1.6. Фазовая характеристика и групповое время прохождения ктч

1.6.1. Определение ФХ КТЧ: фазовой характеристикой (ФХ) КТЧ называется зависимость рабочей фазы от частоты . Здесь начальная фаза гармонической ЭДС генератора с Ом, который включен на вход КТЧ, а – начальная фаза гармонического напряжения на выходе КТЧ, нагруженного на сопротивление Ом. То есть, рабочая фаза есть разность начальных фаз воздействия и реакции КТЧ при нагрузках 600 Ом. Поэтому рабочая фаза и фазовая характеристика КТЧ связаны зависимостью .

Примерный график ФХ канала ТЧ приведен на рис.11. В средней части ЭППЧ ФХ близка к линейной, а по мере приближения к границам ЭППЧ крутизна ФХ увеличивается.

На практике чаще используют понятие групповое время прохождения (замедления) сигнала (ГВП)  t_ГР, которое определяется как производная фазы по частоте:

где .

Зависимость ГВП от частоты  t_ГР (f) в полосе частот КТЧ от f₁ до f₂ приведена на рис.12.

Рис.11. Фазовая характеристика КТЧ	Рис.12. Частотная характеристика ГВП КТЧ

При линейной ФХ, т.е. когда b=k( ), где  средняя частота ЭППЧ КТЧ, ГВП постоянна на всех составляющих сигнала, т.е. t_ГР =k и все спектральные составляющие сигнала будут приниматься без искажения (без изменения формы сигнала) с замедлением t₀, определяемым крутизной наклона ФХ. Однако, ФХ реального КТЧ нелинейна, поэтому ГВП не постоянно. Нелинейность ФХ по краям ЭППЧ КТЧ АСП в основном определяют полосовые канальные фильтры (ПКФ/ФК  рис.1) первой ступени преобразования сигналов на передаче. Вносят свой вклад в ее формирование также фильтры групп каналов на последующих ступенях преобразования, а также линейные фильтры, КАЛТ и в частности ООЛТ, фильтр нижних частот (ФНЧ  рис.1) на выходе КТЧ. Поэтому ФХ зависит от количества фильтров в КТЧ, т.е. от числа транзитов.

В ЭППЧ КТЧ следует учитывать среднее значение ГВП  t₀ и отклонение ГВП сигналов КТЧ от среднего значения  t_ГР. Нелинейность ФХ или, что тоже самое непостоянство ГВП не оказывает практического влияния на качество телефонной связи, но сильно влияет на передачу дискретных сигналов (аппаратура передачи данных  модемы, факсимильная аппаратура, аппаратура тонального телеграфирования и др.). Чем больше ГВП (t_ГР), тем сильнее искажается дискретный сигнал, а при большой величине t₀ затрудняется ведение беглого разговора и нарушается контакт между разговаривающими по каналу.

1.6.2. Нормирование ГВП.

В КТЧ нормируется отклонение величины ГВП в ЭППЧ КТЧ от его значения на частоте 1900 Гц (относительное групповое время):

В табл.2 приведены значения t_ГР для простого КТЧ (при трех транзитах по каждому из первичных, вторичных и третичных групповых трактов), а на рис.13 приведены нормы на частотную характеристику относительного ГВП КТЧ, образованных АСП и ЦСП. Для n простых каналов приведенные значения t_ГР увеличиваются в n раз. Аналогично нормируется разброс частотных характеристик но отношению к указанным значениям на каждой частоте для облегчения корректирования.

Максимальная величина среднего значения ГВП сигнала t₀ должна быть не более 100 мс для проводных и радиорелейных систем передачи и не более 400 мс для космических линий связи, из которых 300 мс отводится на космический участок канала.

Табл.2.

Частота, кГц	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	l,0	1,4	1,6	2,2	2,4	2,8	3,0	3,2	3,3	3,4
Отклонение ГВП (мс) относительно его значения на частоте 1900 Гц	3,5	2,4	1,5	1,1	0,6	0,4	0,15	0,1	0,1	0,15	0,45	0,75	1,35	1,9	3,5
Разброс значений от номинальных, ±мс	1,0	0,4	0,25	0,2	0,15	0,1	0,06	0,06	0,06	0,06	0,1	0,2	0,25	0,5	1,0

1.6.3. Измерение и оценка ГВП.

Измерение неравномерности ГВП сигнала производится специальными приборами, например, измерителем затухания и времени замедления (И3В3) в следующем порядке (рис.14).

1. Установить номинальное ОЗ КТЧ (п. 1.2.3).

2. Подключить к КТЧ в режиме 4ПР ОК на передачу и прием в точки номинальных относительных уровней минус 13 дБ (—1,5 Нп) и плюс 4 дБ (+0,5 Нп) передающую и приемную части прибора И3ВЗ. Измерения производить с измерительным уровнем минус 23 дБ (2,5 Нп), т.е. на 10 дБ (1 Нп) ниже номинального относительного уровня передачи минус 13 дБ (1,5 Нп).

Рис.13. Норми на частотну характеристику відносного групового часу проходження КТЧ/АСП и ЦСП згідно рекомендацій КНД 45-078-97

3. Полученную характеристику неравномерности ГВП сравнить с нормой (п. 1.6.2). Отклонение ГВП относительно его значения на частоте 1900 Гц, не должно выходить за пределы разброса значений от номинальных величин в ЭППЧ КТЧ (см. табл.2 и рис.13).

Рис.14. Схема измерения неравномерности ГВП сигнала в КТЧ

4. Аналогично произвести измерение и оценку неравномерности ГВП и в обратном направлении.