4.СИНХРОНИЗАЦИЯ РВС В СЕТЯХ СИНХРОННОГО ВЕЩАНИЯ

Качественные показатели работы синхронных сетей в очень большой степени зависят от точности синхронизации несущих передатчиков. В настоящее время работу передатчиков синхронизируют по радио. При этом применяют два режима синхронизации: фазовый и частотный. В режиме частотной синхронизации в пределах заданной точности поддерживается разность частот несущих Δf₀ = (±Δf₁) ± (Δf₂), где Δf₁ и Δf₂— изменения частоты несущих колебаний f₁ и f₂ двух передатчиков.

Режим частотной синхронизации осуществляется подстройкой частоты каждой из станций, входящей в синхронную сеть, по так называемой ведущей станции. При этом ведомые станции периодически выключаются на время специальных «сличительных устройств» частоты задающих генераторов ведомых станций уравниваются с частотой несущей ведущей станции.

При расхождении частот несущих станций интерференционная картина в зоне искажений перемещается с периодичностью Т= 1/Δf, где Δf— расхождение частот радиостанций. Скорость перемещения v = λ Δf (λ — длина рабочей волны станции). В этом случае искажения проявляются во всех точках зоны искажений. Эти искажения тем более заметны, чем больше расхождение частот несущих. Обычно считают, что расхождение частот несущих при работе станций в режиме частотной синхронизации не должно превышать Δf ≤0,1 Гц, т. е. Т ≥ 10 с, при этом А = 6 дБ [97].

 

 

Рис. 54. Схема фазовой синхронизации РВС, работающих в сети синхронного вещания.

 

 

Для удовлетворения 90% слушателей качественным радиовещанием необходимо обеспечить расхождение несущих не более чем на 0,015 Гц. Точность синхронизации каждой РВС должна быть вдвое большей, т. е. нестабильность должна быть не более 0,0075 Гц. Для удобства контроля несу­щих частот в условиях эксплуатации эту величину округляют до 0,01 Гц. Отклонение частоты несущей в диапазонах ДВ и СВ Δf — 0,01 Гц принято в качестве общесоюзной нормы для радиостанций, работающих в синхронных сетях |81|. Такую точность синхронизации обеспечивают опорные генераторы с нестабильностью частоты Δf /f = 5 • 10~⁹.

.Недостаток частотной синхронизации — появление периодических искажений в зоне искажений. Поэтому в синхронных сетях применяют фазовый режим. Переход в режим частотной синхронизации допускается лишь в отдельных случаях, например, при перерыве в работе станции точных частот, вызванного профилактическими работами. В режиме фазовой синхронизации при синхронизации двух станций в заданных пределах поддерживается разность фаз несущих колебаний

Δφ₀ = (φ ₁ ± Δφ₁) — (φ ₂ rlr Δ φ ₂) – φ₀ = (± Δ φ ₁) ± (Δ φ ₂),

где φ ₀ — (φ₁ — φ ₂) — начальный сдвиг фаз между колебаниями несущих, имеющих фазы соответственно φ ₁ и φ ₂; Δφ₁ и Δφ ₂ — последующие изменения фаз несущих.

Режим фазовой синхронизации осуществляется путем непрерывной автоматической коррекции частот задающих генераторов по образцовой частоте, излучаемой специальной радиопередающей станцией, работающей в диапазоне длинных волн.

Синхронизация методом приема точных частот позволяет осуществлять непрерывную коррекцию фазы и частоты в задающем генераторе. При этом методе сигналы образцовой частоты f_т' длинноволновой радиостанции ДРС принимаются приемником точных частот ПТЧ. С помощью системы автоподстройки фазы АПФ происходит синхронизация частоты генератора f_т радиовещательной станции РВС с точной частотой f_т (рис. 54).

Фазовый режим синхронизации можно получить и при наличии возбудителей, имеющих сравнительно невысокую суточную нестабильность (Δf /f — 10^-7). Однако при переходе к режиму частотной синхронизации, например из-за профилактики передатчика точной частоты, такая суточная стабильность возбудителей может оказаться недостаточной. При нестабильности 10^-7 на высшей частоте вещательного диапазона 1500 кГц суточное расхождение частот достигает Δf = 1,5 • 10⁶ • 10^-7 = 0,15 Гц, что соответствует периоду биений Т = 6,66 с, поэтому суточная нестабильность задающих генераторов и в синхронной сети с фазовой синхронизацией должна составлять 5 • 10^-9 [96, 97].  От точности фазовой синхронизации несущих колебаний РВС зависит степень фиксации интерференционной структуры в зоне искажений.

При неподвижной интерференционной структуре дорожки хорошего приема занимают 70—80% зоны искажений, поэтому радиослушатели без каких-либо дополнительных мер на большей части зоны искажений могут принимать «синхронные радиостанции» без заметных искажений. Однако абсолютная неподвижность интерференционной структуры поля практически недостижима. Считают, что если исходить из допустимости ухудшения условий приема на 10% площади специфических искажений, то допустимая точность фазовой синхронизации может находиться в пределах нескольких десятков градусов. Рекомендуется точность фазовой синхронизации поддерживать на уровне Δτ = 0,1 мкс [22].

Радиостанции точных (образцовых) частот. На большей части Европейской части СССР синхронизация осуществляется через радиостанцию РБУ (г. Москва), сигналы которой принимаются на территории СССР от 20 до 40° в.д. и от 40 до 70° с.ш. Станция излучает образцовую частоту 66,6 кГц со средней суточной нестабильностью 10^-11. Передатчик мощностью 10 кВт работает круглосуточно. Перерыв в работе радиостанции с 8 до 16 ч один раз в течение двух месяцев (третий вторник каждого четного месяца) [114]. В Иркутске на частоте 50 кГц работает радиостанция РТЗ мощностью 10 кВт и радиостанция РВ-166 мощностью 40 кВт на частоте 200 кГц. Обе радиостанции работают по 23 ч в сутки. Сигналы радиостанции РТЗ принимаются  на территории СССР .от 80 до 120° в.д. и от 40 до 70° с.ш.

В Горьком радиостанция УТР-3 (300 кВт) и Хабаровске радиостанция УЩЦ-3 (300 кВт) работают на частоте 25 кГц. На территории СССР расположены и другие радиостанции образцовых сигналов частоты и времени, работающие в диапазонах ДВ, СВ и КВ. Эти радиостанции несут также разнообразную информацию о времени. Так, через радиостанцию РБУ про­водятся экспериментальные передачи сигналов новой формы, обеспечиваю­щих одновременную передачу размеров единиц, меток шкалы времени, информации о текущих значениях времени и другой дополнительной информации о шкалах времени.

Сигналы новой формы представляют собой синусоидальные колебания с несущей частотой 66,6 кГц, прерываемые в течение каждых 100 мс на время Δτ = 5 мс; через 10 мс после прерывания несущие колебания в течение 80 мс подвергаются узкополосной фазовой модуляции синусоидальными сигналами с поднесущими частотами 100 и 312,6 Гц и индексом модуляции 0,698. Сигналы с поднесущей частотой 312,5 Гц используют для маркирования секундных и минутных меток, а также для передачи информации о шкалах времени. Сигналы с частотой 100 Гц используют для передачи информации о текущих значениях времени [114].