Пассивный корректор соединительных линий

Пассивный корректор соединительных линий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ф43ф (е Щ,» (11) 536604

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к атоеском сзидиильствю

Союз Советских

Ссциалистииеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено26.03.71 (21) 1640008/09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25. 11.76.Бюллетень №43 (45) Дата опубликования описания 10.08 77 (51) Я. Кл 2

Н 04 В 3/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (S3) УДК 621.372.55 (088. 8) (72) Автор изобретения

Н. 3. Стрижевский (71) Заявитель (54) ПАССИВНЫЙ КОРРЕКТОР СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в соединительных линиях различного назначения, а именно в телевидении, при передаче данных, в радиовещании. 5

Известны пассивные корректоры соединительных коаксиальных и двухпроводных линий, используемые для коррекции линейных искажений: совместного выравнивания характеристик линий амплитудно-частотной 19 и группового времени задержки и восстановления формы передаваемых сигналов.

Изготавливают известные корректоры индивидуально по данным предварительных измерений каждой линии путем расчета 15 числа звеньев и номиналов их элементов и нахождения таким образом схемы каждого индивидуального корректора. Расчет корректоров ведется по данным частотных измерений. Поскольку расчет частотными 20 методами не обеспечивает оптимальное восстановление формы сигнала, широко применяют однозвенные корректоры, выполненные в виде перекрытого Т-звена, продольная и поперечная ветви которого образуют обрат 25

2 ные лестничные контуры. Данные контуров не рассчитывают, а находят с помощью временно включаемого в линию специального моделирующего активного хорректора после выполнения им коррекции линии.

При этом оптимальное восстановление формы сигнала достигается настройкой моделирующего хорректора по временным измерительным сигналам. Из-за индивидуальнога определения схемы и перечня элементов пассивного корректора, их изготавливают постоянными индивидуально для каждой линии. В лучшем случае только для кааксиальнагокабеля выпускают набор постоянных корректоров на ряд длин нескольких марок кабеля.

Известен также пассивный однозвенный корректор с плавной регулировкой длины корректируемого коаксиального кабеля заданной мархи, 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

636604 обеспечивает хорошего согласования кабеля.

Неизвестны пассивные корректоры для определения номиналов элементов индивидуальных корректоров линий. Ь

Наиболее близок к изобретению пассивный корректор соединительных линий, содержаший цепь перекрытых T-звеньев с параллельно 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 линию, чем обусловливается индивидуальное изго15 товление каждого корректора, а в связи с этим из-за накапливания погрешностей при измерениях линии, расчете корректора, его изготовлении и настройке не обеспечи20 вается высокая точность коррекции. Поэтому они не пригодны для серийного производства унифицированных пассивных ко ректоров, каждого для своего сомножества соединительных линий, имеющих равное волновое сопротивление и требуюших коррекции в одной области частот (времен) любого уровня до предельного заданного корректору.

Бель изобретения — повышение точности коррекции и индивидуальная настройка под каждую линию.

Для этого в пассивном корректоре соединительных линий, содержащем цепь не,*.:акрытых Т-звеньев с параллельно соеди енными резистором и емкостью в продольной ветви каждого звена и последовательно соединенными резистором и индуктивностью в поперечной, в каждое звено введены переключатели уровня коррекции с @) к весом 2 и переключатели постояннои времени с весом 2, где к = О, 1, 2..., при

К этом размыкаюшие контакты каждого пер ключателя уровня коррекции соединены параллельно с резистором, сопротивление 45 которого пропорционально волновому с весом включаемого уровня коррекции, и включены последовательно в продольной ветви звена, а замыкающие контакты соединены последовательно с резистором, сопро- 50 тивление которого обратно пропорционально волновому с весом включаемого уровня коррекции, и включены параллельно впоперечной ветви звена, размыкаюшие контакты каждого переключателя постоянной времени 55 соединены параллельно с дросселем, индуктивность которого пропорциональна весу включаемой постоянной времени, и включены последовательно в поперечной ветви зве,;а, а замыкаюшие контакты соединены после 9 довательно с конденсатором, емкость которого пропорциональна весу включаемой постоянной времени, и включены параллельно в продольной ветви звена.

