Расчет соединительной линии звукового вещания (стр. 6 из 7)

В первом случае КК устанавливается перед корректируемой линией, во втором случае- после нее. Обычно КК подключаются непосредственно к линии в стационарных устройствах коммутации и образуют с ней единое звено тракта передачи.

Если бы передача вещательных сигналов осуществлялась по линиям без помех, то оба метода были бы равноценными. Однако при передаче сигналов программ по существующим линиям городских телефонных сетей приходится учитывать требования к номинальным уровням сигнала и уровню помех, неизбежно имеющихся в линиях (минус 58-65 дБ).

При включении корректирующего контура в начале линии максимальный входной уровень сигнала по действующим нормам не должен превышать плюс 17 дБ на частоте 1000Гц и плавно повышаться в области верхних частот полосы пропускания. Так как одновременно с этим процессом переходное затухание между цепями СЛ в кабеле уменьшается с ростом частоты, то повышение уровня сигнала может приводить к повышению уровня переходных помех в других цепях кабеля. Отмеченное явление не вызывает опасений, когда остальные пары кабеля используются для телефонной связи, так как полоса пропускания такого канала ограничена частотой 3400 Гц. Кроме того, спектральная плотность мощности вещательного сигнала быстро убывает в области верхних частот.

Однако если по цепям кабеля передаются сигналы различных программ с более низким уровнем, то могут появиться заметные переходные помехи от цепей с более высоким уровнем передачи. Чтобы избежать этого не следует применять смешанную систему коррекции, а максимальный уровень сигнала на верхней граничной частоте следует ограничить величиной 30-32 дБ. Следовательно, максимальное затухание в этом случае ограничено величиной 17 дБ лишь для частоты 1000 Гц, а для частот, лежащих выше этого предела, допускается увеличение затухания в линии до 30-32 дБ.

При коррекции на конце номинальный уровень сигнала в начале СЛ не зависит от частоты. Следовательно, максимальное затухание, которое можно допустить в линии при этом способе коррекции, равно 17 дБ. Из сравнения двух методов видно, что коррекция в начале СЛ позволяет использовать линии в 2 раза большей длины, чем коррекция на конце линии. Это достигается значительным увеличением требуемой мощности источника сигнала.

Получили:

1)Помехозащищенность в конце линии для низких и значительной области средних частот одинакова для обоих случаев и равно 65 дБ.

2)Мощность усилителя в схеме б должна быть на 18 дБ (приблизительно в 60 раз) больше мощности в схеме а.

3)Если основные компоненты шумового спектра лежат в области низких и средних частот, преимущество имеет схема а.

4)Чем меньше длина линии или ее затухание, тем выгоднее использовать схему а.

На практике возможны случаи, когда из-за большой протяженности линии ее затухание настолько велико, что не удается обеспечить требуемой защищенности от интегральной помехи и ОСШ. В этом случае линию разделяют на участки (в), между которыми включают КК и промежуточный усилитель(ПУ).Затухание участка выбирается таким, чтобы обеспечить защищенность и ОСШ, соответствующее данному классу качества.

Особенностью системы коррекции с ПУ является то, что помехи в обоих участках суммируются. Отсюда видно, что для получения требуемой защищенности в такой линии необходимо обеспечить уровень помехи в каждом из участков на 3 дБ ниже нормы.

Расчёт затухания СЛ и КК

Затухание СЛ рассчитывается по формуле:

где

- коэффициент распространения, 1/км;

- длина линии, км;

- волновое сопротивление нагрузки, Ом;

- сопротивление нагрузки.

Коэффициент распространения и волновое сопротивление связаны с первичными параметрами линии – сопротивлением проводов на километр длины Z (Ом/км) и проводимостью изоляции между проводами Y (См/км) – соотношениями:

Рассчитаем для примера затухание СЛ на одной частоте, а остальные расчёты сведём в таблицу. Первичные параметры кабеля приведены в таблице 1. Примем сопротивление нагрузки равным 600 Ом, допустимую величину неравномерности частотной характеристики затухания 1 дБ.

На частоте 50 Гц:

Ом/км,

См/км.

Отсюда вычисляем Z и Y:

Ом/км,

См/км.

Далее вычисляем

Ом,

1/км,

Затухание соединительной линии:

дБ.

Аналогично определяем затухание для других частот, промежуточные расчёты и результаты сведём в таблицу 3.

Таблица 3.

Расчёт затухания СЛ

f, Гц	50	100	300	1000	3000	10000
Z, Ом/км	72,2+0.173i	72,2+0.346i	72.2+1.039i	72.2+3.462i	72.2+10.386i	72.2+34.62i
1	2	3	4	5	6	7
Y , См/км	0.5+10.37i	0.75+20.73i	1.1+62.2i	2.6+207.3i	9.8+622i	42.4+2073i
, Ом	1912-1817i	1346-1292i	773.904-749.478i	429.91-404.675i	260.549-222.182i	167.349-102.975i
, 1/км	0.02+0.019i	0.028+0.027i	0.047+0.047i	0.085+0.088i	0.141+0.16i	0.221+0.343i
	1,002+0.054i	1.001+0.108i	0.984+0.323i	0.77+1.051i	-0.955+2.458i	-4.011-5.792i
	0.234+0.231i	0.322+0.335i	0.507+0.627i	0.593+1.365i	-0.892+2.632i	-3.971-5.851i
, дБ	7.778	7.79	7.861	8.531	11.929	19.188

По этим данным строим частотную характеристику затухания СЛ (рис.17).

Далее графически определяем ординаты идеализированной частотной характеристики затухания КК. Принимаем

, равным 20 дБ. Тогда величины затухания КК определяются как разность между этой величиной и соответствующими величинами затухания СЛ. В частности, максимальное затухание КК

20-7.778=12.222 дБ. По максимальной величине затухания контура находим параметр k:

отсюда

а из графика

- параметр f1. Он равен 4000 Гц.

Расчёт затухания корректирующего контура произведём аналогично расчёту затухания СЛ. Затухание КК определяем по формуле:

Результаты расчёта сводим в таблицу 4.

Таблица 4.

Расчёт затухания КК.

f, Гц	50		100		300	1000	3000		10000
		12.222	12.21	12.139		11.469	8.071	0.812
		12.219	12.212	12.129		11.301	7.601	1.817
		19.997	20.002	19.99		19.832	19.53	21.005

По данным приведённым в таблице построим частотное затухание КК.

Расчет элементов корректирующего контура

Для расчета элементов КК нужно получить идеализированную характеристику затухания КК, при которой амплитудно-частотные искажения были бы полностью скомпенсированы.

Величины элементов, входящих в КК, удовлетворяют условиям: