Регулируемая искусственная линия Советский патент 1957 года по МПК H04M3/22 H03H7/30 

Изобретение относится к области связи по проводиьш всздушныл линиям, но может быть также использовано в устройствах, где требуется получить частотную характеристику затухания, плавно изменяюи1,у10ся во времени.

Задачей изобретения является 15ыполнение устройства с зегули эуемой частотной характеристикой затухания для компенсации изменений затухания линии связи под влиянием атмосферных условий, более экономичного по числу необход;имых схемных элементов, а следовательно,- по стоимости, весу и габаритам, чем существующие устройства подобного рода.

Для компенсации изменений частотной характеристики затухания воздушных линий связи под влиянием атмосферных условий применяются регулируемые искусственные линии (РИЛ), нредставляюпще собой набор обычных четырехполюсных выравнивающих контуров, соединенных носледовательно или параллельно- Переход от одной характеристики к другой осуществляется с помощью потенциометра, вынолненного на сопротивлениях, или в виде емкостного потенциометра чаще всего используется емкостный потенциометр, нагрузкой которого служит цепь сетки усилительной лампы; входное сопротивление этой цепи велико.

Число отдельных выравнивающих контуров, входящих в схему РИЛ, определяется величиной искажений частотной характеристики затухания, которые имеют место при нахождении ротора потенциометра в промежуточных положениях между двумя соседними статорными пластинами- В существующих системах связи перепад по затуханию отдельных выравнивающих контуров РИЛ (разность между затуханием на крайних верхней и нижней частотах) вследствие этого составляет 0.74-1,0 неп. В то же время, как показывают практические данные, npji том же числе схемных элементов, можно рассчитать Г-(Т)-образные выравнивающие контуры на перепад знтухя1и-1я 2,,5 пеп. Однако из-за

Л 106:;7- 2 -

искажений в промежуточных положеииях потенциометра применить такие контуры в существующих типах РИЛ нельзя, и поэтому в них имеет место неэкономное использование схемных элементов.

Необходимость включения (чаще всего последовательно) большого числа выравнивателей, погрешности частотных характеристик которых складываются, вызывает внесение существующими типами РИЛ значительных искажений частотной характеристики затухания. Этими же причинами обусловливается внесение больщого «начального затухания (на верхней граничной частоте рабочего спектра).

В предлагаемой регулируемой искусственной линии, состоящей из ряда выравнивающих контуров, соединенных каскадно или параллельно со стороны входа, и плавного переключателя, каждый из выравнивающих контуров осуществляется на максимально достижимый (при данной схеме выравнивателя и при заданном числе схемных элементов) перепад затухания.

При применении выравнивающих контуров, построенных по Х-образной схеме, перепад затухания может быть любым и, стало быть, РИЛ такого типа всегда может быть сделана состоящей только из одного выравнивающего контура. В случае применения Г-(Т)-образных контуров перепад затухания может составлять 2,5-f-3,5 неп, при этом РИЛ предлагаемого типа должна содержать число звеньев в несколько () раз меньщее, чем РИЛ существующих типОВ.

Что касается искажений в промежуточных положениях потенциометра, то они сводятся к допустимой величине, вследствие выполнения потенциометра из двухполюсников с частотно-зависимыми сопротивлениями.

При применении Г-(Т)-образных выравнивателей затухание, вносимое одним контуром в произвольном положении потенциометра, определяется формулой

Ь 1п

где; Z - общее сопротивление контзфа;

R - активное сопротивление

X - напряжение, снимаемое с потенциометра и суммирующееся с выходным напряжением.

На фиг. 1 показано семейство промежуточных характеристик для различных X. Пунктирная прямая представляет собой- желаемую частотную характеристику. Для получения требуемых характеристик в тех случаях, когда ротор потенциометра не находится точно против выхода выравнивателя, необходимо добиться того, чтобы величина X с понижением частоты непрерывно уменьшалась. Такую зависимость легко получить с помощью простейших схем.

На фиг 2 показана схема предлагаемой искусственной регулируемой линии при применении Г-образных выравнивателей. Статорные пластины емкостного потенциометра, обозначенные цифрами 2, 2, 3, З...и отличающиеся от статорных пластин, обозначенных цифрами 1, 1... тем, что они включены в промежуточные точки цепей, образуемых двухполюсниками 2з, 24, 5... и 2з, 24, , В дальнейшем именуются промежуточными статорными пластинами.

Общее сопротивление двухполюсников Zg, 24, 25 должно быть таким, чтобы не имели место искажения частотной характеристики всего выравнивающего контура.

На фиг. За показан Г-образный выравнивающий контур с одной промежуточной статорной пластиной. Двухполюсник Zi в последователь1

1 14 iTOM плече всегда содержит параллельное сопротчпле 1ие R/p это сопротивление использовано в качестве потенциометра. Б такой схеме при нахождении ротора против промежуточной статорнсй пластины будут иметь место искажения. В контуре, показанном на фиг 36, между етаторными пластинами, с целью коррекции этих искажений, включена индуктивность. Для того, чтобы сопротивление потенциометра со стороны точек его подклюметшя к контуру остплпс :. па всех частотах равным /.„ схема содержит также емкость.

