усиливала электронный поток и, следовательно, текущий через лампу так
называемый анодный ток. Эта способность управляющей сетки триода и была
использована для создания промежуточных телефонных усилителей в линии
связи.
На сетку подаются прошедшие уже часть длины линии и, следовательно,
ослабленные электрические сигналы телефонной передачи. Колебания напряжения
в цепи сетки, соответствующие частотам передаваемых сигналов, вызовут
подобные же, но значительно усиленные по величине (по амплитуде) колебания
анодного тока. Благодаря этому дальше в линии пойдут сигналы
восстановленной мощности. Таким образом, если в линии через определенное
расстояние устанавливать усилители, то можно обеспечить дальность связи.
Многоканальные системы передачи.
Кабели являются материалоемкой и дорогой частью сооружений связи.
Поэтому на протяжении всей истории развития линий связи инженеры стремились
к наиболее эффективному использованию каждой физической цепи.
В 1882г. Франк Джекоб показал, что на каждых двух парах жил в кабеле
можно получить кроме физических цепей еще одну – третью цепь путем
использования специальных трансформаторов. Эта цепь была названа фантомной,
так как самостоятельно она физически не существует: ее прямым проводом
служат обе жилы первой пары, а обратным проводом – обе жилы второй пары.
Таким образом, можно было повысить эффективность использования кабельных
цепей на 50%.
Радикальное решение проблемы наиболее эффективного использования
кабелей связи принесло создание многоканальных систем передачи, позволивших
осуществлять по физическим цепям высокочастотное, или широкополосное,
телефонирование. (Схема стр. 220)
Начиная с середины 1930-х годов возникло деление кабелей на
низкочастотные и высокочастотные. Наряду с традиционными симметричными
появился совершенно новый тип кабелей связи – коаксильный. (Рис. стр. 225)
Если обе жилы выполнены из проволоки одинакового диаметра, имеют
изоляцию одинаковых конструкций и толщины и расположены так, что между ними
можно провести плоскость симметрии, то цепь является симметричной.
Соответственно кабели, скрученные из симметричных пар или четверок,
называют симметричными.
Если же оба проводника цепи выполнены в форме соосных цилиндров, в
поперечном сечении имеют форму концентрических окружностей, то цепь
считается несимметричной и называется коаксильной. Кабели, скрученные из
коаксильныхцепей, или пар, называются коаксильными. Если же кабель содержит
и коаксильные, и симметричные цепи, то он комбинированный.
Симметричные.
Современные симметричные кабели дальней связи, как правило,
высокочастотные. Низкочастотным отведена второстепенная роль – для
отдельных линий небольшой протяженности, отводов от магистральных линий и
т.д.
Диаметр токопроводящих медных жил в высокочастотных симметричных
кабелях 1,2 или 1,3 мм; в низкочастотных применяются и жилы меньших
диаметров – 0,8и 0,9. Для высокочастотных кабелей заманчивы трубчатые или
биметаллические алюмомедные жилы.
Изоляция жил высокочастотных кабелей принадлежит к высшему классу
изоляции симметричных кабелей. Это – кордельно – полистирольная, кордельно
– бумажная, кордельно – полиэтиленовая. Основу ее составляет нить – кордель
из соответствующего материала. Поверх корделя формируется изоляционная
трубка – либо методом спиральной обмотки лентой из полистирольной пленки
толщиной 0,05мм или из кабельной бумаги толщиной 0,12мм, либо методом
экструдирования полиэтилена. Так как диаметр корделя равен примерно 2/3
диаметра токопроводящей жилы, то кордельный каркас обеспечивает наибольший,
причем стабильный воздушный промежуток между токопроводящей жилой и
изоляционной трубкой.
Кабели с кордельной изоляцией характеризуются наименьшей эквивалентной
диэлектрической проницаемостью и, следовательно, электрической емкостью. В
зависимости от назначения и условий эксплуатации кабелей кроме кордельной
применяются также сплошная и пористая полиэтиленовая изоляция.
Коаксильные.
Теория коаксильного кабеля связи была разработана и опубликована в
1934г. С.А. Щелкуновым. Уникальность коаксильного кабеля состоит в том, что
в противоположность симметричным кабелям с расширением спектра передаваемых
частот помехозащищенность цепей не ухудшается, а улучшается. Благодаря
повышению помехозащищенности с ростом частоты по коаксильным парам возможно
передавать в десятки и сотни раз большее число разговоров, чем по
симметричным.
Разнообразны варианты изоляции коаксильных пар: шайбовая, баллонная,
бамбуковая и др. Характерной особенностью современных коаксильных кабелей
является то, что они большей частью комбинированные. (Стр. 242, 244)
Экономичность коаксильных кабелей по сравнению с симметричными -
табл.13, стр. 246.
