Абонентская линия (АЛ) 30 В

АЛ а zEL

Абонентские устройства (АУ) а

Распределительная фидерная линия (РФ) 240 В

УС Магистральная фидерная линия (МФ) 960 В

/ I I РФ AT АЛ

Рис. 5.1. Схемы однозвенной (а), двухзвенной (б) и трехзвенной (в) сетей проводного вещания

Однозвенные сети применяются в мапомощных РТУ. Сигналы звукового вещания поступают с выхода усилителя станции (УС) на вход абонентских громкоговорителей по абонентским линиям (АЛ). Номинальное напряжение в АЛ принято равным 30 В. К одной АЛ можно подключить несколько десятков абонентских устройств, поэтому однозвенные сети применяют в небольших населенных пунктах.

Для расширения территории, обслуживаемой РТС, применяют двухзвенные сети. В таких сетях энергия сигналов вещания передается с помощью повышенного напряжения (обычно 240 В) по распределительным фидерным линиям (РФ). В местах расположения абонентов устанавливаются понижающие абонентские трансформаторы (AT), с помощью которых осуществляется питание АУ через АЛ. Распределительные фидерные линии называют вторым, а абонентские линии - первым звеном распределения.

Рис. 5.2. Схема узлов проводного вещания с централизованной (а) и децентрализованной (б) системами питания узлов

При большой нагрузке (более 10 тью. абонентских устройств) двух-звенная сеть не может обеспечить распределение сигналов с достаточно малыми потерями. В этих случаях создают трехзвенные сети. Территория, обслуживаемая такой сетью, разбивается на зоны, в каждой из которых строят автономные двухзвенные сети. Питание этих сетей осуществляется по высоковольтным (обычно 960 В) магистральным фидерным линиям (МФ) через понижающие трансформаторные подстанции (ТП). Сеть МФ считают третьим звеном распределения.

Все городские узлы проводного вещания можно разделить на две группы: с централизованным и децентрализованным питанием сетей (рис. 5.2).

При централизованном питании все мощные усилители сети установлены в одном месте - на станции. Здесь упрощается задача резервирования и обслуживания станционного оборудования, обеспечение его гарантийным энергоснабжением, но из-за сложности РТС такая система не способна обеспечить вьюокую надежность работы. При нагрузке более 50-100 тыс. абонентских устройств централизованные сети неприменимы.

При децентрализованной системе питания территория города разбивается на районы, в каждом из которых сооружается двухзвенная или трехзвенная сеть. В первом случае для их питания создается усилительная подстанция (УС), во втором случае - мощная опорная усилительная станция (ОУС). Питание сети от нескольких источников.

ЩТП5 0УС451--СП

0УС2 Л1ТПЕ

Рис. 5.3. Структурная схема узла ПВ города

расположенных в различных районах территории, повышает надежность системы. Но в этом случае возрастают стоимость станционного оборудования и сложность эксплуатации системы. Кроме того, необходимы соединительные линии (СЛ) для подачи программ вещания, телеуправления и контроля за работой станционных и линейных сооружений. Станция, выполняющая эти функции (распределение программ, телеуправление и телеконтроль), называется центральной станцией проводного вещания (ЦСПВ).

Для повышения надежности работы проводного вещания предусмотрено резервирование тех звеньев, отказ которых вызывает прекращение подачи программ большому количеству абонентов. В крупных городских узлах такими звеньями являются источники программ, усилительное оборудование ЦСПВ, соединительные линии, усилители ОУС, магистральные фидеры. На рис. 5.3 приведена структурная схема узла ПВ города. Из рисунка видно, что к каждой ТП подведены рабочий и резервный магистральный фидеры, причем резервный фидер (РМФ) подведен от другой ОУС. При выключении ОУС или МФ питание ТП переключается на соседние ОУС. Если вблизи нет ОУС, от которой можно провести РМФ, то для резервного питания ТП строят резервную усилительную подстанцию, так называемую блок-подстанцию (БП). Эта подстанция включается только при выключении МФ. Из рис. 5.3 следует, что в приведенной схеме РТУ имеется четыре ОУС и восемь ТП (указано на ЦСПВ).

Распределительные фидеры и абонентские линии - наиболее протяженная и дорогая часть линейных сооружений. В то же время повреждения этой части приводят к прекращению подачи программ ограниченному числу абонентов. Поэтому для данной части сети при-

меняют меры локализации повреждений, т.е. меры, сводящие к минимуму число необслуживаемых абонентов при повреждениях сети.

Многопрограммное проводное вещание. Многопрограммное проводное вещание (МПВ) можно организовать в спектре звуковых частот или путем переноса спектра в высокочастотную область. В первом случае сигналы программ передаются по многопарной линии в полосе звуковых частот, во втором - в многоканальной системе передачи используется частотное разделение каналов. В спектре звуковых частот на передающей стороне, как и в системе однопрог-раммного ПВ, сигналы программ вещания при подаче в линию имеют высокий уровень. В абонентском устройстве устанавливают переключатель выбора программ. Этот метод МПВ применяется в Великобритании и Голландии. В Голландии, например, по четы-рехпарным кабелям передаются сигналы четырех программ звукового вещания. В Австрии, Италии, Испании и Швеции распространена система многопрограммного вещания по городским телефонным сетям. Сигналы программ вещания передаются с помощью амплитудной модуляции.

