Wynalazek dotyczy sterowania zdalnego za pomoca pradów zmiennych'o jednej lub kilku czestotliwosciach, stosowanego np. w telefonii i polegajacego na przesylaniu sygnalów sterowa¬ nia zdalnego po tych samych laczach, po których prowadzona jest rozmowa. Sygnaly te sluza do zdalnego wybierania abonenta oraz do rozlacza¬ nia polaczenia po zakonczeniu rozmowy przy ru¬ chu automatycznym, do zewowej - sygnalizacji zdalnej przy ruchu recznym itd. Poniewaz po wy¬ braniu lub wezwaniu abonenta prowadzona jest w tym samym kanale rozmowa telefoniczna, pra¬ dy rozmowy moga spowodowac niepozadane przerwanie polaczenia telefonicznego.Celem wynalazku jest zabezpieczenie sie przed dzialaniem falszywych sygnalów, zawartych w pradach rozmowy lub przed dzialaniem innych pradów o czestotliwosciach sygnalów zdalnych, lecz nie bedacych sygnalami zdalnymi.W znanych odbiornikach sygnalów zdalnych o jednej czestotliwosci niebezpieczenstwo przyj¬ mowania falszywych sygnalów jest dosc duze.Azeby zmniejszyc je stosuje sie skomplikowane i dlugie sygnaly sterowania zdalnego, co powo¬ duje wzrost kosztów eksploatacyjnych. Drugi znany sposób zabezpieczenia sie przed falszywy¬ mi sygnalami polega na stosowaniu sygnalów zdalnych o dwóch róznych czestotliwosciach, dzie¬ ki czemu prawdopodobienstwo przyjmowania fal¬ szywych sygnalów staje sie znikomo male. Spo¬ sób ten jednak wymaga kosztownych inwestycji.Sposób zabezpieczenia sie przed falszywymi sygnalami wedlug wynalazku nie posiada wyzej wymienionych wad i praktycznie, wyklucza fal¬ szywe dzialanie odbiorników sygnalów. Dzieki wynalazkowi mozna znacznie skrócic dlugosc sygnalów zdalnych oraz zmniejszyc koszty eksplo¬ atacyjne, przy czym do wykonania urzadzenia wedlug wynalazku potrzebna jest mala liczba zupelnie prostych czesci skladowych, dzieki cze¬ mu koszty wykonania sa male.Istota wynalazku, polega przede wszystkim nay uzaleznieniu pracy odbiornika od procentowej za¬ wartosci harmonicznych w pradach ó czestotli-wosci sygnalów lub od pradów o innych czestotli¬ wosciach, pojawiajacych sie na linii. Wykorzy¬ stano przy tym wlasciwosci pradów rozmowy, które obok pradów skladowych mowy, jak two¬ rzace (formanty) i harmoniczne, posiadaja jesz¬ cze znaczny procent nowych harmonicznych, po¬ wstalych wskutek znieksztalcen nieliniowych w mikrofonach weglowych.Niech dzwiek bedzie v czysto sinusoidalny, a opornosc r hiikrofonu weglowego niech zmienia sie w sposób sinusoidalny wedlug wzoru r = Ro (1 + m sin (ot), (1) Jezeli pominac dalsze wyzsze harmoniczne, to wspólczynnik d znieksztalcen nieliniowych pradu mikrofonowego dla drugiej harmonicznej bedzie równy m Ro 100 n/ d = m^;% (4) W praktyce spólczynnik znieksztalcen nieli¬ niowych wT mikrofonach weglowych wynosi prze¬ cietnie 20 — 30 %, wskutek czego spólczynnik znieksztalcen sygnalów falszywych, jako powsta¬ lych podczas rozmowy, jest wiekszy od tej war¬ tosci. Tylko dla bardzo malych glebokosci modu¬ lacji m, czyli dla bardzo