Пассивный корректор соединительных линий Советский патент 1976 года по МПК H04B3/04 

(54; ПАССИВНЫЙ КОРРЕКТОР СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

1

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в соединительных линиях различного назначения, а именно в телевидении, при передаче данных в радиовещании.

Известны пассивные корректоры соединительных коаксиальных и двухпроводных линий, используемые для коррекции линейных искажений: совместного выравнивания характеристик линий амплитудно-частотной и группового времени задержки и восстановления формы передаваемых сигналов.

Изготавливают известные корректоры индивидуально по данным предварительных измерений каждой линии путем расчета

числа звеньев и номиналов их элементов и нахождения таким образом схемы каждого индивидуального корректора. Расчет корректоров ведется по данным частотных измерений. Поскольку расчет частотными методами не обеспечивает оптимальное восстановление формы сигнала, широко применяют однозвенные корректоры, выполненные в виде перекрытого Т-звена, продольна и поперечная ветви которого образуют обра-гные лестничные контуры. Данные контуров не рассчитывают, а находят с помощью временно включаемого в линию специального моделирующего активного корректора после выполнения им коррекции линии. При этом оптимальное восстановление форNfci сигнала достигается настройкой моделирующего корректора по временным измерительным сигналам. Из-за индивидуального определения схемы и перечня элементов пассивного корректора, их изготавливают постоянными индивидуально для каждой линии. В лучщем случае только для коаксиального кабеля выпускают набор по стоянных корректоров на ряд длин нескольких марок кабеля.

Известен также пассивный однозвенный корректор с плавной регулировкой длины корректируемого коаксиального кабеля заданной марки, содержащий только продольную ветвь, выполненную по лестничной схеме 1.

