Каналы, разделенные по частоте

Чтобы несущие информацию электрические сигналы передать из одной точки пространства в другую, необходимо между этими точками построить линию связи, в которой сигналы, поданные на вход линии, не ослабли бы настолько, чтобы их нельзя было уловить на ее выходе. Простейшая электрическая линия связи — это два изолированных один от другого медных проводника. Медь — лучший из проводников (кроме, конечно, серебра, но не делать же линии из серебра!). Однако это свойство делает ее ценным дефицитным материалом, используемым во многих отраслях народного хозяйства. Поэтому уже на первых шагах развития электросвязи возникла потребность повысить эффективность использования дорогостоящих и дефицитных медных проводов. Поскольку создание и усовершенствование линий связи осуществляется непрерывно в течение всей истории развития электросвязи, можно без преувеличения сказать, что эта история пронизана борьбой за экономию меди.

Проблема использования одной пары проводов путем передачи не одного, а многих сообщений для телефонии была впервые решена в 20-х годах нашего столетия, когда по одной паре проводов воздушной столбовой линиц связи одновременно передавались три телефонных пере-г говора. В 30-х годах это количество увеличилось до 12. Затем появились кабельные линии (как правило, сооружения более дорогие чем воздушные), прокладываемые под землей и требующие поэтому защиты от влаги, длй чего обычно использовались свинцовые оболочки. Свинец оказался для этой цели наиболее пригодным, так. как он пластичен, слабо подвержен коррозии, a главновз из-за невысокой температуры плавления его можно достаточно легко наложить на жгут из проводов, отделенных друг от друга изоляцией из бумаги или других материалов, не выносящих высокой температуры. Дефицитный свинец сейчас начали заменять алюминием*

Научно-техническая мысль искала способы экономии меди и свинца посредством многократного использования кабеля для одновременной организации многих сотен, тысяч и даже десятков тысяч телефонных переговоров ло каждой паре (точнее, по каждым двум парам) проводов, находящихся в кабеле. В результате появились многоканальные кабельные системы передачи информации. Для этого кабельные линии пришлось оборудовать целым комплексом технических средств, включающих электронные устройства, устройства электроснабжения, автоматики и многое другое. Эти системы названы многоканальными, потому что для каждого разговора в них отведен канал, обособленный от всех других каналов, имеющихся в этом кабеле.

Устройство многоканальной системы наиболее просто представить на следующем примере. Имея обычный радиоприемник, радиослушатель может на разных волнах принимать многочисленные программы от разных радиостанций. Но если собрать десяток радиостанций в одно место и подключить их выходы все вместе к одной паре проводов, то, подключив к другому концу этой пары десяток приемников, каждый из которых настроен на волну одной из этих станций, мы получим простейшую систему передачи, которая, однако, работает только в одном направлении — от передатчиков, включенных на одном конце линии, к приемникам, включенным на другом ее конце. Чтобы система передачи стала двухсторонней, надо к этой же паре проводов на приемном конце подключить еще десяток передатчиков (работающих на других волнах), а на передающем конце — десяток соответствующих им приемников. Если теперь на каждом конце объединить по одному приемнику и передатчику для каждой пары собеседников, то два десятка человек могут разговаривать друг с другом одновременно по одной паре проводов.

Можно сделать иначе: использовать для обоих направлений передачи одни й те же волны, но тогда нам понадобится использовать по паре проводов для каждого направления, т. е. вместо двух — четыре провода.

Радиоволны определенных диапазонов распространяются по медным проводам достаточно хорошо, однако с увеличением расстояний они ослабевают существенно быстрее, чем радиоволны в эфире. При этом чем больше их частота (т. е. чем волны короче), тем это ослабление (или, как говорят, «затухание») сильнее. Поэтому если мощности электрических сигналов на выходе всех передатчиков будут одинаковы, то усиление сигнала в приемниках должно быть разным. Чтобы всем собеседникам создать для разговора равные условия, необходимо сделать так, чтобы приемники, работающие в диапазоне более высоких частот, имели большее усиление *.

Таким образом, образовалась многоканальная система электрической связи, построенная на основе одной линии связи, в которой каждая пара собеседников имеет свой канал связи. С точки зрения пользователей, все каналы в этой системе одинаковы — каждый из них передает речевые сигналы, лежащие, как мы уже знаем, в диапазоне частот 300—3400 Гц для речи или 100—10 000 Гц для музыкальной передачи. Внутри же самой системы — и об этом пользователь может ничего не знать — каждый канал находится в своем, отличном от других диапазоне частот. Поскольку речь идет о передаче аналоговых сигналов, этот канал можно назвать аналоговым.

Метод переноса информационных сигналов (речи, музыки и др.) в диапазон частот тех или иных радиоволн осуществляется путем модуляции этих волн информационным сигналом. Изменяя амплитуду некоторой «несущей» волны пропорционально изменению амплитуды информационного сигнала, мы осуществляем аналоговый процесс амплитудной модуляции. При этом на выходе устройства, осуществляющего этот процесс, — модулятора появляется сложное колебание электрического сигнала, содержащее основную несущую частоту и две боковые полосы частот информационного сигнала. Так, например, при несущей волне радиостанции 300 м, что соответствует частоте 106 Гц, и спектре музыкального сигнала 102-^104 Гц эта станция, кроме основной частоты, излучает волны в диапазоне Частот 106—(102~104) Гц и 10в+ + (102-И04) Гц (т. е. от 990 000 до 101 000 Гц, что соответствует 20 кГц) с пропуском +100 Гц возле несущей частоты.


::Следующая страница::