malych drgan membra¬ ny mikrofonu spólczynnik ten jest mniejszy od 20%.Wedlug wynalazku jako dopuszczalny spól¬ czynnik znieksztalcen nieliniowych w sygnalach zdalnych przyjmuje sie spólczynnik, mniejszy od' spólczynnika znieksztalcen sygnalów falszy¬ wych. Ma to na celu stworzenie kryterium roz¬ róznienia jednych sygnalów od drugich. Ponie¬ waz dla pradów rozmowy spólczynnik znieksztal¬ cen nieliniowych na ogól przekracza 25 %, to dla znieksztalcen nieliniowych sygnalów zdalnych dopuszcza sie np. wartosc 15%. Azeby zabezpie¬ czyc sie przed sygnalami falszywymi przy bar¬ dzo malych amplitudach drgan membrany mikro¬ fonu, wedlug wynalazku stosuje sie urzadzenie odbiorcze o tak dobranej czulosci odbiornika, ze amplitudy pradów, powstalych w tym przypad¬ ku, sa niewystarczajace do uruchomienia odbior¬ nika.Spólczynnik znieksztalcen nieliniowych pradu otrzymywanego z generatora sygnalów mozna w. sposób latwy uczynic praktycznie równym zeru.Przyczyna znieksztalcen nieliniowych sygnalów zdalnych sa wzmacniaki telefoniczne r urzadze- gdzie m jest glebokoscia modulacji, a Ro — opor¬ noscia mikrofonu w stanie spoczynku. Wówczas prad w obwodzie mikrofonu R-hRo (1-r-m sin w t) gdzie Eo jest sila elektromotoryczna zródja pra¬ du stalego w obwodzie mikrofonu, a R — opor¬ noscia obwodu. Prad ten bedzie zawsze posiadal harmoniczne, gdyz po przeksztalceniu wyrazi sie wzorem m3R* I —^ ° , sin 5 w t— .. (3) 4 (R+Ro)3 * J nia lampowe oraz prostownicze w urzadzeniach telefonii nosnej. Dopuszczalny spólczynnik znie¬ ksztalcen nieliniowych jednego wzmacniaka te¬ lefonicznego wynosi ponizej 1%. Przyjmujac, ze moce pradów harmonicznych wszy&tkich wzmac- niaków w calym polaczeniu telefonicznym doda¬ ja sie, znieksztalcenia calkowite osiagna wartosc 15%, gdy na linii bedzie 225 wzmacniaków. Urza¬ dzenia telefonii nosnej wprofwadzaja mniejsze znieksztalcenia niz 15%. Wynika z tego, ze spo¬ sób wedlug wynalazku moze byc stosowany prak-, tycznie na wszystkich rodzajach laczy.Azeby w pelni wykorzystac wlasciwosci ksztal¬ tu krzywej pr^du sygnalów falszywych, stosuje sie wedlug wynalazku sygnaly zdolne o takich czestotliwosciach, których druga lub trzecia har¬ moniczna znajduje sie w pasmie czestotliwosci, przenoszonych w laczu telefonicznym. Wchodza, tu zatem w gre czestotliwosci, lezace ponizej 1000 c/s, dla których prady rozmowy posiadaja stosunkowo duza moc. Prady te posiadaja rów¬ niez najwiecej harmonicznych. Przy stosowaniu sposobu wedlug: wynalazku nie ma potrzeby uni¬ kania czestotliwosci, rdla których prady rozmowy maja wieksza moc, jak to ma miejsce w odbior¬ nikach znanych. , Zasada dzialania znanych odbiorników .sygna¬ lów o jednej czestotliwosci polega na wykorzy¬ staniu zjawiska jednoczesnego wystepowania w czasie rozmowy pradów o wiecej niz jednej cze¬ stotliwosci. W chwili gdy w czasie rozmowy, obok czestotliwosci sygnalu fo, wystapi czestotliwosc poboczna'fx, lezaca w skali czestotliwosci powy-; zej lub ponizej