Такой корректор вносит затухание в несколько раз больше корректируемого и, из-за отсутствия поперечной ветви, не обеспечивает хорошего согласования кабеля. Неизвестны пассивные корректоры для определения номиналов элементов индивиду альных корректоров линий. Наиболее близок к изобретению -пассивный корректор соединительных линий, содержащий цепь перекрытых Т-звеньев с па раллельно соединенными резистором и емкостью в продольной ветви каждого звена и последовательно соединенными резистором и индуктивностью в поперечной 2. Однако в известных корректорах нет индивидуальной настройки под каждую лини чем обусловливается индивидуальное изготовление каждого корректора, а в связи с этим из-за накапливания погрешностей при измерениях линии, расчете корректора его изготовлении и настройке не обеспечивается высокая точность коррекции. Поэтому они не пригодны для серийного производства унифицированных пассивных корректоров, каждого для своего сомножест ва соединительных линий, имеющих равное волновое сопротивление и требующих коррекции в одной области частот (времен) любого уровня до предельного заданного корректору. Цель изобретения - повышение точности коррекции.и индивидуальная настройка под каждую линию. Для этого в пассивном корректоре соединительных линий, содержащем цепь перекрытых Т-звеньев с параллельно соединенными резистором и емкостью в продоль ной ветви каждого звена и последовательно соединенными резистором и индуктивностью в поперечной, в каждое звено введены переключатели уровня коррекции с весом 2 и переключатели постоянной времени с весом 2 , где к О, 1, 2... , при этом размыкающие контакты каждого переключателя уровня коррекции соединены параллельно с резистором, сопротивление Которого пропорционально волновому с весом включаемого уровня коррекции, и включены последовательно в продольной ветви звена, а замыкающие контакть соед нены последовательно с резистором, сопро тивление которого обратно пропорционально волновому с весом включаемого уровня коррекции, и включены параллельно в поперечной ветви звена, размыкающие контакты каждого переключателя постояпнной времен соединены параллельно с дросселем, индуктивность которого пропорциональна весу включаемой постоянной времени, и включены последовательно в поперечной ветви зв .-а, а замыкающие контакты соединены после-50 довательно с конденсатором, емкость которого пропорциональна весу включаемой постояпнной времени, и включены параллельно в продольной ветви звена. На чертеже приведена структурная электрическая схема пассивного корректора соединительных линий и показана принципиальная электрическая схема его одного звена. Пассивный корректор соединительных линий содержит цепь перекрытых Т-звеньев 1. Каждое звено 1 содержит переключатели 2 уровня коррекции с весом 2 и переключатели 3 постоянной времени с весом 2 , где ,1,2..., при этом размыкающие контакты каждого переключателя 2 соединены параллельно со своим резистором 4, сопротивление которого пропорционально волновому с весом включаемого уровня коррекции, и включены последовательно в продольной ветви звена 1, а замыкающие контакты соединены последовательно со своим резистором 5, сопротивление которого обратно пропорционально волновому с весом включаемого уровня коррекции, и включены параллельно в поперечной ветви звена 1; размыкающие контакты каждого переключателя 3 соединены параллельно со своим дросселем 6, индуктивность которого пропорциональна весу включаемой постоянной времени, и включены последовательно в поперечной ветви звена 1, а замыкающие контакты соединены последовательно со своим конденсатором 7, емкость которого пропорциональна весу включаемой постоянной времени, и включены пaJ)aллeльнo в продольной ветви звена 1. В каждом звене 1 включены два резистора 8, сопротивления которых равны волновому. Пассивный корректор работает следующим образом. Коррекция линейных искажений коаксиальных либо двухпроводных соединительных линий осуществляется путем управляемого синтеза переходной характеристики корректора с переменными формой и уровнем перекоса вершины, монотонно нарастающего к фронту. Это достигается тем, что управление звеньями 1 в процессе синтеза переходной характеристики корректора моделирует математический метод апроксимации монотонных функций суммой нескольких экспонент, подбираемых по уровню и постоянной времени. Возможность такого управления базируется на том, что экспоненциальный перекос вершины переходной характеристики, вносимый каждым звеном 1 корректора, сделан подбираемым. Регулировка уровня экспоненциального перекоса вершины выполняется переключателями 2 уровня коррекции путем одновременного обратно пропорционального изменения в каждом звене 1 сопротивлений f в продольной ветви и г в поперечной, так что в любом положении регулировки уровня f г, К , где R - волновое сопротивление звена 1. Регулировка постоянной времени выполняется переключателями 3 аостояьшой времени путем совместного пропорционального изменения в каждом зве не 1 емкости С в продольной ветви и индук тивности li в поперечной так, что в любом положении регулировки постоянной времени L/C R , Сохранение указанных тождеств гарантирует постоянство волнового сопротивления корректора при перестройках В результате кал дь1ми двумя регуляторами-переключателями индивидуально синтезируется экспоненциальный перекос вершины переходной характеристики каждого зве на, из которых, действующих в смежных диапазонах времен, осуществляется управляемый синтез характеристик корректора обеспечивающий на местах установки прис- посабливаемость корректора под определе ную линию. Плавность синтеза при минимуме постоянных деталей и переключателей звеньев, надежная фиксация и числовое задание параметров настройки, а также удобное считывание данных настроенных звеньев обеспечиваются тем, что переключение веса уровней и постоянных времени экспонен циального перекоса верщины переходной характеристики звеньев 1 моделирует двоичную систему счета. При регулировке уровня каждый переключаетль 2 включает последовательно включенным упомянутым резисторам продольной ветви свой резистор 4, сопротивление которого пропорционально волновому с весом 2 двоичного К-разряда уровня, включаемого переключателем 2, и параллельно включенным резис- торам поперечной ветви-;свой второй резистор 5, сопротивоение которого с тем же весом обратно пропорционально волновому. Этим, независимо от положения всех остал ных переключателей 2, на вес двоичного разряда включенного переключателя 2 пропорционально увеличивается сопротивление f в продольной ветви и уменьшается сопротивление 2. поперечной ветви. Таким образом, обеспечивается взаимонезависимо суммирование уровней в