На фиг. 4 показана схема искусственной линии при наличии нескольких промежуточных статорных пластпп.

Расчет корректирующих двухполюс пп ов потенциометра можно произвести таким образом, чтобы постоянные времени параллельных сосдипений каждых двух соседних двухтюлкосииков были равны. В этом случае вместо схемы, иоказанной па фиг. 4, получается более выгодная по числу элементов схема (фиг. 5).

В предлагаемой искусственной лпннп, псхазакной на фиг. 6, корректирующие двухполюсники включены параллельно. Различие схем фиг. Qa и 66 такое же, как и схем фиг. 4 и 5.

В некоторых случаях при регулировке наклона чаетотной характеристики необходимо одновременно изменять плоскую составляющую усиления. Это делается обычно с подющью высокоомных делителей напряжения. Предлагаемая регулируемая искусственная линия также допускает одновременную регулировку плоской и наклонной составляюп;их. Соответствующие схемы, полученные на основе схем фиг. 4 и 5, показаны на фиг. 7 и 8.

В устройствах РИЛ, которые применяются в настоящее время в многоканальных системах уплотнения воздушных линий связи, число схемных элементов равно произведению по . q, где По - число схемных элементов в одном звене отдельного выравнивающего контура РИЛ;

qi - число звеньев РИЛ.

Величина q определяется требуемыми пределами регулирования и предельным допустимым перепадом затухапия между соседними статорными пластинами емкостного потенциометра.

Число схемных элементов предлагаемой РИЛ, осуществленной согласно схеме фиг. 5, будет равно:

О - l Р « п - Р п 2 )- V 2

где: Р - число промежуточных статорных пластин, приходящихся на один выравнивающий контур;

число элементов каждого из двухполюсииков, включенных между соседними отводами к статорным пластинам;

п,,- число схемных элементов звена предлагаемой РИЛ, не считая потенциометра;

дг - число звеиьев РИЛ, причем (P-rl), так как величина P+l так же, как в РИЛ существующих типов, есть число звеньев и определяется допустимыми искажениями, имеющигаи место в тех случаях, когда ротор потенциометра занимает промежуточное положение между двумя еоседгп1ми статорными пластппямп

Отпос1ггельпая экономия количества схемных э юментоз будет paBiia: Q,-Qa iгР-//,

Такп.м образом, экономия схемных элсме пов возрастает с увелпчеиием чиела схемных элементов По в одном звепе. При расчете экономии количества элементов ио приведенной формуле необходимо иметь в виду.

- 3 -№ 106317

QР . 1 2(Р :-1)/,о

106317 4 -

что стоимость, вес н габариты определяются в основном реактивными схемными элементами Z и С (индуктивностью и емкостью). Что касается активных сопротивлений, то они играют при этом второстепенную роль. Тем не менее, применениепредлагаемого устройства дает возможность уменьшить в несколько раз количество константановой проволоки, потребной для изготовления этих сопротивлений за счет того, что общая величина всех активных сопротивлений получается в несколько раз меньше, чем в аналогичных известных устройствах.

Предмет изобретения

1.Регулируемая искусственная линия для регулировки частотных характеристик усиления усилителей многоканальных систем связи, выполненная в виде ряда выравнивающих контуров, соединенных со стороны входа параллельно или каскадно, и плавного переключателя, о тличающаяся тем, что, с целью уменьщения числа отдельных выравнивающих контуров и схемных элементов всего устройства при максимально возможном наклоне частотной характеристики затухания каждого выравнивающего контура, отводы к переключателю осуществлены не только от входных и выходных зажимов выравнивающих контуров, но и от промежуточных точек потенциометра, включенного между входом и выходом каждого из выравнивающих контуров (ири каскадном включении) или выходами соседних выравнивающих контуров (при параллельном их включении со стороны входа), причем, для устранения искажений характеристик затухания в этих промел уточных точках, потенциометр выполнен из двухполюсников с частотно-зависимыми сопротивлениями.

2.Форма выполнения регулируемой искусственной линии по п. 1, отличающаяся тем, что для обеспечения постоянства входного сопротивления потенциометра со стороны точек его подключения к выравнивающему, контуру, каждому двухполюснику, обеспечивающему коррекцию искажений, имеющих место в определенном положении переключателя, соответствует обратный двухполюсник.

3.Форма выполнения регулируемой искусственной линии по пи. 1 и 2, отличающаяся тем, что для дальнейшего уменьшения числа схемных элементов, в каждом корректирующем двухполюснике потенциометра использован один реактивный элемент для коррекции в двух или более соседних промежуточных отводах одного амплитудного выравнивающего контура.

4.Форма выполнения рег лируемой искусственной линии по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью получения коррекции промежуточных характеристик каждого из отдельных амплитудных выравнивающих контуров без применения в потенциометре обратных двухполюсников, потенциометр выполнен высокоомным в отличие от остальных схемных элементов.

a SOEB

г Jw

r -J-Lj-b l j-L.-4j-LJ-..r-U-U t

41

Г

)

-X

- №FTUjlM f BE SIEtyaS

J-ur-Lln r-L.j-UTl n njT-ni- -n,.-|-п1Ъ-ь-ц

UrTpM 8 - , 8 О

/To

21

-

-o

.

2.,