Линейные искажения в каналах и трактах систем передачи, методы коррекции искажений, страница 19

Поскольку каждый сигнал групповой КЧ контролирует сравнительно небольшую часть линейного спектра СП, в которой частотной зависимостью изменений затухания линии можно пренебречь, групповые АРУ осуществляют частотно-независимые (плоское) регулирование уровня.

Влияние неточности регулирования на помехозащищенность канальных сигналов

Устройства АРУ по КЧ с определенным видом регулирования размещают в линейном тракте СП через определенные расстояния. На симметричных кабелях в соответствии с числом применяемых сигналов КЧ различают секции плоского, наклонного и криволинейного регулирования. На оконечных станциях, а также на некоторых ОУП устанавливаются АРУ, обеспечивающие плоское, наклонное и криволинейное регулирование, т.е. трехчастотные АРУ. На остальных ОУП применяются двухчастотные устройства АРУ с плосконаклонным регулированием. На НУП устанавливаются устройства АРУ по температуре грунта с плоским или плосконаклонным регулированием. Таким образом, на линиях передачи по симметричному кабелю секции плоского и наклонного регулирования определяются расстояниями между

ОУП с двухчастотной АРУ, а секция криволинейного регулирования - между ОУП с трехчастотной АРУ и оконечной станцией ^или гаким же ОУП.

Протяженность секции регулирования по КЧ ограничивается погрешностями устройств АРУ по температуре грунта, расположенными в данной секции. Эти погрешности накапливаются от НУП к НУП, и в конце секции в наихудшем случае суммарная погрешность

где п- число НУП на секции регулирования; Dрi- погрешность АРУ по температуре грунта на i-м НУП.

В линейном тракте СП, работающих по коаксиальному кабелю, на ОУП и некоторых НУП устанавливаются устройства АРУ по основной КЧ, на оконечных и переприемных станциях - по основной и вспомогательной т.п. На большей части НУП используется АРУ по температуре грунта. Однако в некоторых СП для удешевления оборудования линейного тракта на большинстве НУП вообще не применяются устройства АРУ. В этом случае усиление НУП устанавливается равным затуханию предшествующего участка линии при средней температуре грунта, а компенсация температурных изменений затухания осуществляется АРУ по КЧ в конце секции регулирования. Однако в пределах секции приходится учитывать изменение помехозащищенности, так как с повышением температуры уровни передачи от НУП к НУП без АРУ понижаются, что приводит к увеличению мощности собственных помех в ТНОУ на выходе секции регулирования (рис.4.59). При этом снижается мощность помех нелинейности, поскольку уменьшается уровень средней мощности многоканального сигнала. Таким образом, имеет место частичная компенсация влияния температурных изменений затухания кабеля на помехозащищенность каналов передачи. Соответственно при понижении температуры грунта уменьшается мощность собственных помех и возрастает мощность помех нелинейности.

Определим изменение мощности собственных помех, которые являются доминирующими в верхних по спектру каналах СП, в пределах секции регулирования при учете неточности регулирования DА устройствами АРУ по температуре грунта. При использовании в секции регулирования усилителей НУП без АРУ под величиной  DА понимается изменение затухания усилительных участков (УУ) из-за повышения температуры грунта относительно средней. Суммарная мощность собственных помех в ТНОУ на выходе секций регулирования, содержащих п усилительных участков и имеющих протяженность  где 1-длина УУ, определяется выражением

     (4.69)

Рис. 4.59. Изменение уровней передачи от НУП к НУП без АРУ на секции регулирования

Здесь учтена мощность собственных помех в ТНОУ на выходе УУ с номинальным относительным уровнем передачи рпер(см. (3.7) ). Вычисляя сумму геометрической прогрессии, выражение (4.69) можно привести к виду

             (4.70)

где Рсп0- мощность собственных помех на выходе УУ в ТНОУ при номинальной диаграмме уровней, т.е. при средней температуре грунта. При использовании в секции регулирования НУП без АРУ DА=Da; nDA=Dalсекц. Здесь Da - изменение коэффициента затухания линии при изменении температуры грунта от среднего до максимального значения.

Выражение (4.70) подтверждает тот очевидный факт, что с увеличением длины секции регулирования мощность собственных помех возрастает. Максимальную длину секции регулирования можно определить из выражения (4.70), если принять за Рсп0 допустимое значение мощности собственных помех в ТНОУ на линии передачи длиной lсекц.

При увеличении затухания коаксиального кабеля на величину DА(f) из-за повышения температуры грунта на Dt0 С уровень средней мощности многоканального сигнала на выходе НУП без АРУ снижается на величину

   (4.71)

Здесь DA(f) -можно определить из известного соотношения для затухания коаксиального кабеля:

                           (4.72)

где a1ср- коэффициент затухания коаксиальной пары при  средней температуре грунта на частоте f=1 МГц, а a -температурный коэффициент затухания, равный для коаксиального кабеля с нормализованными размерами (2,6/9,4 мм) 2*10-3 дБ/(км* град). С достаточной степенью точности можно вычислить величину Dрср подстановкой выражения (4.72) в (4.71), разложением подынтегрального выражения в степенной ряд и заменой логарифма его приближенным выражением. При этом получим окончательно

              (4.73)

При повышении температуры грунта снижение защищенности от собственных помех определяется из выражения (4.70). При 0,115nDA<<1

                  (4.74)

Мощность нелинейных помех 2-го порядка на выходе секции регулирования в ТНОУ при этих же условиях определяется в виде

         (4.75)

где Рн20- мощность помех нелинейности на выходе усилителя без АРУ в ТНОУ при номинальной диаграмме уровней (t=tср). Вычисляя сумму геометрической прогрессии, из (4.75) найдем изменение защищенности от помех нелинейности 2-го порядка:

              (4.76)

Аналогично определяется изменение защищенности от помех нелинейности 3-го порядка 1-го рода с учетом того, что в пределах секции регулирования они суммируются по напряжению: