Як відомо, перші досліди по провідному мовлення проводилися ще на початку XX століття. У 20-30х роках в багатьох населених пунктах СРСР з'явилися перші трансляційні мережі загального користування. Тоді мережі складалися з безлічі радиоузлов, з примітивними малопотужними ламповими підсилювачами (до 100вт, а зазвичай 10. 20). Але вже тоді було зрозуміло, що при великих відстанях сигнал сильно слабшає в проводах, тому вже перші мережі були досить високовольтними, і в гучномовцях стояли трансформатори. Йшов час, і стало ясно, що наявність в експлуатації великої кількості невеликих радиоузлов недоцільно економічно і технічно. Застосування більш потужних підсилювачів зажадало-б використання більш товстих дротів, що було-б поверненням до початкової проблеми. Підвищувати напругу в мережах було не можна, так як всі гучномовці вже розраховані на наявне напруження. Тоді, можливо, з'явилися абонентські трансформатори (АТ) і мережі стали Дволанковий. Але навіть Дволанковий мережі не можуть бути занадто великі, так як знову збільшується рівень втрат. Підвищувати напругу в розподільному фідері (РФ) набагато теж не можна, адже абонентська лінія (АЛ) підключена до РФ через один єдиний трансформатор (АТ, в якому теоретично можливий пробій). Та й самі РФ можуть проходити близько від житлових об'єктів (так воно і є). Втім, є виключення - трансформатор ТАВ-25, з входом 340/480/680/960 і виходом 30в, але там повинна бути особлива захист (на кшталт екрану між обмотками, розрядників і запобіжника, хрін його знає). Тоді з'явилися триланкову мережі, які об'єднали безліч двухзвенних. РФ підключаються по кілька штук до трансформаторної підстанції (ТП), і кілька таких ТП отримують харчування по високовольтних магістральних фідерах (МФ) від опорної підсилювально станції (ОУС) або центральної підсилювальної станції (ЦУС).
У симетричній лінії параметри обох проводів однакові відносно один одного і щодо землі. Тобто, імпеданс і напруга щодо землі однакові в обох проводах, і сила струму однакова в кожному. Тоді електромагнітні поля, що випромінюються кожним проводом гасять один одного (за умови, що дроти фізично прокладені поруч і однаково). Для ще більшого зниження електромагнітних завад іноді заземляють середню точку лінії. У міських мережах це роблять через додаткове обладнання, яке виконує різні функції (наприклад, управління ТП або контроль РФ). Ланцюг, що утворюється між землею і середньою точкою, прийнято називати штучним каналом (ик) лінії. На лініях, де обладнання штучного каналу виконує важливі функції (наприклад, управління ТП по МФ), землю часто простягають як окремий провід, щоб опір реальної землі не робило вплив на сигнали, що передаються.
В даний час, в залежності від розміру населеного пункту трансляційні мережі бувають декількох видів:
1. однозвенной - трансляційний підсилювач (має на виході трансформатор), встановлений на радіовузлі, за допомогою трансляційної мережі (пари проводів) з'єднується з трансляційними гучномовцями (мають на вході трансформатор). Напруга мережі при використанні абонентських гучномовців (побутові динаміки на 0.25Вт) - 30в. при використанні рупорів або колонок - 30, 120 або 240В. У однозвенной мережі на лінії немає ніяких трансформаторів. Але якщо до мережі напругою 120 або 240В потрібно підключити кілька абонентських гучномовців, їх підключають через абонентський трансформатор. утворюючи дволанковий ділянку мережі.
2. Дволанковий централізовані - трансляційний підсилювач, встановлений на радіовузлі (або на Центральній підсилювальної Станції), має на виході напруга 120 або 240В (взагалі, до 340В), все гучномовці розраховані на напругу 30в і підключені до основної мережі (розподільчої фідерної, РФ) через абонентські трансформатори. До РФ може бути підключено незначно кількість рупорів на 120 або 240В.
3. Дволанковий децентралізовані - є центральна станція проводового мовлення (ЦСПВ). від неї йдуть малопотужні з'єднувальні лінії (СЛ) до необслуговуваним підсилювальним станцій (УС). кожна з яких працює на свою двухзвенную мережу. Мережа від кожної УС влаштована як централізована двухзвенная. Дволанковий децентралізованими можуть бути в основному державні мережі проводового мовлення загального користування. Основна перевага - робота декількох віддалених один від одного районів. Недолік - необхідно електроживлення УС.
