Transmisiuni cu multiplexare în frecvență. convertoare de frecvență

Transmisiuni cu multiplexare în frecvenţă. Convertizoare de frecvenţă

1. Introducere

Comunicaţiile telefonice la mare distanţă au început să se dezvolte puternic după anul 1920 ca urmare a introducerii electronicii, ceea ce a permis realizarea repetoarelor şi sistemelor de transmisiuni cu multiplexare în frecvenţă (sisteme de curenţi purtători, s.c.p.). Sistemele de transmisiuni cu mai mult de 12 căi au început să fie introduse în reţea mai ales după cel de-al doilea război mondial, mai întâi pe cablu simetric şi apoi pe cablu coaxial. Inventarea tranzistorului şi avântul electronicii determinat de aceasta au condus la miniaturizarea echipamentelor şi mărirea capacităţii s.c.p. până la 10800 căi în anii '70. Apariţia sistemelor de transmisiuni numerice în 1965 şi dezvoltarea acestora au sistat activitatea de concepţie a unor s.c.p. cu capacităţi mai mari. În prezent în reţeaua naţională şi mondială o parte însemnată a traficului interurban încă se realizează cu ajutorul sistemelor de transmisiuni analogice, sisteme ce se vor mai afla în exploatare cât timp uzura lor fizică va face acest lucru posibil.

În anii ’60, au suferit si convertizoarele foarte multe modificări pe parcursul anilor, cele mai mari datorându-se evoluției elementelor constructive semiconductoare și mai ales a microprocesoarelor. Primele convertizoare electronice au fost construite cu tiristoare și erau comandate analogic.

Datorită creșterii constante a nivelului de automatizare a proceselor industriale, nevoia de control automat cu o precizie și eficiență sporită este tot mai mare.

Convertizoarele folosite astazi in îndustrie se pot împărti după principiul de funcționare in două mari categorii:

1. Convertizoare de frecvență cu circuit intermediar

2. Convertiozare de frecvență fără circuit intermediar

3. Convertizoarele de frecvență fără circuit intermediar sunt sensibil mai ieftine dar au probleme cauzate de armonici care conduc la pierderi de putere.

2. Principiul realizării sistemelor de curenţi purtători

Multiplexarea în frecvenţă constă în translaţia spectrului de bază al semnalului telefonic, limitat la 0,3÷ 3,4 kHz, într-o poziţie superioară pe axa frecvenţelor în scopul ocupării optime a benzii de frecvenţe oferite de un tip sau altul de linie. În acest scop se utilizează Modulaţia de Amplitudine cu Bandă Laterală Unică şi Purtătoare Suprimată (MA-BLU-PS). Frecvenţele purtătoare alocate diferitelor căi telefonice sunt decalate la 4 kHz. În acest fel, N căi vor ocupa 4N [kHz] din banda disponibilă, între f1 şi f2 (Figura 1).

În echipamentul terminal de emisie, unui semnal telefonic j din banda de bază i se limitează spectrul la valorile corespunzătoare benzii telefonice ( 4 0,3÷ 3, kHz). După un anumit număr de translaţii MA-BLU-PS, semnalul j va ocupa un spectru de 4 kHz într-o poziţie j din banda f1 ÷ f2 transmisă pe linie.

În echipamentul terminal de recepţie, prin acelaşi număr de translaţii MA-BLU-PS, semnalul j este readus în banda telefonică 4 0,3÷ 3, kHz.

Echipamentul de linie asigură transmisia semnalului multiplex la distanţă prin compensarea

atenuării şi corectarea distorsiunilor introduse de linie. În Figura de mai sus şi în cele ce urmează, spectrul de bază ocupat de banda telefonică se reprezintă printr-un triunghi dreptunghic al cărui vârf (corespunzător unghiului mai mic) indică poziţia frecvenţei minime. Această convenţie uşurează urmărirea diferitelor etape ale translaţiei de frecvenţă.

După cum se ştie, în urma efectuării modulaţiei de amplitudine MA cu ajutorul unei frecvenţe purtătoare F, spectrul semnalului modulator cuprins între min f şi Max f va fi translatat în poziţiile BLI (banda laterală inferioară) şi BLS (banda laterală superioară), simetrice faţă de poziţia frecvenţei F în figura următoare

În BLS spectrul este direct iar în BLI inversat , adică frecvenţele joase din spectrul

semnalului modulator devin frecvenţe înalte în spectrul translatat; vârful triunghiului va indica mereu unde se află, pe scara frecvenţelor, frecvenţa minimă din semnalul modulator.