f0, wówczas zadaniem odbiorników sygnalów jest wykorzystanie tej wlasnie czesto¬ tliwosci fx do uniemozliwienia odbioru falszywe¬ go sygnalu. Cel ten bedzie osiagniety tylko wte¬ dy, gdy napiecie poboczne Ux o czestotliwos- Eo R+Ro 1+ m2 R?, Ro 2 (R+Ro)2 R+Ro sin to t — 2tR+Ro,2 cos 2 w t + — 2 —fci fx bedzie dostatecznie duze w porówna¬ niu z napieciem Uo o czestotliwosci sygnalu fo. W znanych odbiornikach nie zawsze to zacho¬ dzi, natomiast sposób wedlug wynalazku calko¬ wicie zapewni spelnienie tego warunku. Miano¬ wicie sposób ten polega na zastosowaniu dodat¬ kowego urzadzenia w znanych odbiornikach syg¬ nalów zdalnych jednej czestotliwosci dowolnego typu, którego glówna czescia skladowa jest uklad korekcyjny, w silnym stopniu tlumiacy prady o czestotliwosci sygnalu zdalnego f0, a przenosza¬ cy zasadniczo bez tlumienia prady o czestotliwos¬ ciach pobocznych f£.Dla dokladnego wyjasnienia sposobu wedlug wynalazku i dzialania urzadzenia wedlug wyna¬ lazku zostana one opisane nizej na podstawie ry¬ sunku, na którym uklad korekcyjny jest umieszczo¬ ny tytulem przykladu jednego z wykonan ,na wej¬ scie odbiornika.Na fig. la, Ib i lc rysunku przedstawione sa stosunki napiec w urzadzeniu wedlug wynalazku podczas odbierania sygnalów sterowania zdalne¬ go. Fig. la przedstawia amplitudy napiecia syg¬ nalu Uo oraz napiecia drugiej harmonicznej Ux o wielkosci 15% na zaciskach wejsciowych urza¬ dzenia. Fig. Ib podaje wartosci tych amplitud po przejsciu przez uklad korekcyjny. Fig. lc przedstawia amplitudy U'0 i U-x po zwiekszeniu ich U0 / U^ razy.Na fig. 2a, 2b i 2c podano stosunki napiec przy odbieraniu sygnalu falszywego o czestotli¬ wosci podstawowej fo i o napieciu pobocznym o wartosci 25%. Fig. 3 i 4 przedstawiaja urzadze¬ nia elektryczne do stosowania sposobu wedlug wynalazku. W urzadzeniach tych do zacisków wejsciowych odbiornika O przylaczony jest uklad korekcyjny za pomoca transformatora T (fig. 3) lub wzmacniacza W (fig. 4), które sluza do zwiekszenia napiecia, tak jak to podaja fig. lc i 2c.Na fig. 5, 6, 7 i 8 podano przyklady wykona¬ nia ukladów korekcyjnych K zlozonych z pojem¬ nosci C, indukcyjnosci L oraz opornosci rzeczy¬ wistych R. Dla zwiekszenia opornosci wejscio¬ wej urzadzenia odbiorczego stosuje sie opory sze¬ regowe Rs (fig. 6, 7 i 8). Jak uwidoczniono na rysunku, uklady korekcyjne moga byc obwodami rezonansu równoleglego (fig. 5 i 6) lub szerego¬ wego (fig. 7). Dla uzyskania plaskiego wierz- cyjnego mozna stosowac kilka obwodów rezonan¬ sowych, np. dwa, tak jak to uwidoczniono na fig. 8.Dla czestotliwosci sygnalu /0 stosunek napie¬ cia Uo na zaciskach wejsciowych ukladu kore¬ kcyjnego do napiecia U'0/ — na zaciskach wej¬ sciowych tego ukladu wynosi i jest wiekszy od jednosci. Dla czestotliwosci po¬ bocznych fx odpowiedni stosunek Ux kx = _^_ (6) U' x jest równy jednosci.Im silniejsze jest tlumienie ukladu korekcyj¬ nego dla czestotliwosci /o, czyli im wiekszy jest stosunek