4.3.2 АРУ по отклонению и возмущению.

Данный материал более подробно изложен в [1, стр. 51…53; 5, стр. 394; 6, стр.147…148; 7, стр.86…87].

Наиболее распространенным способом автоматического регулирования характеристики ПАК является способ регулирования по отклонению уровня контрольного (пилот) сигнала (П-АРУ) от номинального (эталонного). Схема, реализующая данный способ, показана на рис.4.105 [6, 7]. В тракт АСП совместно с групповым сигналом вводится контрольный (пилот) сигнал с частотой f_кч и строго стабильным уровнем р_кч. Подключение генератора контрольной частоты (ГКЧ) производится через развязывающее устройство (РУ), исключающее шунтирование группового сигнала внутренним сопротивлением ГКЧ. На выходах линейных усилителей включают приемники контрольного канала (ПКК), которые выделяют сигнал КЧ из линейного спектра и передают его на автоматические регуляторы (Р), управляющие переменными амплитудными корректорами.

 

Рис.4.105 АРУ по отклонению

 

Если затухание участка ЛТ между ГКЧ и каким-либо ПКК равно номинальному, уровень сигнала КЧ на выходе соответствующего ПКК также равен номинальному и регулятор находится в покое. При изменении затухания этого участка уровень сигнала КЧ на выходе ПКК изменяется, что вызывает срабатывание регулятора. Сигнал от Р воздействует на ПАК таким образом, что усиление ЛУС изменяется, компенсируя изменение затухание участка тракта.

На рис.4.105 показаны ПАК, включенные в цепь ОС ЛУС, однако их можно включить и на выходе усилителей. В любом случае одиночные устройства  П-АРУ всегда образуют свою замкнутую петлю регулирования. Рассмотренная схема (рис.4.105) является примером АРУ по отклонению.

Помимо регулирования по отклонению, в аппаратуре АСП широко используется другой принцип АРУ – по возмущению. За возмущающий фактор обычно принимают изменение температуры кабеля – основную причину изменения его частотных характеристик затухания. На рис.4.106 показана структурная схема устройства, реализующая принцип АРУ по возмущению (Т-АРУ).

 

Рис.4.106 АРУ по возмущению

 

Устройство включает термодатчик (ТД), помещаемый в грунт на глубину прокладки кабеля и являющийся задающим элементом следящей системы (СлС). Следящая система в соответствии с изменениями сопротивления ТД управляет параметрами ПАК, включенного в цепь ОС ЛУС.

Устройства Т-АРУ значительно проще, надежнее и экономичнее устройств П-АРУ. Однако они имеют большие погрешности регулирования. Действительно, т.к. устройства П-АРУ компенсируют любые отклонения уровня контрольного сигнала, то каждое последующее устройство компенсирует не только изменения затухания на своем участке тракта, но и погрешность регулирования на предыдущем, т.е. в конечном счете отклонение остаточного затухания ЛТ определяется погрешностью последнего устройства П-АРУ.

Устройства Т-АРУ работают независимо, поэтому их погрешности накапливаются вдоль тракта. Кроме того, величина погрешности одиночных устройств Т-АРУ обычно больше величины погрешности одиночных устройств П-АРУ. Это определяется рядом причин. В частности, температура грунта вблизи ТД может значительно отличаться от температуры на трассе, а изменения затухания участка ЛТ могут происходить не только из-за изменения температуры кабеля, но и  из-за нестабильности коэффициента усиления ЛУС. Эти особенности Т-АРУ и П-АРУ не препятствуют их совместной работе. Большая часть усилительных пунктов включает простые и надежные устройства Т-АРУ, а меньшая – более сложные устройства П-АРУ. Усилитель с П-АРУ включается после нескольких ЛУС с Т-АРУ и компенсирует накопившуюся в них погрешность.

Характерной чертой АСП является размещение одиночных устройств АРУ вдоль трактов через определенные расстояния (см. п.п. 4.2.5). Совокупность одиночных устройств, управляемых одним и тем же воздействием, например изменением уровня одного и того же сигнала контрольной частоты, называется цепью одиночных устройств АРУ или просто цепью АРУ. На рис.4.107 цепь одиночных устройств АРУ состоит из n регулируемых ЛУС, управляемых по сигналу КЧ-1 от генератора ГКЧ-1. На выходе n –го ЛУС  КЧ-1 подавляется с помощью режекторного фильтра РФ, а вместо нее в линейный тракт вводится сигнал КЧ-2 от генератора ГКЧ-2. Частоты КЧ-1 и КЧ-2, как правило, одинаковы. Однако, и это очень важно, уровень КЧ, посылаемой в последующую цепь устройств АРУ, является фиксированным  и не зависит от колебаний уровней в первой цепи АРУ.

Совокупность всех одиночных устройств, находящихся в тракте, управление которыми осуществляется по одному и тому же принципу, называется системой АРУ. Система АРУ может содержать одну или несколько цепей или не содержать цепей вовсе, а состоять из независимых одиночных устройств. Некоторые групповые тракты могут включать несколько систем АРУ.

 

 

Рис.4.107 Цепь одиночных устройств  АРУ