Устройство для контроля нелинейности необслуживаемых усилительных пунктов Советский патент 1986 года по МПК H04B3/46 

112

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для контроля нелинейности аппаратуры необслуживаемых усилительных пунктов (НУП) систем передачи с частотным разделением каналов.

Цель изобретения - повьшгение точности контроля путем раздельного контроля прямого и обратного трактов передачи при одновременном упрощении устройства.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для контроля нелинейности НУП; на фиг.2 - пример pean ii3a4HH формирователя контрольных сигналов, регулятора уровня и двухканального приемника; на фиг.З график, поясняющий принцип локализации неисправного НУП.

Устройство (фиг. 1) содержит обслуживаемый усилителькьй пункт (ОУП) 1, прямой 2 и обратный 3 тракО- ты передачи и НУП 4,-4ц, причем ОУП 1 включает индикатор 5, первый фильтр 6 комбинационных частот, первый фильтр 7 контрольных сигналов, двух- канальный приемник 8, блок 9 сравнения, генератор 10 контрольных сигналов, блок И задержки, регулятор 12 уровня, первьй 13 и второй 14 дополнительные генераторы сигналов и формирователь 15 контрольных сигналов, каждьй НУП 4,-4/ включает усилитель 16 прямого и усилитель 17 обратного трактов передачи, а НУП 4// включает также второй фильтр 18 комбинационных частот, второй фильтр 19 контрольных сигналов и пороговый блок 20. Формирователь 15 контрольных сигналов (фиг. 2) содержит первый сумматор 21, смеситель 22, полосовой фильтр 23 и второй сумматор 24 регулятор 12 уровня содержит ключ 25 обмотку 26 реле, резистор 27 и контакт 28 реле, а двухканальный приемник 8 - первьй 29 и второй 30 смесители, первьй 31 и второй 32 полосовые фильтры, первый 33 и второй 34 вьтрямители и первьй 35 и второй 36 пороговые элементы.

Устройство работает следующим образом.

На ОУП 1 вырабатываются три контрольных сигнала. Первый контрольный сигнал формируется непосредствен но генератором О контрольных сигналов, а второй и третий контрольны сигналы f X; и f,, образуются в фор

10

529532

мирователе 13 как 1)сзу. и.тат игктимо- дейстиия генератора 10 и сигналов дополнительных генераторов 13 (f) и 14 (fn) Сигналы от д ополии- 5 тельных генераторов 13 н 14 объединяются в первом сумматоре 21 формирователя 5 и поступают на смеситель 22. На другой вход смесителя 22 подается сигнал от генератора 10. На выходе смесителя 22 образуются контрольные сигналы

f f K-z KI

к, f,„t -Ч, 32

которые выделяются фильтром 23. Все три контрольных сигнала объединяются вторым сумматором 24 и через регулятор 2 уровня подаются на вход прямого тракта 2 передачи.

Существенное значение имеет то, что частоты вспомогательных сигналов выбираются вне рабочей полосы частот слева от нижней границы и незначительно отличаются друг от друга (чтобы их разность составляла примерно 0,5-1 кГц). Частоту же первого контрольного сигнала целесообразно выбрать таким образом, чтобы все три контрольных сигнала расположить справа от рабочей полосы частот (фиг. 3). При таком выборе частот контрольных сигналов предложенное устройство не оказьтает влияния на передачу полученной информации, т.е. контроль НУП может осуществляться без перерыва связи.

В первой фазе контроля контрольные сигналы поступают в прямой тракт передачи 2 с низким уровнем, так как проходят через резистор 27 регулятора 12, В этом случае комбина- ционн1,1е частоты в прямом тракте 2 передачи практически не возникают даже при наличии НУП с позьшенной нелинейностью. Контрольные сиг-налы в последнем контролируемом НУП 4, выделяются фильтром 19 контрольных сигналов и через пороговьй блок 20 поступают на вход обратного тракта 3 передачи. На входе обратного тракта передачи 3 уровни контрольных сигналов устанавливаются высокими, достаточными для образования комбинационных частот при наличии ГУП с повышенной нелинейностью. Обеспечение высоких уровней контрольных сигналов в обратном тракте 3 передачи достигается простым способом за счет включения шлейфа между выходом усилителя 16 прямого тракта и входом