любой комбинации. Сопротивления, наименьшее f и наибольщее 1 , соответствующие нулевому двоичному разряду, определяют шаг и, следовательно, пларность регулировки уровня, а сопротивле ния последовательного соединения всех резисторов 4 продольной ветви и параллельного соединения всех резисторов 5 поперечной ветви - пределы регулировки уровня ь звене 1, Каждый переключатель 3 постоянной времени включает последовательно включенным упомянутым дросселям поперечной ветви свой дроссель 6 и параллельно вклю ченным конденсаторам продольной ветви свой конденсатор 7, Причем каждый следующий переключатель 3 включает свои дроссель 6 и конденсатор 7, соответственно с вдвое большими индуктизвосты : и емкостью. Тогда независимо от положения всех остальных переключателей 3, пропорционально на дноичный разряд каждого включенного переключателя 3 увеличивается емкость С в продольной ветвн и индуктивность Ь в поперечной. Их минимальные значения определяют шаг, а суммарные значения - пределы регулировки постоянной времени. Переключение уровня и постоянной времени коррекции звеньев может производиться к с другим весом, например, пропорциональным ряду 1,2,2,5 умноженному 10 , где к 0,1, 2 ,,, .Однако при этом число постоянных деталей и переклк чателей не будет минимальным. В постоянных корректорах каждый переключатель выполняется в виде тугосъемной перемычки и контактов для ее установки и подпайки. Это обеспечивает легкую перестройку корректоров до установки в линию и жесткую фиксацию после, В переменных корректорах переключатели выполняются в виде кнопок или тумблеров. Маркировка переключателей обеспечивает числовые фиксацию и считывание данных элементов настроенных звеньев. Предлагаемые цифровые переключатели аналогично могут применяться и в других корректорах для их перестройки под разные линии. Например, в однозвенных корректорах с обратными лестничными контурами в продольной и поперечной ветвях. Настройка корректоров на местах установки выполняется путем восстановления плоской формы одной из характеристик линейных искажений соединительной линии и ее корректора. Так как линия и корректор системы миш-1мально-фазовые, этим сразу выравниваются все характеристики. Взаимонезависимое управление каждым экспоненциальным слагаемым переходной характеристики корректора достигается настройкой звеньев в порядке убывания их постоянных времени, вначале регулятором уровня, вводимого звеном, а затем его регулятором постоянной времени, а кроме того, путем наблюдения корректируемых характеристик в масштабе, соответствующем постоянной времени каждого настраива емого звена: переходной от фронта до нес- кольких постоянных времени Т настраива емого звена, и коэффициента передачи между низкими и высокими частотами, отличающимися в несколько раз от частоты 1/2 УСТ Введение уровня заканчивается выравниванием установившегося значения переходной характеристики по уровню у фронта или характеристик коэффициента передачи на низких частотах по уровню на высоких. Если постоянные времени звеньев больше требуемых, все характеристики выпуклы, а если меньше требуемых, то все вогнуты. При выпуклости уменьшают постоянную времени настраиваемого звена, а при вогнутости увеличивают, пока корректируемый участок характеристики, используемой для настройки, не станет плоским. При этом учитывают, что каждый переключатель при включении резисторов или конденсатора и дросселя соответственно в продольную и по перечную ветви звена, увеличивает вводимый звеном уровень коррекции или постоян ную времени звена. Первым оставляют переключатель, включение которого корректи рует более половины искажения, вторымпереключатель, которым корректируется более половины оставшегося искажения и т. д. (в порядке убывания их разряда). Предлагаемая настройка, в зависимости от сигнала или характеристики, выбранных для настройки, обеспечивает целенаправленный выбор параметров звеньев и всего корректора, оптимально восстанавливающих форму сигналов либо оптимально выравнивающих необходимую характеристику. По маркировке включенных переключателей настроенного корректора легко определить перечень элементов звеньев, последовательное соединение которых будет индивидуальным корректором данной линии. Найденные номиналы элементов дают минимальное искажение требуемой характерис тики либо сигнала. Использование новых элементов - переключателей уровня и постоянной времени,введенных в звенья пассивных корректоров обеспечивает индивидуальную настройку корректоров под каждую линию, позволяет определить оптимальные номиналы элемен тов индивидуальных корректоров этих линий и повышает точность коррекции. Все это позволяет перейти от проектирования. изготовления и подетальной подгонки индивидуальных корректоров для каждой дниии к серийному производству и массовому внедрению унифицированных постоянного и еременного пассивных корректоров, Формула изобретения Пассивный корректор соединительных линий, содержащий цепь перекрытых Т-звеньев с параллельно соединенными резистором и емкостью в продольной ве-рви каждого звена и последовательно соединенными резистором и индуктивностью в поперечной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности коррекции и индивидуальной настройки под каждую линию, в каждое звено введены переключатели уровня коррюкции с весом 2 и переключатели постоянной времени с весом 2 , где к 0, 1, 2..., при этом размыкающие контакты каждого переключателя уровня коррекции соединены параллельно с резистором, сопротивление которого пропорционально волновому с весом включаемого уровня коррекции, и включены последовательно в продольной ветви звена, а замыкающие контакты соединены последовательно с резистором, сопротивление которого обратно пропорционально волновому с весом включаемого уровня коррекции, к включены параллельно в поперечной ветви звена, размыкак шие контакты каждого переключателя постоянной времени соединены параллельно с дросселем, индуктивность которого пропорциональна весу включаемой nocTOsraной времени, и включены последовательно в поперечной ветви звена, а замыкающие контакты соединены последовательно с конденсатором, емкость которого nponoi циональна весу включаемой постоянной времени, и включены параллельно в продольной ветви звена. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: l.TtneEe A.N-Yafiatiee eq,uaeiiers opstioit video са-ьеез.Ргос.ЗЯЕБ, . Aostha Cioi, 1967, № 7 (аналог, 2.Davis L.B.A-metTiod iop ilie desig n of et uaeizefs fpr TiigrTi-g-paae с11аг1Т7е $ transmitted over teCepTione саъе pairs o| mixed g angres.JIIZ TroiTisactioTis on CoTnTnuTiication Tehnoeog-v,i9e9 COM-17, № 6, p. 70510 (прототип. I р ниь о:.-ТкТтг--М7 Т 1 1---Г 7

1-OUBt- -OUfir-J

I-vJUfiv-

I-л