается от РСДТ-2-61 тем, что на ней установлены четыре
блока датчиков и два блока усилителей на четыре направле-
ния. Принципиальные схемы элементов оборудования станций
РСДТ-2-61, РСДТ-4-61 аналогичны соответствующим элементам
аппаратуры РСДТ-1М.
8. 3. Аппаратура промежуточных пунктов диспетчерской связи
Для оборудования промпунктов диспетчерской связи применя-
ется аппаратура типов ППТ-66Д (с ЛС-фильтрами) и ППС
(с /?С-фильтрами).
Промежуточный пункт ППТ-66Д применяется для организации
диспетчерской связи. Он обеспечивает прием избирательного вы-
зова, передачу в линию сигнала контроля вызова, усиление
разговорных токов при передаче и приеме, а также усиление
вызывного сигнала при приеме вызова. В состав промежуточного
пункта ППТ-66Д входят три отдельных изделия: приемно-усили-
тельное устройство ПРУ-66, телефонный аппарат типа ТАД-66 и
вводно-изолирующий щиток типа ЩВИ-66Э.
11 р и е м и о - у с и л и т е л ь н о е устройство ПРУ-66 со-
стоит н< усилителя прима У11р, усилителя передачи и прием-
ника тонального избирательного вызова ПТИВ-66Д. Схема блока
усилителей ПРУ 66 приведена на рис. 8.4, а.
Усилитель приема собран по схеме с общим эмиттером на
транзисторе 17/ с i раисформаторным выходом. Усилитель прие-
ма обеспечивае! усиление приходящих с линии разговорных
токов и сигналов юналиного избирательного вызова, которые,
протекая но обмочкам /, // трансформатора Т2, индуцируют
напряжение в обмотке ///, поступающее на вход VT4. Измене-
ние нотепциала на входе VT4 вызывает изменение коллекторного
116
Рис. 8.4. Принципиальная схема промежуточного пункта ППТ-66Д
К ПРУ-66
тока этого транзистора, который, протекая по обмотке / транс-
форматора ТЗ, индуцирует напряжение в обмотке // ТЗ. При
снятой микротелефонной трубке сигнал с обмотки // ТЗ через
замкнувшиеся контакты рычажного переключателя SU поступает
в телефон BF аппарата. Смещение на базу VT4 подается с делите-
ля R19—R20. При приеме вызова с обмотки /// ТЗ вызывной
сигнал поступает на вход приемника тонального вызова. Уст-
ройство и принцип действия приемника тонального вызова
рассмотрены в п. 7.3, рис. 7.3.
Усилитель передачи обеспечивает на выходе Т2 уровень
сигнала до +5,2 дБ (+0,6 Ни). Усилитель собран на транзисторе
VT5 по схеме с общим эмиттером с трансформаторным выходом.
В нерабочем состоянии транзистор 1/7’5 заперт положительным
потенциалом, подаваемым па базу через резистор R24. При
нажатии клавиши Sl\ расположенной на микротелефонной трубке
аппарата, через резистор R26 на базу транзистора VT5 по-
дается отрицательный потенциал, отпирающий транзистор, а
также включается цепь питания микрофона ВМ через резистор
R25. Для ослабления местного эффекта телефон аппарата при
нажатии клавиши SP шуп i пруется резистором R33.
Разговорный ток проходит от микрофона ВМ через конденса-
тор С16 на вход усилителя передачи. Усиленное напряжение
снимается с выходной обмотки трансформатора Т2 и подается в
линию. Для обеспечения одинаковой громкости приема распоря-
дительной станцией передачи разговора всех разноудаленных
117
промпунктов в усилителях передачи каждого из них предусмот-
рена возможность ступенчатого включения обмотки IV трансфор-
матора Т2 в цепь коллектора транзистора VT5.
Телефонный аппарат ТАД-66 содержит разговорные
приборы и звонок постоянного тока НА. ТАД-66 устанавливается
на столе или крепится отдельно от ПРУ-66 на стене.
Вводный щиток ШВ-66 (рис. 8.4, б) предназначен
для включения и коммутации проводов цепи избирательной связи,
а также для защиты аппаратуры и обслуживающего персонала
от опасных напряжений, возникающих в линии на электри-
фицированных участках железных дорог. Для коммутации про-
водов цепи на ШВ-66 установлены тумблеры SAI, SA2, S/13,
позволяющие производить отключение линии Л1 или Л2. К
приборам защиты относятся изолирующий трансформатор ИТ
и разрядники FV типа РВН-250.
Электропитание ППТ-66Д осуществляется от батареи из четы-
рех сухих элементов 1,ЗНВМЦ-150 или от аккумуляторной батареи
6,12 или 24 В.
Модернизированные промежуточные пункты типов ППС и
ППД, принципиальная схема которых приведена на рис. 8.5,
более совершенны по сравнению с ППТ-66. В них применяются
фильтры типа RC, прием вызова обеспечивается электронным
реле, контроль звонка передается от генератора, все схемные
элементы собраны на транзисторах типа КТ.
Промежуточный пункт состоит из приемно-усилительного
устройства УНУ и телефонного аппарата ТД или ТП (постан-
циопной связи).
УНУ включает в себя: усилитель приема (VT19); усили-
тель передачи (VTI8); усилитель-ограпичитель ( VD4, VD3, VT1);
фильтры (Zl, Z2, Z3); усилители вызывных частот (VT3, VT2,
VT5); фиксатор первого вызывного импульса (1'7’9); фиксатор
второго вызывного импульса (VT10, 1/77/); электронные реле
(VT12, VT13 и VD12, VD13, VT15, VT14, VT16, VT17)- устройство
блокировки вызова (VT4, VD6, VD5, VT6, VT7)\ генератор G
с частотой 1600 Гц.
Усилитель приема нормально находится в состоянии готовности
к приему вызова или разговора независимо от того, снят или
повешен микротелефон. Усилитель передачи находится в нерабо-
чем состоянии ( VT18 заперт). Фиксаторы первого и второго вызыв-
ных импульсов нормально закрыты.
При приеме пилпвпдуального вызова сигнал с линии поступает
на вход уснлinеля приема (VT19), усиливается и через конденса-
тор ('I iio/iaeicM па вход ограничителя амплитуд (VD3, VD4) и
талое па в\о.л уели геля VT1. С коллектора VT1 усиленный
du пил пос । упас i па входы /?С-фильтров (Zl, Z2, Z3).
I 18
Рис. 8.5. Принципиальная схема ППС и ППД
Первый вызывной импульс выделяется фильтром Z/, усили-
вается усилителем VT3, детектируется детектором VD8, VD7 и от-
крывает фиксатор первого импульса VT9. Конденсатор С17 на-
чинает заряжаться по цепи: минус 6 В, коллектор-эмиттер
VT9, R28, VD11, С17, плюс 6 В. Напряжение заряженного
конденсатора С17 прикладывается к базе VT10 и снижает напря-
жение с 3 до 0,1 В, тем самым подготавливает VTIO для
приема второго импульса. Диод VD10 обеспечивает прекращение
заряда конденсатора С17 в тот момент, когда напряжение на нем
станет равным напряжению на резисторе R26.
При поступлении с линии второго импульса вызывного сигна-
ла с частотой, равной резонансной частоте фильтра Z2, на его
выходе появляется переменное напряжение, которое усиливается
усилителем VT5 и подается на базу второго фиксатора VTIO.
Если за счет приема первого импульса с базы VT10 снято
запирающее напряжение, то отрицательные полупериоды второго
импульса приводят к последовательному отпиранию транзисторов
VTIO, VT11 и VT12. В результате появившееся напряжение на
резисторе R33 открывает транзистор VT13 электронного реле, че-
рез эмиттер-коллектор которого включается звонок НА.
Для поддержания первого фиксатора в рабочем состоянии во
время приема второго вызывного импульса в схеме предусмот-
рена цепь самоблокировки. В цепь самоблокировки включены
трансформатор Т2 и диод VD9. При приеме второго импульса по
обмотке 1—2 трансформатора Т2 протекает пульсирующий ток,
индуцирующий напряжение в обмотке 3—4, которое выпрямляется
диодом VD9, сглаживается конденсатором С16 и подается на базу
транзистора VT9 вместо напряжения первого вызывного импульса.
Благодаря этому транзистор VTIO остается в открытом состоянии
и запирающее напряжение на базе VT11 отсутствует в течение
времени приема второго вызывного импульса.
Контроль вызова посылается на распорядительную станцию
только после приема индивидуального вызова. При работе звонка
НА переменное напряжение, возникающее на его обмотке, по-
дается чере < конденсатор С22 на диоды VD12, VD13. Диод VD12
нронускаеi отрицательные нолупериоды, что вызывает отпирание
транзисторов V775, VT14. Предварительно заряженный конденса-
тор (321 разряжается но цени: эмиттер-коллектор VТ14, резисторы
R37, R38.
По окончании работы звонка транзистор VT14 закрывается,
конденсатор С21 заряжается по цепи: плюс, резистор R36,
конденсатор С21, резисторы R37, R38, минус. За счет тока разряда
открывается транзистор VT16. Возникающее напряжение на ре-
зисторе R40 отпирает транзистор VT17, который включает генера-
юр (I н усилитель передачи VT18. Сигнал от генератора с
120
частотой 1600 Гц усиливается усилителем передачи на транзисто-
ре VT18 и передается в линию в качестве сигнала контроля
работы звонка.
При приеме группового или циркулярного вызова первый
вызывной сигнал выделяется фильтром Z3, усиливается усилите-
лем VT2 и через конденсатор СЮ поступает на вход транзистора
VT8. Далее фиксация первого импульса в транзисторе VT9
происходит аналогично рассмотренному. Второй импульс вызыв-
ной комбинации принимает фильтр Z2, как при индивидуальном
вызове.
Для исключения передачи сигнала контроля звонка при
приеме группового или циркулярного вызова схемой предусматри-
вается блокировка транзистора VT14 на время около 2 с. Сигнал
первого импульса группового вызова усиливается усилителем VT2,
VT4, детектируется диодами VD5, VD6, усиливается транзистора-
ми VT6, VT7 и в виде запирающего напряжения подается на
базу транзистора VT14.
Разговорные токи, поступающие с линии, усиливаются усили-
телем VT19 и через трансформатор ТЗ передаются к телефону
BF АТП. Усилитель передачи VT18 закрыт. При нажатии на
клавишу SP транзистор VT18 отпирается, разговорный ток с мик-
рофона ВМ поступает на вход усилителя передачи VT18 и далее
через трансформатор Т4 в линию.
8. 4. Способы увеличения дальности диспетчерской связи
Для обеспечения удовлетворительной работы устройств изби-
рательной связи с тональным вызовом но кабельным линиям необ-
ходимо, чтобы затухание цепи при частоте 800 Гц не превышало
32 дБ. Если затухание цени превышает указанную величину,
то для организации диспетчерского круга гребуемой длины
предусматривается включение в цепь промежуточных усилителей
ПУс или применение обходного капала тональной частоты
(см. рис. 8.1).
Цепи избирательной свят с тональным вызовом на непупини-
зированных кабельных линиях (кабель МКПАБ или МКБАБ)
оборудуются промежуточными двусторонними усилителями типа
ПТДУ-М, которые усиливают как разговорные токи, так и
сигналы вызова. Структурная схема двустороннего усилителя ти-
па ПТДУ-М приведена па рис. 4.8. Максимальное усиление
ПТДУ-М на частоте 800 Гц равно 14 дБ. Диапазон передавае-
мых частот по непупинизированным цепям кабельных линий
0,3—3,4 кГц. Длина усилительного участка — 30—35 км.
Применение двусторонних усилителей для увеличения даль-
ности избирательной связи ограничивается тем, что устойчивость
121
их работы зависит от постоянства параметров цепи. При снятии
микротелефонной трубки с рычага телефонного аппарата пром-
пункта изменяется входное сопротивление цепи, а следовательно,
нарушается и балансировка дифсистемы двустороннего усилите-
ля. Для обеспечения устойчивости канала низкой частоты,
оборудованного двусторонними усилителями, приходится уменьшать
величину усиления каждого усилителя, а количество усилителей,
включенных последовательно, допускается не более 3—5.
В настоящее время для получения устойчивой избирательной
связи с тональным вызовом значительной длины применяют
обходные каналы тональной частоты (см. рис. 8.1).
Переход с четырехпроводных каналов тональной частоты,
организованных с помощью аппаратуры высокочастотного уплот-
нения, на непупинизированные двухпроводные цепи кабельных
линий производится с помощью переходного устройства ПУ-62 или
ПУ-4.
Структурная схема переходного устройства ПУ-4 показана на
рис. 8.6. ПУ-4 состоит из четырехпроводного распределителя,
двух независимых двухпроводных окончаний ДО1 и ДО2. Рас-
Рпс. 8.6. <> рук। урнам схема переходного устройства ПУ-4
122
пределитель имеет пять пар выходов, два из которых / и 2 ис-
пользуются для подключения двухпроводных окончаний, два дру-
гих 3 и 4 для подключения четырехпроводных каналов ВЧ-систем
передачи и 5 — для каскадного включения двух переходных
устройств. Наличие двух ДО позволяет подключить к ПУ две
независимые двухпроводные цепи, причем на каждой из них
входное сопротивление ПУ может согласовываться с волновым
сопротивлением цепи. Поэтому двухпроводные цепи могут быть
различными по типу, например, одна цепь может быть стальной
воздушной, другая — кабельной непупинизированной.
Одинаковые по схеме двухпроводные окончания ДО1 и ДО2
состоят из трактов приема и передачи. Каждое ДО содержит
устройство управления голосом УУ1\ электронные ключи на
передаче Киер и на приеме /< усили тели передачи У||ср и
приема Упр; автоматическую |>ш улпровку усиления ЛРУ для Упр.
Нормально ключ /С,р oiKpi.ii, а ключ А’,„.р закрыт. При поступле-
нии сигналов на вход рас предел и геля срабатывает УУГ, образуя
на своих выходах ст палы постоянного тока, которые закрывают
Кпр и открывают /<ш.р. Л РУ обеспечивает постоянство уровня сиг-
нала на выходе усилителя У||р.
Распределитель служит для параллельного включения не-
скольких каналов в одном пункте и обеспечивает расределе-
ние разговорных токов, посiупающих из тракта приема любого
канала в тракты передачи остальных каналов, за исключением
тракта передачи своего канала. Распределитель ПУ-4 выполнен на
резисторах. Схема работает по принципу деления напряжения.
Принцип работы распределителя удобно рассматривать по упро-
щенной схеме на три направления (рис. 8.7, а). Резисторы
123
R7, R8 и R9 являются нагрузкой делителей /?и, а резисторы
Rl, R2, R3, R4, R5, R6 — развязывающими R. При этом принято
R^> R„. При поступлении тока на Вх1 он проходит через резисторы
R2 и R4 на ВыхЗ и Вых2 (рис. 8.7, б). Часть тока ответвляется
через два последовательно соединенных R в Вых1 (рис. 8.7, в).
При R = 20/?ц затухание между одноименными входом и выходом
равно 46 дБ, а собственное затухание в направлениях передачи
20 дБ. Последнее компенсируется усилителями.
8. 5. Соединение двух смежных диспетчерских кругов
между собой
Рис. 8.8. Структурная схема СУ-66
13 оеле Л самоблокиоуется по
Для соединения двух смежных кругов диспетчерской связи с
тональным избирательным вызовом применяется соединительное
устройство СУ-66 (см. рис. 8.1, г). Структурная схема СУ-66 при-
ведена на рис. 8.8. В комплект
СУ-66 входят двусторонний
усилитель ИТУМ, два приемни-
ка тонального вызова ПТИВ,
реле Л и С. Соединение и разъ-
единение двух диспетчерских
кругов могут быть произведены
любым диспетчером дистанци-
онно. Для включения СУ-66
диспетчер посылает вызывной
сигнал, соответствующий на-
стройке ПТИВ. При приеме вы-
зова работает реле Р ПТИВ и
замыкает цепь обмотки 150 Ом
реле Л. В контакте л 12—
цепи: плюс, контакты л 12—13,
обмотка 150 Ом реле С, обмотка 150 Ом реле Л, минус. По этой
цени сработает реле С. Реле Л и С своими контактами л 2—3 и
с 2 3 подключают двусторонний усилитель ИТУМ к линиям Л1 и
<//2, а контактом л 11- 10 включается питание усилителя. Усили-
тель обеспечивает двустороннее усиление разговорных токов меж-
ду двумя диспетчерами. Для разъединения диспетчер повторно
посылает ту же вызывную комбинацию. При этом вновь
срабатывает реле Р ПТИВ и замыкает цепь обмоток 500 Ом
реле Л и С. Так как направление тока в обмотках 150 и 500 Ом
встречное, то реле Л и С отпускают. СУ-об выключается.
Глава 9
\ ПОСТАНЦИОННАЯ И ЛИНЕЙНО ПУТЕВАЯ СВЯЗЬ
9. 1. Организация постанционной и линейно-путевой связи
Постанционная связь ПС обеспечивает выход каналов дорож-
ной телефонной связи на каждую промежуточную станцию, разъ-
езд и остановочный пункт, имеющие эксплуатационный штат. Цепь
постанционной связи включают в междугородные телефонные
коммутаторы, а при их отсутствии — в коммутаторы местной
телефонной связи. В цепь постанционной связи включают
промпункты, устанавливаемые у дежурных по станции, у дежур-
ных тяговых подстанций, в товарных и технических конторах,
в помещениях телеграфа и в билетных кассах остановочных
платформ. В одну цепь ПС включается не более 15 пром-
пунктов. Затухание цепи постанционной связи между распоряди-
тельной станцией и любым промежуточным пунктом данного
участка на частоте 800 Гц не должно превышать 17,5 дБ
(2,8 Нп). Возможные варианты организации постанционной
связи приведены на рис. 9.1. Для организации постанционной
телефонной связи применяется аппаратура с тональным вызовом,
которая по принципу действия аналогична аппаратуре диспетчер-
ской поездной связи. Распорядительные станции устанавливаются
на отделенческих и участковых станциях. Для увеличения
дальности постанционной связи с тональным вызовом применя-
ются, как и в диспетчерской связи, двусторонние усилители
и обходные каналы тональной частоты с использованием пере-
ходных устройств ПУ.
Линейно-путевая телефонная связь Л ПС оборудуется для опе-
ративного руководства линейными работниками дистанции пути и
переговоров линейных работников между собой. ЛИС органи-
зуется по принципу постаиционной связи с применением той же
аппаратуры. Распорядительную станцию устанавливают в конторе
дистанции пути и включают в коммутатор междугородной или
"К PC
Цепь ПС
Промпункты ПС
Обкодный канал ТУ
Промпункты ПС
Рис. 9.1. Варианты организации постанционной связи
125
местной связи. Аппараты линейно-путевой связи устанавливают
у начальника дистанции пути, дорожных мастеров, мостовых
мастеров, бригадиров пути, в путевых казармах, у дежурных
по переездам. Для повышения оперативности в работе работников
пути линейно-путевая связь включается в комплекты аппаратуры
станционной связи КАСС дежурных по станции.
9. 2. Аппаратура распорядительных станций
и промежуточных пунктов постанционной связи
Распорядительные станции постанционной связи с тональным
избирательным вызовом. Выпускается аппаратура ПСТ-2-60
(ПСТ-2М-82) на два направления и ПСТ-4-70 на четыре.
Оборудование распорядительной станции ПСТ-4-70 на одно на-
правление (рис. 9.2) состоит из датчика тонального избиратель-
ного вызова ДТИВ, приемника тонального вызова ПТВ, генера-
тора контроля вызова ГКВ, линейного трансформатора ЛТ.
Указанное оборудование размещается на стойке ПСТ и устанав-
ливается в линейно-аппаратном цехе. На коммутаторе от каждого
направления имеются гнезда XS1, XSB и Х8Д, .а также кнопочный
пульт управления датчиком тонального вызова КП.
Промежуточный пункт постанционной связи отличается от
промпункта поездной диспетчерской связи с тональным избира-
тельным вызовом наличием генератора вызова ГТВ G распоряди-
Рис. 9.2. У прошенная схема станции ПСТ-4-70
126
тельной станции, работающего на частоте 1600 Гц. Для вызова
коммутатора необходимо снять микротелефон с рычага теле-
фонного аппарата и нажать вызывную кнопку SP. При нажатии
вызывной кнопки замыкается цепь работы генератора вызова
ГТВ G. Сигнал вызова частотой 1600 Гц от промпункта через
линейный трансформатор ЛТ, контакты реле РИВ поступает в
приемник тонального вызова ПТВ на распорядительной станции
ПСТ. Реле приемника тонального вызова РП работает и контак-
том рп 12—13 замыкает цепь обмотки 1—2 вызывного реле РВ.
Последнее контактом ре 31—32 замыкает цепь вызывной лампы
HLR на коммутаторе, а контактом ре 51—52 самоблокируется.
После отпускания вызывной кнопки SP на промпункте реле
РП ПТВ отпускает и своим контактом рп 11—12 включает цепь
заряда конденсатора С5 через замкнутые контакты реле ре 11—12
и обмотку реле РКВ. Реле РКВ на время заряда конденсатора С5
срабатывает и контактом рке 1—2 включает питание генератора
контроля вызова ГКВ, а контактами рке 51—52, 11 —12 подклю-
чает выход ГКВ к линии. Абонент промежуточного пункта
получает контроль прохождения вызова на коммутатор.
Телефонистка, получив сигнал вызова, вставляет опросный
штепсель в гнездо XS1. При этом замыкается контакт гнезда и
срабатывает ответное реле РО. В контактах ро 33—34 обрывает
цепь обмотки /—2 реле РВ, а в контактах ро 34—35 замыкает
цепь обмотки 4—5 этого реле. Обмотка РВ 4—5 включена в схему
так, что протекающий по ней ток создает магнитный поток
противоположного направления по сравнению с обмоткой ре 1—2.
В момент равенства магнитных потоков обеих обмоток реле РВ
отпускает якорь. В контакте ре 51—52 обрывается цепь само-
блокировки реле РВ, а контактами ре 31 -32 обрывается цепь
питания вызывной лампы HLR. Телефонистка опрашивает абонен-
та промпункта и соединяет его с требуемым абонентом отделения
или станции. Если абонент просит соединить его с абонентом,
включенным в данную цепь, то телефонистка соединяет шнуром
гнездо датчика XSH с вьнывпым гнездом XSB и нажимает
кнопку требуемого абонента па кнопочном пульте КП. При
этом по цепи: плюс, ДТИВ гнездо ХЗД, соединительный шнур,
ХЗВ, реле РИВ, минус работает реле РИВ, которое в контактах
рие 14—15, 54—55 подключает выход ДТИВ к линии. Работа при-
боров при посылке и приеме избирательного тонального вызова
рассмотрена в п. 7.3. Контроль получения вызова на промпункте
обеспечивается через резисторы R2 и R3. Получив сигнал контро-
ля приема вызова и проследив за ответом вызываемого пункта,
телефонистка отключается от цепи. Разъединение абонентов по
окончании разговора и освобождение цепи ПС на коммутаторе
не сигнализируются. Электропитание аппаратуры ПСТ пред-
усматривается от источника постоянного тока напряжением 24 В.
127
Рис. 9.3. Схема промежуточного пункта ППТ-66П
Аппаратура промежуточного пункта цепи ПС. В эксплуатации
находятся промпункты типов ППТ-66П и ППС разработки 1982 г.
Промежуточный пункт постанционной связи П ПТ-66 П
(рис. 9.3) состоит из вводного щитка, приемно-усилительного уст-
ройства и телефонного аппарата ТАП-66.
Генератор тонального вызова собран на транзисторе VT6 по
схеме с общей базой с включением* колебательного контура,
состоящего из С17 и обмотки // трансформатора Т4, в цепь
коллектора. Положительная обратная связь обеспечивается за
счет напряжения, снимаемого с обмотки / трансформатора Т4.
Смещение на базу транзистора I Тб подается с делителя напряже-
ния R30 и R32. Включается ГТ В нажатием вызывной кнопки ЗА
при снятой микротелефонной трубке. Через контакты кнопки ЗА и
рычажного переключателя SU создаются цепи питания генерато-
ра, отпирается усилитель передачи. Сигнал вызывной частоты
ПИМ) Гц снимается с обмотки /// трансформатора Т4, усиливает-
ся усилителем передачи У„ер и через трансформатор Т2 пере-
дается в линию.
Промежуточный пункт постанционной связи ППС отличается
от промежуточного пункта диспетчерской связи ППД только
телефонным аппаратом АТП, имеющим вызывную кнопку
(см. и. 8.3 рис. 8.5). Для вызова распорядительной станции на
телефон пом аппарате АТП нажимают вызывную кнопку SA, кон-
тактом которой минус 6 В подается к зажиму Ml аппарата и
далее в схему генератора и на базу VT18. Вызывной сигнал
128
1600 Гц поступает на вход усилителя передачи VT18 и далее
в линию. Усилитель приема VT19 нормально открыт. Усилитель
передачи открывается при посылке вызова, а также при нажатой
клавише SP во время передачи речи.
Глава 10
ДОРОЖНАЯ РАСПОРЯДИТЕЛЬНАЯ СВЯЗЬ И СВЯЗЬ СОВЕЩАНИИ
10. 1. Организация дорожной распорядительной связи
Оперативное руководство работой отделений круглосуточно
осуществляет дежурный по оперативно-распорядительному отделу
службы движения дороги (ДГП). ДГП с помощью дорожной
распорядительной связи ДРС контролирует выполнение графиков
движения поездов по дороге, информирует отделения о подходе
поездов, осуществляет планирование и контроль погрузки и
выгрузки вагонов, регулировку порожних вагонов для отделений
и т. д.
Распорядительная станция связи ДРС устанавливается при
управлении железной дороги, а промежуточные пункты раз-
мещаются в помещениях дежурных по отделениям ДНЦО,
дежурных по участковым, крупным узловым и сортировочным
станциям, дежурных по локомотивным депо. Кроме того, цепь
ДРС заводится на междугородные коммутаторы отделений
дорог, сортировочных, узловых и других железнодорожных
станций с большой грузовой работой.
В зависимости от объема работ и структуры железной
дороги в ее границах может быть организовано несколько кругов
дорожной распорядительной связи, каждый из которых охваты-
вает 2—3 отделения дороги. В настоящее время связь ДРС органи-
зуется по каналам ТЧ и двухпроводным физическим цепям с
применением специальной аппаратуры ДРС-69.
В состав аппаратуры ДРС входят распорядительная станция
ДРС-Р, устанавливаемая в управлении дорог, исполнительные
станции ДРС-И, а также аппаратура промежуточных пунктов.
Схема организации связи ДРС приведена на рис. 10.1.
В распорядительную станцию ДРС-Р включаются оборудова-
ние ДГП, четыре линии от директорских коммутаторов руково-
дящего состава управления, двухпроводные линии местных и уда-
ленных абонентов. Соединение ДРС-Р и ДРС-И осуществляется
по четырехпроводной схеме с помощью каналов ТЧ. Аппаратура
ДРС позволяет посылать избирательный вызов в линию для
вызова промпунктов, осуществлять громкоговорящий прием у
3 Ci к 2OS2
129
Рис. 10.1. Схема организации связи ДРС
ДГП, а также производить перебой речи абонента промежуточного
пункта с распорядительной станции (обратное управление).