Подводные кабели
1 период – 1850- 1900гг.- телеграфные одножильные морские и океанские
кабели с гуттаперчевой изоляцией.
2 период – 1900-1930 гг.- телефонные низкочастотные симметричные
морские кабели с гуттаперчевой и воздушно-бумажной изоляцией.
В отличие от прошлого века, когда телеграфные подводные кабели
опередили в своем развитии кабели подземной прокладки, в текущем столетии
подводные телефонные кабели развивались параллельно с подземными. Для
увеличения дальности связи началось без промедления внедрение крарупизации
и пупинизации подводных кабелей. Гуттаперчевую изоляцию постепенно начала
вытеснять воздушно – бумажная, обладающая вдвое меньшей электрической
емкостью. В этом случае изоляция защищалась от воздействия воды свинцовой
оболочкой, под которой располагалась опорная спираль из стальной ленты или
стальных профилированных проволок. Кабели с гуттаперчевой изоляцией
состояли из одной четверки, а с воздушно – бумажной – имели от одной
четверки до 12 четверок.
Но ни искусственное увеличение индуктивности, ни применение с 1920г.
ламповых усилителей не позволяло решить проблему трансокеанской телефонии.
Все дело в различии передаваемых частот. Частоты телеграфирования –
нсколько герц или десятков герц, частоты телефонирования в начале века – от
300 до 2700 Гц.
В 1921г. был проложен первый в мире коаксильный кабель между Ки Уэст
(Флорида) и Гаваной (Куба). Это был низкочастотный крарупизированный
телефонно-телеграфный кабель с гуттаперчевой изоляцией. В полосе частот до
3800 Гц можно было организовать четыре телеграфных канала и один
телефонный.
3 период – 1930- 1950 гг.- телефонные морские высокочастотные
коаксильные кабели с изоляцией из парагутты (1930-е годы) и полиэтилена
(1940-е годы), без промежуточных усилителей.
В 1937г. на линии Олдборо – Домбург длиной 150 км были проложены
параллельно два коаксильных кабеля. По каждому кабелю передавалось в одном
направлении 16 телефонных каналов.
В 1940г. в Англии был проложен экспериментальный коаксильный кабель со
сплошной полиэтиленовой изоляцией.
Не следует полагать, что начиная с 1930г. все подводные телефонные
кабели были только коаксильными. Прокладывались и симметричные
высокочастотные кабели, предназначенные для многоканальных систем передачи.
Проблему трансокеанской телефонии позволило решить создание в 1940г.
подводных усилителей. Первый промежуточный усилитель был встроен в 1943г. в
экспериментальный кабель, проложенный в Ирландском море. По коаксильному
кабелю длиной 82 км организовывалось 48 каналов связи в диапазонах частот
16-208 и 312-504 кГц.
4 период – телефонные морские и океанские высокочастотные кабели со
сплошной полиэтиленовой изоляцией, с промежуточными усилителями.
В 1950-1956г. был проложен ряд преимущественно морских кабельных
телефонных линий с промежуточными ламповыми усилителями, число которых
составляло от 1 до 7. Все кабели с усилителями двустороннего действия в
механически жестких корпусах прокладывались на глубинах не более 500 м.
Для прокладки кабеля в океанских глубинах пришлось сконструировать
усилители одностороннего действия, смонтированные в гибких цилиндрических
корпусах, выполненных из сочленных стальных колец. В1948г. была
осуществлена опытная прокладка кабеля с усилителями в районе Багамских
островов.
С 1952г. началось проектирование первой трансатлантической телефонной
линии, а с 1954г. – изготовление кабеля для нее. Открытие состоялось 25
сентября 1956г. Пропускная способность первой трансатлантической кабельной
линии, названной ТАТ-1, была 36 каналов. Но главным было доказательство
принципиальной и практической возможности осуществления телефонной связи по
кабелям через океан, обеспечения долговечной бесперебойной работы всех
элементов системы.
Кабели без брони.
В 1951г. английский инженер Роберт Алстон Брокбэнк получил патент на
изобретение глубоководного кабеля без брони. Оригинальное решение Брокбэнка
– яркий пример красоты инженерной идеи в области кабельной техники. Он учел
явление поверхностного эффекта – вытеснение тока к периферии при передаче
высоких частот – и предложил делать внутренний проводник трубчатым, а
внутри трубки располагать стальной трос из тонких высокопрочных проволок.
На трос он возложил функцию несущего элемента – прежнюю функцию брони.
Центральный несущий трос имеет меньшую массу, чем расположенная по
периферии кабеля броня, поэтому первоначально новый кабель был назван
“легковесным” или “облегченным”. В отличие от брони, несущий трос
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