4. триланкову централізовані - трансляційні підсилювачі, встановлені на Центральній підсилювальної Станції (ЦУС). мають вихідну напругу 240В. Воно підвищується фідерними трансформаторами (ФТ). встановленими в стативах вихідної комутації (СВК) в приміщенні ЦУС, до 480 або 960в і подається в кілька магістральних фідерів (МФ) великої довжини. В кінці кожного Мф ставиться трансформаторна підстанція (ТП). ФТ (встановлений в СТП - стативе трансформаторної підстанції) якої знижує напругу до 120 або 240В. Мережа від кожної ТП влаштована як централізована двухзвенная. Триланкову централізованими можуть бути в основному державні мережі проводового мовлення загального користування. Перевага - не потрібно електроживлення ТП, недолік - наявність небезпечних високовольтних МФ, і потрібно багато потужних підсилювачів на ЦУС, і фідерних трансформаторів для ТП і ЦУС.
5. триланкову децентралізовані - від ЦСПВ йдуть СЛ на Опорні Підсилювальні Станції (ОУС). На кожній ОУС стоять потужні підсилювачі, навантажені на ФТ СВК. Висока напруга (480 або 960) подається в кілька МФ. МФ йдуть на ТП. Кожна ТП в такій мережі має подвійний набір ФТ (СТП з двома осередками) і харчується за двома МФ від різних ОУС. При такій системі в разі обриву МФ або поломки осередку СВК або СТП, підстанція перемикається на інший МФ і район не відключається. Перемикання ТП на інший МФ може проводитися дистанційно з ЦСПВ, шляхом подачі з ОУС по штучному каналу (ІК) МФ постійної напруги, що приводить в дію реле в СТП. Мережа від кожної ТП влаштована як централізована двухзвенная. Триланкову децентралізовані мережі - найпоширеніші в великих містах і їх областях. Перевага - не потрібно електроживлення ТП, резервування ТП по іншому МФ, недолік - наявність небезпечних високовольтних МФ, потрібне надійне електроживлення ОУСов, і досить складна система управління всім цим господарством (дивитися схему.)
6. триланкову комбіновані - ЦСПВ поєднана з ЦУС. На ЦУС є підсилювачі, СВК і МФ, що живлять ТП. Від ЦСПВ йдуть СЛ на ОУС, які живлять резервні (або навпаки робочі) МФ всіх ТП. Тобто, така мережа має ознаки централізованої і децентралізованої мереж. Триланкову комбіновані мережі - зустрічаються у великих містах і їх областях. Перевага - не потрібно електроживлення ТП, резервування ТП по іншому МФ, недолік - наявність небезпечних високовольтних МФ, потрібне надійне електроживлення ОУСов, і досить складна система управління всім цим господарством.
7. триланкову-двухзвенная - застосовується в сільській місцевості в областях великих міст. Суть полягає в тому, що в районних центрах є свої радіовузли (обслуговуються!), Які в звичайному режимі навіть можуть управлятися з ЦСПВ. Як правило, СЛ вони не мають і отримують сигнал з радіоприймача. На такому радіовузлі стоять трансляційні підсилювачі, одні з яких забезпечують двухзвенную мережу навколо радіовузла, а інші навантажені на СВК. Від них через МФ харчуються ТП, розташовані в менш великих населених пунктах. Якщо ТП має резерв, то інший МФ підключається до такого-ж радіовузла. Перевага такої мережі в тому, що не потрібно у великому населеному пункті городити ТП. Недолік - складність подачі сигналу і управління радіовузла з ЦСПВ.
Більшість радіопіратів (радіохуліганів) віщає в нижню ланку мережі-абонентську лінію. Це успішно робиться на двухзвенних і триланкових мережах всіх типів.
Невелика зона чутності (к-ть абонентів)
Це найпростіший спосіб мовлення в мережу, так як до абонентської лінії підключено всі квартири. Але навіть тут є складнощі:
1. обмежувальні резистори (по 300Ом в кожен провід) перед квартирою. При роботі піратського радіовузла його сигнал не проходить в стовбур АЛ, так як імпеданс АЛ становить 2. десятий, і з цими резисторами утворюється дільник напруги 1: 200. Для ефективної роботи їх потрібно видалити.
2. Необхідність подачі сигналу від підсилювача за симетричною схемою і підбору вихідного напруги для ефективного використання підсилювача. Одне добре - імпеданс АЛ несильно змінюється протягом доби і напруга виставляється один раз. На виході підсилювача потрібно встановити розділовий (вихідний, сімметрірующій, узгоджувальний) трансформатор. Якщо підсилювач транзисторний (мікросхемний), то транзистори потрібно захистити діодами (встромляються паралельно переходу емм.-колл. Або витік-стік, від середньої точки транзисторів на шини харчування) і підібрати транс з необхідним напругою обмоток. Якщо підсилювач ламповий, то від вторинної обмотки (вже наявного вихідного трансу) треба відключити загальний провід і провід ООС; ланцюг ООС підключається на іншу обмотку (якщо вона є, в іншому випадку мотається витків 20) або до виходу підсилювача через невеликий трансформатор (при напрузі на виході вольт 15. 30 можна ставити транс від радіоточки, значно зменшивши резистор в проводі ООС).