Местными абонентами МД цепи ДРС считаются такие, которые
расположены в пунктах распорядительной и исполнительных
станций. Эти абоненты включаются с помощью двухпроводных
линий в блок БМА. Под удаленными абонентами УД подразу-
меваются абоненты, которые расположены на значительном рас-
стоянии от ДРС-Р или ДРС-И. Удаленные абоненты УД к аппара-
Линия удаленных ГА2 Линия удаленных
абонентов абонентов
Рис. 10.2. Функционал иная схема ДРС-69
130
туре ДРС подключаются с помощью двухпроводных линий через
блок удаленных абонентов БУА.
Функциональная схема ДРС, оборудованная аппаратурой
ДРС-69, приведена на рис. 10.2. В этой аппаратуре для вызова
местных абонентов применяется тональный избирательный вызов,
составленный из тональных частот 585, 795, 1080, 1470 и 2000 Гц,
каждая из которых может модулироваться одной из частот 25, 40,
60 и 90 Гц, образуя, таким образом, 20 кодовых комбинаций.
Для вызова удаленных абонентов применяется двухчастотный код,
составленный из частот 430, 585, 795, 1080 и 1470 Гц, как в
аппаратуре диспетчерской связи.
Вызов промпунктов ДГП производит с помощью вызывного
устройства ВУ, которое содержит кнопочный пульт и генераторы
вызывных частот. При нажатии вызывной кнопки с выхода ВУ
вызывной сигнал проходит через усилитель У2 и поступает на вход
распределителя, а также через распределительный усилитель
УЗ в блок вызова местных абонентов БМА. От нажатия вызывной
кнопки на ВУ срабатывает также реле РУУ и включает генера-
тор обратного управления ГОУ (2500 Гц), сигнал которого
вместе с вызывным сигналом поступает на вход распределителя.
Сигнал обратного управления на всех исполнительных стан-
циях воздействует на приемники обратного управления ПОУ и
вызывает срабатывание реле РОУ, которые своими контактами
будут включать усилители УД1. Поэтому, вызов с выхода рас-
пределителя проходит через усилители УД1 и воздействует на
приемники тонального вызова ППД-69, установленные у абонен-
тов, включенных в ДРС. Заграждающий фильтр Z имеет полосу
среза 2500 Гц и включен для того, чтобы не пропускать
в канал связи сигнал обратного управления 2500 Гц.
Вызов ДГП дальним абонентом производится голосом, по-
слав предварительно сигнал прямого управления частотой 2500 Гц,
который поступает в приемник прямого управления ПНУ и
вызывает срабатывание реле РНУ, которое своим контактом
переключает питание с усилителя УД! на усилитель УД2. Раз-
говорный ток от удаленного абонента проходит через усилитель
УД2 и поступает на вход распределителя, а с выходов распре-
делителя — на распоряднтельную станцию к ДГП и в стороны ис-
полнительных направлений. При передаче речи от местного
абонента прямое управление' посылается постоянным током, ра-
ботает реле Р, которое своим контактом включает питание па
усилители У4 и Уб. Разговорные токи поступают через Уб к ДГП,
а через У4 — на вход распределителя и далее в каналы связи
всех направлений. Отвечая, ДГП нажимает педаль (SP), вследст-
вие чего работает реле РУУ и генератор тока обратного управ-
ления ГОУ. Реле РУУ включает питание на усилитель передачи
У2. Разговорный ток ДГП совместно с током управления посту-
5* 131
пает на вход распределителя, а затем с его выходов в каналы
исполнительных направлений.
На всех станциях от сигнала управления работают реле РОУ,
которые включают усилители УД1 и выключают реле Р, поэтому
разговорные цепи всех направлений будут находиться в режиме
приема разговора.
10. 2. Связь совещаний
Связь совещаний применяется для проведения оперативных
совещаний руководящими работниками железнодорожного транс-
порта с работниками подчиненных им подразделений чю различ-
ным вопросам работы, анализу выполнения планов перевозок,
обеспечению безопасности движения поездов и т. д. Для этой
цели на железнодорожном транспорте оборудуется магистраль-
ная, дорожная и отделенческая связь совещаний.
Магистральная связь совещаний используется
для связи МПС со всеми или некоторыми управлениями дорог
с возможностью участия в этих совещаниях любых подразде-
лений железнодорожного транспорта; дорожная — для связи
управлений дорог с отделениями и крупными станциями и
отделенческая — для связи отделения железной дороги со
всеми крупными, участковыми и промежуточными станциями
отделения, v
Для организации магистральной и дорожной связи совеща-
ний, как правило, используются каналы ТЧ, обеспечивающие
высокое качество связи. Двухпроводные цепи применяются для
организации отделенческих совещаний и подключения к аппара-
туре связи совещаний удаленных абонентов. В МНС, в управлени-
ях дорог, в отделениях и на крупных станциях для проведения
совещаний оборудуют специальные помещения - студии, где ус-
танавливаются микрофоны, громкоговорители, кнопки и ключи
управления аппаратурой. Студии имеют специальную отделку
степ, потолка и полов для улучшения звучания, а следова-
тельно, и слышимости при проведении совещания.
Совещания обычно проводятся по расписанию или по особому
указанию и имеют, как правило, небольшую продолжитель-
ность. Поэтому для связи совещаний нет специальных каналов,
а используются каналы магистральной, дорожной и отделен-
ческой связи.
Для организации связи совещаний применяется аппаратура
МСС-12-6-60, МСС-2-1-60, ОСС-63 и др. Аппаратура МСС-12-6-60
устанавливается в МПС, управлениях и отделениях железных
дорог. Она позволяет включить одну студию, 12 четырехпро-
водных каналов и шесть двухпроводных физических цепей. Ап-
132
Исполнительная станция
Распорядительная станция
К исполнительным станциям роу РУ У
_^ых.1 Вх.1^
Вх.Ч вых.З
Распредели-
тель
-оВых.Ч Вх.3о-
уВых.г Вх.2<?
тр
РПУ1
pnyT-J^
zL^Pny
A
ЗР
—E—H|w
РУУ [7/y Студия
<1 — О -О№
суг____________
Оконечная станция
Р”У
ПП
У пр
SP
В-х пр. \Р>
линия i I I
РОУ
Упер МУ В И
Рис. 10.3. Структурная схема организации связи совещаний
паратура МСС-2-1-60 предназначена для установки на неболь-
ших узлах в качестве промежуточной или. оконечной исполнитель-
ной станции и рассчитана на включение одной студии, двух
четырехпроводных каналов и одной двухпроводной линии.
Аппаратура ОСС-63 применяется в качестве оконечной станции
для отделенческой связи.
Структурная схема организации связи совещаний приведена
на рис. 10.3. В состав распорядительной станции входят усили-
тель приема Упр, усилитель передачи У11ер, распределитель, переход-
ная узловая трансляция ПУТ. К переходной узловой трансляции
подключается до шести двухпроводных цепей с устройствами
приема и передачи обратного управления. 11а исполнительной
станции к распределителю подключаются студийные усилители
СУ 1 и СУ2, двухпроводная линия для включения исполнитель-
ных оконечных станций, а также двухпроводная линия отделен-
ческой связи без, устройств прямого и обратного управления.
Применение студийных усилителей на распорядительной и испол-
нительных станциях обеспечивает громкоговорящий прием речи.
Переключение усилителей па прием и передачу речи произво-
дится с помощью прямого и обратного управления.
V При передаче речи из студии распорядительной станции
нажимают кнопку SP. В контактах кнопки замыкается цепь реле
РУУ. Реле, срабатывая, контактами руу 1—2—3 выключает уси-
литель приема Упр и включает усилитель передачи Упер. Разговор-
ные токи с распорядительной станции, усиленные микрофонным
усилителем МУ и усилителем передачи У11ер, подаются на вход
133
Вх.5 распределителя. С его выходов токи поступают на входы
всех каналов ТЧ, идущих к исполнительным станциям. С шестого
выхода распределителя разговорный ток проходит на вход
усилителя передачи Упер переходной узловой трансляции ПУТ и да-
лее в двухпроводные линии удаленных пунктов.
На исполнительной станции с Вых.З разговорный ток посту-
пает на вход студийного усилителя СУ1, усиливается и воздейст-
вует на громкоговоритель студии ВА, преобразующий его в звук.
С Вых.2 разговорные токи поступают в двухпроводные линии
исполнительных оконечных станций. При ответе со студии испол-
нительной станции нажимают кнопку SP. В ее контактах замы-
кается цепь реле РУУ, переключающего питание с усилителя
СУ1 на СУ2. Разговорные токи, усиленные микрофонным усили-
телем МУ и усилителем СУ2, подаются на Вх.З распределителя
исполнительной станции, с выходов которого они поступают на
распорядительную станцию и на все направления к исполнитель-
ным станциям. Таким образом, речь с распорядительной и ис-
полнительной станций слышит вся сеть связи совещаний.
v Перебой речи, передаваемой со стороны исполнительных
пунктов сети связи совещаний, осуществляется голосом руково-
дителя совещаний с помощью приемников управления голосом
ПУГ. На распорядительной станции ПУГ подключается к Вых.6
распределителя. На исполнительной станции ПУГ подключен на
выходе канала ТЧ. При получении перебоя голосом на выходе
ПУГ срабатывает реле РОУ, которое обрывает цепь реле РУУ. По-
следнее переключает питание со студийного усилителя СУ2 на
СУ1. На отделенческой станции сигнал обратного управления
воспринимается реле РОУ, которое контактами роу 1—2 обрывает
цепь реле РПУ. В контактах pny 1—2 цепь подключается на
вход усилителя приема Упр, разговорные токи будут усиливаться
и воспроизводиться громкоговорителем ВА.
Глава 11
ПЕРЕГОННАЯ, ПОЕЗДНАЯ МЕЖСТАНЦИОННАЯ И СТАНЦИОННАЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
11. 1. Организация перегонной
и межстанционной поездной связи
Перегонная связь организуется на участках железных дорог,
оборудованных автоблокировкой с интенсивным движением поез-
дов, и на всех участках с кабельными линиями связи. Пере-
гонная связь ПГС применяется для переговоров электромехаников
134
нжс
пге
г—...
I мже
"СС'ГТ^
Hill
HU
Г-------
T нжс
~ КАСС-
Д-дсп\_^,"<\ \ \-дц[_^и . |-дц
Линии к
стрелочной
и распоряди-
тельной связи
Линии .
стрелочной
и распорядитель -
ной. связи
Линии ,
стрелочной
и распорядитель-
ной связи
опге
г~ПДС ______
~тЗДС ЦВАПР
-----------
-..-Т—ЛПС
- - - Т" ПС
LJJLLJL иже
per
Линии
стрелочной
и распорядитель
ной связи
Рис. 11.1. Схема организации перегонной и межстанционной связи
СЦБ и контактной сети, а также руководителей путевых работ,
находящихся на перегоне, с ДСП станций, ограничивающих
данный перегон, а также при организации восстановительных
работ во время аварий. Цепи перегонной связи заводятся на ком-
мутаторы станционной связи типа КАСС, в которые включают
межстанционную связь МЖС, линии станционной распорядитель-
ной телефонной связи СРТС, а также цепи оперативно-техноло-
гических видов связи ОТС (ПДС, ЭДС, СДС, Л ПС, ПС).
Схема организации связи при использовании аппаратуры стан-
ционной связи типа КАСС-ДСП, КАСС-ДЦ показана на рис. 11.1.
Связь ПГС может организовываться как по двух-, так и по
четырехпроводной схеме. На кабельных линиях, как правило, при-
меняют четырехпроводную схему перегонной связи. Подключение
двух цепей ПГС к аппаратуре КАСС осуществляется с помощью
аппаратуры четырехпроводной перегонной связи типа ПЧСК.
В состав аппаратуры ПГС входит станционное устройство ПЧСК.
телефонный аппарат «Перегон», телефон11 ыи аппарат перегон-
ной связи наружной установки ТПП, комплект аварийной связи
и вызывное устройство типа /МУ.
Телефонный аппара т «I leperoii» устапавливается в унифициро-
ванных релейных шкафах, в помещении охраняемых переездов,
на столе ДСП или опера тора и может быть включен как в двухпро-
водную, так и четырехпроводную цепь ПГС.
Телефонный аппарат ТПП размещается в чугунном литом
корпусе и применяется для наружной установки на неунифи-
цированных релейных шкафах. Включается в цепь ПГС по
четырехпроводной схеме.
Комплект аварийной связи состоит их выносного телефонного
аппарата типа ТНПВ и соединительного шланга. Аппарат ТНПВ
размещен в переносном малогабаритном корпусе. Во время ре-
монтно-восстановительных работ, используя четырехпроводный
Cm. A
Cm. 6
Рис. 11.2. Схема подключения цепи ПГС к комплекту КАСС
соединительный шланг нужной длины, аппарат можно установить
в непосредственной близости от руководителя работ. Вызывное
устройство типа ВВУ подключается к телефонному аппарату
типа ТНПВ и служит для приема вызова, поступающего от ДСП.
Схема подключения цепей ПГС к аппаратуре КАСС с помощью
устройств ПЧСК показана на рис. 11.2. Станционное устройство
ПЧСК содержит два индивидуальных комплекта для работы на
двух примыкающих к станции направлениях. В каждый индиви-
дуальный комплект входит блок усилителей передачи Упср и прие-
ма Упр, блок преобразователя напряжения ПН, дифференциаль-
ная система ДС. Усилители У1!ер и У„р подключаются к линии
через изолирующие трансформаторы ИТ. Дифференциальная си-
стема обеспечивает переход четырехпроводной схемы на двух-
проводную.
Перегонная связь организуется по системе ЦБ, поэтому при
снятии микротелефона вызов получается у ДСП обеих станций,
ограничивающих перегон. Для уменьшения загрузки ДСП цепь
ПГС можно делить пополам. В этом случае вызов будет
фиксироваться только у одного ДСП.
Через комплекты КАСС цепи перегонной связи могут подклю-
чаться к требуемой цепи ОТС (ПДС, ЭДС, СДС, ДПС) дежурным
по станции (ДСП) или автоматически, что обеспечивает
оперативность связи для работников, находящихся на перегоне.
Аппараты ПГС устанавливаются на расстоянии до 2 км друг от
друга.
В настоящее время промышленность выпускает новые комму-
таторы технологической связи КТС, а также перегонные уст-
ройства «Перегон-КТС», «Перегон-М».
Межстанционная связь МЖС организуется по отдельной
двухпроводной цепи, которая на станциях включается в аппара-
туру КАСС, и служит для прямой связи между соседними стан-
циями по вопросам движения поездов.
136
11. 2. Станционная оперативная технологическая связь
К станционной технологической телефонной связи относятся
стрелочная, станционная распорядительная и директорская связь.
Схема организации станционной технологической телефонной свя-
зи железнодорожного узла приведена на рис. 11.3.
Стрелочная телефонная связь предназначена
для ведения переговоров дежурного по станции (ДСП) со
станционными стрелочными постами.
Станционная распорядительная связь пред-
назначается для связи ДСП с дежурными по сортировочной
горке, локомотивному депо, с контрольным постом выдачи локомо-
тивов, станционным и маневровым диспетчерами, с техническими
и товарными конторами и другими прямыми абонентами.
Для организации станционной оперативной телефонной связи
применяются специальные коммутаторы станционной связи типа
КСС, комплекты аппаратуры станционной связи типов КАСС-
ДСП, КАСС-ДСЦ, КАСС-ДЦ и универсальные коммутаторы стан-
ционной связи типа УКСС. Коммутация соединения на коммута-
торах станционной связи осуществляется с помощью кнопок
и ключей, позволяющих упростить и ускорить процесс соедине-
ния.
В комплект станционной связи типа КАСС включаются каналы
отделенческой связи ПДС, ЭДС, СДС, ЛПС, ПС, ВДС, а также
Абоненты
Рис. 11.3. Схема организации станционной технологической телефонной связи
137
Рис. 11.4. Упрощенная схема включения абонентов стрелочной и распорядительной
связи
цепи межстанционной МЖС и перегонной связи ПГС. Аппара-
тура КАСС-ДСП, КАСС-ДСЦ и КАСС-ДС построена по одина-
ковому принципу и отличается количеством включаемых линий
и некоторыми функциональными возможностями.
КАСС-ДСП рассчитана на включение 33 линий, из них 20—
стрелочной и распорядительной, 2 перегонной, 6 — отделенчес-
кой ОТС и 5 других линий связи.
КАСС-ДСЦ допускает включение 78 линий, из которых 40 ли-
ний стрелочной и распорядительной, 6 перегонной, 12—
отделенческой ОТС и 20 других линий связи. Аппаратура КАСС
оборудуется усилителями и предусматривает установку дополни-
тельного пульта оператора.
КАСС-ДЦ расссчитана на включение 6 линий отделен-
ческой ОТС связи, 2 перегонной, 2 линий межстанционной
связи и до 20 линий стрелочной и распорядительной связи.
Аппаратура КАСС-ДЦ отличается наличием блока ДЦ и комплек-
та включения обходной перегонной связи ОПГС. Устанавливает-
ся КАСС ДЦ на небольших станциях, включенных в диспет-
черскую нет рал и шцию.
В состав любого коммутатора станционной связи входят або-
нентские комплек । ы, предназначенные для подключения телефон-
ных аппаратов ЦЬ, и рабочее место оператора (рис. 11.4).
Абонентские комплекты включаются в общие для всех линий
вызывные Ш Н и разговорные ШР шины. Рабочее место обору-
дуется pan опорными и вызывными устройствами. При снятии
абонентом микро телефона в его комплекте срабатывает линейное
реле /V/, которое включает вызывную лампу HL1 и подключает
обмотку трансформатора ЛТ к шинам ШР1 и ШР2. При этом
138
замыкается цепь звонка НА постоянного тока. Пульсирующий
ток при работе звонка проходит по обмотке ЛТ, и абонент слышит
сигнал контроля приема вызова. Для ответа ДСП или диспетчер
кратковременно нажимает клавишу ЗА на микротелефоне и
замыкает тем самым цепь питания реле PC. Последнее притя-
гивает якорь и подключает разговорные приборы коммутатора
через трансформатор Т1 к шинам ШР1 и ШР2. При этом через
обмотку ЛТ замыкается цепь реле РО, которое срабатывает
сначала через контакт SA, а затем самоблокируется в контакте
РО\ через тот же контакт РО блокируются цепи удержания
реле PC и питания микрофона ВМ.
Для посылки вызова абоненту нажимается вызывная кнопка
SB, и абонентская линия подключается к вызывным шинам ШВ1 и
ШВ2. Вызывной ток от индуктора или преобразователя МИ прохо-
дит через лампу контроля посылки вызова HL и поступает в
аппарат вызываемого абонента.
Аппаратура КАСС должна предусматривать возможность под-
ключения цепи ПГС к каналам ПДС, ЭДС, СДС, ДПС. В КАСС-
ДСП это делает ДСП вручную, а в КАСС-ДЦ — автоматически
с помощью телефонистки по каналу ОПГС. Упрощенная функцио-
нальная схема КАСС-ДЦ показана на рис. 11.5.
Прием вызова от абонентов, включенных в цепи избиратель-
ной связи, обеспечивается с помощью приемников тонального
избирательного вызова ПТИВ. Для вызова коммутаторов МТС
в комплектах ПС и ДПС установлены генераторы вызова ГТ В,
настроенные на частоту 1600 Гц. Вызов оператора абонентами
перегонной связи обеспечивается по системе ЦБ — снятием микро-
телефона.
При поступлении вызова по одной из цепей ПДС, ЭДС, СДС,
или ДПС срабатывает ПТИВ, подключенный к данной цепи,
который включает соответствующую вызывную лампу на пульте
ДСП HL1 — ПГ4. Разговорные приборы ДС11 подключаются нрн
нажатии соответствующей кнопки SBC 1 SBC4.
При снятии микро телефона с аппарата на перегоне ПГС1
или ПГС2 в КАСС-ДЦ срабатывает реле РЛ1 или РЛ2, и на пуль-
те загорается вызывная лампа НL5 или HL6. Оператор свое
переговорное устройство подключает к цепи ПГС нажатием
кнопки SBC5 или SBC6 и вступает в переговоры с абонентом
на перегоне. При необходимости кнопками подключения S1 пли
S2 можно подключить цепь перегонной связи к одной и i отделен-
ческих связей ПДС, ЭДС, СДС или ДПС.
Если при вызове с перегона, например по цепи ПГС1,
дежурного на месте не будет, то по истечении 15 с цепь ПГС1
автоматически с помощью реле РПК1 подключится к обходной
цепи ОПГС. Это произойдет благодаря тому, что в контакте
РЛ1 замкнется через реле времени РВ1 цепь реле РПК1, в
13<J
Рис. 11.5. Упрощенная функциональная схема КАСС-ДЦ
результате чего по истечении 15 с срабатывают РВ1 и РПК1. По-
следнее подключит цепь ПГС1 через открытый клапан К2 блока
ДИ к каналу ОПГС. Одновременно в контакте РПК1 создается
цепь работы генератора тонального вызова ГТВ (1600 Гц) на вре-
мя, равное 2 с, в течение которого в цепь ОПГС будет подаваться
вызывной сигнал частотой 1600 Гц. В блоке ДЦ триггеры ТТ1, ТТ2,
ТТЗ придут в рабочее состояние.
На участковой станции цепь ОПГС оборудуется аппаратурой
постанционной связи ПСТ, комплектом ВАПР и включается в
междугородный коммутатор МК. На коммутаторе цепь оборудует-
ся гнездом XS, вызывной лампой HL, кнопочным вызывным
пультом КП и ключом 3/1 для подключения номеронабирателя
НН к комплекту ВАПР.
Сигнал вызова, посланный от КАСС-ДЦ на коммутатор, вос-
принимается приемником вызова на стойке ПСТ, в результате
чего на коммутаторе загорается вызывная лампа HL. Телефо-
нистка подключает свое переговорное устройство к линии и
опрашивает абонента цепи перегонной связи. Узнав, с кем он хочет
соединиться и с какого перегона говорит, телефонистка посы-
лает избирательный вызов по цепи ОПГС на станцию, где
находится КАСС-ДЦ с включенной вызывающей линией ПГС1.
От этого сработает ПТИВ и откроет клапан /</, благодаря чему
к цепи ОПГС подключится приемник тонального набора ПТН.
Затем телефонистка подключает номеронабиратель НН к ВАПР
и набирает номер той линии избирательной связи, с которой
требуется соединить цепь ПГС1. Цепи ПДС присвоен номер 2;
цепи ЭДС — 3\ цепи СДС — 4\ цепи ДПС ~ 5.
При наборе номера от ВАПР в цепь ОПГС посылаются
импульсы тока частотой 2100 Гц и поступают в КАСС-ДЦ в
ПТН. На вы ходе ПТН получаются импульсы постоянного тока,
которые передаются на счетный вход триггера ТТ1. Выходы
триггеров ТТ1, ТТ2, ТТЗ соединены с диодным дешифратором,
который управляет работой клапанов КЗ—Кб. Если был набран
номер 2, то откроется клапан КЗ и подключит цепь ПГС1 к
цепи ПДС.
При приеме импульсов набора срабатывает серийное устройст-
во СУ, содержащее замедляющую цепочку и триггер ТТ4,
который включает дешифратор только после окончания приема
импульсов набора. После окончания соединения клапан К2 за-
крывается и цепь ОПГС отключается от цепи ПГС1. Если цепи
СДС или ДПС оборудованы аппаратурой типа постанционной
связи, то после набора и приема соответствующей цифры от-
крывается на 2 с транзистор VT1 или VT2, пока происходит
перезаряд конденсатора С2. В результате этого создается цепь
включения генератора ГТВ (1600 Гц) в комплекте включения
цепи избирательной связи. По окончании разговора, когда абонент
141
ПГС1 повесит трубку, отпустит реле РЛ1 и выключит РПК1. По-
следнее обрывает цепь подключения ПГС к клапанам КЗ—Кб, а
также отключает цепь установки счетчика в рабочее положение.
Клапан К2 вновь откроется.
11. 3. Перспективы развития
оперативно-технологической связи
В соответствии с планом развития и внедрения новой техники
и прогрессивной технологии на железнодорожном транспорте
ведется разработка комплекса унифицированных средств связи
«Курс» для модернизации действующих и строительства новых
сетей телефонной оперативно-технологической связи. Структура
комплекса «Курс» в основном соответствует сложившемуся
построению и иерархии сетей и видов телефонной оперативно-
технологической связи.
В состав разрабатываемого комплекса «Курс» входят:
комплекс технических средств связи совещаний КТС-СС;
комплекс технических средств избирательной телефонной связи
КТС-ИТС; комплекс технических средств станционной телефон-
ной связи КТС-СТС, а также ряд вспомогательных приборов и
оборудования.
Комплекс КТС-СС предназначен для организации магистраль-
ных, дорожных и отделенческих сетей связи совещаний. КТС-СС
содержит ряд коммутационных станций с пультами служебного
контроля и оперативного управления сетью и приборы связи сту-
дии.
КТС-СТС предназначен для магистральных, дорожных и отде-
ленческих сетей избирательной телефонной связи (ИТС), яв-
ляющихся технической базой основных систем управления техно-
логическими процессами (СУТИ).
Все основные узлы, устройства и блоки КТС выполнены на
электронных элементах с широким использованием цифровых
и аналоговых интегральных микросхем.
Коммутатор технологической связи КТС предназначен для ор-
ганизации отделенческой и станционной оперативно-технологи-
ческой связи в пределах железнодорожного узла (станции)
и рассчитан для работы по четырехпроводным групповым кана-
лам ТЧ систем передачи К-24Т, К-12 ф 12, ИКМ-30, а также по
двухпроводным групповым каналам низкой частоты. Применение
коммутатора КТС на сети железных дорог позволит снять с про-
изводства коммутаторы типа КАСС всех типов, двусторонние
усилители, переходные устройства с четырехпроводного канала
на двухпроводный, устройства четырехпроводной перегонной связи
и другое оборудование.
142
В состав коммутатора КТС входят статив КТС; пульт связи
и управления (ПСУ); пульт связи дополнительный (ПУ-Д);
абонентские установки АУ-КТС; устройства переговорные «Пере-
гон-КТС», при необходимости дополненные индивидуальным при-
емником вызова ПВИ; блок аварийной связи БАС; испытатель-
ный стенд ИС-КТС. Функциональная схема коммутатора КТС
представлена на рис 11.6.
Пульт связи и управления ПСУ используется в качестве
переговорного устройства ДСП и рассчитан на подключение
через общие устройства статива ОУС 36 линий (каналы связи,
цепи ПГС, МЖС, абонентские линии станционной связи,
фидеры парковой громкоговорящей связи и т. д.). Емкость ПСУ
можно увеличить до 72 линий, присоединив дополнительный
пульт управления ПУ-Д.
Все индивидуальные и групповые устройства коммутатора раз-
мещаются на стативе КТС.
Магистральные кабели на КТС заводятся на междугородные
боксы устройства ВЗУ. Физические линии каналов ОТС через
блоки защиты избирательной связи ЗИС заводятся на канальные
комплекты отделенческой связи (КК-ОС).
Каналы отделенческой связи на коммутатор КТС могут заво-
диться по четырехпроводной или двухпроводной схеме. На каждый
канал избирательной связи устанавливается один групповой
приемник тонального вызова ПТИВ. Он принимает кодовые
комбинации всех абонентов и распределяет сигналы вызова по
абонентским линиям. ПТИВ имеет 19 выходов. Первый выход
каждого ПТИВ подключается к вызывным устройствам ДСП, а
остальные к своим КИС.