На чертеже приведена структурная элехтрическая 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 к

2 уровня коррекции с весом 2 и перехлю» чатели 3 постоянной времени с весом

2, где к=О, 1, 2 ..., при этом размыкаюшие контакты каждого переключателя2 соединены параллельно со своим резистором 4., сопротивление которого пропорционально волновому с весом включаемого уровня хоррекпии, и включены последовательно в продольной ветви звена 1, а замыкающие контакты соединены последовательно со своим резистором 5, сопротивление которого обратно пропорционал но волновому с весом включаемого уровня коррекции, и включены параллельно в поперечной ветви звена 1; размыхаюшие 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 замыкаюшие контакты соединены последовательно со своим конденсатором 7, емкость которого пропорци ональна весу включаемой постоянной времени, и включены параллельно 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 осушествляется путем управляемого синтеза переходной характеристики корректора с переменными формой и уровнем перекоса вершины, монотонно нарастаюшего к фронту. Это достигается тем, что управление звеньями 1 в процессе синтеза переходной характеристики корректора моделирует математический метод апроксимации монотонных функций суммой нескольких эхспонент, подбираемых по уровню и постоянной времени. Возможность тако го управления базируется на том, что экспоненциальный перекос вершины переходной характеристики, вносимый каждым звеном 1 корректора, сделан подбираемым.

Регулировка уровня экспоненциального пере536604 коса вершины выполняется переключателями 2 уровня коррекции путем одновременного обратно пропорционального изменения в каждом звене 1 сопротивлений Р1 в продольной ветви и Г в поперечной, так что в любом положении регулировки уровня

= 3, где R — волновое сопротивление звена 1. Регулировка постоянной времени выполняется переключателями 3 постоянной времени путем совместного 6 пропорционального изменения в каждом звене 1 емкости С в продольной ветвиииндуктивности 4 в поперечной так, что в любом положении регулировки постоянной времени L/С = R . Сохранение указанных тож- Й деств гарантирует постоянство волнового сопротивления корректора при перестройках.

В результате каждыми двумя регуляторами-переключателями индивидуально синтезируется экспоненциальный перекос вершины переходной характеристики каждого звена, иэ которых, действующих в смежных диапазонах времен, осуществляется управляемый синтез характеристик корректора обеспечивающий на местах установки приспосабливаемость корректора под определенную линию.

Плавность синтеза при минимуме постоянных деталей и переключателей звеньев, надежная фиксацич и числовое задание параметров настройки, а также удобное считывание данных настроенных звеньев обеспечиваются тем, что переключение веса уровней и постоянных времени экспонен- р циального перекоса вершины переходной характеристики звеньев 1 моделирует двоичную систему счета. При регулировке уровня каждый переключаетль 2 включает последовательно включенным упомянутым щ резисторам продольной ветви свой резистор 4-, сопротивление которого пропорцик онально волновому с весом 2 двоичного

К-разряда уровня, включаемого переключателем 2, и параллельно включенным резисторам поперечной ветви свой второй резистор 5, сопротивление которого с тем же весом обратно пропорционально волновому.

Этим, независимо от положения всех остальных переключателей 2, на вес двоичного g} разряда включенного переключателя 2 пропорционально увеличивается сопротивление

Р в продольной ветви и уменьшается сопротивление Pz в поперечной ветви. Таким образом, обеспечивается взаимонезависимое 65 суммирование уровней в любой комбинации.

Сопротивления, наименьшее Г и наибольшее, соответствующие нулевому двоичному разряду, определяют шаг и, следовательно, плавность регулировки уровня, а сопротивле- 69 ния последовательного соединения всех резисторов 4 продольной ветви и параллельного соединения всех резисторов 5 поперечной ветви - пределы регулировки уровня . звене 1. Каждый переклк;чатель 3 посто п.— ной времени включает последовательно включенным упомянутым дросселям поперечной ветви свой дроссель 6 и параллельно вкпб ченным конденсаторам продольной ветви свой конденсатор 7. Причем каждый следvюший переключатель 3 включает свои дроссель 6 и конденсатор 7, соответственно с вдвое большими индуктивностьк> и емкостью. Тогда независимо от .-юложения всех остальных переключателей 3, пропорционально на двоичный разряд каждого включенного переключателя 3 увеличивается емкость С в продольной ве-.ви и индуктивность 4 в поперечной. Их минимальные значения определяют шаг, а суммарные значения — пределы регулировки постоянной времени.