ko, tym jest wieksza pewnosc, ze odbior¬ nik nie przyjmie sygnalów falszywych. Wielkosc k0 jest jednak ograniczona przez dopuszczalny spólczynnik znieksztalcen pradu sygnalów zdal¬ nych. Jezeli np. prad odbieranego sygnalu zdal¬ nego o czestotliwosci f0 (fig. la) posiada druga harmoniczna 2fo, wynoszaca ,d% amplitudy pod¬ stawowej na wejsciu ukladu korekcyjnego d = —*- 100%, (7) to na wyjsciu tego ukladu zawartosc drugiej har¬ monicznej, czyli w tym przypadku czestotliwosci pobocznej fx= 2f0, wyniesie (fig. Ib) d' = k0 d = -^ 100%. (8) Uo Azeby odbiornik odbieral sygnaly zdalne, spól¬ czynnik d' nie moze przekroczyc granicznej war¬ tosci d'n-1, przy której odbiornik sygnalów prze¬ staje dzialac ze wzgledu-na wplyw napiec po¬ bocznych. Wskutek tego dla dV < d'm spólczyn¬ nik k0 musi byc Przyjmujac spólczynnik znieksztalcen sygna¬ lów d = 15% oraz spotykana w praktyce wiel¬ kosc d'm = 100%, mozna 'okreslic spólczynnik k0 < 6,7. Przy k(} = 6,7 i d'm = 100f% odbior¬ nik bedzie odbieral sygnaly zdalne, jezeli beda one posiadaly spólczynnik znieksztalcen mniej¬ szy od 15%, natomiast sygnaly falszywe, których spólczynnik znieksztalcen bedzie wiekszy lub równy 15%, nie zostana odebrane. Odebranie fal¬ szywego sygnalu mogloby nastapic tylko wtedy, gdyby jego spólczynnik znieksztalcen byl mniej¬ szy od 15%. Poniewaz jest rzecza praktycznie niemozliwa, azeby w rozmowie, a nawet podczas nadawania dzwieku czysto sinusoidalnego, po¬ wstal prad o znieksztalceniach mniejszych niz 15% i o dostatecznie duzej amplitudzie, sposób wedlug wynalazku calkowicie wyklucza przyjmo¬ wanie sygnalów falszywych podczas rozmowy. W praktyce przy spólczynniku granicznym d^ = 100% juz k0 = 4 wystarcza, azeby nie zachodzi- — 3 —lo zupelnie odbieranie falszywych sygnalów.Swiadczy to o tym, ze w rozmowie d 25%.W przypadku odbierania sygnalu falszywego o czestotliwosci podstawowej /Q (fig. 2a, 2b) przy ^o = 6/7 i d = 25% spólczynnik znieksztalcen d' na wyjsciu obwodu korekcyjnego bedzie d' = 166%, co jest wieksze od d'm, a zatem odbiornik nie zadziala.Zaklócenia w laczu telefonicznym nte beda wywierac szkodliwego wplywu na odbieranie sygnalów zdalnych, poniewaz w najgorszym przy¬ padku stosunek napiecia zaklócen do napiecia sygnalu powinien (wedlug zalecen C.C.I.F.) wy¬ nosic nie wiecej niz 1,8%.Zastosowanie ukladu korekcyjnego zmniej¬ sza k0 razy czulosc odbiornika sygnalów zdal¬ nych dla* czestotliwosci /o. Azeby tego uniknac przewiduje sie transformator T (fig. 3) o prze¬ kladni podwyzszajacej k0 razy lub wzmacniacz W (fig. 4) o wzmocnieniu ko- Transformator T , _ uo _ Rw + ro Ko — —"— ~" gdzie L r°" Ta Jest to opór rzeczywisty, obwodu rezonansowego dla czestotliwosci rezonansowej /o, W konkretnym przykladzie wykonania wyna¬ lazku zastosowano czestotliwosc sygnalu /0 = 1000 c/s, obwód rezonansowy zas skladal sie z cewki o iridukcyjnosci L ='0,5 H i opornosci R = 300 ft oraz z kondensatora C = 0,05 \i F.Spólczynnik k0 wyniósl 4, przy