На рис. 11.7 изображена схема канального комплекта для
работы КТС по четырехпроводным каналам. Переход с четырех-
проводной схемы разговорного тракта на двухпроводную осу-
ществляется в блоке общих устройств статива ОУС с помощью
дифференциальной системы ДС. Вызов по каналу принимается
групповым приемником тонального вызова ПТИВ. Индикация
вызова на пульте обеспечивается с помощью светодиодов и
акустическая. Для подключения к каналу ДСП нажимает на пуль-
те соответствующую кнопку. При этом открываются ключи S1 и S3.
Через S1 к одной диагонали дифсистемы подключается тракт
приема, к другой через S3 — нагрузочный резистор /?н сопро-
тивлением 560 Ом. Разговор с линии к пульту ДСП проходит
через усилитель УПРМ распределителя направлений PH, усили-
тель УПРД, ключ S1 и дифференциальную систему блока ОУС.
При нажатии тангеиты на переговорном устройстве ДСП ключом
S2 подключается тракт передачи канала, ключом S3 отключается
/?н. Тракт приема при этом остается подключенным.
143
Рис. 11.6. Функциональная схема коммутатора КТС
Рис. 11.7. Структурная схема канального комплекта КТС для работы по
четырехпроводным каналам
145
К тинам / и Г подключаются усилители приема и передачи
четвертого и пятого направлений Р//; к шинам 2 и 2' — тракты
приема и передачи абонентских комплектов КИС1, КИС2, КВА,
ПСУ оператора; к шинам 3 и 3' — тракты приема и передачи
комплектов КДСП других каналов.
Ответвление к двухпроводному каналу ТЧ подключается через
блок УПО, ключами S1 и S2 которого обеспечивается сим-
плексный режим. Управление ключами осуществляется устройст-
вом управления голосом УУГ. Нормально ключ Si УПО открыт,
ключ S2 - закрыт. При поступлении разговора от ДСП или
по четырехпроводпому каналу срабатывает УУГ и переключает
ключи Si и S2. Разговорный ток усиливается УПРМ PH и через
замкнутый ключ S2 УПО поступает в духпроводную линию.
Схема канального комплекта для работы по двухпроводным
каналам НЧ при высокоомном подключении к линии изображена
на рис. 11.8. Входное сопротивление складывается из сопротив-
лений резисторов RI и R2 по <5 кОм каждый и входного
сопротивления линейного дифференциального трансформатора.
Абонентский комплект представляет собой двусторонний усили-
тель, в состав которого входят дифсистема ДС блока БПЛ (блока
подключения линий), усилители УПРД, УПРМ блока PH и диф-
ференциальная система ДС блока ОУ С (см. рис. 11.7).
Абонентская установка АУ-КТС предназначена для включения
у абонентов отделенческой связи (вместо промпунктов ППТ) и
выполнена на основе переговорной части пульта ПСУ.
Цепи местной связи заводятся через блоки защиты местных
сетей ЗМС (см. рис. 11.6).
Местные абоненты отделенческих (избирательных) видов свя-
зи подключаются к абонентским комплектам КИС1 или КИС2.
С АУ-КТС, включенного в устройства КИС1, можно вызвать ДСП
набором номера 83 на номеронабирателе, подключиться к каналу
диспетчерской связи набрав номер 84 и к каналу постанционной
связи -- номер 85.
В комплекты КИС2 включают абонентские установки входных и
выходных светофоров, а также абонентов отделенческой связи,
не требующих выхода в канал постанционной связи. Установки
АУ-КТС, включенные в КИС2, подключаются к каналу отделен-
ческой связи при снятии микротелефона с рычажного переключа-
теля АУ-КТС. Абоненты станционной (стрелочной) связи под-
ключаются к абонентским комплектам АКА. Абонентский комплект
станционной связи (рис. 11.9) снабжен схемой защиты отложных
срабатываний приемника вызова при воздействии помех. Основу
схемы защиты составляет схема электропитания абонентского
шлейфа через резисторы R1 и R2 сопротивлением по 1,5 кОм и
схема сравнения. Схема сравнения не срабатывает от воздействия
помех, сигнал на ее выходе появляется только при замыкании
146
На каналы
Рис. 11.8. Схема канального комплекта КТС для работы но двухпроводным
каналам НЧ
147
Рис. 11.9. Упрощенная схема абонентс-
кого комплекта станционной связи
абонентского шлейфа, когда на
резисторах R1 и R2 будет со-
ответствующее падение напря-
жения.
Каналы перегонной связи
включаются в абонентские ком-
плекты перегонной связи
ПГС-60 или ПГС-24 через бло-
ки ЗПМ (см. рис. 11.6). Устрой-
ство переговорное перегонной
связи «Перегон-КТС» к або-
нентскому комплекту ПГС-60
может быть подключено по
двух- или четырехпроводным схемам. От каждого комплекта
ПГС-60 в линию поступает напряжение 60 В от изолиро-
ванного источника тока. Абонент ПГС, сняв микротелефон и
нажимая на одну из кнопок (ДСП, ПДС, ЭДС, ДПС, СТВ, СТМ),
может подключить линию перегонной связи к переговорному
устройству ДСП или к соответствующему каналу отделенческой
связи.
На охраняемых переездах совместно с переговорным устройст-
вом «Перегон-КТС» устанавливается приемник индивидуального
вызова ПВИ, подключаемый параллельно. ПВИ настраивается на
одну из семи кодовых комбинаций тональной частоты 1600 Гц.
Посылка избирательного вызова на охраняемый переезд произво-
дится ДСП набором на номеронабирателе пульта ПСУ.
В комплекты ПГС-24 подключаются двухпроводные линии
перегонной связи с электропитанием от заземленного источника
тока напряжением 24 В. В качестве абонентских установок
используется телефонный аппарат «Перегон-М».
Соединительные линии с местной АТС заводятся на комплекты
АТС. Комплект АКП (пассивный), предназначен для организа-
ции межстанционной связи (МЖС). В комплект КВА включается
выносной аппарат для ведения переговоров по одному из каналов
отделенческой связи, включенных в КТС.
Блоки СГСО и СГСД предназначены для сопряжения элемен-
тов управления и индикации пульта ПСУ с устройствами парко-
вой громкоговорящей связи и станционной радиосвязи.
Электропитание КТС осуществляется от сети переменного тока
напряжением 220 В.
Все изделия коммутатора КТС изготовляются по индивидуаль-
ным техническим условиям. Потребное количество изделий опреде-
ляется проектом в зависимости от категории станции и количест-
ва абонентов отделенческой и местной связи. Возможное число
отдельных абонентских комплектов указывается в скобках на
соответствующих комплектах (см. рис. 11.6). В связи с этим
предусматривается комплектация стативов КТС в 14 вариантах.
PA 3 ДЕ Л 4
ТЕЛЕГРАФНАЯ СВЯЗЬ И ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ
Глава 12
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕЛЕГРАФНОЙ СВЯЗИ
12. 1. Телеграфная связь, способы телеграфирования
и телеграфные коды
Телеграфная связь — вид документальной электросвя-
зи, обеспечивающий передачу из одного пункта в другой
буквенно-цифрового текста. Письменное сообщение обычно сос-
тоит из букв, знаков препинания, специальных знаков и цифр.
В дальнейшем для сокращения все они будут именоваться
символами. Символы, входящие в текст сообщения, поступающего
от источника информации, в передатчике преобразуются в элект-
рические сигналы. Телеграфный сигнал представляет собой опре-
деленную комбинацию импульсов постоянного или перемен-
ного тока.
В технической литературе и математике применяется термин
дискретность, означающий прерывность. Поскольку письменные
сообщения состоят из отдельных символов, а электрические
сигналы в канале связи, соответствующие передаваемым симво-
лам, состоят из импульсов тока, то письменное сообщение на-
зывается дискретным, а технические средства телеграфной
связи и передачи данных -- т е х н и к о й дискретной ин-
формации.
Способ телеграфирования постоянным током называется одно-
полюсным, если импульсы имеют одно направление (рис. 12.1, а), и
двухполюсным, если они имеют разное направление (рис. 12.1, б).
Импульсы переменного тока могут быть с неизменной или
разной частотой. При однополюсном телеграфировании импульсы
тока называются токовыми, а интервалы между ними —
бестоковыми посылками. Кратчайшая во времени токовая
или бестоковая посылка, от которой уверенно срабатывает
(отпускает) приемное устройство, называется элементарной
и обозначается /().
Для передачи сообщения с помощью телеграфной связи
необходимо каждый символ преобразовать в электрические сигна-
лы. Передатчик кодирует информацию, а приемник осуществляет
декодирование. Кодирование —преобразование каждого
символа в определенное сочетание отдельных сигналов но заранее
149
Рис. 12.2. Примеры комбинаций пяти-
злементного кода
Рис. 12.1. Примеры неравномерного ко-
да Морзе при кодировании
установленному правилу — кодовой таблице. Декодирова-
ние —определение символа, которому по кодовой таблице
соответствует принятое сочетание. Такой способ передачи
дискретных сигналов позволяет максимально использовать канал
связи и получить высокую помехозащищенность.
Набор комбинаций из токовых и бестоковых посылок или
посылок тока разного направления, используемых для преобразо-
вания передаваемого сообщения в электрические сигналы,
именуется телеграфным кодом. Код называют неравно-
мерным, если количество элементарных посылок, входящих в
комбинации, относящиеся к разным знакам, неодинаковое, и
равномерным, если это количество одинаковое.
Неравномерные коды содержат различное число элемен-
тов в комбинациях. К числу двоичных неравномерных кодов
относится код Морзе. Комбинации кода составлены из «точек»
и «тире», имеющих длительность трех «точек», которые при
однополюсной работе отделяются друг от друга интервалом, рав-
ным одной «точке». Интервал между буквами равен трем «точкам»
(см. рис. 12.1, а). Соотношение между временем, занимаемым
«точкой», и временем, отводимым для «тире» и интервалов в одном
знаке и между знаками кода Морзе, показано на примере
букв А и И. При двухполюсной работе интервалам соответствуют
токовые посылки обратного направления (см. рис. 12.1, б).
Равномерным называется код, в котором каждый символ
передается одинаковым количеством элементов п одинаковой
продолжительности и амплитуды. При этом символы отличаются
друг от друга различным сочетанием элементов. Равномерные
коды могут содержать четыре, пять, шесть, семь и восемь
элементарных токовых и бестоковых посылок.
В СССР для буквопечатающих аппаратов применяется пяти-
элементный двоичный код МТК-2, в котором все символы состоят
из пяти токовых и бестоковых посылок. Каждый символ кода
150
МТК-2 характеризуется собственным сочетанием токовых 1 и
бестоковых 0 посылок. Число возможных комбинаций пятиэле-
ментного кода определяется по формуле Л/—25 —32.
Для передачи дискретной информации на русском языке
используются 31 буква, 10 цифр и 11 знаков препинания, т. е. 52
символа. Для возможности связи с зарубежными странами
необходимо передавать еще и буквы латинского алфавита —
итого 78 символов. Чтобы обеспечить передачу пятиэлементным
кодом всех символов русского и латинского алфавита, их разбили
на три группы — регистры: в первую входят русские буквы,
во вторую—разные знаки и цифры (цифровой регистр), а в
третью — латинские буквы. В каждой группе используются
одинаковые комбинации кодовых посылок. На рис. 12.2 показаны
комбинации, используемые для русских букв, Я, В, Е для цифр
Л 2, 3 и для латинских букв Q, U7 и Е.
По помехозащищенности коды подразделяются на простые
(первичные) и корректирующие (помехоустойчивые). П росты -
м и называются коды, в которых замена одного элемента кодовой
комбинации противоположным приводит к образованию новой
комбинации, соответствующей другому символу. Это приводит к
возникновению ошибочной информации в принятом сообщении.
Корректирующими называют коды, которые позволяют об-
наружить или исправить ошибки в принятых комбинациях.
Они применяются для ввода информации в вычислительные
машины и для сетей передачи данных.
12. 2. Телеграфные электромагниты и реле
Прием, а иногда и формирование электрических сигналов в
телеграфных аппаратах осуществляются с помощью электромаг-
нитных механизмов — реле и электромагнитов. Реле обеспечивает
необходимую коммутацию электрических цепей, а электромагниты
управляют механизмами телеграфных аппаратов. В системе
телеграфной связи применяют неполяризованные и поляризован-
ные электромагнитные механизмы. Неполяризованные пригодны
только при однополюсном телеграфировании, а поляризован-
ные — при однополюсной и двухполюсной работе.
Электромагнит (рис. 12.3) имеет две последовательно вклю-
ченные обмотки / и <3, размещенные на магнитопроводе 2, и якорь
4, свободно поворачивающийся на оси 5. При отсутствии тока в
обмотках якорь отводится от магнитопровода пружиной 6. Работа,
производимая якорем электромагнита, зависит от конструкции,
размеров и материала магнитопровода, величины воздушного
зазора а между сердечником и якорем, силы тока в обмотках и
151
числа витков в них. В магнитопровод 2 электромагнита входят
сердечники с основанием и якорь 4. Сила магнитного притяжения
пропорциональна току в обмотке и числу ее витков. Чем больше
напряженность поля, тем больше магнитный поток, а следователь-
но, больше сила магнитного притяжения. Надежное притяжение
якоря электромагнита в телеграфных аппаратах обеспечивается
рабочим током 20—50 мА.
Поляризованные реле с различными схемами магнитных цепей
широко применяются в телеграфной аппаратуре. На рис. 12.4
дана схема мостиковой магнитной цепи реле РП-4, представляю-
щая собой мост магнитных сопротивлений, в диагональ которого
включен якорь 4 с постоянным магнитом 2. Постоянный магнит
создает поляризующий поток Фо, который делится на потоки Ф1 и
Ф2. Поток Ф1 поляризует левую часть магнитопровода, проходя
его против часовой стрелки. Поток Ф2 поляризует правую часть
магнитопровода, проходя его справа.по часовой стрелке. Если
то Ф1> Ф2; якорь удерживается \ левой полюсной
надставки /, а контактный язычок якоря 4 — на контакте ЛК.
Для переброски якоря к надставке 3 необходимо пропустить ток
в направлении стрелок. Магнитный поток Ф, будет складываться
с потоком Ф2 и вычитаться с Ф|. В результате якорь 4 перебросится
вправо, а контактный язычок его замкнется с контактом ПК. Для
возвращения якоря необходимо пропустить ток в другом направ-
лении; от изменения направления тока в обмотках реле его якорь
перебрасывается от одного контакта к другому. Поляризующие
потоки Ф| и Ф2 и рабочий поток Ф, проходят магнитопровод
разными путями, поэтому реле с мостиковой магнитной цепью
обладают повышенной чувствительностью.
Разного типа и назначения поляризованные реле изготовля-
ют на рабочие токи 5—20 мА, срабатывающие за время 2—4 мс.
152
12.3. Передача дискретной информации
Для передачи информации по физическим цепям применяют
двустороннюю поочередную схему постоянного тока или диф-
ференциальную двустороннюю одновременную.
Двусторонняя поочередная схема постоянного тока (рис. 12.5)
применяется при работе на небольшие расстояния. Все элементы
цепи включены последовательно и через них постоянно протекает
ток. Работа ведется поочередно. При работе одного из передат-
чиков оба приемных электромагнита принимают передаваемые
импульсы. Срабатывание приемного электромагнита в пункте
передачи обеспечивает контроль своей работы.
Рис. 12.5. Схема включения телеграфных аппаратов при однополюсной передаче
и нормально замкнутой цепи
Для увеличения крутизны нарастания тока и установления его
рабочей величины в цепи электромагнитов последовательно с
каждым из них включаются резисторы R1(R2). Это вызывает
необходимость увеличения напряжения линейной батареи (GB),
которая может устанавливаться как на одной, так и на обеих
станциях.
Глава 13
СТАРТСТОПНЫЕ ТЕЛЕГРАФНЫЕ АППАРАТЫ
13. 1. Классификация телеграфных аппаратов
Стартстоппые телеграфные аппараты (телетайпы), применяе-
мые на железных дорогах, можно классифицировать: по исполь-
зуемой элементной базе — электромеханические, электронно-
механические и электронные, по виду бумажного носителя —
153
ленточные и рулонные, по способу отпечатывания символов —
контактный способ с помощью типовых рычагов, ударяющих по
бумаге через красящую ленту или с помощью мозаичного
устройства. Мозаичное устройство с помощью иголочек, выдви-
гающихся в определенном порядке, образует контур символа.
Для всех стартстопных аппаратов на железнодорожном
транспорте принят равномерный пятиэлементный международный
код МКТ-2.
Объем передаваемой информации зависит от скорости теле-
графирования, допускаемой аппаратами, и определяется их произ-
водительностью. Скоростью телеграфирования назы-
вается количество элементарных посылок, которые можно пере-
дать телеграфным аппаратом в одну секунду. Эту скорость
измеряют единицей Бод и рассчитывают по формуле N = 1
где /о— продолжительность элементарной посылки.
Производительностью (пропускной способностью)
называется количество слов, переданных или принятых в течение
1 ч работы. Различают теоретическую, техническую и эксплуата-
ционную производительность. Теоретическая произво-
дительность относится к условиям непрерывной работы.
Ее рассчитывают по формуле QT = 60-60/V/ab, где /V — скорость
телеграфирования; а — среднее число знаков в слове; b —
среднее количество элементарных посылок в одном знаке с
учетом посылок кодовых, «пуск», «стоп» и перевода регистров.
Для русского языка а =--8,5. Величины А и b зависят от типа
аппарата. Для аппарата СТАМ67 А = 50 Бод, а 6 = 9,5, тогда
Q =2810 слов в 1ч. Производительность техническая
показывает, какой объем информации можно передать при работе
в автоматическом режиме, а эксплуатационная —при
работе в неавтоматическом режиме. Она зависит от квалификации
оператора (телеграфиста).
Все телеграфные аппараты, эксплуатируемые на железно-
дорожном транспорте, комплектуются трансмиттерами и репер-
фораторами для ввода и записи информации с помощью перфо-
рированной ленты. Наибольшее распространение получили
электромеханические ленточные СТА-М67 и рулонные Т63 аппара-
ты с ручным и автоматическим режимом работы. Аппараты
СТА-М67 и Т63 применяются для общеслужебной и абонентской
телеграфной связи, а для информационной связи — только
рулонные аппараты.
Электромеханические аппараты на транспорте заменяются
электронными: отечественным РТА-80 и F1100, F200 производства
ГДР. Электронные оконечные аппараты имеют значительное
преимущество перед электромеханическими по техническим и
эксплуатационным показателям.
154
. 13. 2. Телеграфный ленточный аппарат СТА-М67
Стартстопный телеграфный аппарат СТА-М67 автоматизиро-
ванный, оборудован трансмиттером и реперформатором, вы-
пускается в нескольких модификациях, отличающихся наличием
дополнительных узлов: автоответчика, автостопа, звонковой
сигнализации, счетчика времени работы аппарата и счетчика
знаков в строке.
Аппарат СТА-М67 предназначен для работы на телеграфных
связях по различным каналам (по физическим цепям воздушных
и кабельных линий, по каналам тонального телеграфирования
и радиоканалам) и в различных схемах телеграфирования.
Аппарат СТА-М67 буквопечатающий, производит печать на телег-
рафную бумажную ленту. Он позволяет передавать корреспон-
денцию ручным способом с клавиатуры или автоматически с
трансмиттера с применением перфорированной ленты, а принимать
корреспонденцию приемным устройством в виде печатного текста
или на перфораторную ленту.
Аппарат СТА-М67 работает на пятиэлементном международ-
ном коде МТК-2. Кроме пяти элементарных посылок, определяю-
щих символ, каждая комбинация кода содержит еще две посылки:
стартовую и стоповую. Первая из них приводит механизм аппа-
рата в действие, а вторая — после передачи знака останавли-
вает механизм. Аппарат имеет три регистра: один для передачи
букв русского алфавита РУС, другой — для букв латинского
алфавита ЛАТ, третий — для цифр ЦИФ. Переключение теле-
графного аппарата на соответствующий регистр производится
регистровым механизмом. Управление им осуществляется выде-
ленными для этой цели комбинациями кодовых посылок. Для
совместной работы аппарата СТА-М67 с рулонными аппаратами
имеется комбинация «Возврат каретки» (<) и «Перевод строки»
(-)•
Аппарат СТА-М67 имеет три главных узла: передатчик, прием-
ник и движущий механизм (электропривод).
В составе движущего механизма используется универ-
сальный электродвигатель (мощностью 40 Вт на напряжение
110 В постоянного и 127 В переменного тока) с электро-
контактным регулятором и редуктор с тремя вращающимися ося-
ми. Первая из осей, называемая главным валом, и вторая — ре-
гистровая управляют механизмом приемника, а третья — механиз-
мом передатчика. При включенном телеграфном аппарате
ось электродвигателя и оси редуктора вращаются непрерывно,
а механизмы передатчика и приемника приводятся в движение
только на время передачи одного знака. Процесс пуска (старт)
и остановки (стоп) этих механизмов повторяются для каждого
знака. Поэтому рассматриваемый аппарат называют стартстопным.
155
Структурная схема аппарата СТА-М67 и взаимосвязи его
узлов показаны на рис. 13.1, где 1—клавиатура; 2—шифратор;
3—стартстопное устройство передатчика; 4—движущий механизм
(электропривод); 5—распределитель передатчика; 6—электро-
контактный передатчик; 7—автоответчик; 8— трансмиттер; 9—
приемное устройство; 10— стартстопное устройство; //— распре-
делитель приемника; 12—наборный механизм (накопитель);
13—дешифратор; 14—печатающее устройство; 15—реперфора-
тор; 16—регистровый механизм; 17—автостоп и счетчик знаков.
На рис. 13.2 приведены функциональные электрические схемы
двух аппаратов, соединенных для совместной работы. Они нахо-
дятся в позиции «стоп». Электроконтактный передатчик имеет
стартстопные контакты Ст и рабочие контакты /—*/, предназна-
ченные для формирования кодовых посылок. Приемники представ-
лены электромагнитами УА1 и УА2, управляющими работой
механизмов приемника в соответствии с получаемыми кодовыми
посылками. В начале передачи очередного знака размыканием
контактов Ст передающего аппарата создается бестоковая
стартовая посылка, затем поочередным кратковременным замы-
канием некоторых контактов /—V формируются кодовые токовые
и бестоковые посылки. Завершается передача информационной
комбинации стоповой токовой посылкой — замыкаются контак-
ты Ст.
Дискретная информация в передатчик вводится оператором с
помощью клавишных рычагов клавиатуры (рис. 13.3). При нажа-
Рис. 13.1. Структурная схема телеграфного аппарата СТА-М67
156
тии клавишного рычага /, закрепленного на оси 6, он воздействует
на скосы зубьев комбинаторных линеек 3 шифратора и смещает
линейки вправо и влево в зависимости от расположения
наклонной поверхности зуба. В исходное положение рычаг
возвращается с помощью пружины 5. Перемещение комбина-
торных линеек передается промежуточным рычагам 9, входящим
нижними концами в прорези 10, поэтому одни промежуточные
рычаги поворачиваются по ходу, а другие — против хода
часовой стрелки. В результате получается пространственная
комбинация положения линеек и промежуточных рычагов,
соответствующая коду передаваемого знака. Во избежание нару-
шения созданной комбинации на время передачи кодовых посылок
промежуточные рычаги запираются отсекающим ножом 8, опус-
кающимся слева или справа от их верхних концов. В зависимости
от положения промежуточного рычага его зуб либо захваты-
вает, либо нет горизонтальное плечо контактного рычага 7.
Для набора кодовых посылок, управляющих регистровым
механизмом принимающего аппарата, в клавиатуре передатчика
вмонтированы клавишные рычаги с надписями РУС, ЛАТ и ЦИФ.
Ими пользуются при выборе регистра перед началом или в
процессе передачи, когда переходят с одного регистра на другой.
Нажатый регистровый рычаг перемещает запорную линейку 4,
при этом ее прямоугольные зубья занимают положение, исклю-
чающее пользование клавишами со знаками, не соответст-
вующими выбранному регистру.
Созданную пространственную комбинацию положения линеек
и промежуточных рычагов распределитель и электроконтактный
передатчик превращают во временную последовательность токо-
вых и бестоковых посылок.
При наборе пространственной комбинации в последний момент
движения вниз клавишный рычаг / (см. рис. 13.3 и рис. 13.4)
поворачивает вокруг оси пусковую линейку 2, которая тянет за
157
Рис. 13.4. Стартстопный механизм пере-
датчика аппарата СТА-М67
Рис. 13.5. Передатчик аппарата СТА-
М67
собой пусковой рычаг 9. Последний своим зубом воздействует на
трехплечий рычаг 8, который, поворачиваясь на оси по часовой
стрелке, поворачивает стартстопный рычаг 7. При этом освобож-
дается ведомый храповик 5, который под воздействием пружины 4
вместе с распределительной муфтой 10 сцепляется с ведомым
храповиком 6 оси 3 передатчика. При этом размыкается старт-
стопная пара контактов и бестоковый импульс пускает в ход
наборную муфту приемника.
Для передачи символа пятиэлементным кодом (рис. 13.5)
необходимо пять пар пружин-контактов 1-2 для создания кодо-
вой комбинации и по пять контактных рычагов 3 и кулачков-
эксцентриков 4. При вращении распределительной муфты гори-
зонтальное плечо контактного рычага 3 своим выступом скользит
по поверхности кулачка 4. Если выступ контактного рычага
скользит по круглой части кулачка 4, контактные пружины
1-2 будут разомкнуты.
При дальнейшем вращении распределительный кулачок подой-
дет срезом к выступу контактного рычага. Если контактный
рычаг 3 не заблокирован промежуточным рычагом 5, он западает
своим выступом в скос кулачка, поворачивается против
часовой стрелки и замыкаются контактные пружины 1-2 —
в линию передается токовая посылка. При заблокированном
контактном рычаге 3 промежуточным рычагом 5 его выступ не
западет в скос кулачка 4— посылка бестоковая.
После полного оборота кулачковой муфты стартстопный рычаг
7 (см. рис. 13.4) расцепляет ведомый храповик 5 с веду-
щим 6. Муфта перестает вращаться. Стартстопные пружины
замкнутся и в линию к приемнику поступит токовый стоповый
импульс.
158
Для передачи информации с помощью трансмиттера кодовые
комбинации текста предварительно переносятся на перфораторную
ленту. Часть перфорированной ленты с закодированной информа-
цией приведена на рис. 13.6, где ряды отверстий пронумерованы
цифрами 1—V соответственно нумерации контактов передатчика.
Заготовленная предварительно перфорированная лента про-
пускается через трансмиттер, который посредством своих пяти
наборных рычагов, расположенных под рядами отверстий ленты,
управляет электроконтактной системой передатчика.
На рис. 13.7 показан один из наборных рычагов 3. Стремясь
под действием пружины 6 повернуться на оси 5, наборный рычаг
иглой 4 устанавливает наличие или отсутствие отверстия в
ленте. Контактный рычаг 1 в момент нахождения над его горизон-
тальным плечом среза кулачка 7 может отклониться и обеспечить
замыкание контактных пружин только в том случае, когда в ленте
есть отверстие. При отсутствии отверстия зуб 2 рычага 3 удержи-
вает рычаг / в исходном положении, не допуская замыкания
контактов. Таким же образом управляют соответствующими
контактами остальные наборные рычаги в очередности, определяе-
мой кулачками 7 распределителя. Промежуточные рычаги 5
(см. рис. 13.5) при работе трансмиттера находятся в среднем
положении, а распределитель вращается непрерывно.
