-
Принцип построения систем тонального телеграфирования. Начертить простейшую схему телеграфирования.
Принцип тонального телеграфирования
В телеграфной связи каждому передаваемому знаку соответствует определённая комбинация посылок постоянного тока. Посылки постоянного тока могут быть токовые и бестоковые, положительные и отрицательные. Телеграфирование токовыми и бестоковыми посылками называют однополюсным телеграфированием, или телеграфированием токами одного направления. Телеграфирование положительными и отрицательными посылками называют двухполюсным телеграфированием, или телеграфированием токами 2-х направлений.
Графическое изображение однополюсных и двухполюсных посылок телеграфной комбинации показано на рис. 1.
Для осуществления телеграфной связи необходимо иметь: передатчик электрических сигналов, приемник для приема и записи электрических сигналов, источник электрической энергии для питания всей телеграфной цепи, линию или канал связи.
Простейшая схема телеграфирования.
В простейшей схеме телеграфирования (рис. 2) передатчиком является ключ П, приемником – электромагнит Э, источником электрической энергии – батарея ЛБ. Телеграфирование осуществляется путем замыкания и размыкания цепи ключом.
При замыкании контактов ключа на станции А будет протекать ток по цепи: плюс батареи, контакты ключа, линия (канал) связи, электромагнит станции Б, заземление минус батареи. Обратным проводом в этой схеме является земля, электромагнит срабатывает и притягивает якорь.
При размыкании контактов ключа ток в цепи прекращается и якорь электромагнита возвращается в исходное положение.
Таким образом, аппарат станции Б принимает посылки электрического тока, переданные аппаратом станции А. перемещение якоря электромагнита управляет работой печатающего механизма телеграфного аппарата: в результате происходит отпечатывание принятой информации. Эта же информация одновременно отпечатывается и аппаратом станции А, что позволяет контролировать свою работу.
Аналогично осуществляется передача сообщений в обратном направлении, т.е. со станции Б на станцию А.
Телеграфирование может быть однополюсным, как это показано на рисунке 2 и двухполюсным.
Двухполюсное телеграфирование заключается в том, что при замыкании контактов ключа передается плюсовая электрическая посылка при размыкании – минусовая электрическая посылка.
В качестве приемника посылок электрического тока в этом случае применяется специальный поляризованный электромагнит, перемещение якоря которого зависит от направления тока, протекающего по обмотке электромагнита.
Система двухполюсного телеграфирования обладает большей помехоустойчивостью по сравнению с однополюсной. Это объясняется тем, что обмотка электромагнита постоянно находится под током и поэтому ложное срабатывание электромагнита может произойти только при воздействии помехи с амплитудой, большей чем величина напряжения батареи.
Если осуществлять телеграфную связь непосредственной передачей в линию комбинаций посылок одополюсных и двуполюсных, то такая связь имеет ряд существенных недостатков:
- Для каждой телеграфной связи необходима своя линия, что не выгодно с экономической точки зрения.
- Дальность связи ограничивается затуханием сигналов в линии.
Телеграфная информация в виде посылок постоянного тока не может быть передана непосредственно по телефонному каналу, полоса пропускания которого обычно начинается от 300 Гц. Аппаратура тонального телеграфирования преобразует посылки постоянного тока в посылки переменного тока тональной (звуковой) частоты, пропускаемые телефонным каналом.
Принято считать, что если для передачи телеграфных сигналов применяются переменные токи с частотами, находящимися в разговорном спектре (от 300 до 3400 Гц), то такой способ телеграфировании называют тональным телеграфированием. Принцип тонального телеграфирования заключается в преобразовании посылок постоянного тока, поступающих с телеграфного аппарата, в посылки переменного тока, которые подаются в канал с эффективно передаваемой полосой частот 0,3 – 3,4 кГц или 0,3 – 2,7 кГц (для этого изменяют один из параметров тока, в частности его частоту). Использование телефонного канала для передачи телеграфной и фототелеграфной информации называют вторичным уплотнением. Аппаратура тонального телеграфирования является одним из видов аппаратуры вторичного уплотнения.
Телеграфирование переменным током позволяет получить многоканальную телеграфную связь, дальность действия которой определяется дальностью действия каналообразующей аппаратуры.
Принцип работы аппаратуры тонального
телеграфирования показан на рис. 3,а
упрощенные графики сигналов, получаемых
на передающем и приемном концах – на
рис. 4.