Переключение уровня и постоянной времени коррекции звеньев может производиться и с другим весом, например, прспорциональным ряду 1,2,2,5 умноженному 10, где к = О, 1, 2 .... Однако при

К этом число постоянных деталей и переклк чателей не будет минимальным.

В постоянных корректорах каждь|й переключатель выполняется в виде тугосъемной перемычки и контактов для ее установки и подпайки. Это обеспечивает лег кую 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 косректор системы минимально-фазовые, этим сразу выравниваются все характеристики.

Взаимонезависимое управление каждым экспоненциальным слагаемым переходной характеристики корректора достигаетсянастройкой звеньев в порядке убывания их постоянных времечи, вначале регулятором уровня, вводимого звеном, а затем его

536604

7 регулятором постоянной времени, а кроме того, путем наблюдения корректируемых характеристик в масштабе, соответствующем постоянной времени каждого настраиваемого звена: переходной от фронта до нес кольких постоянных времени Г настраиваемого звена, и коэффициента передачи между низкими и высокими частотами, отличающимися в несколько раз от частоты 1/2 и 1

Введение уровня заканчивается выравнива- )р нием установившегося значения переходной характеристики но уровню у фронта или характеристик коэффициента передачи на низких частотах по уровню на высоких.

Если постоянные времени звеньев больше l5 требуемых, все характеристики выпуклы, а если меньше требуемых, то все вогнуты. При выпуклости уменьшают постоянную времени настраиваемого звена, а при вогнутости увеличивают, пока корректируемый 20 участок характеристики, используемой дпя настройки, не станет плоским. При этом учитывают, что каждый переключатель при включении резисторов или конденсатора и дросселя соответственно в продольную ипо- перечную ветви звена, увеличивает вводимый звеном уровень коррекции или постоянную времени звена. Первым оставляют переключатель, включение которого корректирует более половины искажения, вторымпереключате ль, которым корректируется более половины оставшегося искажения и т. д. (в порядке убывания их разряда).

Предлагаемая настройка, в зависимос— ти 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 характеристики либо сигнала.

Использование новых элементов — пере50 ключателей уровня и постоянной времени,— введенных в звенья пассивных корректоров, обеспечивает индивидуальную настройку корректоров под каждую линию, позволяет

55 определить оптимальные номиналы элементов индивидуальных корректоров этих линий и повышает точность коррекции. Все это позволяет перейти от проектирования, изготовления и подетальной подгонки индивидуальных корректоров для каждой линии к серийному производству и массовому внедрению унифицированных постоянного и переменного пассивных корректоров.

Формула изобретения

Пассивный корректор соединительных линий, содержащий цепь перекрытых

Т-звеньев с параллельно соединенными резистором и емкостью в продольной веч ви каждого звена и последовательно сс единенными резистором и индуктивностью в поперечной, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности коррекции и индивидуальной настройки под каждую линию, 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 кажд го переключателя уровня коррекции соединены параллельно с резистором, сопротивление которого пропорционально волнов< му 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, и включены параллельно в поперечной ветви звена, размыкакьшие контакты каждого переключателя постоянной времени соединены параллельно с дросселем, индуктивность которого пропорциональна весу включаемой постоянной времени, и включены последовательно в поперечной ветви звена, а замыкающие контакты соединены последовательно с конденсатором, емкость которого пропорциональна весу включаемой постоянной времени, и включены параллельно в продольной ветви звена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.ТЯ е(е А.N.×àìàÚÂå ес vaeizer s

for short v deO саЪ6ЕВ.РГос ХМ, Aust r Г1а, 1967, № 7 (аналог).

2.Davis L.Â.A тпе1Ъод for f.>e design of egua6 zer s аког Ъ1дЪ-g ade спаппейэ traesm

Тrогпsact1oиь оa Сот municat1о и Теспъо(оg,1969 СОМ-17, № 6, р. 705710 (прототип). 1

Составитель Г. Теплова

Редактор Л. Гребенникова Техред М. Ликович Корректор В. Зорина

Заказ 5767/275 Тираж 864 П одписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4