Кодовые посылки принимает неполяризованный электромаг-
нит 2 (рис. 13.8). Его якорь 4 при поступлении бестоковой
стартовой посылки отпадает под действием пружины 3 и воздейст-
вует спусковым винтом / на штифт 10, который поворачи-
вает на оси рычаг 9. Промежуточный! рычаг 8 под действием
рычага 9, поворачиваясь по часовой стрелке, освобождает
стоповую скобу 7. Последняя освобождает рычаг 6 и наборная
муфта приемника 5 начинает вращаться. Выступающие на муфте
Рис. 13.6. Перфолента,с закодированной информацией
159
Рис. 13.8. Стартстопно-коррекционный ме-
ханизм приемника аппарата СТА-М67
Рис. 13.9. Кинематическая схема взаи-
модействия якоря электромагнита и
распределителя приемника с наборным
устройством в аппарате СТА-М67
Рис. 13.11. Печатающий механизм аппа-
рата СТА-М67
160
кулачки 7 (рис. 13.9), расположенные по винтовой линии,
поочередно нажимают на наборные рычаги 8 и поворачивают
их на оси 6 против часовой стрелки. С наборными рычагами
шарнирно связаны мечи /. При повороте наборного рычага отно-
сящийся к нему меч смещается по направлению вилки //,
прикрепленной к якорю 10. Если в момент смещения меча якорь 10
будет притянут электромагнитом 9, то правое плечо меча упрется
в правый конец вилки и меч отклонится к штифту 4. Если же
якорь был отпущен, то с вилкой встретится левое плечо меча и
меч отклонится к штифту 2. Когда вращающийся кулачок набор-
ной муфты выходит из соприкосновения с наборным рычагом,
рычаг пружиной 5 возвращается в исходное положение и толкает
меч по направлению к Т-образному рычагу 3. Меч ударяет в левое
или правое плечо этого рычага (в зависимости от положения
меча у штифтов 2 или 4) и отклоняет его по ходу или против
хода часовой стрелки. Т-образный рычаг, поворачиваясь на своей
оси, смещает вправо или влево связанную с ним селекцион-
ную линейку / дешифратора (рис. 13.10). Так смещаются по-
очередно все селекционные линейки, фиксируя своим пространст-
венным расположением код принятого знака. В результате
смещения линеек прямоугольные вырезы, имеющиеся на них, в
одном месте совпадают и образуют сплошной паз.
Вслед за этим соединяется с главным валом и приводится в
действие печатающий механизм. Наборная муфта 9 (рис. 13.11)
при помощи фрикционных сцеплений 8 вращается с главной осью
по часовой стрелке. Нижний пусковой эксцентрик муфты 9
надавливает на верхнее плечо расцепляющей скобы 10, отводит ее
настолько, что нижнее плечо отходит от ведомого храповика 12.
При этом ведомый храповик сцепляется с ведущим 11 и муфта
печати совершает один оборот. Печатающий эксцентрик 13,
воздействуя на рычаг 7, поднимает его горизонтальное плечо
вверх, и шток 6 с печатающей скобой / поднимается вверх.
В исходном положении (см. рис. 13.10) тяговые рычаги 2
под действием пружин 6 опираются на печатающую скобу 4,
а типовые рычаги 3— на неподвижную скобу 5. Только тяговый
рычаг, расположенный напротив образовавшегося паза, западает
в него и его выступ оказывается на пути поднимающейся
печатающей скобы и увлекается вверх.
Перемещаясь вверх, тяговый рычаг 4 (см. рис. 13.11), запав-
ший в паз дешифраторных линеек 5, посредством зубчатого сцеп-
ления поворачивает тйповый рычаг 3, имеющий на тйповой коло-
дочке символы русского, латинского и цифрового регистров.
Тйповый рычаг ударяет тйповой колодочкой по красящей и бумаж-
ной лентам, проходящим по валику 2, и отпечатывает символ.
Установку валика 2 напротив символа выбранного регистра
производит регистровый механизм. После отпечатывания символа
6 Зак 2082 161
обе ленты передвигаются на один таг вспомогательными меха
низмами.
Поскольку электромагниты обоих аппаратов соединены после-
довательно (см. рис. 13.1), то при передаче происходит контроль
своей работы. Для согласованной работы двух телеграфных
стартстопных аппаратов необходимо, чтобы их электродвигатели
имели одинаковую скорость вращения.
Для автоматизации процесса переприема телеграмм аппарат
СТА-М67 дополнен реперфоратором. Реперфоратор связан с де-
шифраторным механизмом и при необходимости производит
перфорирование ленты в соответствии с принимаемыми сигналами.
Одновременно с реперфоратором может работать буквопеча-
тающая часть приемника.
Автоответчик служит для подтверждения, что аппарат, полу-
чивший вызов, готов принимать телеграммы, при этом автоответ-
чик сообщает условное наименование своей станции.
Автостоп предназначен для остановки электродвигателя те-
леграфного аппарата, если не ведется прием или передача
телеграмм в течение 45 с.
Аппарат СТА-М67 может работать совместно с рулонными
аппаратами. Для этого в аппарате предусмотрены счетчик знаков
в строке и две дополнительные комбинации — команды рулонному
аппарату о перемещении бумаги (каретки) на новую строку и о
возврате каретки.
13. 3. Общие сведения об электронных телеграфных аппаратах
Повышение скорости и верности передачи дискретной инфор-
мации требует создания принципиально новых оконечных
устройств, отличных от электромеханических телеграфных аппара-
тов. Такими устройствами являются электронные аппараты,
основные узлы которых выполнены на интегральных схемах
и микропроцессорных комплектах БИС.
Основными элементами и узлами электронных устройств
телеграфных аппаратов являются: генераторы и делители частоты,
счетчики, регистры, распределители, накопители, шифраторы (ко-
деры), дешифраторы (декодеры), кодопреобразователи, форми-
рующие устройства, пороговые элементы, входные и выходные
устройства, печатающие устройства и др.
Электронные телеграфные аппараты имеют ряд особенностей
и преимуществ по сравнению с электромеханическими аппарата-
ми: высокую надежность вследствие отсутствия механических
узлов; лучшие показатели по исправляющей способности прием-
ника и величине искажений передатчика; быстрый переход с
одной скорости телеграфирования на другую; блочную конструк-
162
nun) всех узлов, связанных меж-
ду собой с помощью электри-
ческих проводов; значительно
меньший уровень акустических
шумов.
Основным отечественным
электронным телеграфным ап-
паратом является РТА-80. Он
предназначен для передачи и
приема информации в систе-
мах телеграфной связи и пере-
дачи данных со скоростью 50 и
100 Бод.
Рис. 13.12. Электронный телеграфный
аппарат РТА-80
Блоки аппарата (рис. 13.12): клавиатура КЛВ /; вызывное
ВУ 2 и запоминающее устройства ЗУ 3', индикаторы сигнализации
ВУ 4 и ЗУ 5; клавиши управления телеграфным аппара-
том 6\ печатающее устройство ПУ 7 и блок питания БП 8
смонтированы на общем основании. Трансмиттерная ТРМ 9 и
реперфораторная ПРФ 10 приставки крепятся к основанию
аппарата справа.
Функции приема, передачи, предварительного накопления,
формирования и преобразования символов, считывание инфор-
мации с перфоленты, кодирование в клавиатуре и автоответчике,
задание алгоритмов работы всех узлов аппарата осуществляются
электронными субблоками. Регистрация информации на рулонную
бумагу и перфоленту, перемещение перфоленты и бумажного
рулона производятся электромеханическими узлами с помощью
индивидуальных шаговых двигателей, управляемых также элект-
ронными субблоками.
Рис. 13.13. Структурная схема аппарата РТА-80
163
Ввод информации в передатчик ПРД (рис. 13.13) осуществлю
ется: с клавиатуры КЛВ, запоминающего устройства ЗУ (на 1024
символа), трансмиттера ТРМ с фотосчитыванием или авто-
ответчика АО (текст или шифр абонента объемом 20 символов)
параллельным пятиэлементным кодом. Выбор режима работы осу-
ществляется блоком ВР. Для смены источников информации при
передаче подаются соответствующие команды со специальных
клавишей.
Наличие ЗУ позволяет одно и то же сообщение, предвари-
тельно записанное в память и отредактированное, передавать
многократно, а в местном режиме «на себя» получать неограни-
ченное количество копий принятого сообщения.
В передатчике ПРД введенная информация преобразуется в
последовательный код с добавлением служебных — стартовой и
стоповой посылок. Информация в виде стартстопных телеграф-
ных (семиэлементных) комбинаций с выхода передатчика через
выходное устройство УСЛЪЫ* согласования с линией и фильтр пере-
дачи ZneP поступает в линию.
Принимаемая информация в виде последовательного кода
через фильтр приема Znp, входное устройство УСЛ3* поступает
на приемную часть ПРМ, в которой последовательный код
преобразуется в параллельный. Затем информация поступает в
печатающее устройство ПУ мозаичного типа и может быть выведе-
на на печать, на печать и перфоленту (через РПФ) одновременно
или только на перфоленту.
Для работы в коммутируемых телеграфных сетях имеется
встроенное вызывное устройство ВУ, которое подключает аппарат
к коммутационным станциям. Вызов абонента (набор его номера)
может производиться с клавиатуры аппарата как в десятичном,
так и в двоичном кодах. Вызывное устройство также обеспечивает
обмен сигналами аппарат — станция: «Вызов станции коммута-
ции», «Приглашение к набору номера», «Соединение установле-
но», разрушение соединения с абонентом «Отбой».
При входящем вызове для привлечения внимания оператора
подается акустический сигнал. Сигналы «Приглашение к набору
номера» и др. проявляются в виде свечения соответствующих
светодиодов. При прекращении приема срабатывает автостоп АС.
Точность работы электронного привода аппарата обеспечива-
ется высокостабильным задающим генератором G и делителями
частоты. Вырабатываемая генератором G задающая частота
153,6 кГц поступает на делители, где преобразуется в различные
частоты, необходимые для управления режимом работы всех
электронных узлов аппарата и блока клавиатуры КЛВ (на схеме
рис. 13.13 не показано).
Блок питания БП обеспечивает необходимыми напряжениями
электронные и электромеханические блоки аппарата.
164
Глава 14
ПРИНЦИП ЧАСТОТНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ.
ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕЛЕГРАФНОЙ СВЯЗИ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
14. 1. Принцип частотного телеграфирования
Частотным телеграфированием называют передачу дискретных
сигналов переменными токами заданной частоты. Телеграфные
каналы, в которых используются частоты в пределах спектра
300—3400 Гц, называются каналами тонального телеграфирова-
ния (ТТ). а работающие в спектре 3400—5300 Гц — каналами
надтонального телеграфирования (НТ). Телефонный канал ТЧ
(300—3400 Гц) может быть занят под один среднескоростной
канал — передача данных или по нему может быть организовано
несколько низкоскоростных каналов — телеграфная передача.
Телеграфный сигнал при однополюсной или двухполюсной
передаче (рис. 14.1, а, б) в аппаратуре частотного телеграфи-
рования при амплитудной дискретной модуляции ДМ преобретает
форму, показанную на рис. 14.1, в, при частотной модуляции
ЧМ— на рис. 14.1, г, а при фазовой модуляции ФМ — на
рис. 14.1, д. В современной аппаратуре используется частотная
модуляция.
Принцип частотного телеграфирования с ЧМ показан на
рис. 14.2. Импульсы однополярного постоянного тока с выхода
ТА1 поступают на вход переходного телеграфного устройства
ПТУ. Двухполярные’ посылки,
частотного модулятора канала
ТТ, изменяют значение пара-
метров А и С колебательного
контура генератора G, вслед-
ствие чего на выходе преобразо-
вателя получим импульсы пере-
менного тока /1 и f2. Модулиро-
ванный по частоте сигнал зани-
мает спектр частот, равный /1 —
/2, направляется через полосо-
вой фильтр Z1 в общий канал
ТЧ.
К общему каналу через по-
лосовые фильтры подключены
другие индивидуальные каналы
тонального телеграфирования.
На приеме сигнал пропускается
полосовым фильтром ZT к уси-
поступающие из ПТУ на вход
Сигналы пе-
а
5
в
г
д
Выходе ПТУ
И
1 ' 1 1 J Сигналы на
Ь- Выходе UB
'I при ЧМ
1 г
н Сигналы на
Выходе UB
| при ФМ
Рис. 14.1. Формы сигналов при различ-
ных видах модуляции
С)В Зак 2082
165
Рис. 14.2. Структурная схема канала ТТ с ЧМ
лителю-ограничителю амплитуд У — Огр и после усилителя разде-
ляется частотным демодулятором UR, представляющим собой ко-
лебательные контуры /<Л7 и КК2. Эти контуры настроены соответ-
ственно на частоту /| и /*2. Электрические колебания возбуждаются
то в одном, то в другом контуре, выпрямляются диодами VD1 и
VD2 и посылаются на электронное реле К и ПТУ. Однополярные
посылки с выхода ПТУ поступают на аппарат ТА2. Аналогично
осуществляется связь и по другим индивидуальным каналам
тонального телеграфирования, работающим соответственно на
частотах f3 и /4 и т. д.
В качестве общего канала связи для частотного телеграфи-
рования используются и физические цепи, и каналы тональной
частоты высокочастотного телефонирования. В последнем случае
способ образования телеграфных каналов называют вторичным
уплотнением.
Промышленность выпускает аппаратуру тонального телегра-
фирования типов ТТ-12 и ТТ-144. Количество каналов зависит от
скорости телеграфирования. В аппаратуре ТТ-12 при скорости
телеграфирования 50 Бод — 24 канала, 100 Бод—12 каналов,
200 Бод —6 каналов. В аппаратуре ТТ-144 на 50 Бод —
24 канала, 100 Бод— 12 каналов, 200 Бод—6 каналов и
1200 Бод — канал. Разрешается включение разнотипных по
скоростям передачи каналов ТТ. На одном стативе устанавли-
ваются 6 систем по 24 канала (6X24—144).
14. 2. Организация телеграфной связи и передачи данных
на железнодорожном транспорте
Сеть передачи дискретной информации железнодорожного
транспорта предназначена для передали телеграфной общеслу-
жебной корреспонденции и передачи данных в подсистемах
АСУЖТ.
Телеграфная связь обеспечивает передачу письменных доку-
ментов (приказы, распоряжения, предупреждения, статистическую
166
отчетность и др.) с высокой точностью. Она используется для
связи МПС с управлениями дорог и последних между собой
(магистральная), управлений дорог с отделениями, крупными
станциями и отделений между собой (дорожная).
На железнодорожном транспорте используются две системы
эксплуатации телеграфной связи, взаимно дополняющие друг
друга,— система общего служебного пользования (ОСП) и
система абонентского телеграфирования (АТ).
Система ОСП имеет две разновидности: система АТОЛ
(автоматизация транзита с отрывом ленты) с реперфораторным
переприемом телеграмм в транзитных пунктах и система ПС
(прямые соединения) с автоматической коммутацией транзитных
каналов в узлах сети.
Общеслужебная связь создает возможность отправителю
сдать телеграмму на телеграф, который организует ее передачу
по телеграфной связи в пункт назначения, где она доставляется
получателю работниками телеграфа, принявшего эту телеграмму.
ОСП строится в соответствии с общей структурой железно-
дорожного транспорта с таким расчетом, чтобы обеспечивалась
возможность передачи телеграмм из любого пункта сети в любой
другой пункт.
На рис. 14.3 приведена структурная схема ОСП на базе ис-
пользования в крупных телеграфных пунктах узлов коммутации
телеграфных каналов УК-ТГ. На оконечных пунктах ОП использу-
ются аппараты СТА-М67 с вызывными приборами ВП или РТА-80,
в которых вызывное устройство ВУ встроено в аппарат. Для
передачи телеграфного сообщения в этом случае устанавливается
связь ОП с вызываемым пунктом для непосредственной
(прямой) передачи телеграмм через устройства УК-ТГ. Такой
способ получил название систем прямых соединений ПС.
Телеграфная связь, при которой телеграфные аппараты уста-
навливаются непосредственно у абонентов вне телеграфа, назы-
вается (АТ) абонентской. Абоненты сети АТ имеют возможность
вести двусторонние документальные переговоры между собой, что
весьма удобно для оперативного руководства работой железно-
дорожного транспорта. При необходимости организуется группо-
Рис. 14.3. Структурная схема общеслужебной железнодорожной телеграфной связи
()В
167
вая (циркулярная) связь одного абонента с группой других.
Кроме того, на абонентскую установку АУ имеется возможность
передавать сообщения при отсутствии там абонента. В этом случае
правильность установления соединения и готовность аппарата
к приему подтверждаются автоответчиком.
Абонентами сети АТ на железнодорожном транспорте являют-
ся заводы, тресты, объединения, институты, конструкторские бюро
(рис. 14.4).
В пределах отделений и участков дорог применяется инфор-
мационная связь для передачи сведений на сортировочные и
крупные грузовые станции о поездах и вагонах, находящихся в
пути следования к ним; билетных кассиров о наличии свободных
мест в пассажирских поездах и др.
Все сообщения печатаются на листе бумаги рулонного аппа-
рата Т63, РТА-80, F-1100 и полученное сообщение не нуждается
в дополнительной обработке.
Системы АТ и ПС имеют общие принципы организации
телеграфной связи, что позволяет совместно эксплуатировать
каналы связи, а на станциях иметь общую коммутационную
аппаратуру.
Согласно определению Международного консультативного
комитета по телеграфии и телефонии (МККТТ) «передача дан-
ных — это область электросвязи, целью которой является передача
информации для обработки ее вычислительными машинами или
информации, уже обработанной ими». По характеру передавае-
мых сообщений связь передачи данных и телеграфная связь
имеют общий признак — передаваемая по обоим видам связи
информация яйляется дискретной.
Для улучшения руководства эксплуатационной работой желез-
ных дорог внедряется автоматизированная система управления
железнодорожным транспортом АСУЖТ, охватывающая все под-
разделения от Министерства путей сообщения до станций. Техни-
ческой основой построения АСУЖТ являются электронно-
вычислительные цифровые машины (ЭВЦМ) и связь передачи
данных, структурная схема которой показана на рис. 14.5. Пер-
Рис. 14.4. Структурная схема абонентской железнодорожной телеграфной связи
168
вичная информация с линейных
пунктов ЛП передается в узло-
вые вычислительные центры
УВЦ отделений дорог, откуда
поступает в дорожные вычисли-
тельные центры ДВЦ. Часть
первичной информации после
переработки используется внут-
ри отделений и управлений до-
рог, а данные, необходимые
для планирования работы всей
сети железнодорожного транс- Рис. 14.5. Сеть передачи данных на же-
порта, передаются главному лезнодорожном транспорте
вычислительному центру ГВЦ
Министерства путей сообщения (МПС). Плановые задания и опе-
ративные распоряжения, принятые на основе обработки информа-
ции в ГВЦ и ДВЦ, направляются по каналам связи передачи дан-
ных в соответствующие подразделения железных дорог. Для увяз-
ки работы МПС и его подразделений с ведомствами других минис-
терств, которые для перевозки грузов пользуются железнодорож-
ным транспортом, ГВЦ и ДВЦ связаны с общегосударственными
ГАСУ и ведомственными ВАСУ автоматическими системами
управления.
Важнейшим требованием к связи передачи данных является
соответствие принимаемых сигналов передаваемым, т. е. в целом
верность принятой информации, поскольку каждая ошибка может
послужить причиной принятия неправильного решения. Поэтому
для связи передачи данных предоставляются каналы, параметры
которых соответствуют утвержденным нормам. Кроме того, для
связи передачи данных разработаны специальные типы аппарату-
ры, обеспечивающие повышенную степень верности. В этих типах
аппаратуры применяются многоэлементные корректирующие коды,
с помощью которых выявляются и исправляются ошибки, возник-
шие в процессе передачи. В аппаратуре заложена возможность
вводить информацию непосредственно в электронно-вычислитель-
ные машины.
14. 3. Телеграфные станции
Назначением телеграфной станции является передача исходя-
щих телеграмм, принятых от подателей данного пункта, прием
входящих телеграмм и доставка их адресатам, а также переприем
транзитных телеграмм, если отсутствуют в схеме связи коммути-
руемые телеграфные каналы.
169
Рис. 14.6. Структура технологи-
ческой связи цехов телеграфа
Телеграфные станции состоят из технических и эксплуатацион-
ных участков. Эксплуатационный участок телеграфа осуществля-
ет прием телеграмм от подателей, передачу их с телеграфных
аппаратов на пункты назначения; прием телеграмм с других теле-
графных пунктов и доставку их получателям.
В состав технического участка (рис. 14.6) входят линейно-
аппаратный цех (ЛАЦ) тонального телеграфа; аппаратный зал
оконечной телеграфной аппаратуры; автоматическая коммута-
ционная станция; участок электропитания, регулировочная и
ремонтная мастерские.
В цех тонального телеграфа ТТ подаются каналы ТЧ,
предоставляемые для вторичного уплотнения с помощью аппарату-
ры ТТ-12, ТТ-144 и др. В зале автоматической коммутации
каналов АК размещают коммутационную станцию; оконечные
аппараты СТА-М67, РТА-80 и Т63 устанавливают в аппаратном
зале.
В цехе электропитания монтируют необходимое оборудова-
ние для бесперебойного электропитания аппаратуры связи всех
залов телеграфной станции.
На сети телеграфной связи железнодорожного транспорта
применяются объединенные коммутационные станции АТ-ПС-ПД.
Они построены по принципу автоматических телефонных
станций. Однако при их использовании усложняются осуществле-
ние групповых (циркулярных ЦРК) соединений, установление
обходных связей и организация передачи срочной корреспонден-
ции.
Поэтому на станциях совместно с автоматическим обору-
дованием используются ручные коммутаторы.
Станция АТ-ПС-ПД предназначена для установления соеди-
нений путем автоматической коммутации каналов ТТ и соедини-
тельных линий между оконечными пунктами сети общего пользо-
вания ПС, абонентского телеграфа АТ и низкоскоростной сети
передачи данных ПД. В станцию могут включаться аппараты
абонентов четырех категорий: абонентской сети — АТ—50 и
АТ —100 Бод, сети общего пользования — ПС —50 Бод и установ-
ки сети — ПД —200 Бод.
Структурная схема станции АТ-ПС-ПД приведена на рис. 14.7.
Телеграфные аппараты ТА абонентов АТ, оконечные пункты ПС и
аппаратура передачи данных АПД через соединительные линии
170
и контрольно-испытательные гнезда КИ подключаются к абонент-
ским панелям АП. На станции применен обходной принцип
установления соединения. В качестве основных управляющих эле-
ментов применены регистры Р, пересчетчики 1П, 2П и маркеры
МАИ, МРИ, МГИ. Коммутационная система построена на
многократных координатных соединителях МКС2Х10Х6 (см.
п. 3.3).
На станциях имеется ступень абонентского искания АИ,
одна или две ступени группового искания Г И и ступень регистро-
вого искания РИ. Ступень АИ построена по трехзвенной схеме.
Исходящее соединение устанавливается в режиме свободного
искания через каскады А и В, входящее соединение — в режиме
вынужденного искания через каскады С, В и А.
Ступени ГИ и РИ построены по двухзвенной схеме.
Если каналы ТТ, соединительные линии к ОП сети ПС или
абонентские установки АУ заняты, вызывающему АП системы АТ
дается отказ, а оконечному пункту ПС представляется соеди-
нение с аппаратами переприема избыточного обмена. При не-
возможности установления соединения вызывающим пунктам АТ
Рис. 14.7. Функциональная схема станции АТ-ПС-ПД
171
передается информация о причине отказа в соединении в виде
текстовых сигналов.
На станции устанавливаются две группы ручных коммутаторов
особой корреспонденции КОК ПС и КОК АТ. Коммутатор КОК ПС
предназначен для обслуживания вызовов срочной категории,
встретивших занятость в процессе установления автоматического
соединения, и для передачи циркулярных телеграмм (ЦРК).
Коммутатор КОК АТ используется для обслуживания вызовов
по заказной системе и для ЦРК. Коммутатор низовых связей КНС
используется для передачи телеграмм избыточного приема и не-
индексированных. Циркулярная передача оконечным пунктам
ОП сети ПС осуществляется через схемный коммутатор СК.
Емкость станции обозначается дробным числом, числитель —
число абонентских панелей АП, знаменатель — чйсло переходных
устройств ПУ. Применена шестизначная закрытая система нуме-
рации. Первые три цифры номера определяют категорию сообще-
ния и станцию на сети, а последние три — номер оконечного
пункта (абонента).
РАЗДЕЛ 5
РАДИОСВЯЗЬ
Глава 15
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОСВЯЗИ
15, 1. Принцип организации связи по радио
Передача различных видов информации с помощью распрост-
раняющихся в свободном пространстве электромагнитных волн
называется беспроводной, или радиосвязью.
Простейшая схема телефонного канала радиосвязи показана
на рис. 15.1. Радиоканал состоит из передатчика Пер, приемника
Пр и среды распространения радиоволн. Звуковые колебания с
помощью микрофона ВМ преобразуются в электрические и
передаются на преобразователь-модулятор UB. Модулированные
колебания усиливаются усилителем У и поступают в передающую
антенну U7nep.
Протекающий по проводу антенны высокочастотный ток воз-
буждает в окружающем пространстве электромагнитные волны.
Небольшая часть энергии электромагнитных волн от передатчика
достигает приемной антенны UZfip и наводит в ней слабый модули-
рованный ток высокой частоты. Избирательность приемника
обеспечивается настройкой колебательного контура на требуемую
частоту. Выделенные высокочастотные колебания усиливаются
усилителем УРЧ и с помощью детектора UR преобразуются
в информационный сигнал, поступающий в воспроизводящее
устройство, например, громкоговоритель или телефон BF.
В передающем и приемном устройствах радиоканала происхо-
дят такие же преобразования полезного сигнала, как и в системах
Рис. 15.1. Простейшая схема телефонного канала радиосвязи
173
передачи проводной связи. Отличается радиоканал от канала
проводной связи сферой распространения элекромагнитной энер-
гии. Для передачи информации в обратном направлении
используются аналогичные устройства.
Тенденция развития средств железнодорожной радиосвязи, как
и проводной связи, определяется переходом от полупроводниковых
схем к интегральным микросхемам, включающим в себя много
функциональных элементов (генератор, усилитель и т. д.).
15. 2. Колебательные контуры и системы
Рис. 15.2. Получение колебательного
процесса в замкнутом контуре
Колебательные контуры находят широкое применение как в
передающих, так и в приемных радиоустройствах. В передатчике
колебательный контур составляет основу генератора высоко-
частотных колебаний, в приемнике обеспечивает селекцию (вы-
деление) требуемого сигнала из широкого спектра колебаний,
наводимых в приемной антенне от передатчиков, работающих на
других частотах.
Колебательный контур представляет собой цепь, составлен-
ную из конденсатора С и катушки индуктивности L с малым
активным сопротивлением. Ес-
ли такому контуру сообщить
первоначальный запас электри-
ческой энергии,то в нем возник-
нут электрические колебания.
Для создания в контуре (рис.