усилителя 17 обратног о тракта, т.е. путем естественного усиления собственно аппаратурой НУП. Контрольные сигналы высокого уровня через обратный тракт 3 передачи поступают на ОУП 1, вьщеляются фильтром 7 контрольных сигналов и через блок 11 задержки поступают на управляющий вход регулятора 12 уровня. Б регуляторе 12 контрольные сигналы воздей- ствуют на ключ 25, в рез:льтате чего проходит ток через обмотку 26 реле и замыкается контакт 28. Начинается вторая фаза контроля. При этом контрольные сигналы начинают посту- пать в прямой тракт 2 передачи через контакт 28 реле, минуя резистор 27, т.е. на вход прямого тракта 2 передачи подаются контрольные сигналы высокого уровня. Контрольные сигна- лы высокого уровня, пройдя прямой тракт 2 передачи выделяются фильтром 1 9 и запираются пороговьм блоком 20. Следовательно, в обратном тракте 3 передачи контрольные сигна- лы отсутствуют.

Таким образом, в первой фазе контроля предложенное устройство осуществляет контроль нелинейности НУП в обратном тракте 3 передачи 3, во вто- рой фазе контроля - в прямом тракте 2 передачи.

При отсутствии контрольных сигна- J10B в обратном тракте 3 передачи и соответственно на входе ОУП I регулятор 12 возвращается в исходное состояние и вновь начинается первая фаза контроля. Осуществляется поочеред- ньш контроль прямого 2 и обратного 3 трактов передачи. С помощью блока 11 задержки обеспечивается промежуток дачи. С помощью блока 11 задержки обеспечивается промежуток времении, необходш«ый для локализации неисправного НУП в каждой фазе контроля. При наличии в одном из трактов НУП с по- вьппенной нелинейностью на его выходе образуются комбинационные частоты (продукты нелинейности второго порядка)

Н( К1 k2

f f - f

14 кэ

Если комбинационные частоты возникают в прямом тракте 2 передачи, то они поступают на ОУП через фильтр 1 комбинационнь х частот и обратный тракт 3 передачи, если же они возникают в обратном трак-е 3 передачи, то

оьгн поступают на ОУП 1 непосредственно. В ОУП 1 комбинационные частоты выделяются фильтром 6 комбинащюнных частот и поступают на двухканапьньш приемник 8. В приемнике 8 сигналы подаются на смесители 29 и 30. На другие входы смесителей подаются сигнал от дополнительных генераторов 13 и 14, частоты которых соответственно равны частотам f и f.

На выходах смесителей 29 и 30 образуются сигналы разностных боковых частот, которые равны. Сигналы выделяются полосовыми фильтрами 3 и 32, которые coBeppieHHo идентичны, настроены на одну и ту же среднюю частоту и имеют одинаковую полосу пропускания. Принцип выделения и разделения комбинационных продуктов нелинейности с помощью вспомогательных сигнало частоты которых равны частотам этих продуктов нелинейности, позволяет достаточно легко реализовать полосовые фильтры 31 и 32 на стандартных элементах LC. Кроме того, данный принцип позволяет при необходимости изменять частоты сигналов дополнительных генераторов 13 и 14 без изменения параметров полосовых фильтров 31 и 32. Такая необходимость может возникнуть при появлении на конт ролируеквл1х частотах помех, снижающих точность контроля. Бьщеленные полосовыми фильтрами 31 и 32 сигналы через выпрямители 33 и 34 и пороговые элементы 35 и 36 поступают на блок 9 сравнения. Пороговые элементы 35 и 36 предотвращают попадание на блок 9 комбинационных продуктов нелинейности ниже определенного, наперед заданного уровня и любых паразитных помех, возникающих в контролируемой полосе частот. Разность уровней токов боковых частот (ла) соответствует разности уровней токов частот продуктов нелинейности и определяется номером НУП, на котором возникает неисправность, и направлением передачи (пр51мой или обратный тракт). Например, если неисправен усипитель 17 на НУП 4, то разность уровней определяется лишь крутизной частотной характеристики затухания усилителя 16 НУП 4, т.е. йа i а,- (4мг. 3). Если же неисправен усилитель 16 на том же НУП t разность уровней определяется суммарной крутизной частотных характеристик

затухания всех НУП после НУП j. прямом тракте 2 передачи и всех ПУП в обратном тракте 3 передачи. Блок 9 сравнения оценивает разность уров- ней токов и вьщает сигнал соответствующей величины на индикатор 5, который фиксирует номер неисправного НУП и направление передачи.

