Рис. 4.5. Корректирующие кон туры в цепи ООС усилителя НЧ
Рис. 4.6. Частотная характеристика усиления усилителя
Однако эти искажения приводят к изменению измерительных уровней в заданных точках линейного и групповых трактов и, как следствие, к уменьшению помехозащищенности. Для уменьшения или устранения АЧИ, вносимых линией связи, усиление усилителей, размещаемых вдоль линии, делается частотно- зависимым. При этом стремятся обеспечить полную частотную зависимость усиления, при которой на любой частоте линейного спектра СП усиление усилителя равно затуханию предшествующего участка линии. Т.е.
(4.9)
Таким образом, линейный усилитель не только компенсирует затухание предшествующего участка, но и устраняет АЧИ, вносимые этим участком. Необходимая частотная зависимость усиления обеспечивается АК^ входящими в состав оборудования линейного усиления.
Очень важной особенностью АЧИ, вносимых линией связи, является то, что они не постоянны во времени, так как затухание линии зависит от температуры окружающей среды, а воздушных линий - и от изменения метеорологических условий. Следовательно, для коррекции АЧИ необходимо использовать переменные корректоры, частотные характеристики затухания которых можно изменять в процессе эксплуатации. При использовании переменных амплитудных корректоров (ПАК) равенство (4.9) можно записать в виде
(4.10)
Амплитудно-частотные искажения, создаваемые оборудованием оконечных станций и линией связи, называют основными.
Коррекция основных искажений, вносимых линией связи, осуществляется с конечной точностью. Точное корректирование этих АЧИ невозможно в принципе, поскольку линия связи является четырехполюсником с распределенными параметрами, а корректор - с сосредоточенными параметрами. Поэтому основные АЧИ корректируются не полностью. Оставшиеся после коррекции искажения называются искажениями из-за погрешности коррекции. Они имеют, как правило, небольшую величину, но накапливаясь вдоль линии передачи, при использовании однотипных корректоров они могут стать достаточно заметными. Эти искажения называют также регулярными или систематическими.
Для коррекции таких искажений по мере их накопления применяют специальные корректоры, которые называются магистральными (МК). Последние могут выполняться постоянными и переменными, параметры которых изменяются вручную, перепайками элементов в процессе настройки линейного тракта СП.
Помимо регулярных искажений, вызванных погрешностью коррекции, в групповых и линейных трактах могут возникать искажения случайного характера, вызываемые неизбежными в процессе изготовления корректоров отклонениями значений их элементов от номинальных в пределах некоторых допусков, неоднородностью линии связи, различной степенью согласования аппаратуры с линией на разных частотах, старением элементов и т.п. Такие случайные искажения также накапливаются вдоль тракта и корректируются специальными корректорами, которые имеют регулируемые характеристики затухания и называются подчисточными.
Таким образом, система коррекции АЧИ содержит ряд корректоров, размещаемых на различных станциях линейного тракта СП. Корректоры основных АЧИ, создаваемых узлами аппаратуры (фильтрами, трансформаторами, и т.д.), устанавливаются на оконечных станциях СП. Коррекция АЧИ, вносимых участком линии осуществляется в усилителе, компенсирующем затухание этого участка, т. е. соответствующие корректоры разметаются на каждой промежуточной усилительной станции. Магистральные корректоры располагаются по мере накопления регулярных АЧИ на некоторых промежуточных, а также на оконечных и переприемных станциях. Случайные АЧИ накапливаются медленнее регулярных, поэтому подчисточные корректоры устанавливаются через большие расстояния, чем МК. Как правило, они включаются на оконечные и переприемных станциях, а также на обслуживаемых усилительных пунктах. Поскольку случайные АЧИ медленно изменяются во времени, настройка подчисточных корректоров осуществляется периодически по мере необходимости.
Формирование частотных характеристик усиления
Для создания частотно-зависимого усиления в схему линейного усилителя должны включаться один или несколько АК- частотные характеристики затухания которых зависят от места их включения (вход усилителя, его выход и цепь ООС).
Включение АК на выходе усилителя (рис. 4.7, а) заставляет увеличивать мощность выходного каскада этого усилителя, так как часть выходной мощности теряется в АК. Повышение мощности связано с применением более мощных транзисторов, которые потребляют больший ток, что является весьма нежелательным, особенно при дистанционном питании усилителя.
Рис. 4.7. Способы включения амплитудных корректоров
Включение АК на входе усилителя (рис. 4.7, 6) позволяет корректировать достаточно большие АЧИ^ вносимые предшествующим участком линии. Частотная характеристика затухания АК в этом случае обратна соответствующей характеристике участка линии (рис. 4.8, а), а величина So- частотно-независима. Усиление усилителя при включении АК на его входе
(4.11)
Включение АК на входе усилителя, однако, снижает защищенность от собственных помех
Включение АК в цепь ООС (рис. 4.7, в) не снижает защищенности сигнала от собственных помех и практически не изменяет максимальную неискаженную выходную мощность. При достаточно большой в используемом диапазоне частот глубине ООС в схеме на рис. 4.7, в усиление усилителя
(4.12)
а частотная характеристика затухания корректора практически совпадает с соответствующей характеристикой предшествующего участка линии (рис. 4.8, б). Вместе с тем на параметры корректоров, включаемых в цепь ООС усилителя, накладывается ряд ограничений, связанных с обеспечением устойчивости усилителя и требуемых значений его параметров. При максимальной глубине ООС, которая создается на частотах, где затухание АК минимально, необходимо обеспечить заданный запас устойчивости усилителя по затуханию Крутизна частотной характеристики затухания АК не должна быть слишком большой. Последнее требование связано с тем, что фазовые сдвиги в минимально-фазовых цепях, к которым относятся и корректоры в цепи ООС усилителя, пропорциональны крутизне частотной характеристики затухания цепи. Увеличение крутизны АЧХ таких цепей снижает запас устойчивости усилителя по фазе и может привести к самовозбуждению усилителя. При минимальной глубине ООС, соответствующей максимальному затуханию АК, необходимо обеспечить заданные стабильность усиления, затухания нелинейности по гармоникам и др.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.