Помехи в линейных трактах и каналах многоканальных систем передачи с ЧРК, страница 3

определяющую потери шумозащищенности. В (3.4) Аз вх и Аз вых - защищенность сигнала от помех на входе и выходе усилителя соответственно.

Для нахождения мощности собственных помех на выходе  усилителя воспользуемся выражением (3.4). Тогда

Отсюда, учитывая, что рс вых -рсвх=S найдем

                                                                (3.5)

где S- усиление усилителя, дБ.

Величину Рприв = Ртш +dш называют уровнем собственных помех, приведенных ко входу усилителя. Физически эта величина определяется значением уровня помехи на входе нешумящего усилителя с усилением S. На выходе такого усилителя уровень помех будет, очевидно, равен усиленному значению помехи на  входе, т. е.

   (3.6.)

что совпадает с (3.5). Уровень помех, приведенных ко входу усилителя, является паспортной характеристикой усилителя наряду с  усилением, рабочей полосой частот, затуханием нелинейности и т. д.

Мощность собственных помех на выходе усилителя в ТНОУ в соответствии с (3.6) и (3.1)

(3.7)

где р_пер- относительный уровень передачи на выходе усилителя.

При включении на входе усилителя пассивного четырехполюсника с затуханием Ао (рис. 3.5) мощность собственных помех на выходе усилителя в ТНОУ увеличивается в 10^0,1Ао раз. Действительно, при включении такого четырехполюсника уровень собственных помех, приведенных ко входу, не изменяется, а усиление 5 увеличивается на Ао, что и приводит к росту мощности помех. Таким образом, с точки зрения защищенности от собственных помех включение любого четырехполюсника на входе усилителя нежелательно.

   Поскольку спектральная плотность собственных помех равномерна, уровень помех, приведенных ко входу усилителя р_прив, практически не зависит от частоты. В то же время усиление линейных усилителей зависит от частоты, так как затухание линии связи Ал возрастает с ростом частоты, а S= Ал. При работе системы с плоской характеристикой передачи, т.е. при р_пер(f)= р_{пер пл}=const, мощность собственных помех в ТНОУ на выходе усилителя, как следует из (3.7), возрастает с увеличением частоты. Поэтому в верхних каналах СП защищенность снижается. Если при этом она удовлетворяет норме, то в нижних каналах создается большой запас по защищенности. Выходная мощность усилителя в данном случае используется неэффективно.

Рис.3.5. К определению влияния на защищенность от собственных помех четырехполюсника с затуханием Ао, включенного на входе усилителя

 Для выравнивания защищенностей в нижних и верхних каналах СП вводят перекос (предыскажение) уровней. Уровень передачи на выходе усилителя на верхней частоте fв линейного спектра системы увеличивают на  а на нижней частоте fн уменьшают на . При этом средняя мощность многоканального сигнала на выходе усилителя не изменяется.

В большинстве случаев используют линейный перекос уровней (рис. 3.6), при котором частотная зависимость р_пер(f) определяется выражением

       (3.8)

где  величина перекоса уровней;  ширина линейного спектра СП; -уровень передачи на частоте fн.

Средняя мощность многоканального сигнала, выбранная при работе с плоской характеристикой передачи, не должна изменяться при введении перекоса уровней. Это условие можно записать в виде равенства

                (3.9)

В левой части этого равенства записана мощность многоканального сигнала при плоской характеристике передачи, а в правой -то же, при введении перекоса уровней. Произведя интегрирование, с учетом (3.8) получаем соотношение, связывающее уровень передачи при плоской  характеристике уровней с величиной перекоса:                           (3.10)

В свою очередь, это соотношение позволяет установить связь между перекосом уровней Dр и величиной Dр_в, которая определяет повышение защищенности от собственных помех в верхнем канале СП.

Учитывая очевидное равенство

выражение (3.10) можно записать в виде

или

                (3.11)

 Рис. 3.6. Зависимость уровней передачи на выходе

усилителя от частоты при работе системы без предыскажения (р пл) и с предыскажением (р_н…р_в) уровней

Большинство современных кабельных СП работают только в  режиме с перекосом уровней. При этом под уровнем р_пер понимается некоторый эквивалентный уровень, определяемый из соотношения (3.10).

3.4. АТМОСФЕРНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ШУМЫ

На воздушных линиях (ВЛС) преобладает помехи атмосферного происхождения, вызванные грозовыми разрядами, снежными, пылевыми и магнитными бурями. Уровень этих помех зависит от длины усилительного участка и системы скрещивания проводов.

Величину атмосферных помех определяют статистическим путем, проведя многочисленные измерения. В табл.3.2. приведены среднестатические значения уровней атмосферных помех р_ат в спектре канале ТЧ  в конце  участка, полученные для цветных цепей с диаметром проводов 4 мм и расстоянием между ними 20 см.

Таблица 3.2

f,кГц	143	84	31	16
рат,дБ	-80	-78	-72	-70

 Указанные частоты соответствуют граничным частотам линейных спектров  СП В-12-3 и В-3-3, работающих по ВЛС. На выходе линейного усилителя с усилением S уровень  атмосферных помех, дБ:

                     (3.12)

Промышленные шумы создается за счет влияния высоковольтных линий передачи, трамвайных, троллейбусных электроконтактных сетей, энергоустановок  промышленных предприятий и т. п.

Рис. 3.7. Изменения уровней, вносимые компрессором и экспандером

Компандерное устройство состоит из компрессора (сжимателя динамического диапазона), установленного на передаче, и экспандера (расширителя динамического диапазона), размечаемого на приеме. Компрессор повышает уровень слабого сигнала, поступающего на вход канала передачи, тем сильнее , чем они выше. Экспандер восстанавливает исходный динамический диапазон  передаваемого сигнала, снижая уровни слабых сигналов тем дольше , чем они слабее.