Контроль НУП с помощью предложен- ного устройства основан на предпосылке, что вероятность одновременного появления двух и более НУП с повышенной нелинейностью крайне мала. Возможность же одновременного воз- никновения неисправности на одном НУП в обоих направлениях передачи не исключена, так как одной из причин повышения нелинейности в аппаратуре НУП является воздействие грозовых разрядов, имеющих локальньй характер. Именно поэтому особенно важен раздельно-последовательный контроль обоих направлений передачи.

Формула изобретения

Устройство для контроля нелинейности необслужмваемы}: усилительных пунктов, содержащее на обслуживаемом усилительном пункте генератор контрольных сигналов, блок задержки, первьм фильтр комбинационных частот, вход которого соединен с выходом обратного тракта передачи, и последо- вательно соединенные блок сравнения и индикатор, а на последнем контролируемом необслуживаемом усилительно пункте - второй фильтр комбинационных частот, вход и выход которого со единены соответственно с выходом прямого и с входом обратного трактов передачи, отличающееся

тем, что, с целью повьпиения точности контроля путем раздельного контроля прямого и обратного трактов передачи при одновременном упрощении устройства, на обслуживаемом усилительном пункте введены два дополнительных генератора сигналов, первьй фильтр контрольных сигналов, двухканальный приемник и последовательно соединенные формирователь контрольных сигналов и регулятор уровня, а на последнем контролируемом необслуживаемом усилительном пункте введены последовательно соединенные второй фильтр контрольных сигналов и пороговый блок, при этом информационный вход и выходы двухканального приемника соединены соответственно с выходом первого фильтра комбинационных частот и с входами блока сравнения, выход генератора контрольных сигналов подключен к первому входу фор- миропателя контрольных сигналов, выходы первого и второго дополнительных генераторов сигналов подключены соответственно к второму и третьему входам формирователя контрольных сигналов, объединенным соответственно с первым и вторым управляющими входами двухканального приемника, выход первого фильтра контрольных сигналов, вход которого соединен с выходом обратного тракта передачи, через блок задержки подключен к управляющему входу регулятора уровня, выход которого подключен к входу прямого тракта передачи, а вход и выход второго фильтра комбинационных частот соединены соответственно с входом второго фильтра контрольных сигналов и с выходом порогового блока.

От dJJOHa 7J

От 5лока

К mpanmtf 2

а,дБ

N

/Я; Kj -//fj

Рабочий полоса частот

Л

.2

ЛЛд//Г, УК, f,

Составитель В. Слепаков Редактор А. Козориз Техред И.Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 4632/58 Тираж 624Подписное

ВНИИШ-1 Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Фиг.З

Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает повышение точности контроля путем раздельного контроля прямого и обратного трактов передачи при одновременном упрощении устройства. В обслуживаемом усилительном пункте (ОУП) 1 вырабатываются три контрольных сигнала (КС) из сигналов генераторов 10, 13 и 14. Все три КС с формирователя 15 контрольных сигналов через регулятор 12 уровня поступают в прямой тракт 2 передачи. В первой фазе контроля при подаче в прямой тракт 2 передачи КС низкого уровня осуществляется контроль нелинейности необслуживаемых усилительных пунктов (НУП) 4 в обратном тракте передачи. При этом в последнем НУП 4 контрольные сигналы через усилитель 16, фильтр 19 контрольных сигналов и усилитель 17 поступают в обратный тракт 3 передачи уже с вьюоким уровнем. На ОУП 1 эти КС выделяются фильтром 7 контрольных сигналов и через блок 11 задержки поступают на регулятор 12 уровня. Начинается вторая фаза контроля, при которой формируются КС высокого уровня и контролируются НУП в прямом тракте передачи. При этом КС через последний НУП 4 не проходят. При наличии НУП с повьппенной нелинейностью на его выходе образуются комбинационные частоты. Они вьщеляются фильтрами 6 и 18 комбинационных частот и поступают на двухканальный приемник 8. Блок 9 сравнения вьщает сигналы соответствующей величины на индикатор 5. 3 шт. с ел h U1 tsd со ел 00 «« Фи.(