Проектирование аналоговых систем передач

    При проектировании систем с большим  числом каналов возникает необходимость  в формировании вторичных, третичных  и т. д. групп.

    Вторичная группа формируется из пяти первичных  групп. Границы спектра основной вторичной группы 312÷552 кГц, ширина полосы 240 кГц.

    Прямой  порядок следования первичных групп  во вторичной образуется путем преобразования пяти первичных групп несущими частотами

,

 где  - номер первичной группы во вторичной.

    Третичная группа формируется из пяти вторичных  групп. Границы спектра основной третичной группы 812÷2044 кГц. Ширина полосы частот 1232 кГц. Интервал частот между несущими, с помощью которых вторичные группы преобразуются в третичные, на 8 кГц больше, чем полосы частот вторичных групп. Несущие определяются из выражения

,

 где  - номер вторичной группы в третичной.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Оценка параметров загрузки каналов и групповых трактов АСП 

1. Оценка  средней мощности группового сигнала

 

    Уровень средней мощности группового сигнала  зависит от числа активных каналов, поэтому МККТТ рекомендует вести  расчет по следующей эмпирической формуле:

, для

.

    По  известному уровню средней мощности определяется средняя мощность группового сигнала в ТНОУ:

;

. 
 
 

• Оценка  пиковой мощности группового сигнала

 

    Уровень пиковой мощности в ТНОУ:

.

    Пиковая мощность в этой точке:

.

    Пик-фактор группового сигнала:

      

3. Определение параметров  линейного тракта 

• Определение уровня передачи

 

    Уровни  передачи на выходе усилителей оконечных  и промежуточных станций определяются многими факторами: загрузкой линейного  тракта; максимальной неискаженной мощностью  на выходе усилителя, зависящей от типа транзисторов выходных каскадов; величиной  собственных помех, приведенных  ко входу усилителя; точностью работы устройств коррекции и АРУ; возможностями  дистанционного питания НУП и  т. п.

    Расчет  номинального уровня передачи ведется  исходя из условия допустимой перегрузки аппаратуры канала передачи, т. е. по заданной величине неискаженной мощности на выходе линейных усилителей.

    Оборудование  линейного тракта АСП с целью  создания экономичного усилителя с  достаточно высокими затуханиями нелинейности рассчитывается таким образом, чтобы максимальная неискаженная мощность не превышала порога перегрузки.

    При числе каналов N = 1020, значение уровня максимальной неискаженной информации .

    Пик-фактор группового сигнала 

    Полагаем, что погрешность установки диаграммы  уровней при передаче за счет неточности работы АРУ: , превышение максимальной неискаженной мощности над пиковой: .

    Превышение  уровня пиковой мощности в ТНОУ над  средней: .

    Тогда уровень передачи на выходе линейного  усилителя в случае работы АСП  без предыскажений равен:

     .

    При работе АСП с предыскажением уровней  передачи пик-фактор многоканального  сигнала изменяется. Значение перекоса при работе АСП с предыскажениями  равно:

     - разность километрических затуханий  в линии на верхней и нижней  частотах линейного спектра ( , ).

     ; ;

     .

    Величина, характеризующая изменение средней  мощности сигнала при введении предыскажений  при неизменном уровне передачи по верхнему каналу:

     .

      Уровень передачи при наличии предыскажений:

     . 

2. Расчет  номинальной длины  усилительного участка

 

    Выбор длины усилительного участка, а  следовательно, и номинального усиления линейных усилителей определяется технико-экономическими показателями и заданным качеством  каналов и трактов разрабатываемых  АСП.

    При расчете номинальной длины усилительных участков будем исходить из равенства  допустимых и ожидаемых собственных  помех, рекомендованных ЭГЦ, поскольку  мощность остальных составляющих помех  в меньшей степени зависит  от длины усилительных участков.

    Собственные помехи в кабельной магистрали определяются: абсолютным уровнем собственных  помех  , приведенных ко входу усилителей; числом усилительных участков ; усилением усилителей , равным затуханию прилегающего участка магистрали ; уровнем передачи на выходе усилителя .

    Для линии коаксиального кабеля весомый  коэффициент  , псофометрический коэффициент .

    Километрическое затухание кабеля при  : .

    Температурный коэффициент затухания: .

    Мощность  собственных помех в канале для ТНОУ

;

     Допустимая  защищенность от собственных помех  в ТНОУ

.

Уровень собственных помех в канале в  ТНОУ:

    Километрическое затухание кабеля для  : .

    Условие, определяющее равенство ожидаемой  и допустимой защищенности канала АСП  от собственных помех для усилительных участков, имеет вид:

.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. . Графическое решение вышеприведенного уравнения  

- проектная длина усилительного  участка.

3. Размещение  усилительных пунктов  магистрали

 

Все усилительные пункты на магистрали разделяются на оконечные пункты (ОП), обслуживаемые  усилительные пункты (ОУП) и необслуживаемые  усилительные пункты (НУП). При размещении обслуживаемых пунктов следует  исходить из максимально допустимого  расстояния между ними.

Максимальное  число НУП между ОУП для  системы К-1020 равно: .

Стоимость строительства и эксплуатации ОУП  велика, поэтому расстояния между  ними желательно делать максимально  большими. Обычно ОУП размещают в  крупных населенных пунктах, в которых  намечается выделение каналов. Для  размещения ОУП находят населенные пункты, имеющие бытовые условия  для обслуживающего персонала и  достаточную энергетическую базу. Расстояние между ОУП не должно превышать величину

.

Температурное изменение километрического затухания  кабеля на контрольной частоте плоской  регулировки при максимальной изменении  температуры почвы:

Допустимое  число НУП с грунтовой АРУ  на секции плоско-наклонного регулирования:

.

Изменение усиления ОУП в результате действия соответственно плоской и грунтовой АРУ

  ; .

Максимальная  протяженность секции плоско-наклонного регулирования:

Необслуживаемые усилительные пункты размещают равномерно на расстоянии друг от друга.

Электрическая длина кабеля  равна 630·1.01=636 км.

106 усилительных  участков и один укороченный  5. к нему добавляем 1 эквивалентную  линию в 1 км. Всего 107.

4. Расчет  и построение диаграммы  уровней

 

При проектировании магистрали рассчитывают и строят внешнюю  диаграмму уровней. Диаграмма уровней  является одной из главных паспортных характеристик на проектируемую  магистраль. Она необходима для расчета ожидаемой мощности помех, по ней можно составить представление об изменениях относительных или измерительных уровней.

Диаграмма уровней строится для наиболее тяжелых  условий работы верхнего по частоте  канала систем передачи. Наиболее тяжелым  условиям соответствует максимальная температура грунта. При этом затухание кабеля максимально, уровни приема наиболее низкие, мощность собственных помех в конце канала наибольшая, мощность помех от нелинейных переходов также максимальна.

Километрическое затухание кабеля для средней  температуры:

Собственное затухание кабеля:

.

Затухание станционных устройств:

.

 Затухание усилительного участка:

.

Километрическое затухание при максимальной температуре:

.

Километрическое затухание при минимальной температуре:

.

Значения  максимально и минимально возможных  затуханий: