Коаксиальные кабели

Проблема расширения диапазона частот была решена путем использования коаксиального кабеля. Такой кабель почти не излучает электромагнитных волн, так как прямой и обратный провода представляют собой изолированные друг от друга с помощью изоляционных дисков центральную жилу и трубку, имеющие общую ось (отсюда и название коаксиальный: по-латыни со — сов-местно axis — ось). Диапазон частот сигналов, передаваемых по такому кабелю, может быть очень большим.

В настоящее время коаксиальные кабели получили самое широкое распространение. На их базе созданы (или создаются) многоканальные системы передачи К-1920, К-3600, К-10800 (цифра означает число телефонных каналов, организуемых в двух коаксиальных парах). Здесь уже не требуется разносить коаксиальные пары в разные кабели. Переход между парами кабелей очень слабый, и поэтому под одной свинцовой оболочкой могут находиться несколько коаксиальных пар. Их в общем кабеле бывает 4, 8 и даже 20. Через 20-парныйкоаксиальный кабель могут одновременно вести переговоры 108 тыс. абонентов.

Однако в этих системах проблема усилителей становится еще более острой. В системе К-1920 усилители необходимо включать через каждые 6 км, в К-3600 — через 3 км а в системе К-10800 — через 1,5 км. Для линии в 6 ООО км (в нашей стране расстояние весьма обычное) необходимо включить последовательно 6000 :1,5=4000 усилителей,, в каждом из которых общие усилительные лампы или транзисторы (не менее трех) пропускают все переговоры: выход из строя одного из 12 000 транзисторов нарушит 10 800 переговоров. Значит, здесь должны использоваться весьма надежные, устойчивые элементы. Современный прогресс полупроводниковой техники позволяет создать такие элементы; надежность повышается также путем их дублирования. Кроме надежности, есть еще проблема энергоснабжения усилителей, проблема их эксплуатационного обслуживания и много других.

В современных многоканальных системах передачи на коаксиальных кабелях подавляющее большинство усилителей необслуживаемые. Энергоснабжение к ним подается на частоте 50 Гц по тем же коаксиальным парам, по которым передается информация. Расстояние между обслуживаемыми усилительными станциями достигает 200 км. А между ними в подземных контейнерах располагаются многие десятки необслуживаемых станций. Для их энергоснабжения приходится в кабель подавать напряжение порядка 1000 В! За качеством работы этих усилителей автоматом ведется непрерывный контроль, и сигналы о повреждениях подаются на обслуживаемые станции. Следует отметить, что многоканальные системы передачи в современном их виде могли быть осуществлены только в результате научно-технического прогресса в области элементной базы (транзисторов интегральных схем). Непрерывный рост мощности и протяженности этих систем обусловил огромное количество элементов^ участвующих в процессе преобразования и передачи информационных сигналов. В этих условиях ламповая техника уже не могла обеспечить необходимые качественные показатели систем.

Изложенные выше основы устройства многоканальных систем передачи касаются только некоторых, самых общих принципов. Существует еще много «тонких» проблем,, например поддержание постоянной суммы затуханий участков кабеля и усилителей, компенсирующих эти затухания, Ведь затухание кабеля зависит, в частности^ от сопротивления медных проводов, которое, в свою очередь, является функцией температуры. При этом на разных частотах это затухание меняется по-разному. На линиях связи большой протяженности даже ничтожнейшие изменения затухания каждого усилительного участка в сумме с изменениями усилителей, компенсирующих эти затухания (эти изменения могут возникнуть в результате, например, нестабильности питающих напряжений), могут привести к разным изменениям интенсивности сигнала на приемном конце канала. Так, при 4000 усилителей отклонения в 0,5 дБ, если они даже происходят случайным образом (т. е. положительно и отрицательно), суммарно изменяют сигнал на приемном конце на десятки децибел. А нормально допускается отклонение в 2 дБ. Чтобы достигнуть такого жесткого допуска, создается сложнейшая автоматическая система регулировки уровня сигнала вдоль магистрали, действующая по-разному на разных частотах, так называемая система АРУ. А ведь создание АРУ —это только одна из задач, которые решались при создании систем передачи, таких задач было много.

Как видим, система передачи — это сложнейшее автоматизированное устройство с распределенными на тысячи километров электронными устройствами, обеспечивающими передачу любых видов информации через соответствующие каналы, организованные в этой системе. Количество каналов в этих системах может быть очень велико, но количество типов аналоговых каналов весьма ограничено. Это телефонный канал, радиовещательный, три типа широкополосных каналов, образуемых на основе 12-, 60- и 300-канальных групп, канал для передачи телевизионных программ. Каждый тип канала характеризу-бтся теми же тремя параметрами, которыми характеризуется аналоговый информационный сигнал: частотным диапазоном, допускаемой средней мощностью сигнала на входе в канал и разностью уровень сигнала—уровень помехи на выходе канала

Телефонный канал — это как бы основной блок, из которого образуются все остальные каналы. Поскольку в настоящее время он используется не только для телефонных разговоров, но также и для передачи других видов информации — фототелеграфа, среднескоростной передачи данных ит. п., его называют каналом тональной частоты. Канал тональной частоты служит не только для образования более широкополосных каналов. Его можно по спектру разделить на части и получить 24 канала для передачи в каждом дискретной информации со скоростью 50 бит/с. Можно его разделить и по-другому — на 12 или 6 частей — и получить 12 стобитных или 6 двухсотбитных каналов. Поскольку эти каналы образованы аналоговыми методами, описанные выше системы передачи с частотным разделением каналов называются аналоговыми.


::Следующая страница::