15.2, ц) колебательного процес-
са установим переключатель S
в положение / и подключим
конденсатор С к батарее GB.
Конденсатор постепенно заря-
жается и напряжение на его
пластинах достигает напряже-
ния источника UGB . В электри-
ческом поле между пластинами
конденсатора накапливается
энергия Wc = CU~c/c2. После
перевода переключателя S в по-
ложение 2 конденсатор С посте-
пенно разряжается на катушку
L. Ток разряда, протекающий
по катушке, образует магнитное
поле, которое индуцирует ЭДС
самоиндукции е——L^-. По
174
закону Ленца индуцированная ЭДС имеет такое направление, что-
бы препятствовать изменению тока в катушке, поэтому ток раз-
ряда нарастает постепенно. Электрическая энергия, запасенная в
электрическом поле конденсатора, постепенно преобразуется в
энергию магнитого поля катушки Wt — Llt/2. Рассмотренный
процесс разряда конденсатора соответствует отрезку времени
О—Т/4 временной диаграммы, приведенной на рис. 15.2, б.
Когда разряд конденсатора окончен, ток в цепи должен пре-
кратиться, должно исчезнуть и магнитное поле катушки. Однако
ток в цепи мгновенно исчезнуть не может, так как убывающее
магнитное поле индуцирует ЭДС, направленную в ту же сторону,
что и ток, и поддерживает его. Ток, протекая в прежнем направ-
лении, заряжает конденсатор, и на его обкладках вновь возни-
кает напряжение Uс , но обратной полярности (отрезок времени
Т/4 — 7/2).
В момент времени Т/2 ток в цепи катушки спадает до нуля,
и вся энергия вновь сконцентрирована в электрическом поле кон-
денсатора. В течение третьей и четвертой четвертей периода кон-
денсатор разряжается и снова заряжается до напряжения, соот-
ветствующего нулевому моменту времени на графике. С этого
момента процесс поочередного перехода энергии электрического
поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки будет
повторяться с периодом колебаний Т. Процесс такого рода назы-
вают свободным колебанием, а цепь, состоящую из L и
С, — колебательным контуром.
Исследования показали, что ток и напряжение при свободных
колебаниях изменяются по гармоническому (синусоидальному)
закону, но со сдвигом по фазе на 90°. Период свободных колеба-
ний определяется значениями С конденсатора и L катушки.
Действительно, чем больше емкость, тем дольше длится разряд и
заряд конденсатора. Чем больше индуктивность, тем медленнее
нарастает и спадает ток в катушке. Следовательно, чем больше
L и С, тем больше период свободных колебаний Т.
Зависимость периода колебаний Т от параметров контура выра-
жается формулой 7 = 2л\'7С, где L — индуктивность катушки,
Гн; С — емкость конденсатора, Ф. Соответственно частота свобод-
ных колебаний /0= 1/7' =--!----, а угловая частота <•>= 1 /\ LC.
~ 2л X/LC
1ок в контуре можно определить из соотношения
си2 /I2 и2
-5-- — ' L/C ; '--д/с'
Величина \L/C представляет собой сопротивление контура
колебательному току и называется волновым сопротив-
лением р (Ом), р= у L/C.
и
О
В режиме свободных колеба-
ний сопротивления реактивных
элементов контура равны меж-
ду собой и равны волновому
сопротивлению контура XL =
=р.
В реальном колебательном
контуре активное сопротивле-
ние катушки, сопротивление
проводников и потери энергии в
конденсаторе не равны нулю.
Поэтому амплитуда свободных
колебаний уменьшается, т. е. колебания затухают (рис. 15.3). Ве-
личину затухания определяют из отношения а = г/р = г/XL =
= г/Кс.
На практике для оценки колебательных цепей чаще поль-
зуются величиной, обратной затуханию,— добротностью
контура:
Рис. 15.3. График затухающих колеба-
ний в замкнутом контуре
Q = p/r = XJr = Xc/r.
Для колебательных контуров обычной конструкции Q состав-
ляет 50—200.
Для получения незатухающих колебаний необходимо периоди-
чески пополнять энергию в контуре от постороннего источника
ЭДС. Если последовательно в контур включить источник перемен-
ного тока, то в контуре происходит колебательный процесс,
частота колебаний которого определяется не параметрами
контура, а частотой генератора. Такие колебания называют
вынужденными. Режим вынужденных колебаний в контуре,
когда частота генератора равна частоте свободных колебаний,
называют резонансом.
Колебательный контур к источнику ЭДС может подключаться
последовательно или параллельно.
Вынужденные колебания в последовательном контуре. После-
довательный колебательный контур (рис. 15.4, а) представляет
собой цепь переменного тока с последовательно соединенными
активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями.
Общее сопротивление такой цепи
Z = ^ + (XL-XC)- .
Предположим, что внутреннее сопротивление генератора
равно нулю, активное сопротивление контура от частоты не зави-
сит. Проследим за изменениями значений XL , Хс и Z контура при
изменении частоты генератора.
При постепенном увеличении частоты генератора индуктив-
ное сопротивление катушки Xh —2jijL возрастает по закону пря-
176
мои пропорциональности, а емкостное сопротивление конденсатора
А'с == 1/(2ji/'C) уменьшается по закону обратной пропорциональ-
ности. Графики изменения реактивных сопротивлений элементов
контура от частоты показаны на рис. 15.4, б.
Полное сопротивление контура Z при увеличении частоты
сначала уменьшается и становится равным R при резонансе
(когда [г = [о> а А, = ХС ), а затем вновь возрастает. На частотах
fr<fo полное сопротивление контура имеет емкостный характер,
а на частотах /г>/о—индуктивный. Поскольку при резонансе
Z = R ток в последовательном контуре при резонансе l = E/Z =
= E/R и по фазе совпадает с приложенным напряжением.
При резонансе напряжения на конденсаторе и катушке равны
по значению и в Q раз превышают приложенное напряжение:
ис и1 IX X
UC = !XC-, =
Поэтому режим работы последовательной цепи при XL =
= ХС называют резонансом напряжений, а график
(рис. 15.4, в) зависимости тока в последовательном контуре от
частоты генератора — кривой резонанса.
Вынужденные колебания в параллельном контуре. В радио-
технических устройствах особенно часто встречаются параллель-
ные контуры (рис. 15.5, а). Проследим с помощью векторной
диаграммы, как изменяются токи в параллельных ветвях и ток
в неразветвленной части цепи при изменении частоты генератора.
Если пренебречь потерями в конденсаторе, то ток в емкостной
ветви (рис. 15.5, б) будет опережать напряжение генератора
на 90°. Активным сопротивлением катушки пренебречь нельзя,
поэтому ток в индуктивной ветви отстает от напряжения на угол
Q7, меньший 90°. Ток в неразветвленной части цепи равен
геометрической сумме токов /L и /с.
Рис. 15.4. Процесс вынужденных колебаний в последовательном
контуре
177
При невысокой частоте Xf ^Хс ток, протекающий через
конденсатор, намного меньше тока в катушке /с <^/£ . О^щий
ток имеет значительную величину и отстает от приложенного
напряжения на угол (р.
По мере увеличения частоты сопротивление катушки ZK —
= возрастает, а сопротивление конденсатора Хс—
= 1/(2л/С) уменьшается; соответственно уменьшается ток It и
увеличивается ток /с. При некоторой частоте, назовем ее резонан-
сной /о (о)о), ток в неразветвленной части цепи будет мини-
мальным по амплитуде и совпадать по фазе с приложенным
напряжением (рис. 15.5, в). При дальнейшем увеличении частоты
генератора ток в катушке продолжает уменьшаться, а ток, про-
текающий через конденсатор, увеличиваться (рис. 15.5, г). Общий
ток с увеличением частоты быстро возрастает и носит емкостный
характер. Из построения диаграммы (рис. 15.5, в) следует, что
при резонансной частоте ток в неразветвленной части цепи
минимален и совпадает по фазе с приложенным напряжением.
Отсюда следует, что при резонансе полное сопротивление парал-
лельного контура максимально и имеет чисто активный характер.
Токи в ветвях IL или 1С в Q раз больше тока в питающей цепи.
Поэтому такой режим цепи называют резонансом токов.
Графики зависимости полного сопротивления параллельного
контура Z и тока в неразветвленной части цепи показаны на
рис. 15.5, д. Параллельные контуры находят широкое применение в
электрических фильтрах, генераторах, резонансных усилителях и
других элементах.
Избирательные свойства колебательного контура оценивают
полосе пропускания (рис. 15.5, е). Ширина резонансной харак-
теристики, в пределах которой значение тока (напряжения)
уменьшается не более чем в 0,707 раза по сравнению с резонансом,
называется полосой пропускания. Полоса пропускания
зависит от добротности контура Q и определяется по формуле
2Ао) — (i)o/Q, где со0 — резонансная частота.
Колебательный контур очень часто используется в радиотех-
нических устройствах в качестве коллекторной нагрузки. Для по-
лучения требуемого сопротивления нагрузки применяют частичное
включение контура в цепь коллектора (рис. 15.6, а или рис. 15.6,6).
Системы связанных колебательных контуров. Одиночный коле-
бательный контур, применяемый в качестве частотно-селективного
элемента, имеет серьезный недостаток, состоящий в неравномер-
ности его резонансной характеристики. Более высокими избира-
тельными качествами по сравнению с одиночным контуром
обладают системы связанных колебательных цепей. Наибольшее
распространение в радиотехнических схемах получили системы с
трансформаторной связью (рис. 15.7, а).
178
Рис. 15.5. Процесс вынужденных
колебаний в параллельном контуре
0,70710
Рис. 15.6. Способы включения ко-
лебательного контура в качестве
нагрузки
Рис. 15.7. Система колебательных контуров с
трансформаторной связью
179
В системе двух настроенных в резонанс на частоту источника
контуров с трансформаторной связью контур, подключенный А ге-
нератору, назовем первичным, а контур, получающий энергию от
первичного,— вторичным. Если оба контура настроены в резонанс
на частоту генератора, то в этом режиме ток /1, создаваемый
напряжением генератора, индуцирует ЭДС самоиндукции Ё}Л
в первичном контуре и ЭДС взаимоиндукции Е> во вторичном
(рис. 15.7, б). Обе ЭДС отстают от тока h на 90°. За счет
Е> во вторичном контуре возникает ток /2. Так как вторичный
контур настроен в резонанс, то 12 = Е2/г2 и совпадает по фазе
с ЭДС Е2. В свою очередь ток /2 индуцирует в катушке Е\ ЭДС
E2i, отстающую по фазе от тока /2 на 90°. Как видно из диаграммы,
ЭДС Е2| находится в противофазе с током Л и, следовательно,
уменьшает его. Поэтому влияние вторичного контура на первичный
равноценно внесению дополнительного активного сопротивления
\г. Если допустить, что ЭДС Е2| эквивалентна падению напряже-
ния на вносимом сопротивлении Аг, то Е2\=1\\г. Так как ЭДС
E2i наводится током /2, то ее значение Е2| = соМ/2, где М—
коэффициент взаимной индукции между контурами.
Поэтому можно записать /|Аг —и)М/2,
— Е.> uiM/f (dM/j dr М1
так как /9 = —=-------, то /, \г = . откуда \г =----.
г2 г2 г2 Г2
Из полученного выражения следует, что степень влияния
вторичного контура на первичный возрастает при увеличении
частоты или коэффициента взаимной индукции (степени связи
между контурами).
При отходе от резонанса влияние вторичного контура на
первичный равноценно внесению активного Аг и реактивного XX
сопротивлений. Причем на частотах ниже резонансной вносятся
активное и индуктивное, а на частотах выше резонансной —
активное и емкостное сопротивление. За счет вносимых реактив-
ных сопротивлений, помимо резонанса на частоте свободных коле-
баний fo —----!—система связанных контуров будет настроена
2лд/ ЕС * , iT tp,
в резонанс еще на двух частотах — ниже и выше /0. На рис. 15.7, в
изображены резонансные кривые системы двух связанных конту-
ров при различных степенях связи между ними. При слабой связи
(кривая /), когда Arc/7, форма кривой имеет более пологую,
чем у одиночного контура, верхушку. При критической связи
(кривая 2), когда Аг=/7, кривая расширяется и приближается
к прямоугольной форме. Когда Ar> rl (кривая 3), форма резонан-
сной кривой двугорбая, что обусловлено тремя резонансами.
При сильной связи, когда Лг>г/ (кривая 4), передача энергии
180
Рис. 15.8. Эквивалентная
схема линии передачи
из первичного контура во вторичный резко уменьшится и нарушит-
ся линейность в полосе пропускания.
Сравнивая резонансные кривые связанных контуров с резо-
нансной кривой одиночного контура, видно, что полоса пропуска-
ния связанных контуров значительно больше полосы пропускания
одиночного контура. Оптимальной является связь между контура-
ми немного выше критической (см. кривую 3). Плоская вершина
и крутые скаты кривой обеспечивают хорошую избирательность
в определенной полосе частот.
Для критической связи полоса пропускания 2Af = 1,4/o/Q.
Рассмотренные колебательные системы принято называть сис-
темами с сосредоточенными параметрами.
Электрические колебания в идеальных бесконечно длинных
линиях. Линия передачи представляет собой типичный пример
системы с распределенными параметрами L, С, R, G. Эквивалент-
ная схема линии передачи без потерь показана на рис. 15.8.
При подключении к бесконечно длинной линии источника перемен-
ной ЭДС в линии возникают бегущие электромагнитные волны,
распространяющиеся вдоль линии со скоростью <? = 3-108м/с.
Если в момент подключения напряжение источника ЭДС было
максимальным, то через время, равное периоду переменного
напряжения Т, первоначальный момент переместится на расстоя-
ние к=иТ — с//, где л — длина волны. Линия, соизмеримая с
длиной волны, называется длинной линией.
Ток и напряжение в длинной линии в режиме бегущей
волны совпадают пр_фазе. Входное сопротивление при бегущей
волне Zq = U/I = L/C называется волновым сопротивлением и
имеет чисто активный характер. Режим бегущей волны в длин-
ной линии можно получить, нагрузив ее на нагрузку, равную
волновому сопротивлению Rh = Zq.
В линии конечной длины, разомкнутой на конце при подклю-
чении к ней источника питания, появляется электромагнитная
волна, которая доходит до конца. Заряды, пришедшие к концу
линии, не могут двигаться дальше, поэтому ток в конце линии
равен нулю, а напряжение удваивается и возбуждает в линии
новую бегущую волну, движущуюся от конца линии к ее началу,
т. е. отраженную волну. Пренебрегая потерями в линии,
можно считать, что энергия отраженной волны равна энергии
падающей волны. В результате сложения двух волн, имеющих
181
одинаковые амплитуды и двужущихся навстречу друг другу,
возникают так называемые стоячие волны.
На рис. 15.9 суммарное напряжение падающей / и отраженной
2 волн показано линией 3. Оно имеет наибольшее значение
в точках П\ и /72, которые называются пучностями. В точках
У| и У2 на расстояниях 1/4 и 3/4 от конца линии напряжение
равно нулю. Эти точки называются узлами напряжения.
Узлы и пучности остаются в одних и тех же точках линии, и
вся суммарная волна «стоит на месте». Поэтому ее и назвали
стоячей волной.
Все сказанное относится и к току. Но отраженная волна
тока движется от конца линии с противоположной фазой.
Таким образом, в стоячей волне узлы тока получаются там, где
пучности напряжения, а пучности тока находятся в узлах напря-
жения, т. е. стоячая волна тока сдвинута на 1 /4Л, относительно
стоячей волны напряжения. Графически это изображено на
рис. 15.10. Сдвиг фаз на 90° между током и напряжением при
стоячей волне показывает, что в линии происходит колебание
энергии, сходное с колебательным процессом в замкнутом контуре.
Входное сопротивление длинной линии также изменяется в
широких пределах, так как оно всегда равно отношению напряже-
ния к току в начале линии. Когда длина линии / меньше четвер-
ти длины волны (рис. 15.11, а), то в начале линии ток и напряжение
имеют некоторые значения и сдвинуты по фазе на 90°. Следова-
тельно, входное сопротивление в этом случае является емкостным.
Когда 1= I/4Х (рис. 15.11, б), то в начале цепи будет наблюдаться
узел напряжения и пучность тока. Тогда ZBX—(7// = 0. В этом
случае напряжение в линии, пропорциональное току, достигает
наибольшего значения, т. е. наблюдается резонанс напряжений.
Таким образом, четвертьволновая разомкнутая линия эквивалент-
на последовательному резонансному контуру. Характер отрезка
длинной линии для /> 1 /4Х и / = 1 /2Л, показан на рис. 15.11, в, г.
В режиме стоячих волн работает также короткозамкнутая
линия (рис. 15.12). Поглощение энергии в сопротивлении
Рис. 15.9. Образование
стоячей волны в бесконеч-
но длинной линии
Рис. 15.10. Графики стоя-
чих волн тока и напряже-
ния в длинной линии
182
Рис. 15.11. Процессы, происходящие в
длинной линии, разомкнутой на конце
у Л ЭквиНа-
—г,-Н лентны е
исхемы
ЙШ'
I Тр,*- индуктивнее
I \Резонанс
^1 ______|_Z/___ - / I тонов
!
Т^-емкостноедЦ. 1 I
Zd =0 донец линии 'резонанс
йХ напряже-
Рис. 15.12. Процессы, происходящие в
длинной линии, короткозамкнутой на
конце
отсутствует, и падающая волна полностью отражается. Поэтому
возникают стоячие волны, как в разомкнутой линии. Разница
заключается в том, что распределение тока и напряжения в
короткозамкнутой линии сдвинуто на четверть волны по сравнению
с разомкнутой линией. Так, при /< 1/4Х (рис. 15.12, a) ZliX
индуктивное. При I— 1/4а короткозамкнутая четвертьволновая
линия эквивалентна параллельному резонансному контуру (рис.
15.12, б). При 1 /4Л,< I< 1 /2Л, (рис. 15.12, в) ZBX емкостное. При
1 = 1 /2Л, входное сопротивление равно нулю и линия эквивалентна
последовательному контуру (рис. 15.12, г). При других значениях
X линия носит реактивный характер. Указанные свойства четверть-
волновых линий позволяют использовать их в качестве
колебательных систем на высоких частотах.
15. 3. Антенны
Антенны подразделяются на передающие и приемные. Пере-
дающая антенна служит для излучения в пространство электро-
магнитных волн, тогда как приемная обеспечивает извлечение
части энергии электромагнитных волн из пространства. Для
183
разных диапазонов радиоволн применяются антенны различных
конструкций.
Излучение электромагнитных волн можно осуществить с по-
мощью открытого колебательного контура, вокруг которого при
колебательном процессе электромагнитная энергия заполняет
окружающее пространство. Открытый колебательный контур мож-
но получить из замкнутого колебательного контура (рис. 15.13, а),
если условно обкладки конденсатора раздвинуть (рис. 15.13, б),
а провод катушки развернуть в прямую линию (рис. 15.13, в).
Длину провода необходимо увеличить на столько, чтобы равно-
мерно распределенные параметры L и С открытого колебательного
контура соответствовали параметрам обычного контура.
Такая колебательная система называется симметричным
вибратором. Симметричным можно рассматривать четверть-
волновой отрезок двухпроводной линии, провода которой разве-
дены в противоположные стороны так, что они оказались на
одной прямой (рис. 15.13, г). Токи в отдельных проводах
будут иметь одинаковые направления в пространстве, а созда-
ваемые ими электромагнитные поля не уничтожаются как в
обычной двухпроводной линии, а складываются. Поэтому обеспе-
чивается значительное излучение энергии. Так как симметрич-
ный вибратор является колебательной системой, то ток сдвинут
относительно напряжения на 90° (рис. 15.14, а). Ток и напряже-
ние вдоль линии проводов вибратора распределяются неравно-
мерно. Ток имеет наибольшее значение в середине вибратора
и равен нулю на его концах. Напряжение, наоборот, велико
между концами вибратора и равно нулю в середине (рис. 15.14,6).
Частота свободных колебаний открытого колебательного кон-
тура определяется геометрическими размерами вибратора.
f = 30• 104/л = 30-1О4/2/ =15-104//, кГц, где / — общая длина обе-
их половин вибратора.
В соответствии с частотой генератора в вибраторе возник-
нут переменные напряжения и ток, образующие в окружающем
пространстве соответственно электрические и магнитные поля
Рис. 15.13. Получение открытого колебательного контура
184
Рис. 15.14. Колебательный процесс в открытом колебательном контуре
(рис. 15.14, в), неразрывно связанные между собой. Всякое
изменение электрического поля вызывает изменение поля магнит-
ного, а всякое изменение магнитного поля — изменение поля
электрического. Вместе они образуют электромагнитное
поле.
Электромагнитное поле, движущееся в пространстве, называет-
ся электромагнитной волной, или радиоволной.
Процесс образования радиоволн упрощенно показан на рис.
-15.15, на котором в плоскости изображены силовые линии
только электрического поля. Предположим, что верхний зажим
генератора соответствует положительному полюсу, в нижний —
отрицательному, тогда по мере нарастания ЭДС генератора
верхняя половина вибратора будет заряжаться положительно,
а нижняя — отрицательно. В пространстве, окружающем вибра-
тор, возникает электрическое поле, силовые линии которого
направлены сверху вниз. По мере нарастания ЭДС генератора
185
Рис. 15.15. Процесс образования радиоволн
увеличивается и электрическое поле. В момент времени 12=Т/А
силовые линии растягиваются, поле занимает наибольшее прост-
ранство.
С момента времени t% = T/\ ЭДС генератора начинает
уменьшаться, электрические заряды перемещаются от концов виб-
ратора к источнику, а силовые линии электрического поля стя-
гиваются к середине вибратора. В момент времени /3 = 772 ЭДС
генератора и заряд вибратора равны нулю. В пространстве
остаются замкнутые силовые линии электрического поля.
Начиная с момента времени 1Л = Т/2 ЭДС генератора меняет
направление. В пространстве, окружающем провод, возникает
новое электрическое поле, силовые линии которого направлены
снизу вверх. За время полного периода ЭДС генератора Т волна
перемещается в пространстве на расстояние X. Скорость распрост-
ранения радиоволн практически равна скорости света (с =
= 3- 1 ()в м/с). Радиоволны характеризуются длиной волны и
частотой л = 3-10а/Л где л — длина волны, м; / — частота, Гц.
Симметричный вибратор является широко распространенной
антенной для всех диапазонов волн. Наибольшая интенсивность
Рис. 15.16. Диаграмма направ- Рис. 15.17. Несимметричный заземленный виб-
ленности симметричного вибра- ратор
тора
186
излучения в направлениях, перпендикулярных оси вибратора;
вдоль оси излучения нет.
В вертикальной плоскости диаграмма направленности симмет-
ричного вибратора напоминает восьмерку (рис. 15.16, а), а в
горизонтальной — окружность (рис. 15.16, б). Примером симмет-
ричного вибратора является приемная телевизионная антенна.
Если заменить одну из половин вибратора корпусом радио-
станции или землей, то вибратор называют несимметричным
(рис. 15.13, д). Распределение тока и напряжения в несиммет-
ричном вибраторе показано на рис. 15.17, а. Длина несиммет-
ричного вибратора равна четверти собственной волны. Диаграмма
направленности заземленного вибратора в вертикальной плоско-
сти показана на рис. 15.17, б. Вдоль земли излучение одинаково во
всех направлениях (рис. 15.17, в).
Для эффективного излучения необходимо, чтобы длина антен-
ной цепи была соизмерима излучаемой волне. Поэтому для излуче-
ния длинных волн нужны антенны больших размеров. В диапазоне
километровых и гектометровых волн применяются Г-образные или
Т-образные антенны (рис. 15.18, а, б). В этих антеннах для уве-
личения действующей длины вибратора его вертикальную часть
дополняют горизонтальной и тем самым улучшают излучение
антенны.
В диапазонах сантиметровых волн используют антенну —
параболический рефлектор (рис. 15.18, в), обладающий направ-
ленным действием. Она состоит из параболического рефлекто-
ра 2, облучателя 3 и отражателя 4. Энергия СВЧ подается
к облучателю по фидеру /. Такие антенны применяют на радио-
релейных станциях, работающих на сантиметровых волнах.
Передающие и приемные антенны обратимы, т. е. одна и та же
антенна может работать на передачу и на прием. Особенностью
передающих антенн является то, что при излучении большой мощ-
ности в проводах передающей антенны протекают большие токи
и возникают большие напряжения. Поэтому антенны мощных
радиовещательных станций изготовляют из провода большого се-
чения и надежно изолируют от опор специальными изоляторами.
187
В приемной антенне радиоволной наводятся ничтожно малые
токи, поэтому они выполняются значительно проще. Для увеличе-
ния чувствительности радиовещательных приемников применяют
магнитные антенны (рис. 15.18, г), представляющие собой фер-
ромагнитный сердечник, на который намотана однослойная катуш-
ка. Магнитная антенна обладает направленным действием —
принимает радиоволны, пришедшие в направлении, перпендику-
лярном оси сердечника.
15. 4. Распространение электромагнитных волн
Радиоволны занимают спектр частот от 3-103 до 3-1012 Гц.
В соответствии с особенностями распространения этот спектр
разбит на отдельные диапазоны, указанные в табл. 15.1.
Существенное влияние на распространение радиоволн оказы-
вают земля и атмосфера, окружающая земную поверхность.
Земная атмосфера представляет собой газообразный слой высо-
той до 20 тыс. км. Самый нижний, называемый тропосферой,
имеет толщину в среднем 11 км. В тропосфере все газы хорошо
перемешаны, поэтому воздух имеет здесь постоянный состав.
Радиоволны, распространяемые в тропосфере, называются по-
верхностными.
Таблица 15.1
Наименование диапазона Длина волны, м Частота, Гц Область применения
Мериаметровые (сверхдлинные волны, СДВ) 100000—10000 3 • 1 О’--3 • 10’ Радионавигация, радиотелеграфная связь, передача ме- теосводок
Километровые (длин- ные волны, ДВ) 10 000—1 000 3-10'—3-105 Радиотелефонная связь, радиовещание, радионавигация
Гектометровые (сред- ние волны, СВ) 1 000 100 3-10 я -3-10*’ То же
Декаметровые (корот- кие волны, КВ) 100—10 3- 10ь--3 • I07 Радиотелефон на я связь, радиовещание, космическая связь
Метровые Ультра- 10-1 3-107—3-10" Радиовещание, те-
Децимет- короткие ровые волны 1—0,1 3- 10я—3-10" левидение, космичес- кая радиосвязь, ра-
Санти- (УКВ) метровые 0,1-0,01 3-10’—3-10"’ диорелейная связь
Миллиметровые 0,01-0,001 3-10"’—3- 10й Радиолокация
Децимиллиметровые 0,001—0,0001 3-10"— 3-1012 Оптоэлектроника
188
По мере удаления от поверхности земли свойства атмосферы,
влияющие на характер распространения радиоволн, изменяются.
Под действием солнечной радиации, космических лучей и других
факторов происходит ионизация верхних слоев атмосферы, т. е.
атомы и молекулы расщепляются на положительные ионы и
отрицательно заряженные электроны. Эта часть атмосферы назы-
вается ионосферой. Состояние ионосферы зависит от интен-
сивности солнечных лучей и в связи с этим меняется в течение
суток и года. Высота ионизированных слоев и степень ионизации
зависят также от одиннадцатилетнего цикла солнечной деятель-
ности. Нижняя граница ионосферы находится на высоте 80—
100 км, верхняя — на высоте 350—400 км. Волны, распростра-
няющиеся в верхних слоях атмосферы, называются простран-
ственными.