На схеме (рис. 3) на передающем конце включены два генератора, характеристические частоты которых разняться на определенную величину, а на приемном конце используются устройства, обеспечивающие выделение и детектирование частот перед подачей их в обмотки приемного реле. В качестве канала связи используется телефонный канал.
Рис.4
Проследим передачу телефонных сигналов для однополюсной работы. Посылки постоянного тока с выхода передающего телеграфного аппарата проходит через обмотку 1, 2 реле передачи станции А. Через обмотку 3, 4 этого же реле постоянно проходит ток от местной батареи МБ, обеспечивая удерживание якоря реле у левого контакта при отсутствии токовой посылки в токовой посылке. При прохождении по первой обмотке токовой посылки якорь перебросится к правому контакту (ампервитки первой обмотки выбираются в несколько раз больше ампервитков первой обмотки). В зависимости от положения якоря на вход телефонного канал будут подаваться сигналы с частотами F1или F2. Таким образом посылкам постоянного тока на выходе передающего телеграфного аппарата будут соответствовать тональные посылки
звуковых частот на входе телефонного канала (рис. 4). На приемном конце (станция Б) тональные посылки с выхода телефонного канала подаются на ограничитель, который обеспечивает постоянство величины тока через обмотки приемного реле при значительных колебаниях уровня принимаемого сигнала.
С выхода ограничителя тональные посылки подаются на фильтры Ф1 и Ф2, каждый из которых пропускает одну из рабочих частот. Сигналы с частотами F1 и F2 после выпрямления детекторами Д1 и Д2 подаются в обмотки приемного реле. Через обмотку 1, 2 приемного реле будет проходить выпрямленный ток от сигнала с частотой F1, через обмотки 3, 4 – выпрямленный ток от сигнала с частотой F2. Если ампервитки обмоток выбраны одинаковыми, то якорь реле будет перебрасываться соответственно к правому и к левому контакту. При положении якоря у правого контакта на приемный телеграфный аппарат будет подаваться токовая посылка от линейной батареи ЛБ, при положении якоря у левого контакта – бестоковая посылка. Как видно из графиков рис. 7, токовой посылке на передачу соответствует токовая посылка на приеме.
При практическом выполнении аппаратуры тонального телеграфирования два генератора на передающем конце заменяют одним генератором с изменяющейся частотой, а вместо двух фильтров на приемной стороне используют частотный детектор. Под влиянием посылок постоянного тока частота генератора на передающем конце изменяется от среднего значения Fср, к двум крайним рабочим значениям частот Fср±Δf. Величину изменяемой частоты Δf называют девиацией частоты. Девиация частоты в аппаратуре П-318М принята равной 50Гц.
Процесс изменения частоты генератора в соответствии с передаваемыми посылками постоянного тока называют частотной модуляцией. Частотная модуляция обеспечивает большую устойчивость связи при наличии помех и колебаниях приемного уровня.
Ширина полосы частот, занимаемой одним каналом аппаратуры, равна 160 Гц. Телефонный канал имеет полосу частот от 300 до 3400 Гц. При работе по телефонному каналу аппаратурой с небольшим количеством телеграфных каналов оставшуюся часть полосы частот телефонного канала можно использовать для телефонной связи.
Разделение полосы частот телефонного канала для телефонной и телеграфной связи обеспечивается специальными фильтрами, которые монтируются в аппаратуре либо устанавливаются вне ее в отдельной выносной упаковке.
Телеграфные каналы, получаемые с помощью аппаратуры, обеспечивают дуплексную и симплексную работу телеграфных аппаратов. Дуплексной работой называют такое телеграфирование, при котором одновременно осуществляется передача и прием телеграфных сигналов. При симплексной работе передача и прием осуществляются поочередно.
Основным требованием, предъявляемым к аппаратуре, является передача телеграфных сигналов с минимальной величиной искажений. Принято считать за допустимую величину искажений 10-12%, вносимых каналов аппаратуры тонального телеграфирования на одном переприемном участке. Величина искажений телеграфных сигналов зависит не только от аппаратуры тонального телеграфирования, но и от качества телефонного канала, по которому она работает. Дальность связи тонального телеграфа определяется процентом искажений, не превышающим величину исправляющей способности телеграфного аппарата, и практически может осуществляться на всю длину телефонного канала.