Вихідна напруга трансформатора підсилювача вибирається залежно від вихідної потужності та вхідного імпедансу АЛ. Її імпеданс зазвичай невеликий, так як первинна обмотка абонентського трансформатора (в нашому випадку він працює як підвищувальний). розрахована на 2307,6 му (240В, 25вт). підключена до розподільного фідера, до якого підключені десятки (сотні) таких-же трансформаторів зі своїми АЛ. Імпеданс РФ зазвичай лежить в межах 8. 20ом (240В, 2..7кВт). якщо не брати до уваги вихідний імпеданс ТП. Тобто, імпеданс АТ (високовольтної обмотки, коли транс працює на підвищення) і РФ абсолютно не узгоджені між собою. І абонентського трансформатора доводиться працювати в режимі короткого замикання, при цьому імпеданс вторинної обмотки приблизно дорівнює її активного опору і становить 1..2ом.
Реальний імпеданс АЛ в тому місці, де підключений радіовузол, залежить від поверху (складається з імпедансу обмотки АТ, див.вище, і імпедансу проводів в парадній і в квартирі) і зазвичай становить 2. десятий. Вся потужність (майже), що подається в АЛ, розсіюється на АТ і проводах АЛ у вигляді тепла. ККД станції (звичайно, не рахуючи ККД самого підсилювача) становить всього 8. 15%. Тому, потужність підсилювача не повинна бути більше 3-х потужностей АТ. Мається на увазі не зазначена в паспорті потужність, а потужність, яку реально жере АЛ і АТ. А вона відрізняється, якщо імпеданс НЕ дорівнює 4 або 8Ом (завдання трансформатора якраз скорегувати це).
Якщо немає можливості виміряти імпеданс АЛ, можна використовувати значення активного опору, воно дуже близько до импедансу.
Щоб ККД станції наблизити до 100%, доведеться на час передач відключати АЛ від АТ (або АТ від РФ). Робити це можна за допомогою реле. При відключеному трансформаторі мінімальний імпеданс (при включенні всіх гучномовців в під'їзді) становить тридцять шостому (25вт, 100дінаміков) або дев'яностих (10вт, 40дінаміков). Але реальний імпеданс буде ще більше, так як кількість радіоточок в будинку зазвичай менше граничного, і далеко не всі з них включені на максимальну гучність. А ось активний опір в такому випадку все одно залишиться невеликим (10. 50Ом), а якщо АЛ підключена до АТ (але АТ від РФ відключений), то взагалі анітрохи не зміниться (так і буде 2. десятий). Тому бажано мати вимірювач імпедансу (Z-лічильник), або хоча-б лабораторний генератор і точний мілівольтметр змінного напруги (далі складається дільник з відомого резистора і навантаження радіомережі, і вимірюються падіння напруг).
В абонентських лініях напругою 15в, реальний імпеданс вторинної обмотки підключеного АТ становить близько 1ома (порівняно з АТ на 30в). Так як дроти використовуються такі-ж, імпеданс в точці підключення також буде 2. сьомий. А ось імпеданс АЛ, відключеною від АТ (або коли відключений АТ від РФ), буде від дев'ятого (25вт, 100точек) або від двадцять другого (10вт, 40 точок). Активний опір АЛ, коли вона відключена від АТ, буде 7. 30Ом.
Якщо відключення АЛ від АТ (або АТ від РФ) виконується за допомогою реле, керованого по штучному каналу (ІК), то постійна напруга управління не повинно перевищувати 24В. Для використання ланцюга ІК вихідний трансформатор підсилювача повинен мати відведення середньої точки, з асиметрією полуобмоток не більше 5%. Реле зручно встановити в корпусі АТ. Схема.
В крайньому випадку допускається використовувати мостові і звичайні транзисторні підсилювачі з безтрансформаторним симетричним або несиметричним виходом. При цьому потрібно встановити диодную захист всіх вихідних транзисторів (як і у випадку встановлення трансформатора, див. Вище). Як це зробити, сказано на сайті www.clrscrbooo.narod.ru.
Імпеданс навантаження такого стандартного підсилювача краще взяти 3. 6 ом (для 15-вольтів мереж), або 8..9ом (для мереж 30в). Якщо підсилювач несиметричний, і розрахований на низький імпеданс навантаження (2..3ом), а імпеданс лінії не нижче 8Ом (це частіше на лініях 30в), то для симетрування виходу і одночасно підвищення вихідної напруги рекомендується застосувати найпростіший автотрансформатор (якщо немає нормального трансформатора) , його схема тут.
Якщо імпеданс лежить в межах 90..120ом (це можливо при відключенні АЛ), то на виході підсилювача слід поставити відповідний трансформатор. При необхідності, з відведенням від середньої точки.
Це наступний етап в підкоренні радіопіратами можливостей трансляційної мережі.