В процессе распространения радиоволн в неоднородной среде
наблюдаются отражение, преломление, рефракция и дифракция
радиоволн. Отражение состоит в том, что радиоволны, попадая
на границу раздела двух сред с различными электрическими
свойствами, частично или полностью возвращаются обратно.
Преломление радиоволн состоит в том, что при переходе
из среды с одними параметрами в среду с другими параметрами
они изменяют свое направление, что объясняется изменением
скорости их распространения при переходе.
Дифракция — это способность радиоволн огибать препят-
ствия, расположенные на пути их распространения. Это свойство
радиоволн проявляется тем сильнее, чем больше их длина по
сравнению с линейными размерами препятствий.
М и р и а м е т р о в ы е и километровые волны, отра-
жаясь от нижних ионизированных слоев атмосферы, распростра-
няются между поверхностью земли и ионосферой. Поверхностные
волны этих диапазонов обладают свойствами дифракции. При-
меняя передатчики большой мощности, в этом диапазоне можно
обеспечить высокую надежность и дальность связи.
Гектометров ые (средние) волны довольно интенсивно
поглощаются ионосферой и почвой. Летом, особенно в дневное
время, связь на поверхностных
волнах этого диапазона воз-
можна на небольшом расстоя-
нии. С наступлением темноты
уменьшается степень иониза-
ции, поэтому дальность связи
увеличивается. Увеличение
дальности связи на волнах гек-
тометрового диапазона возмож-
но за счет пространственных
волн, отраженных от ионо-
и о низированнь/у
Рис. 15.19. Распространение электро-
магнитных волн
189
W1 W2
Рис. 15.20. Передача радиоволн в пре-
делах прямой видимости
сферы. При этом могут быть области, в которых наблюдаются
замирания, так как поверхностные и пространственные волны при
распространении проходят разные расстояния и складываются
в противофазе в пункте приема. Это явление называется
интерференцией. В этом диапазоне выделена волна длиной
600 м для международного сигнала бедствия SOS.
Декаметровые (короткие) волны сильно поглощаются
почвой, поэтому связь на поверхностных волнах этого диапазона
возможна лишь на расстоянии в десятки километров. От ионо-
сферы декаметровые волны отражаются со сравнительно малыми
потерями. Это позволяет применять их для связи на большое
расстояние при небольших мощностях передатчиков. Отражение
и поглощение этих волн зависят от состояния ионосферы. Поэтому
для бесперебойной связи приходится менять волну в течение суток
при смене времени года. Между зонами действия поверхностных
и пространственных волн образуется зона молчания (рис. 15.19),
в которой прием отсутствует.
Ультракороткие волны (УКВ) не отражаются от
ионосферы. Свойство УКВ отражаться от сравнительно неболь-
ших предметов — самолетов, кораблей и т. п. определило их
широкое использование в радиолокации. В этом диапазоне частот
осуществляются направленная передача и прием в пределах
прямой видимости (рис. 15.20).
Миллиметровые волны применяют для астрономи-
ческих наблюдений и в приборах спектроскопии.
15. 5. Радиопередающие устройства
Структурная схема радиопередающего устройства показана на
рис. 15.21. Передающее устройство (передатчик) содержит источ-
ник высокочастотных колебаний — задающий генератор G (ЗГ),
промежуточные усилители или умножители частоты (7Z, модуля-
тор UB, выходной усилитель мощности УМ и антенно-фидерное
устройство. Все эти элементы образуют высокочастотный канал
передатчика.
Модуляция высокочастотного сигнала сигналом информации
осуществляется модуляционным устройством UB, как правило,
в выходном каскаде передатчика. Это делается для того, чтобы
процесс модуляции не влиял на стабильность работы задающего
190
Рис. 15.21. Структурная схема радиопе-
редающего устройства
Рис. 15.22. Автогенератор с трансфор-
маторной обратной связью
генератора. В радиопередающих устройствах длинно- и средне-
волновых диапазонов применяют преимущественно амплитудную
модуляцию, а в диапазонах коротких и особенно ультракоротких
волн — частотную.
Управление колебаниями ВЧ при телеграфной работе назы-
вается манипуляцией.
Генераторы гармонических колебаний. Задающий генератор
является одним из основных узлов передающего устройства.
Электрические колебания, формируемые генератором, должны
быть стабильными по частоте и амплитуде, синусоидальными
по форме. По принципу работы различают генераторы с само-
возбуждением (автогенераторы) и генераторы с внешним (неза-
висимым) возбуждением.
Автогенератор представляет собой резонансный усилитель,
охваченный положительной обратной связью, в котором выполне-
ны условия самовозбуждения. Современные автогенераторы вы-
полняются главным образом на микросхемах или транзисторах
соответствующего частотного диапазона. Схемы транзисторных
автогенераторов с индуктивной, автотрансформаторной и емкост-
ной обратной связями показаны на рис. 15.22 и 15.23.
Рис. 15.23. Автогенераторы, построенные по трехточечным схемам
191
В качестве примера рассмотрим принцип работы автогенера-
тора, собранного по схеме с трансформаторной обратной связью
(см. рис. 15.22). При включении источника питания GK возникает
коллекторный ток, который сначала замыкается через емкостную
ветвь контура LKCK, поскольку конденсатор Ск разряжен, а со-
противление катушки за счет ЭДС самоиндукции велико.
Затем заряженный конденсатор разряжается на катушку и в коле-
бательном контуре возникают свободные колебания с частотой
/' = ——. При этом колебательный ток, проходя через
индуктивною ветвь контура, индуцирует ЭДС в катушке обратной
связи Лое. Таким образом, между электродами база-эмиттер
транзистора VT появляется переменное напряжение с частотой
свободных колебаний. Под действием этого напряжения в составе
коллекторного тока возникает переменный ток, изменяющийся
пропорционально напряжению положительной обратной связи.
Если возникающий переменный ток совпадает по направлению
с током свободных колебаний, а энергия, доставляемая контуру,
будет больше энергии потерь, то в контуре будут поддерживаться
незатухающие колебания. Следует отметить, что для устойчивого
возбуждения автогенератора необходимо на базу транзистора по-
давать напряжение смещения, отпирающее тра'нзистор. При нуле-
вом смещении транзистор заперт и колебания могут не возникнуть,
так как амплитуда начальных колебаний может быть недостаточ-
ной для возбуждения автогенератора. На схемах (см. рис. 15.22 и
15.23) напряжение смещения на базы транзисторов снимается
с делителей Rl, R2. Резисторы R3, включенные в цепи эмиттеров,
выполняют функции термостабилизации.
Широкое распространение в радиотехнических устройствах
нашли автогенераторы, построенные по трехточечным схемам. На
рис. 15.23, а показана трехточечная схема автогенератора с
индуктивной, а на рис. 15.23, б с емкостной обратной связью.
В автогенераторе, собранном по индуктивной трехточечной схеме,
напряжение положительной обратной связи снимается с индуктив-
ности Л,г., а в емкостной — с конденсатора Сэб. Процесс самовоз-
буждения в автогенераторах, собранных по трехточечным схемам,
соответствует вышерассмотренному с трансформаторной обрат-
ной связью.
Существенным недостатком рассмотренных одноконтурных
схем автогенераторов является невысокая стабильность частоты
генерируемых колебаний, поскольку последующие каскады за
счет вносимого сопротивления оказываю} заметное влияние на
настройку резонансного контура.
Высокая стабильность частоты обеспечивается в кварцевых
автогенераторах, представляющих собой, как правило, емкостную
трехточечную схему, где вместо индуктивности используется
192
Рис. 15.25. Генератор с внешним воз-
Рис. 15.24. Кварцевый автогенератор буждением
кварцевый резонатор. Применение кварца позволяет получить
колебательный контур высокой добротности. Вариант практичес-
кой схемы кварцевого автогенератора с параллельным питанием
показан на рис. 15.24. Колебательный контур состоит из квар-
цевого резонатора КР, конденсаторов Cl, С2 и подключен к
транзистору тремя точками. Напряжение положительной обратной
связи снимается с конденсатора С1. Дроссель L препятствует
замыканию через источник коллекторного питания высокочастот-
ной составляющей, возникающей на колебательном контуре.
Генератор с внешним возбуждением (рис. 15.25) представляет
собой резонансный усилитель. Максимальное усиление усилителя
обеспечивается на резонансной частоте контура L1C1, включен-
ного в качестве коллекторной нагрузки транзистора.
В умножителях частоты смещение на базу транзистора не
подается, поэтому усилительный каскад работает в нелинейном
режиме с отсечкой коллекторного тока. Действующее на входе
умножителя синусоидальное колебание вызывает появление кол-
лекторного тока в виде импульсов, содержащих, кроме основной
частоты, большое число высших гармоник, на одну из которых
настраивается колебательный контур.
Амплитудный модулятор. Одна из возможных практических
схем модуляционного устройства, обеспечивающего формирова-
ние AM-сигнала, изображена на рис. 15.26. Функции модулятора
выполняет транзистор VT, работающий в нелинейном режиме.
Положение рабочей точки определяется напряжением смещения
(/о, которое обеспечивает режим работы транзистора с отсечкой
коллекторного тока. Контуры на входе и выходе транзистора
'настроены на частоту несущего колебания ш.
Модулирующее напряжение U<> (сигнал НЧ) подводится на
вход VT через трансформатор Т. При такой схеме включения
напряжение на входе Ue3 VT пропорционально сумме напряжений
U м и Un. При отсутствии модулирующего напряжения на
входе VT коллекторный ток будет иметь вид последовательности
импульсов, следующих с частотой несущей со, амплитуда которых
193
Рис. 15.26. Схема амплитудного модулятора
не меняется во времени. Выходной контур, настроенный на часто-
ту несущей, выделит первую гармонику — немодулированные
гармонические колебания.
Как только перед микрофоном ВМ начнут говорить, во вторич-
ной обмотке трансформатора Т будет индуцироваться модулирую-
щее напряжение низкой частоты которое, складываясь с
напряжением смещения i70, вызовет изменение амплитуды импуль-
сов /к тока коллектора, а следовательно, и изменение амплитуд
всех гармоник, в том числе и первой. На выходном контуре
будет выделяться напряжение амплитудно-модулированного ко-
лебания (AM) (см. п. 5.1, рис. 5.2), имеющее в своем составе и
комбинационные частоты (боковые). AM-сигнал обладает
существенным недостатком — не обеспечивает высокой помехоза-
щищенности.
Частотный модулятор. При частотной модуляции под дейст-
вием модулирующего (звукового) напряжения изменяется часто-
та несущего колебания. Амплитуда частотно-модулированного
(ЧМ) колебания остается неизменной. На рис. 15.27 изображена
схема частотного модулятора с помощью варикапа, который ис-
пользован как элемент колебательной системы трехточечного квар-
цевого автогенератора на транзисторе VT, включенном по схеме с
общим коллектором. Колебательный контур состоит из кварцевого
резонатора КР (эквивалент—индуктивность), варикапа VD
(емкость), конденсаторов С2, СЗ. Напряжение положительной
обратной связи снимается с конденсатора С2, а пополнение
энергии в контуре обеспечивается через конденсатор СЗ. При
исходном смещении, снимаемом с делителя /?/, R2, варикап
имеет определенное значение емкости и при отсутствии управля-
ющего сигнала кварцевый автогенератор вырабатывает среднюю
частоту о)0. Изменение модулирующего напряжения, подводимого
к варикапу через разделительный конденсатор С1, приводит к
изменению его емкости, а следовательно, и результирующей
194
Рис. 15.27. Схема частотного модулятора
емкости колебательного контура, что соответственно вызывает
изменение частоты автогенератора, т. е. частотную модуляцию.
Делитель R3, R4 обеспечивает смещение на базу транзистора VT.
15. 6. Радиоприемные устройства
Радиоприемное устройство предназначается для улавливания,
усиления радиосигнала и преобразования его в информацион-
ный сигнал. Радиоприемники, применяемые в настоящее время,
принято разделять на радиовещательные и профессиональные
(специальные). Радиовещательные приемники предназначены для
приема звуковых и телевизионных программ. Профессиональные
радиоприемники используются на линиях радиосвязи, в радио-
локационных, радионавигационных установках и т. д. По методу
построения схем различают приемники прямого усиления и супер-
гетеродинные.
Технические требования, предъявляемые к радиоприемникам
различных назначений: выходная мощность (напряжение),
чувствительность, избирательность, полоса пропускания, диапазон
частот и качество воспроизведения.
Приемники прямого усиления. На рис. 15.28 представлена
схема приемника прямого усиления, состоящая из входной цепи,
усилителя радиочастоты УРЧ, детектора UR, усилителя звуковой
частоты УЗЧ и воспроизводящего устройства (громкоговорителя)
ВА.
Через входную цепь осуществляется связь антенны U/ с
входом приемника. Колебательные контуры входной цепи обеспе-
чивают отбор сигнала корреспондента. из массы наводимых в
антенне различных сигналов и помех. Связь антенны с контуром
может быть емкостной (рис. 15.29, а) и индуктивной (рис. 15.29,6).
195
Принятью Усиленные Выделенные детей- У силе иные
но ле бан ил колебания тиран колебания колебания
Рис. 15.28. Структурная схема приемника прямого усиления
Рис. 15.29. Входные цепи радиоприемника
Рис. 15.30. Принципиальная схема УРЧ
Принятые Усиленные Колебания Усиленные доделенные детек- Усиленные
колебания колебания ПУ колебания торам колебания колебания
Рис. 15.31. Структурная схема супергетеродинного приемника
196
Усилитель радиочастоты УРЧ представляет собой каскад с
колебательным контуром в качестве нагрузки. УРЧ служит для
избирательного усиления принятого сигнала до амплитуды, необ-
ходимой детектору. Принципиальная схема УРЧ показана на
рис. 15.30.
В детекторе UR радиосигнал преобразуется в сигнал инфор-
мации.
Усилитель звуковой частоты УЗЧ обеспечивает усиление сиг-
налов информации до уровня, необходимого для нормальной
работы воспроизводящего устройства.
В приемниках прямого усиления резонансные усилители радио-
частоты не могут обеспечить равномерное усиление в заданной
полосе частот, так как при высокой добротности контуров полоса
пропускания их узкая, а при расширении полосы пропускания
путем уменьшения добротности контуров резко ухудшается от-
стройка приемника от помех. Самовозбуждение усилителей огра-
ничивает величину усиления, а следовательно, и чувствитель-
ность приемника. В настоящее время приемники прямого усиле-
ния почти не применяются.
Супергетеродинные приемники. Указанные недостатки устра-
нены в супергетеродинном приемнике, структурная схема которого
показана на рис. 15.31. Сигнал корреспондента после выделения
входной цепью и предварительного усиления усилителем УРЧ
подается на преобразователь частоты (UZ), к которому подводится
также сигнал от гетеродина Гет.
В преобразователе выделяется разностная комбинационная
частота fc — freT (или /Гет —/с), которую называют промежуточ-
ной. Частота гетеродина и настройка входной цепи при пере-
стройке с одной станции на другую обеспечиваются общей ручкой
так, что значение промежуточной частоты остается неизменным.
Различают преобразователи частоты с отдельным и совмещенным
гетеродином. На рис. 15.32 приведена схема преобразователя с
отдельным гетеродином. Гетеродин (автогенератор) собран на
транзисторе VT2 по схеме с индуктивной обратной связью,
а смеситель—на транзисторе VT1. На базу смесителя подается
напряжение принимаемого сигнала fc, а в цепь эмиттера вводится
сигнал гетеродина. Смеситель работает в нелинейном режиме
(без смещения), поэтому при подведении к нему двух напряже-
ний с разными частотами возникают биения разностной частоты
fc /гет == /пр ИЛИ /Гет /с=:/пр-
Промежуточная частота выделяется в двухконтурном фильтре
L1C1L2C2, включенном в коллекторную цепь транзистора.
Значение промежуточной частоты выбирается так, чтобы она не
оказывала влияние на работу супергетеродинного приемника.
Прежде всего промежуточная частота не должна находиться в
диапазоне принимаемых сигналов. В радиовещательных и в
197
Рис. 15.32. Схема преобразователя с
отдельным гетеродином
некоторых профессиональных
приемниках промежуточная ча-
стота берется равной 465 кГц,
так как она лежит в разрыве
поддиапазонов средних и длин-
ных волн. В профессиональных
коротковолновых приемниках
выбирают частоту порядка
1600 кГц.
Детекторы. Процесс преоб-
разования модулированного
сигнала высокой (или проме-
жуточной) частоты в сигнал ин-
формации называется детек-
тированием. Различают
детектирование амплитудно-
модудированных (AM), час-
тотно-модулированных (ЧМ) и
фазомодулированных (ФМ)
сигналов.
Для детектирования АМ-
сигналов в современных при-
емниках чаще всего применяются диодные детекторы (рис. 15.33).
При подаче на вход детектора модулированных колебаний высокой
частоты (промежуточной) в цепи детектора возникает пульсирую-
щий ток, амплитуда импульсов которого изменяется во времени
по закону изменения напряжения информационного сигнала.
В составе сложного импульсного тока содержатся составляю-
щие исходных частот, их гармоники и комбинационные составляю-
щие (боковые). Разностный комбинированный сигнал между верх-
ней боковой и несущей (/пч-ф-F) — fn4 = F, а также между несущей
и нижней боковой (fn4 — F) — fn4 = F представляет собой сигнал зву-
Рис. 15.33. Диодный детектор амплитудно-модулированных сигналов
198
Рис. 15.34. Детектор частотно-модулированных сигналов
ковой частоты. Блокировочный конденсатор Сг)Л шунтирует все
высокочастотные составляющие тока, и на нагрузочном резисторе
/?н выделяются постоянная составляющая и напряжение звуко-
вой частоты. Сигнал звуковой частоты F через разделительный
конденсатор Ср поступает на вход усилителя УЗЧ.
В приемниках ЧМ-сигналов сигналы информации выделяются
в частотном детекторе — дискриминаторе. Дискриминатор
(рис. 15.34, а) содержит двухконтурную связанную систему и
двухтактный диодный детектор. Оба контура настроены на сред-
нюю частоту. Они связаны индуктивно и через емкость конденсато-
ра Сев. Поэтому в каждой ветви двухтактного детектора действует
геометрическая сумма двух напряжений, напряжение на контуре
U\ и половины напряжения 67г/2 или минус 4/г/2, создаваемые
на катушке контура L2,
Ovd\ = O^O2/2- DVD2=0,-0-2/2.
Когда на дискриминатор подается средняя частота, связанные
контуры настроены в резонанс, протекающий ток Л в катушке
199
L1 отстает от напряжения U\ на 90°, а наводимая им ЭДС Е2 в
катушке L2 отстает по фазе от тока 1\ на 90°. В настроенном конту-
ре ток /2 совпадает по фазе с ЭДС Е2, а создаваемое им напряже-
ние t/2 на катушке L2 опережает ток /2 на 90°. Как видно из
векторной диаграммы (рис. 15.34, б), напряжения UVDi и UVD2
равны, поэтому через диоды VD1 и VD2 протекают равные токи,
создающие на резисторах R1 и R2 равные, но противоположные
по знаку напряжения. В результате выходное напряжение дискри-
минатора равно нулю.
При приеме ЧМ-сигнала промежуточная частота отклоняется в
ту или другую сторону от среднего значения (оср + А(о со звуковой
(информационной) частотой. В этом случае ток /2 в зависимости
от настройки контура опережает или отстает от Е2 на некоторый
угол ср. Напряжение t/2 по-прежнему сдвинуто по фазе относитель-
но тока /2 на угол 90°. Как видно из диаграмм (рис. 15.34, в и
г), напряжения UVDi и UVD2 не равны по величине, а следователь-
но, и напряжение на выходе дискриминатора изменяется пропор-
ционально отклонению мгновенной частоты от ее среднего зна-
чения.
15. 7. Защита радиоприема от помех
Помехи возникают в результате воздействия на приемник по-
сторонних электромагнитных полей, создаваемых при работе раз-
личных электроустановок, от грозовых разрядов и других явле-
ний. Очень сильные помехи создают электропоезда, при движении
которых наблюдается прерывание цепи между контактным про-
водом и токоприемником. Источниками помех радиоприему явля-
ются скользящие контакты коллекторных электрических машин,
электросварочные агрегаты, электрокоммутационная аппаратура
(контакты реле, и другие устройства). Борьба с индустриальными
помехами радиоприему приобретает особо важное значение при
организации технологической радиосвязи, в условиях интенсив-
ных промышленных помех на электрифицированных участках же-
лезных дорог. Применение частотной модуляции в специаль-
Рис. 15.35. Элементарные схемы подавления радиопомех
200
ных радиостанциях значительно ослабляет действие помех на ра-
диоприемник.
В приемниках частотно-модулироваиных сигналов между УПЧ
и частотным детектором включается обычно амплитудный ограни-
читель, который устраняет всякие амплитудные изменения сигнала
и существенно повышает помехозащищенность. Проникновение
помех непосредственно в узлы приемника предотвращается
тщательной экранировкой. Профессиональные приемники экрани-
руются и помещаются в металлический корпус. Однако борьба
с промышленными помехами в пункте приема оказывается весьма
затруднительной. Более эффективных результатов добиваются,
подавляя индустриальные помехи непосредственно в месте их
возникновения. Правилами эксплуатации электроустановок преду-
смотрен целый ряд мер, направленных на подавление помех
непосредственно в электроустановках.
Для уменьшения новообразования контакты коммутирующих
устройств необходимо своевременно чистить, предотвращая их
загрязнение. Значительное снижение искрообразования достигает-
ся включением искрогасящих цепей параллельно разрывающемуся
контакту (рис. 15.35, а). При размыкании контакта S ток ответ-
вляется в цепь RC, заряжает конденсатор С, благодаря чему
уменьшается ток в разорванной ветви.
Для предотвращения распространения высокочастотных коле-
баний по проводам, присоединенным к источнику помех, в них
включаются заградительные фильтры. Типичная схема фильтра
изображена на рис. 15.35, б. Для питающего тока катушки индук-
тивности LI, L2 оказывают незначительное сопротивление, а ток
возникающих высокочастотных помех шунтируется конденсато-
рами С1С2.
Глава 16
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ РАДИОСВЯЗЬ
16. 1. Области применения радиосвязи
Радиосвязь с подвижными объектами в условиях растущей
общей технической оснащенности железнодорожного транспорта
стала насущной необходимостью. Этот вид радиосвязи непосред-
ственно связан с технологией процесса перевозок, поэтому к
нему предъявляются специфические требования, характерные
только для железнодорожного транспорта. Железнодорожная
технологическая связь с подвижными объектами включает в себя
А.(к 2(18*2
201
поездную радиосвязь, станционную радиосвязь и радиосвязь
ремонтных подразделений.
Поездная радиосвязь (ПРС) предназначена для переговоров
между машинистами поездных локомотивов и поездными диспет-
черами (ДНЦ), машинистами и дежурными по станции (ДСП)
и между машинистами встречных и вслед идущих поездов.
Этот вид связи содействует выполнению графика движения поез-
дов и является средством, повышающим безопасность движения.
Особое значение приобретает поездная радиосвязь при возникно-
вении неисправностей железнодорожных устройств и аварийных
ситуаций. В случае вынужденной остановки поезда на перегоне
машинист обязан немедленно сообщить об этом по радиоканалу
ДСП, а также машинистам других следующих по перегону
поездов.
Станционная радиосвязь (СРС) применяется для связи маши-
нистов маневровых и горочных локомотивов с ДСП, маневро-
выми диспетчерами, операторами горок и составителями поездов.
К этому виду связи относятся радиосвязь дежурных по
технической конторе со списчиками вагонов, связь осмотрщиков
вагонов и другие виды связи. Станционная радиосвязь
ускоряет процесс станционной работы, значительно повышает
эффективность использования подвижного состава (локомотивов
и вагонов).
Радиосвязь ремонтных подразделений обеспечивает оператив-
ную телефонную связь (РОРС) между руководителями работ и
механиками путевых машин, диспетчером фронта работ, сигнали-
стами, а также служит для оповещения персонала, работающего
на путях, о приближении поезда. Применение РОРС улучшает
условия труда, повышает безопасность работников.
Радиорелейная связь занимает важное место в системе тран-
спортной радиосвязи. Она используется для организации магист-
ральной, дорожной и отделенческой телефонной связи.
16. 2. Станционная радиосвязь
Станционной радиосвязью оборудуются железнодорожные
станции и сортировочные горки, на которых проводится обработ-
ка и формирование поездов. Станционную радиосвязь строят по
радиальному принципу с использованием одной частоты для не-
скольких радиостанций, образующих одну сеть радиосвязи,
которая обычно состоит из одной стационарной СР, нескольких
локомотивных ЛР и носимых HP радиостанций. Станционную
радиосвязь организуют в метровом диапазоне волн в полосе
частот 150,25—156 МГц.
202
дспс
Рис. 16.1. Организация станционной радиосвязи
Принцип организации станционной радиосвязи сортировочной
станции, включающей в себя горку Г, горловину формирова-
ния ГФ и парки: приема ПП, сортировки ПС и отправления ПО,
показан на рис. 16.1.
Маневровая радиосвязь организуется для связи маневрового
диспетчера (ДСП), станционного диспетчера (ДСЦС), старшего
помощника начальника станции (ДСПС), а также дежурного по
парку приема (ДСПП), формирования (ДСПФ), отправления
(ДСПО) с машинистами маневровых МЛ, хозяйственных и
возимых локомотивов.
При организации маневровой радиосвязи используется группо-
вой вызов машинистов локомотивов на одной вызывной частоте
1000 Гц и избирательный вызов стационарных радиостанций
СР: ДСПФ на частоте 1400 Гц, ДСЦС—700 Гц и СДПС —
2100 Гц. Руководитель маневровых работ вызывается машиниста-
ми локомотивов голосом без посылки вызова.
Все локомотивные радиостанции в исходном состоянии нахо-
дятся в режиме дежурного приема. Вызывная частота, посылае-
мая со стационарной радиостанции, воспринимается вызывными
устройствами всех локомотивных радиостанций и приемники
открываются на 10—15 с. За это время в громкоговорителях
прослушивается вызов требуемого машиниста. Вызываемый маши-
нист снимает микротелефон с пульта управления радиостанции,
при этом радиостанция переводится в режим приема и машинист
ведет переговоры. Остальные машинисты по истечении 10—15 с
не слышат дальнейших переговоров, так как при неснятых
микротелефонах радиостанции автоматически переходят в режим
дежурного приема.
203
Горочная радиосвязь предназначена для связи дежурных по
горке (ДСПГ) и операторов поста с машинистами горочных
локомотивов Г Л.
Особенность горочной радиосвязи состоит в том, что вызыв-
ные устройства выключаются — радиостанции переводятся в ре-
жим приема. Это определяется спецификой горочной работы,
когда при роспуске состава машинист должен быстро и четко
выполнять команды, передаваемые ДСПГ.
Для работников, занятых технологическим процессом обработ-
ки составов, организуют сети радиосвязи списчиков вагонов Сп
с операторами технических контор ОТК и осмотрщиков Осм с
пунктами технического осмотра ПТО.
При организации станционной радиосвязи применяются ста-
ционарные радиостанции ЖР-У-СС и локомотивные ЖР-У-ЛС.