Существующие системы МПВ по телефонным сетям имеют сходную структуру сети и однотипную аппаратуру. Передатчики устанавливают на станции городской телефонной сети. Радиосигналы с выходов передатчиков подводятся к общим шинам и с помощью станционных фильтров подключения (СПФ), состоящих из ФНЧ и ФВЧ, направляются в распределительную сеть ГТС. Фильтры нижних частот препятствуют прохождению радиосигналов в аппаратуру телефонной станции, а также устраняют действие помех, вызванных коммутационными приборами этой станции; фильтры верхних частот препятствуют проникновению телефонных сигналов звуковых частот в высокочастотную аппаратуру. На входе АУ (в конце абонентской линии) по тем же причинам устанавливают аналогичные ФНЧ и ФВЧ. .

С учетом допустимого затухания в-распределительной сети ГТС и возможности использования вещательных радиоприемников для организации МПВ используют частоты длинноволнового диапазона 150...350 кГц. На всех остальных телефонных станциях, которые могут быть промежуточными или оконечными, устанавливаются УРЧ, корректирующие контуры, согласующие устройства и фильтры.

Примером системы МПВ по телефонным сетям является шести-программная итальянская система. Сигналы программ вещания передаются на несущих частотах 178, 211, 244, 277, 310, 343 кГц Meto-дом AM. Использование диапазона ДВ позволяет наряду со специальными приемными устройствами использовать обычные радиовещательные приемники, имеющие длинноволновый диапазон. Передача программ вещания ведется по высшему классу качества. Прием-

ные устройства имеют фиксированную настройку. У нас в стране также ведутся работы по использованию городских телефонных сетей для звукового вещания.

Систему ПВ можно также организовать на базе телевизионной распределительной сети. Интерес к системе кабельного телевизионного вещания вызван следующими причинами: ограниченностью числа телевизионных радиоканалов; наличием помех при приеме телевизионных сигналов в крупных городах с многоэтажными зданиями с железобетонным каркасом (многочисленные отражения от зданий создают повторы изображения, а в зданиях, находящихся в зоне радиотени, в значительной степени падает напряженность поля); эстетическими требованиями архитектуры отказаться от индивидуальных антенн.

Появляются коллективные системы распределения телевизионных сигналов, коллективные антенны и сети проводного телевизионного вещания, охватывающие дом, квартал и даже район города. Такие сети, естественно, можно использовать и для передачи программ звукового вещания.

Так, если распределительная телевизионная сеть выполнена из многопарного симметричного кабеля, то по каждой паре кабеля сигналы телевизионной программы передают на несущей частоте, а сигналы программы звукового вещания - в спектре звуковых частот. Вследствие большого разноса частотных диапазонов сигналов телевидения и звукового вещания устройство подключения может состоять только из катушки индуктивности и конденсатора. Абонентские устройства подсоединяют к каждой паре кабеля через устройство подключения, состоящее из автотрансформатора и конденсатора. Для сигналов звуковой частоты сопротивление индуктивности незначительно, поэтому влиянием этих элементов на прохождение сигналов программ звукового вещания можно пренебречь.

Применяя отдельные пары для передачи сигналов телевизионных программ, можно использовать одну несущую частоту. В этом случае в абонентском телевизионном приемнике избирательные устройства отсутствуют. Для приема программ звукового вещания можно использовать обычный громкоговоритель. Выбор программ осуществляется с помощью переключателя. Подобная система применяется в Великобритании. Дальнейшее развитие сетей ПВ, возможно, пойдет по пути создания совмещенных систем, в которых будут использоваться кабельные коммуникации ГТС и проводного ТВ.

Трехпрограммное проводное вещание. Разработанная у нас в стране система ПВ развивалась как однопрограммная. При разработке системы МПВ экономически наиболее приемлемым оказался вариант организации многопрограммного вещания с частотным разделением каналов на базе сети однопрограммного ПВ.

Г±1.

I ДВ

0,05 10

120 150 /, кГц

Рис. 5.4. Спектр сигнала в системе трехпрограммного проводного вещания

Исследования показали, что по этим сетям в отведенном диапазоне частот (30 Гц... 130 кГц) можно организовать лишь три канала звукового вещания. Частотное уплотнение сетей ПВ большим числом каналов вещания приводит к увеличению переходных помех между ними.

Одна программа (обычно первая программа центрального вещания) передается сигналами звуковой частоты с высоким уровнем напряжения в полосе звуковых частот 50... 10 ООО Гц. Для передачи двух других программ используют токи высокой частоты (рис. 5.4).

Несущие частоты выбирают из следующих соображений. Разнос несущих частот должен быть как можно большим. При этом упрощается вьюокочастотная часть приемника, который можно выполнить по схеме прямого усиления с простыми и дешевыми фильтрами. С понижением несущей частоты возрастает уровень помех со стороны низкочастотного канала, а с ее возрастанием увеличивается затухание радиосигнала в распределительной сети. С учетом приведенных выше соображений в качестве несущих частот второй и третьей программ выбраны частоты 78 и 120 кГц, которые передаются с более низкими уровнями. Максимальное напряжение несущей частоты в начале тракта (на входе МФ) 120 В, минимальное напряжение несущей на АУ не должно быть ниже 0,25 В.

5.2. Структура сети проводного вещания

Структурная схема тракта трехзвенной сети системы однопрограммного ПВ и диаграмма электрических уровней по напряжению для частоты сигнала 1000 Гц показаны на рис. 5.5. Отсчет уровней ведется от О дБ (0,775 В). Уровень напряжения на выходе ЦСПВ по нормам, установленным для СЛ, должен соответствовать 15 дБ (4,4 В). В конце второй СЛ (на входе ОУС) уровень напряжения должен быть не менее О дБ и на ОУС повышается до 62 дБ (960 В). На МФ уровень напряжения падает на 1...2 дБ и составляет на входе ТП 60...61 дБ. Трансформаторная подстанция понижает уровень напря-