czym odbiornik posiadal d'm — 90% dla czestotliwosci /* °= 2000 c/s. Poza tym zamiast zastosowac trans¬ formator dodatkowy, lub wzmacniacz, zwiekszono czterokrotnie przekladnie transformatora wejscio¬ wego odbiornika sygnalów. Uklad, wykonany w podwyzszy sposób, nie reagowal zupelnie na syg¬ naly falszywe podczas rozmowy, spiewu i gwiz-. du. Nawet dzwiek czysto sinusoidalny o czestotli¬ wosci fo, nadawany z glosnika wprost do mikro¬ fonu, nie powodowal falszywego dzialania odbior¬ nika przy zadnej wielkosci natezenia dzwieku.W celu unikniecia wplywu ukladu wstepnego wedlug wynalazku na lacze telefoniczne nalezy stosowac duzy opór wejsciowy Rw lub tez wla¬ czyc dodatkowe opory szeregowe Rs (fig. 6).Uklad korekcyjny mozna stosowac, w^ innym wykonaniu np. takim, jak na fig. 7. W tym przy¬ padku opory Rs sa konieczne. Jezeli w ukladzie wedlug fig. 7 opór R jest znacznie mniejszy od oporu #w, wówczas spólczynnik k0 dla czestotli- lub wzmacniacz W moga równiez znajdowac sie w innym miejscu odbiornika, niz przedstawiono na rysunku. Dzieki ^zastosowaniu transformatora podwyzszajacego lub wzmacniacza czulosc urza¬ dzenia odbiorczego dla czestotliwosci f0 nie uleg¬ nie zmianie, natomiast napiecia poboczne na za¬ ciskach wejsciowych Odbiornika O wzrosna &o' razy (fig. lc i 2c). W przypadku, gdy spowo¬ duje to przesterowanie odbiornika sygnalów O i jego wadliwe dzialanie, sposób wedlug wyna¬ lazku przewiduje zastosowanie wzmacniacza W z automatyczna regulacja wzmocnienia (fig. 4).Przyklad wykonania urzadzenia wedlug wy¬ nalazku przedstawia fig. 5. Wejsciowy uklad ko¬ rekcyjny sklada sie z równoleglego obwodu rezo¬ nansowego, w którym rezonans zachodzi dla cze¬ stotliwosci /o. Uklad ten jest polaczony w szereg z wzmacniaczem (lub transformatorem) o opor¬ nosci wejsciowej i?w. Spólczynnik k0 dla tega obwodu wyniesie: = 1+ , (10 RwR.c wosci /o, na która nastrojony jest obwód rezo¬ nansowy, okresla sie nastepujacym wzorem: = 2RS + R (n) R W celu uzyskania bardziej stromego przebie¬ gu charakterystyki tlumienia ukladu korekcyjne^ go nalezy stosowac uklady, zlozone,z kilku cewek i kondensatorów. Wierzcholek charakterystyki tlumienia winien posiadac ksztalt plaski, azeby przy rozstrojeniu generatora lub odbiornika syg¬ nalów odbiornik nie przestawal reagowac na syg¬ naly zdalne. Najprostsze takie urzadzenie skla¬ da sie z dwóch obwodów rezonansów równoleg¬ lych, nastrojonych na dwie bliskie sobie czesto¬ tliwosci: f0 ;f a i fo — a (fig. 8). Obwody te sa, wlaczone do obydwu przewodów wejsciowych odT biornika w celu uzyskania lepszej symetrii. Moz¬ na równiez stosowac obwody rezonansów szere¬ gowych, nastrojone na dwie bliskie sobie czesto¬ tliwosci, laczac je równolegle do zacisków wej¬ sciowych wzmacniacza (lub transformatora) w sposób podany na fig. 7. Lepszy, lecz bardziej skomplikowany sposób polega na zastosowaniu filtrów zaporowych pasmowych, zlozonych z ob¬ wodów rezonansów równoleglych i szeregowych. PL