16. 3. Поездная радиосвязь
Поездная радиосвязь (ПРС) предназначается для оператив-
ного управления движением поездов. Пользуясь радиосвязью,
поездной диспетчер ДНЦ может уточнить местонахождение поез-
да на перегоне, выяснить причины его задержки и проводить
необходимые мероприятия по введению в график опаздывающих
поездов. Дежурные по станции ДСП могут передавать маши-
нистам сообщения, обеспечивающие оперативность и безопасность
движения поезда на станции и прилегающих перегонах. Поездной
радиосвязью могут пользоваться локомотивный диспетчер и де-
журные по депо, что позволяет заблаговременно выяснять состоя-
ние локомотива, необходимость его ремонта, оперативно органи-
зовать подмену локомотивных бригад. Машинисты встречных
поездов могут оповещать друг друга о возникновении опасной
ситуации.
Поездную радиосвязь организуют по радиопроводному кана-
лу в симплексном режиме с использованием группового вызова.
Структурная схема ПРС приведена на рис. 16.2. Для ее организа-
ции на железнодорожных станциях в служебных помещениях
дежурных по станциям устанавливают стационарные радио-
станции СР, которые через блок радиопереходных уст-
ройств РППУ включают в канал поездной диспетчерской свя-
зи ПДС.
Для вызова машиниста ДНЦ нажимает кнопку «Радио» и с
помощью системы избирательного вызова подключает к линии
стационарную радиостанцию СР, вблизи которой находится
вызываемый локомотив. СР автоматически в течение 4 с передает
по радиоканалу сигнал группового вызова машинистов локомо-
204
Рис. 16.2. Схема организации ПРС
тивов. Этот сигнал слышит поездной диспетчер, что обеспечи-
вает контроль подключения радиостанции к линии и посылки
вызова локомотивам. После этого ДНЦ переводит СР в режим
«Передача» и голосом вызывает требуемого машиниста.
При приеме вызывного сигнала локомотивные радиостанции
переводятся в режим «Прием». Вызываемый машинист снимает
микротелефон и вступает в переговоры с ДНЦ. Для перевода
локомотивной радиостанции в режим «Передача» машинист на-
жимает тангеиту.
Для вызова поездного диспетчера машинист локомотива
нажимает кнопку «ДНЦ». При этом в течение 4 с по радиоканалу
передается вызывной сигнал частотой 700 Гц. Стационарная
радиостанция, принявшая этот сигнал, подключается к линии и
передает сигнал вызова поездному диспетчеру. Затем машинист
голосом вызывает ДНЦ.
Дежурный по станции может вызвать машиниста локомотива,
находящегося на прилегающих к станции перегонах, посылкой
по радиоканалу сигнала частотой 1000 Гц. Вхождение в связь и
ведение переговоров производятся в описанной выше последо-
вательности.
Все устройства избирательного подключения и дистанционного
управления вместе с радиостанцией размещают в специальном
шкафу радиопроводной связи ШРПС-62М.
Для организации радиоканала используются радиостанции
ЖР-ЗМ, работающие в диапазоне гектометровых волн 2 МГц.
Широкая электрификация железных дорог, увеличение мощностей
подвижного состава и скоростей движения привели к увели-
чению уровней радиопомех. Это определило выпуск радио-
станций ЖР-УК-СП, ЖР-УК-ЛП, обеспечивающих работу на
одном из двух каналов гектометрового диапазона волн и на
одном из трех каналов метрового диапазона волн (150 МГц).
205
16. 4. Система радиосвязи «Транспорт»
К железнодорожной радиосвязи в современных условиях
предъявляются очень высокие требования по надежности, устой-
чивости, достоверности, функциональным возможностям, расши-
рению сфер применения, удобству в эксплуатации и др. С учетом
всех этих требований разрабатывается система радиосвязи
«Транспорт», в основу которой положены унифицированные
радиосредства нового поколения с широким использованием
интегральных схем и микросборок. Применение синтезаторов
частоты, микропроцессорной и другой современной техники
позволяет существенно расширять функциональные возможности
радиостанций, сделать их многоканальными, обеспечить выбор
нужных рабочих частот и тем самым решить проблемы электро-
магнитной совместимости радиосредств на крупных станциях и
узлах.
Новые радиостанции наряду с телефонной связью будут
передавать дискретную информацию, обеспечивать контроль ос-
новных параметров системы.
В комплекс унифицированных средств радиосвязи «Транспорт»
входят станционная СРС, поездная ПРС и ремонтно-оператив-
ная радиосвязь РОРС.
Система «Транспорт» предполагает использование диапазона
метровых волн (150 МГц) для организации радиальных радио-
сетей СРС, ПРС и РОРС, а диапазоны гектометровых (2 МГц)
и дециметровых (330 МГц) волн — для линейных радиосетей
ПРС и РОРС.
Станционная радиосвязь включает в себя маневровую и
горочную радиосвязь, а также радиосвязь персонала, участвующе-
го в технологическом процессе обработки составов на железно-
дорожных станциях.
Для СРС разработаны радиостанции: стационарная РС-23,
возимая РВ-23, носимые радиостанции РН-12Б, носимые прием-
ники ПРМ-Н.
Радиосвязь осуществляется в режиме одно- или двухчастот-
ного симплекса в полосе 151,7—156 МГц на одной из 170 рабочих
частот.
Поездная радиосвязь (ПРС) включает в себя диспетчерскую
линейную радиосвязь и радиальную зонную радиосвязь машини-
стов поездных локомотивов с рассредоточенными по участку
работниками, обеспечивающими безопасность движения поездов.
Диспетчерская линейная радиосвязь может быть дуплексной с
индивидуальным вызовом машинистов или симплексной — с груп-
повым вызовом в зависимости от грузонапряженности участка.
Поездная дуплексная диспетчерская радиосвязь работает в ди-
апазоне дециметровых волн (330 МГц). Для ее организации
206
Рис. 16.3. Схема организации диспетчерской линейной радиосвязи «Транспорт
ПРС»
необходимо использовать четырехпроводную физическую цепь или
канал ТЧ (рис. 16.3, а). На станции, где находятся диспетчеры,
устанавливается распорядительная станция СР-1. Дуплексные
стационарные радиостанции устанавливаются на промежуточных
станциях и включаются в четырехпроводный канал шлейфом.
Стационарные радиостанции РС-1.1 работают в режиме не-
прерывного излучения сигнала на одной из трех чередующихся
частот /|, /\>, /з в полосе 343,0—343,4 МГц.
Поездные локомотивы оснащаются возимыми радиостанциями
РВ-1. Локомотивы, работающие на грузонапряженных направле-
ниях, будут оснащаться радиостанциями РВ-1.3 (150, 330 МГц),
а на второстепенных направлениях — РВ-1.1 (2, 150 МГц).
Некоторые локомотивы будут оборудованы радиостанцией РВ-1.3,
т. е. радиосвязь будет организовываться во всех трех диапазонах
(330, 150 и 2 МГц).
Возимые радиостанции РВ-1 принимают сигнал на одной из
этих частот (fh /2, /з), а передают на частоте f4. Наличие для
приема трех частот позволяет работать приемнику на той частоте,
на которой обеспечивается качество радиосвязи выше заданного.
Для исключения влияния радиосетей соседних диспетчерских
участков используются шесть групп рабочих частот.
На участках, где не может быть выделен четырехпроводный
канал, допускается ретрансляция сигнала (рис. 16.3, б). Ретранс-
ляционные пункты строятся с использованием двух стационарных
207
радиостанций, соединенных между собой четырехпроводной
линией связи. Они должны быть разнесены одна от другой в преде-
лах железнодорожной станции на расстояние не менее 800 м для
обеспечения электромагнитной совместимости ЭМС. Радиостанция
РС-1.2 состоит из радиостанции РС-1.1 и дополнительного
приемника ПРМ-С/3 для приема ретранслируемых сигналов.
Ретрансляция сигналов от распорядительной станции СР-1
ведется на частотах /'2 и /'3. Эти частоты принимаются
приемниками радиостанций РС-1.3. Демодулированный сигнал с
выхода НЧ приемника РС-1.3 по линии связи поступает на вход
модулятора передатчика радиостанции РС-1.2. Высокочастотный
сигнал от возимой радиостанции РВ-1 на частоте /4 в общем
случае принимается приемниками радиостанций РС-1.2 ретрансля-
ционных пунктов. Принятый приемником сигнал радиостанции
РС-1.1, установленной в ретрансляционном пункте, после демоду-
ляции поступит на вход модулятора передатчика радиостанции
РС-1.3 и на частоте /5 передается в сторону распорядительной
станции и будет приниматься дополнительным приемником ПРМ-
С/3 радиостанции РС-1.2. На радиостанции РС-1.2 сработает
устройство автоматического выбора и в результате к линии связи
с радиостанцией РС-1.3 подключится НЧ-выход одного из прием-
ников ПРМ-С/3. Далее сигнал будет последовательно ретран-
слироваться в сторону распорядительной станции на частотах
соответственно и
Документирование всех переговоров, ведущихся в радиосети,
с фиксацией текущего времени осуществляется с помощью
магнитофона, который подключается к распорядительной станции
СР-1. Метки текущего времени, поступающие от датчика времени,
записываются параллельно с переговорами.
Симплексная ПРС работает так же, как ПРС с радиостанция-
ми ЖРУ (см. п. 16.3).
Зонные симплексные радиосети применяются для связи маши-
нистов поездных локомотивов с дежурными по станции, маши-
нистами других локомотивов, дежурными по переездам, а также
работниками, рассредоточенными по участку и обеспечивающими
поездную работу, безопасность движения, сохранность грузов,
обслуживание пассажиров. Организуются зонные радиосети в мет-
ровом диапазоне волн (160 МГц). Схема зонной связи поезд-
ного локомотива показана на рис. 16.4. Основные абоненты симплекс-
ной зонной радиосвязи, обеспечивающие поездную работу, исполь-
зуют рабочую частоту Д, единую в пределах диспетчерского
участка. Машинист поездного локомотива, находясь в соответст-
вующей зоне, может вызвать дежурного по станции, два раза
нажав на кнопку ДСП-1. Для вызова машинистов локомотивов
встречного или вслед идущего поезда два раза нажимается
кнопка ТЧМ.
208
209
дни
ДСП-2
ДСЦ
ОСТ
БРГ
ОХР
Депо
1000 Гц 1400 Гц
Наневровыи
диспетчер
Дежурный
по станции
Четное направ-
_ пение ।------
1/ОООГц I 1/400 Гц
— 2,5с ------------1 2,5с
Р----5>5с -----*
Режим „ Остановка”
Пульт
локомотивной радиостанции
Нечетное направ-
ление —
5,5с
тчм
ДСП-1
РВ-1 -
___________ и. Вагон начальника
п| □□□□□□□□ пассажирского поезда
рв-^\
so
fn
РЕП
у| Руководитель
* работ
РН-1
Сигналист
+^и400 rui__
) РН-2
Охранник
Дежурный по депо
Дежурный
по станции
Дежурный по
переезду
Рис. 16.4. Схема зонной связи поездного локомотива
В купе начальника поезда предусматривается установка
возимой радиостанции РВ-2, работающей в режиме дежурного
приема на частоте fc. Начальник поезда имеет возможность
вызвать машиниста нажатием кнопки БРГ. При подходе поезда к
станции, где располагается локомотивное депо, машинист может
вызвать дежурного по депо, у которого устанавливается радио-
станция РС-3, работающая на частоте fh. Если поезд подходит к
месту производства ремонтных работ бригадами службы пути,
сигнализации и связи, энергохозяйства и др., машинист может
вызвать руководителя работ нажатием кнопки РЕМ. У руководи-
теля работ должна быть одна из типов носимых радиостанций
Р//-Е PH-4, РН-5.
На крупных станциях машинист имеет возможность установить
радиосвязь с маневровым диспетчером — кнопка ДСЦ. В радио-
сеть машиниста входит ряд абонентов, которые в свою очередь
имеют автономные радиосети, обеспечивающие эксплуатационную
и ремонтную работу в различных хозяйствах железнодорожного
транспорта.
Ремонтно-оперативная радиосвязь РОРС включает в себя дис-
петчерскую линейную постоянно действующую радиосвязь, диспет-
черскую линейную временную ремонтную радиосвязь, радиосвязь
внутри фронта работ и служебную ремонтно-оперативную радио-
связь. Организация диспетчерской линейной постоянно действую-
щей радиосвязи аналогична организации этого вида радиосвязи
в системе ПРС.
Для организации временной диспетчерской ремонтной радио-
связи в районе проведения работ временно включается в провод-
ной канал стационарная радиостанция РС-4. Диспетчеру устанав-
ливается распорядительная станция СР-2. Радиосвязь работает в
симплексном режиме с групповым вызовом. Управление радио-
станцией РС-4 осуществляется по проводному каналу сигналами
двухчастотного кода. У руководителей ремонтных работ должны
быть переносные или носимые радиостанции.
Радиосвязь внутри фронта работ организуется в симплексном
режиме с групповым вызовом. Абонентам выделяются носимые
радиостанции РН-12 или РН-4.
16. 5. Радиорелейная связь
Радиорелейные линии связи на железнодорожном транспорте
применяются для организации магистральной, дорожной и
отделенческой телефонной связи, передачи данных и других сооб-
щений. Радиорелейная связь осуществляется с помощью радио-
линии (РРЛ). содержащей несколько приемно-передающих радио-
станций, устанавливаемых на расстояниях прямой видимости
210
между антеннами (рис. 16.5). Высота подъема антенны зависит
от рельефа местности и особенностей распространения радио-
волн. На РРЛ железнодорожного транспорта высота подъема
антенны не превышает 80 м, а расстояние между соседними
станциями составляет 30—65 км.
На оконечной передающей станции происходит преобразование
группового электрического сигнала или телевизионного сигнала
в радиоволны, которые излучаются антенной в виде остронаправ-
ленного луча. Промежуточные ретрансляционные станции при-
нимают сигналы от предыдущей станции, усиливают их и передают
в направлении следующей станции. На оконечной приемной стан-
ции радиосигнал преобразуется в первоначальный информацион-
ный сигнал.
Аппаратура разделения каналов в сочетании с приемо-пере-
дающей радиоаппаратурой РРЛ образуют широкополосный тракт
или ствол связи. Для увеличения пропускной способности РРЛ
и повышения их экономической эффективности на линиях органи-
зуют несколько параллельно работающих радиостволов.
Аппаратура смежных стволов работает на различных несущих
частотах, но на общие антенны. На современных линиях органи-
зуют до шести — восьми стволов, используемых для многоканаль-
ной телефонной связи, телевидения, резервирования и т. д. По
пропускной способности различают РРЛ большой емкости с чис-
лом каналов тональной частоты (ТЧ) в стволе от 600 до 2700,
средней емкости с числом каналов ТЧ в стволе от 60 до 600 и
малоканальных от 6 до 60 каналов.
Для передачи в одном стволе большего числа каналов ТЧ
используются частотные ЧРК и временные ВРК методы разделе-
ния каналов. Применение ЧРК позволяет применять типовую
аппаратуру каналообразования.
Структурная схема оконечного оборудования одного телефон-
ного ствола показана на рис. 16.6. По абонентским линиям Аб.Л
речевые сигналы ТЧ проходят междугородную телефонную стан-
21 1
МГр Тр-т
б б. Л ЛЧРКI Лт/ ГУ уСУ UF прд
jr—.J I ' 1
МТС-
Служебные
сигналы
W
А Тр-т
jyl/2/7 АГ UF
ПС
Телефонныи, стдол
[У/7 ZF Яг/ЛЧРК Л б. Л
&СГр
----Слу жебные
сигналы
G
I
Рис. 16.6. Структурная схема оконечного оборудования одного ствола РРД
цию МТС и поступают на аппаратуру каналообразования
АЧРК, где формируется групповой многоканальный сигнал
Л/!р. Групповой сигнал после усиления усилителем ГУ и объеди-
нения его со служебными сигналами поступает в радиопередат-
чик, содержащий преобразователь UF, который обеспечивает пре-
образование группового сигнала в радиосигнал. Энергия радио-
частотных колебаний антенной W передатчика преобразуется в
радиоволны. На приемной станции происходит обратное преобра-
зование.
В радиорелейных системах передачи используются несколько
типов аппаратуры Р-600 и ее модификацией (Р-600, Р-600М,
Р-600-2М, «Рассвет-2», «Восход», «Восход-М»).
Дальнейшее совершенствование существующих систем требует
создания комплекса аппаратуры, обеспечивающего построение
высоконадежных, экономически целесообразных систем. Этим тре-
бованиям отвечает разработанный комплекс унифицированных
систем «Курс», состоящий из четырех систем связи, работающих
на частотах 2, 4, 6 и 8 МГц с соответствующим наименованием
«Курс-2М», «Курс-4», «Курс-6», «Курс-8».
16. 6. Применение телевидения
на железнодорожном транспорте
В настоящее время определились основные направления ис-
пользования телевидения на железнодорожном транспорте.
Применение телевидения для обзора сортировочного парка
дежурным по горке при роспуске и формировании поездов
повышает оперативность его работы, сокращает время обработ-
ки составов, позволяет эффективнее использовать пути парка и
повышает безопасность обслуживающего персонала.
Телевизионный обзор станции дает возможность маневровому
диспетчеру или дежурному по станции контролировать выпол-
нение команд машинистом маневрового локомотива, переданных
с помощью радиосвязи и громкоговорящей установки.
Визуальная информация с горловин станции позволяет дежур-
ному по станции быстро определить прохождение поездом предель-
212
кого столбика. На крупных пассажирских станциях с помощью
телевизионных установок можно обеспечить контроль процесса
продажи билетов, подготовки составов, загрузки почтового и
багажного вагонов, своевременной посадки пассажиров, т. е. спо-
собствует лучшей организации обслуживания пассажиров.
Наблюдение за правильной технологией производства работ в
локомотивных и вагонных депо, на погрузочно-разгрузочных
площадках, складах способствует повышению качества выпол-
няемых работ, повышает производительность и безопасность
труда.
Применяемые для этого промышленные телевизионные уста-
новки ПТУ состоят из передающей и приемной частей. Передаю-
щая часть предназначена для преобразования оптического
изображения объекта в электрические сигналы и состоит из пере-
дающей камеры и вспомогательных блоков. Приемная часть
предназначена для преобразования видеосигнала в изображение
объекта на экране и состоит из одного или нескольких
телевизоров, а также вспомогательных блоков.
РАЗДЕЛ 6
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ
И ЭЛЕКТРОЧАСОВОЕ ХОЗЯЙСТВО
Глава 17
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ
17. 1. Оповещающие устройства
На железнодорожном транспорте применяются следующие ви-
ды электрической сигнализации: водокачальная, предназначенная
для контроля уровня воды в резервуарах; пожарная — для пода-
чи сигнала о возникшей опасности пожара и тревожная, приме-
няемая на важных объектах с целью подачи сигнала о появившей-
ся тревожной ситуации. Кроме того, электрическая сигнализация
применяется в пассажирских вагонах для вызова пассажирами
проводника, в больницах — для вызова больными медицинского
персонала, а также на производстве, в учреждениях и учебных
заведениях — для оповещения о начале, перерыве и конце работы
или занятий. В последнем варианте иногда электрическую сигнали-
зацию дополняют программным устройством, связанным с часами,
для автоматизации подачи сигналов в установленное рабочим
режимом и расписанием время.
В качестве оповещающего устройства применяются электри-
ческие звонки, гудки, ревуны. В необходимых случаях звуковые
сигналы дополняют лампочками, указывающими объект, с которо-
го поступил сигнал.
Электрические звонки подразделяют на звонки переменного
и постоянного тока. Принцип действия их рассмотрен в п. 1.4.
Гудки и ревуны — это мощные вызывные средства, работаю-
щие от переменного тока. Принцип их работы основан на воздейст-
вии электромагнита на стальную мембрану. Гудки применяют в
производственных помещениях, а ревуны — вне помещений, когда
нужно иметь мощный сигнал, резко отличающийся от шума окру-
жающей среды.
17. 2. Схемы электрической сигнализации
Электрическая сигнализация может быть построена с нормаль-
но разомкнутой и нормально замкнутой цепью, соединяющей
пусковую кнопку или другой вид датчика с приемником сигнала.
214
На рис. 17.1 показаны варианты схем для двусторонней пере-
дачи сигнала. На рис. 17.1, а источники питания необходимо
включать навстречу друг другу, чтобы не допустить короткое
замыкание в цепи при одновременном нажатии кнопок SB1 и SB2.
Эта схема двухпроводная, но требует два источника питания.
Схема (рис. 17.1, б) трехпроводная с одним источником питания.
В схеме (рис. 17.1, в) в качестве приемника сигнала в одной точке
применен телефон BF, работающий от генератора G, включаемого
кнопкой SB1.
Один из возможных вариантов построения электрической
сигнализации с нормально замкнутой цепью показан на рис. 17.2.
Здесь звонок включается контактом SK реле /< в цепи местной
батареи GBM. Контакт разомкнут, когда в обмотке реле про-
текает ток от линейной батареи GBJ1, и замыкается, когда нажа-
тием кнопки SB цепь реле размыкается. Из анализа схемы
видно, что звонок будет работать и в случае обрыва провода,
и при коротком замыкании в цепи реле. Схемы с нормально
замкнутой цепью применяют в таких ответственных видах сигнали-
зации, как пожарная и тревожная, где непрерывный контроль
исправности цепи имеет особенно важное значение.
Простейшая схема центрального пульта электрической сигна-
лизации для приема сигналов с нескольких направлений представ-
лена на рис. 17.3. При нажатии самовозвращающейся кнопки
SA1 замыкается цепь реле Д7. Реле, сработав, создает цепь
самоблокировки через контакт S/<7/ в обход кнопки, а контактами
Рис. 17.1. Схема включения приборов для двусторонней передачи сигналов
Рис. 17.2. Принципиальная схема
сигнализации с нормально замк-
нутой цепью
Рис. 17.3. Схема сигнализации со световыми
указателями
215
SK12 и SK13 замыкает цепи лампочки HL1 и общего звонка НА.
Аналогично работает реле К2 при нажатии кнопки SA2. Для прек-
ращения работы звонка и гашения лампочки нужно кратковремен-
но прервать цепь самоблокировки реле нажатием самовозвра-
щающейся кнопки SBC. При обрыве цепи питания реле отпускает
и размыкает все свои контакты. Реле и лампы могут получать
питание от одного или разных источников.
17. 3. Водокачальная сигнализация
В настоящее время изготовляют аппаратуру водокачальной
сигнализации, обеспечивающую, кроме подачи звукового и опти-
ческого сигналов, автоматический пуск и остановку насосных
агрегатов при крайних нижнем и верхнем уровнях воды в резер-
вуаре. Основными элементами этой аппаратуры является датчик
уровня и ячейка управления, соединенные однопроводной или
двухпроводной линией.
В комплект датчика (рис. 17.4) входит коромысло /, повора-
чивающееся на оси 4, переключатель на два фиксированных поло-
жения, закрытый герметизированным кожухом 3, противовес 2
и поплавок 6, подвешенный на тросе 5. Точки крепления троса
с поплавком на коромысле и противовеса выбирают таким образом,
чтобы при понижении уровня поплавок вращал коромысло по часо-
вой стрелке, а при повышении уровня — против часовой стрелки.
На рис. 17.5 приведена принципиальная электрическая схема
датчика поплавкового типа и упрощенная принципиальная схема
ячейки управления. Механическая связь коромысла с переключа-
телем датчика обеспечивает последовательность переключения его
контактов: контакт SL1 размы-
кается, а контакт SL2 замыка-
ется, когда уровень воды до-
стигает нижней границы; кон-
такт SL1 замыкается, а контакт
SL2 размыкается, когда уро-
вень воды достигает верхней
установленной границы. На
рассматриваемой схеме ячейки
управления состояние реле и
положение их контактов соот-
ветствуют замкнутым контак-
там SL1 датчика. При этом для
реле РЛ образуется замкнутая
цепь: зажим а трансформатора
Т, обмотка РЛ, диод VD4, кон-
такты реле рн 35—34, диод VD1,
216
Рис. 17.5. Упрощенная принципиальная схема водокачальной сигнализации
контакты SL1, земля, зажим б трансформатора Т. Цепь реле
PH тоже замкнута. Ток в обмотке РК отсутствует, так как
диод 1'Ш включен несогласованно с диодом VD1. При рас-
смотренном состоянии контактов реле РЛ и РК горит лампоч-
ка НРД «довольно» и лампочка HLC.
При замкнутых контактах SL2 и разомкнутых SL1 датчика ре-
ле РЛ отпускает, а реле РК срабатывает. В результате контакта-
ми рл 33—34 и рк 31—32 замыкается цепь реле РП. Последнее
своими контактами рп 22—23 подаст питание магнитному пуска-
телю У, с помощью которого включается электродвигатель
насосного агрегата. Вследствие переключения контактов рл 13—
14—15 и рк 13—14—15 погаснет лампочка HLJX, загорится лам-
почка HLK «качай» и будет продолжать гореть лампочка HLC.
Светящаяся лампочка HLC указывает на исправность линии меж-
ду датчиком и ячейкой управления. Электродвигатель насосного
агрегата будет остановлен, когда в переключателе датчика
разомкнется контакт SL2 и замкнется контакт SL1, так как при
этом реле РЛ, притянув якорь, а реле РК, отпустив якорь, разомк-
нут цепь реле РП, а последнее — цепь магнитного пускателя Y.
На схеме показаны нормально замкнутые контакты ар 33—34
и ар 51—52 аварийного реле АР, цепь которого не показана.
Это реле включается специальными датчиками, контролирующими
температуру подшипников насосного агрегата, давление в напор-
ной трубе и наличие питания в ячейке управления. При отклоне-
нии контролируемых параметров от норм во время работы насосно-
го агрегата или при потере питания основной ячейки аварийное
реле размыкает контакты в цепях реле РП и PH. Реле РП, отпустив
якорь, размыкает контактами рп 22—23 цепь магнитного пускате-
ля, а реле PH переключает линию датчика на резервную ячейку
управления РЯУ. В результате останавливается основной
насосный агрегат и вводится в действие резервный. О срабатыва-
нии аварийного реле оповещает звонок. Ячейка управления
217
имеет переключатель, с помощью которого осуществляется пере-
ход от автоматического к ручному управлению насосными агре-
гатами. Переключатель и оповестительный звонок на схеме не
показаны.
17. 4. Пожарная и тревожная сигнализация
Учитывая особо важное значение пожарной и тревожной сиг-
нализации, в их схемах применяют нормально замкнутые линей-
ные цепи. В качестве примера для уяснения принципа построения
пожарной сигнализации может служить станция (установка) типа
СД-10 емкостью на 10 лучей. Структура станции представлена
на рис. 17.6, где приняты такие обозначения: БП — блок питания
(выпрямитель); GB— аккумуляторная батарея; АРП — автомат
резервного питания; Пр — преобразователь постоянного тока в
переменный. Упрощенная принципиальная электрическая схема
станции приведена на рис. 17.7. Приборы схемы реагируют на
отклонения тока от номинального значения в сторону увеличения и
на прекращение тока в линейной цепи. Благодаря этому, кроме
сигнала о пожаре, установка подает сигналы о коротком замыка-
нии в линейной цепи и ее обрыве.
Сопротивление резисторов и напряжение на отдельных участ-
ках схемы подобраны так, что в нормальном режиме тиратроны
VLT1, VLT2, VLT3 типа МТХ-90-Ц и неоновые лампы VL1, VL2
(до VL10) типа ТН-0,2 не горят. Для поддержания постоянства
режима питания лучей применены стабилизаторы напряжения,
собранные по параметрической схеме, с применением стаби-
литронов типа СПП-Е и ограничительных резисторов. На рис.
17.7 показаны стабилитроны VDL1 и VDL2, относящиеся к
VDL3 и VDL4, относящиеся к
цепи питания тиратрона VLT3.
Последние два стабилитрона
одновременно выполняют роль
делителя напряжения. Ограни-
чительный резистор R3
(4,7 кОм) для названных стаби-
лизаторов является общим.
Рассмотрим режим работы
приборов луча /. Они питаются
по цепи: плюс R3, Л1, извеща-
тель И1, Л'1, параллельные
ветви между точками в — г, ми-
нус. В указанной цепи резисто-
ры R13 (56 кОм) и R14 (51 кОм)
играют роль делителя напряже-
лучам
и 3 и стабилитроны
Избеица тела
Лучебые комплекты
1 I 2 I I 10
часть схемы пульта
□О
| 6П I-------<
j \рп I
Рис. 17.6. Структурная схема пожарной
сигнализации типа СД-10
218
Рис. 17.7. Упрощенная принципиальная схема установки пожарной сигнализации
ния, а резистор R15 (56 кОм) служит для обеспечения расчетного
значения сопротивления лучевого комплекта, равного примерно
37 кОм. Этим поддерживается требуемый режим питания извеща-
теля.
В нормальном режиме между точками в — г создается падение
напряжения t/BI ^80 В, и разность потенциалов на резисторе R13
оказывается недостаточной для зажигания лампы VLL
При возникновении пожара обшее сопротивление элементов,
входящих в схему извещателя И1, уменьшается, вследствие чего
ток в рассмотренной цепи луча, в том числе в резисторах R13 и
R14, увеличивается. Это приводит к повышению напряжения на
резисторе R13 до значения, достаточного для зажигания лампы
VL1 (при срабатывании извещателя URi ^200 В). Диод VD1 вклю-
чен так, что делители напряжения R1 (5,1 МОм) — R2 (1 МОм)
и Rl 1 (1,8 МОм) — R12 (1 МОм) находятся постоянно под напря-
жением, примерно равным UBr (меньше на величину потерь на
диоде). Возрастание напряжения (7ВГ до 200 В приводит к повы-
шению напряжения на упомянутых делителях до порога зажигания
тиратрона VLT3. Тиратрон VLT1 еще не срабатывает, так как раз-
ность потенциалов на его электродах несколько иная. Одновремен-
но с зажиганием тиратрона VLT3 срабатывает реле Р2, которое
своими контактами включает звонок (на схеме цепь звонка не
показана). На лицевой панели пульта зажженный тиратрон VLT3
подсвечивает надпись «Пожар», а неоновая лампа VL1 —
надпись, относящуюся к первому лучу.
Напряжение, подводимое к тиратрону VLT2 через разделитель-
ные диоды VD2, VD4 и т. д., являющееся частью падения
219
напряжения между точками а — в (UaB), а — e(Uac) и т. д., как при
нормальном режиме, так и при пожаре недостаточно для зажига-
ния тиратрона VLT2. Его можно зажечь увеличением разности
потенциалов на резисторе R7 (т. е. увеличением потенциала сетки
тиратрона VLT2) или повышением одного из напряжений UaR,
Uac и т. д.
При коротком замыкании в линейной части цепи луча / ток
лучевого комплекта достигает несколько большего значения, неже-
ли при пожаре. Поэтому напряжение URr возрастает до 300 В, что
достаточно для зажигания тиратрона VLT1. Увеличившийся ток
в резисторе R7 поднимает потенциал на сетке тиратрона VLT2
до уровня, достаточного для его зажигания. При коротком
замыкании линейной цепи луча / потенциал точки в приближается
к потенциалу точки а, т. е. С/ав~0. Тиратрон VLT2 зажигается по
цепи через разделительный диод VD4 и параллельные цепи подоб-
ных диодов других лучей, не показанных на схеме. Свечение
тиратрона VLT2 свидетельствует о возникновении повреждения
линейной цепи луча. Поврежденный луч отмечается светящейся
неоновой лампочкой, в рассматриваемом случае VL1. С появле-
нием тока в цепи тиратрона VLT2 срабатывает реле Р1. Оно
включает цепь аварийного звукового сигнала (на схеме не по-
казано). Чтобы исключить ложное появление сигнала о пожаре,
в цепь тиратрона VLT3 введен контакт реле Р/, размыкающий
эту цепь. До момента размыкания контакта Р1 тиратрон VLT3 не
успевает зажечься благодаря наличию конденсатора С, замед-
ляющего нарастание потенциала на сетке тиратрона.
При обрыве одного из проводов линейного участка луча / в
лучевом комплекте между точками в — г ток на мгновение прек-
ращается, благодаря чему отрицательный потенциал точки г через
разделительный диод VD2 сообщается катоду тиратрона VLT2.
Такое повышение разности потенциалов на тиратроне становится
достаточным для его зажигания. Вновь появившийся при этом
ток между точками в — г лучевого комплекта обеспечивает
необходимую величину напряжения URV для зажигания лампы
VL1. Одновременно в цепи тиратрона срабатывает реле Р1.
Такие же процессы происходят в остальных лучевых комплектах
и общей части схемы станции при поступлении сигналов о
пожаре или повреждении луча.
Принципиальная электрическая схема комбинированного изве-
щателя типа КИ-1, рассчитанного для работы совместно со
станцией типа СД-10, представлена на рис. 17.8. Этот извещатель
имеет два чувствительных элемента (датчика): ионизационную
камеру VL, фиксирующую появление дыма, и термочувствитель-
ные диоды VD1, VD2, VD3, реагирующие на повышение темпера-
туры.
220
Источником ионизации в ка-
мере является радиоактивный пре-
парат «Плутоний 239», испускаю-
щий а-лучи, ионизирующие воз-
дух, находящийся в камере. За-
ряженные частицы создают оп-
ределенную проводимость возду-
ха, поэтому по цепи делителя
напряжения Л/ ( + ) R6, VL, R5,
R9, Л'1 (—) проходит ток,
поступающий по линейной цепи от
станции. В нормальном режиме
напряжение, снимаемое с нижнего
плеча делителя, недостаточно для
зажигания тиратрона VT типа
ТХПГ. Дым, проникая в камеру,
усиленно поглощает а-лучи. В ре-
зультате повышается сопротивление
Рис. 17.8. Принципиальная схема из-
вещателя типа КИ-1 пожарной сиг-
нализации
воздуха в камере VL, а сле-
довательно, повышается напряжение между точками ж — е, по-
даваемое на сетку тиратрона, и зажигается тиратрон. Известно,
что сопротивление светящегося тиратрона имеет сравнительно не-
большое значение, поэтому входное сопротивление извещателя в
целом ощутимо снижается, благодаря чему на центральной стан-
ции появляется сигнал о пожаре.
При повышении температуры уменьшается сопротивление
цепочки делителя между точками б — ди. как следствие, возра-
стает напряжение на резисторе R5 и, следовательно, потенциал на
управляющей сетке тиратрона до величины, обеспечивающей
его зажигание.
Конденсаторы С1 и С2 защищают схему от срабатывания при
случайных кратковременных изменениях напряжения на эле-
ментах схемы.
Рассмотренный тип пожарной сигнализации рекомендован к
применению на постах электрической централизации.
В качестве датчиков в извещателях пожарной сигнализации,
кроме описанных, можно использовать фоторезисторы, термо-
резисторы и термопары. Извещатели могут быть соединены со
специальными пожарными батареями, имеющими электромехани-
ческий пуск. Эти батареи при появлении сигнала о пожаре запол-
няют помещение огнегасительными средствами.
Станция СД-10 может быть использована и для тревожной
сигнализации. Только в схемах извещателей в этом случае при-
меняются датчики, реагирующие на разрыв, замыкание или изме-
нение емкости участка цепи, и другие датчики.
Глава 18
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЧАСЫ
18. 1. Электрочасовая установка.
Первичные электрические часы
Электрические часы по сравнению с механическими имеют
более простой механизм, они работают в различных температурных
условиях, дешевле механических и уход за ними проще. Благода-
ря указанным преимуществам электрические часы получили боль-
шое распространение на железнодорожном транспорте. Их приме-
няют в служебных помещениях, на вокзалах, сортировочных
горках, а также на путях приема и отправления поездов.
В состав электрочасовой установки входят первичные часы
и вторичные часы, включенные в линию. Для передвижения
стрелок вторичных часов первичные часы каждую минуту посы-
лают чередующиеся направлением импульсы тока от аккумуля-
торной батареи напряжением 24 В.
В настоящее время применяют часы с бесконтактным электро-
магнитным приводом маятника. Незатухающие колебания маятни-
ка (осциллятора) в этих часах поддерживаются с помощью дви-
жущего электромагнита. Импульсы в электромагнит подаются
с помощью бесконтактной электрической схемы, построенной на
транзисторах. Импульсы тока в движущий электромагнит посту-
пают через строго определенные промежутки времени при прибли-
жении маятника к электромагниту. Стрелки первичных часов пере-
двигаются шаговым механизмом, который механической связи с
маятником не имеет. Шаговым механизмом управляет та же элект-
рическая схема, которая, кроме импульсов, посылаемых в движу-
щий элекромагнит, формирует импульсы для работы шагового ме-
ханизма.
Для примера, рассмотрим электрическую схему первичных ча-
сов типа П-3 (рис. 18.1). Транзистор VT3 работает в генератор-
ном режиме. Его колебательный контур состоит из конденсатора
СЗ и двух индуктивно связанных катушек L1 и L2, посредством
которых осуществляется положительная обратная связь. На
маятнике укреплена алюминиевая пластинка ЭК. Когда при ко-
лебаниях маятника пластинка проходит в зазоре между катушка-
ми, она действует, как экран, и прерывает обратную связь между
ними.
Падение напряжения, создаваемое постоянной составляющей
на сопротивлении катушки L2, недостаточно для того, чтобы
открыть транзистор VT3. Он открывается только при наличии
на этой катушке напряжения обратной связи, когда его направле-
ние совпадает с направлением, указанным на схеме стрелкой.
222
Поэтому низкочастотные колебания, создаваемые генератором,
имеют пульсирующий характер и возникают только при отсутст-
вии экранирующей пластинки в зазоре между катушками.
В тот момент, когда экран прекращает генерацию импульсов,
конденсатор С4 заряжается от источника питания напряжением
24 В по цепи через сопротивление R2 и R1. При отсутствии
экрана генерируемые односторонние импульсы разряжают конден-
сатор С4.
Напряжение, снимаемое во время его заряда с сопротивления
R2, открывает транзистор VT2, в результате чего образуется цепь:
Д-24 В, R4, VT2, С5, R3, —24 В, по которой заряжается
конденсатор С5. Когда заряд конденсатора С4 прекратится, тран-
зистор VT2 закрывается, а конденсатор С5 разряжается на обмот-
ку движущего электромагнита УД, вследствие чего электромагнит
сообщает маятнику очередной движущий импульс.
Диод VD5 устраняет воздействие на транзистор VT2 электро-
движущей силы самоиндукции катушки электромагнита при
прекращении тока в цепи. Чтобы движущий импульс, сообщаемый
маятнику, не зависел от величины напряжения источника пита-
ния, в схему включен диод VD7 типа Д-808, обеспечивающий
стабилизацию напряжения.
Кратковременные импульсы, управляющие шаговым двигате-
лем первичных часов, создаются за счет заряда и разряда конден-
саторов С1 и С2. Во время нахождения экрана в зазоре между
катушками суммарный ток заряда конденсатора С2 и разряда
конденсатора С1 будет протекать через обмотку шагового двига-
теля Лощл от точки / к точке 2 и далее через эмиттер и коллектор
Рис. 18.1. Принципиальная схема первичных электрических часов тина П-3
223
'транзистора VT1 к точке—24 В. Когда экран находится вне
зазора, суммарный ток разряда конденсатора С2 и заряда конден-
сатора С1 будет протекать по цепи: 4-24 В, эмиттер-коллектор
транзистора VT3, LI, VD6, ЛОщд (в обратном направлении),
далее к С2 и по другой ветви к С/,— 24 В. Снимаемое при этом
с диода VD6 напряжение закрывает транзистор VT1.
Шаговый двигатель через систему передаточных шестеренок
управляет движением секундной, минутной и часовой стрелок и,
кроме того, вращает коммутационный диск Д. Совершая полный
оборот за 2 мин, диск, воздействуя поочередно на левую и правую
группы контактов, обеспечивает посылку знакопеременных им-
пульсов в линию. Конденсаторы С5, С6 совместно с диодами
VD2 и VD3 включены в схему для устранения искрообразова-
ния на контактных пружинах.
Для подгонки вторичных часов в рассматриваемой схеме
предусмотрен подгоночный ключ, который на схеме не показан.
18. 2. Вторичные электрические часы
Имеющиеся в эксплуатации и вновь изготовляемые движущие
механизмы вторичных часов, отличаясь конструктивно, имеют
общий принцип работы, основанный на воздействии знакопере-
менного магнитного поля электромагнита на поляризованный
якорь.
Для примера рассмотрим действие наиболее распространенно-
го механизма типа 176М, принцип устройства которого показан
на рис. 18.2. Якорь механизма, вращающийся на оси /, состоит из
Рис. 18.2. Кинематическая схема меха-
низма вторичных часов типа 176М
постоянного стержневого маг-
нита 2, на концы которого наса-
жены два стальных диска 3 и 6.
Необходимо иметь в виду, что
механизм на рисунке представ-
лен схематически, в натуре раз-
меры обоих дисков одинаковы.
Каждый диск имеет по шесть
зубьев. От сердечника электро-
магнита отходят четыре полюс-
ных наконечника 4, 5, 7 и 8, ох-
ватывающих диски с двух сто-
рон. При отсутствии тока в об-
мотке электромагнита в одних
полюсных наконечниках высту-
пы находятся против зубьев на
дисках, а в других — против
впадин между зубьями. В поло-
224
жении на рассматриваемом рисунке якорь фиксируется преобла-
дающим магнитным потоком, проходящим по пути полюс N, зубья
//, ///, диска 3, полюсный наконечник 7, сердечник электромагнита
9, полюсный наконечник 5, зубья /, VI диска 6, полюс S. Магнитные
потоки, протекающие по другим путям, ослаблены большим маг-
нитным сопротивлением воздушных зазоров между выступами
полюсных наконечников и дисками. Поэтому они изменить поло-
жение якоря не могут.
Когда в обмотку электромагнита поступит ток такого направ-
ления, что полюсные наконечники 7 и 8 приобретут северную, а
наконечники 4 и 5— южную полярность, между полюсными нако-
нечниками 5 и 7, и соответствующими дисками возникнут оттал-
кивающие силы, а между наконечниками 4, 8 и соответствующими
дисками — силы притяжения. Якорь повернется на угол 30° в
направлении, указанном стрелкой. В новом положении после прек-
ращения тока якорь будет удерживаться преобладающим магнит-
ным потоком от полюса /V к полюсу S через полюсные наконеч-
ники 4 и 8, выступы которых теперь будут расположены напротив
зубьев. Для последующего поворота якоря на угол 30° необходимо
в обмотку электромагнита направить ток противоположного
направления. Далее процесс повторяется. Вращение якоря с по-
мощью передаточного механизма сообщается стрелкам. Вращаю-
щий момент, создаваемый механизмом, позволяет применять его
в часах с диаметром циферблата до 40 см.
На основе рассмотренного механизма типа 176М изготовля-
ются вторичные часы, предназначенные для установки как
внутри помещения, так и на открытом воздухе. По внешнему
оформлению циферблаты и корпусы вторичных часов бывают круг-
лой, квадратной или многоугольной формы. Для внутренней
установки вторичные часы изготовляются с односторонним ци-
ферблатом, а для наружной могут иметь две модификации:
одностороннюю и двустороннюю.
Благодаря простоте конструкции вторичные электрические
часы малочувствительны к вибрациям. Они надежно работают
при повышенной влажности и при резких колебаниях температуры.
Механизмы вторичных электрических часов имеют небольшое ко-
личество деталей и конструктивно просты. Надзор за ними ведет
персонал, обслуживающий устройства автоматики, телемеханики
и связи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бартновский А. А., Козин В. О., Мельничук В. М.
Транспортная связь. Мл Транспорт, 1982. 223 с.
2. Волков В. М., Кудряшов В. А. Проводная связь на железно-
дорожном транспорте. М.: Транспорт, 1986 328 с.
3. Борцов Д. В.. Борисов Б. Б., Тарасенко И. К. Телеграфия
и передача данных на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1985. 394 с.
4. Маслюков О. А., Савушкин А. К. Устройство, ремонт и
обслуживание средств проводной связи на железнодорожном транспорте.— 4-е из-
дание, перераб. и доп. Мл Высшая школа, 1986. 303 с.
5. С а харчу к С. И., Зелигер Н. Б. Электронные телеграфные
аппараты. М.: Радио и связь, 1986. 143 с.
6. Твердое Б. И., Оксман М. И., Сиваков В. Т. Телеграфная
и факсимильная аппаратура. Мл Радио и связь, 1986. 247 с.
7. П о п о в П. А. Теория связи по проводам. М.: Связь, 1978. 268 с.
8. Худо в В. Н. Избирательная телефонная связь на железнодорожном
транспорте.—2-е изд., перераб. и доп. Мл Транспорт, 1981. 247 с.
9. Алешин В. С., Деарт В. Ю., Курочкин А. Н. Коммутацион-
ные станции документальной электросвязи. Мл Радио и связь, 1983, 200 с.
10. Т ю р и н В. Л., Листов В. Н., Дьяков Д. В. Многоканальная
связь на железнодорожном транспорте. Мл Транспорт, 1980. 546 с.
11. Ва ванов Ю. В., Васильев В. К., Тропки н С. Н. Станцион-
ная и поездная радиосвязь. 3-е изд., перераб. и доп. Мл Транспорт, 1986. 303 с.
12. Ваванов Ю. В. Технологическая железнодорожная радиосвязь.
М.: Транспорт, 1985. 182 с.
13. Маслюков О. А., Савушкин А. К. Устройство, ремонт п обслу-
живание средств радиосвязи на железнодорожном транспорте. 2-е изд., перераб.
и доп. Мл Высшая школа. 1987. 318 с.
14. Могилевский М. М., Анохина И. Д., Горев да Н. И. Об-
щая радиотехника. Мл Высшая школа, 1985. 287 с.
15. Казанкина Т. П. Радиосвязь на железнодорожном транспорте.
2-е изд., перераб. и доп. Мл. Транспорт, 1982. 263 с.
16. Изюмов Н. М., Линде Д. П. Основы радиотехники. 4-е изд. перераб. и
доп. М.: Радио и связь, 1983. 376 с.
17. Л у то в М. Ф., Жарков М. А., Юнаков П. А. Квазиэлектрон-
ные и электронные АТС. 2-е изд., перераб. и доп. Мл. Радио и связь, 1988. 264 с.
18. Системы электросвязи/В. П. Шувалов, Г. П. Катунин, Б. И. Крук и др.;
Под ред. В. П. Шувалова. М.: Радио и связь, 1987. 512 с.
19. Коммутатор технологической связи/И. А. Здоровцов, И. Д. Блиндер,
В. С. Гаврикова, А. В. Федосов//Автоматика, телемеханика и связь. 1985. № 9.
С. 3--6.
20. Коммутатор технологической связи/И. Д. Блиндер. И. А. Серов, В. С. Гав-
рикова, А. В. Федосов//Автоматика, телемеханика и связь. 1986. № 12. С. 3—7.
226
21. Радиосети станционной радиосвязи «Транспорт-СРС»/Ю. В. Ваванов,
В. Н. Зыков, Л. В. Рогозпна//Автоматика, телемеханика и связь. 1985. № 9. С. 11
14.
22. Волков В. М., Дюфур С. Л., Лебединский А. К. Теле-
фонная связь на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1984. 455 с.
23. Жеребцов И. П. Радиотехника. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Связь,
1965. 646 с.
24. Давыдовский В. М. Телефония и специальные железнодорож-
ные коммутаторы. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1982. 177 с.
25. Новиков В. А., Багуц В. II., Тюрин В. Л. Многоканальная
связь на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1982 324 с.
26. Косенко С. С. Железнодорожная связь: состояние и перспективы//
Железнодорожный транспорт, 1987. № 6. С. 37—39.
27. Анпилов М. В. Телефонная оперативно-технологическая связь
в системах управления технологическими процессами//Автоматика, телемехани-
ка и связь. 1987. № 9. С. 35 38.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ........................................................... 3
РАЗДЕЛ 1
МЕСТНАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ
Глава 1 . Телефонные аппараты общего пользования
1Д. Принцип телефонной передачи и ее качественные показатели .... 6
1.2. Элекроакустические преобразователи............................. 7
1.3. Включение разговорных приборов................................ 12
1.4. Приборы и детали телефонных аппаратов......................... 16
1.5. Типы телефонных аппаратов..................................... 23
1.6. Схемы включения телефонных аппаратов.......................... 29
Глава 2 . Телефонные коммутаторы общего пользования
2.1. Организация местной телефонной связи.......................... 31
2.2. Телефонные коммутаторы и их основные приборы.................. 32
Глава 3. Автоматические телефонные станции
3.1. Системы АТС и их классификация................................ 39
3.2. АТС декадно-шаговой системы................................... 40
3.3. Координатные АТС.............................................. 44
3.4. АТС квазиэлектронной и электронной систем..................... 49
РАЗДЕЛ 2
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СВЯЗИ ПО ПРОВОДАМ.
МНОГОКАНАЛЬНАЯ СВЯЗЬ
Глава 4 . Параметры линий связи и способы увеличения
дальности телефонирования
4.1. Параметры воздушных и кабельных линий связи................... 52
4.2. Уровни передачи. Дальность передачи информации по каналам связи 57
4.3. Защита цепей связи от взаимного электромагнитного влияния .... 58
4.4. Способы увеличения дальности телефонирования. Двусторонние усили-
тели ............................................................. 60
Глава 5. Основы многоканальной телефонной связи
5.1. Методы уплотнения цепей связи и основные элементы аппаратуры . . 63
5.2. Принцип построения систем передачи с частотным разделением каналов
(ЧРК)........................................................... 72
5.3. Системы передачи для уплотнения воздушных линий связи......... 75
5.4. Системы передачи по симметричным кабелям .................... 83
5.5. Построение цифровых систем передачи........................... 96
228
Глава 6. Организация междугородной связи
6.1. Построение сети магистральной и дорожной связи.................. 99
6.2. Общие сведения о линейно-аппаратном цехе....................... 101
РАЗДЕЛ 3
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ
НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Глава 7 . Основы техники технологической телефонной связи
7.1. Виды технологической телефонной связи.......................... 103
7.2. Организация технологической связи с тональным избирательным вызо-
вом ................................................................ 104
7.3. Устройства для передачи и приема избирательного вызова .... 106
Глава 8. Диспетчерские избирательные телефонные связи
8.1. Разновидности диспетчерских избирательных телефонных связей ... 111
8.2. Распорядительные станции диспетчерской связи................... 113
8.3. Аппаратура промежуточных пунктов диспетчерской связи........... 116
8.4. Способы увеличения дальности диспетчерской связи............... 121
8.5. Соединение двух смежных диспетчерских кругов между собой . . 124
Глава 9. Постанционная и линейно-путевая связь
9.1. Организация постанционной и линейно-путевой связи.............. 125
9.2. Аппаратура распорядительных станций и промежуточных пунктов по-
станционной связи............................................... 126
Глава 10. Дорожная распорядительная связь и связь совещаний
10.1. Организация дорожной распорядительной связи................... 129
10.2. Связь совещаний............................................... 132
Глава 11. Перегонная, поездная межстанционная и станционная
технологическая связь
11.1. Организация перегонной и межстанционной поездной связи ... 134
11.2. Станционная оперативная технологическая связь................. 137
11.3. Перспективы развития оперативно-технологической связи......... 142
РАЗДЕЛ 4
ТЕЛЕГРАФНАЯ СВЯЗЬ И ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ
Глава 12. Общие сведения о телеграфной связи
12.1. Телеграфная связь, способы телеграфирования и телеграфные коды . 149
12.2. Телеграфные элекромагниты и реле.............................. 151
12.3. Передача дискретной информации................................ 153
Глава 13 . Стартстопные телеграфные аппараты
13.1. Классификация телеграфных аппаратов........................... 153
13.2. Телеграфный ленточный аппарат СТА-М67......................... 155
13.3. Общие сведения об электронных телеграфных аппаратах .... 162
229
Глава 14 . Принцип частотного телеграфирования.
Организация телеграфной связи и передачи данных
14.1. Принцип частотного телеграфирования........................ 165
14.2. Организация телеграфной связи и передачи данных на железнодорож-
ном транспорте................................................... 166
14.3. Телеграфные станции........................................ 169
РАЗДЕЛ 5
РАДИОСВЯЗЬ
Глава 15. Общие сведения о радиосвязи
15.1. Принцип организации связи по радио......................... 173
15.2. Колебательные контуры и системы............................ 174
15.3. Антенны.................................................... 183
15.4. Распространение элекромагнитных волн....................... 188
15.5. Радиопередающие устройства................................. 190
15.6. Радиоприемные устройства................................... 195
15 7. Защита радиоприема от помех............................ 200
Глава 16. Железнодорожная радиосвязь
16.1. Области применения радиосвязи.............................. 201
16.2. Станционная радиосвязь......................................202
16.3. Поездная радиосвязь.........................................204
16.4. Система радиосвязи «Транспорт»..............................206
16.5. Радиорелейная связь........................................ 210
16.6. Применение телевидения на железнодорожном транспорте .... 212
РАЗДЕЛ 6
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ И ЭЛЕКТРОЧАСОВОЕ ХОЗЯЙСТВО
Глава 17. Электрическая сигнализация
17.1. Оповещающие устройства..................................... 214
17.2. Схемы электрической сигнализации........................... 214
17.3. Водокачальная сигнализация................................. 216
17.4. Пожарная и тревожная сигнализация.......................... 218
Глава 18 . Электрические часы
18.1. Электрочасовая установка. Первичные электрические часы .... 222
18.2. Вторичные электрические часы............................... 224
Список литературы.................................................226
Учебник
МЕЛЬНИЧУК ВЛАДИМИР МИХАИЛОВИЧ
ТАРАСЕНКО ИВАН КУЗЬМИЧ
ТРАНСПОРТНАЯ СВЯЗЬ
Технический редактор Н. Д. Муравьева
Корректор-вычитчик Е. /4. Котляр
Корректор Н. Е. Рыдзинская
И Б № 3922
Сдано в набор 14.04.89. Подписано в печать 03.01.90 Т-05701. Формат 60X88'/h..
Бум. офс. № 1. Гарнитура литературная. Офсетная печать. Усл. нем. л. 14,21 Усл. кр.-отт.
14,21. Уч.-изд. л. 14,91. Тираж 10 000 экз. Заказ 2082. Цена 75 коп. Изд. № 1-1-2/G-5 № 4447
Ордена «Знак Почета» издательство «ТРАНСПОРТ», 103064, Москва, Басманный туп., 6а
Московская типография № 4 Государственного комитета СССР по печати
12904 1, Москва, Б. Переяславская, 46.