ЭТАПЫ ТЕХНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ. ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ

Развитие телефонии берет свое начало предположительно с 1860 года, когда  естествоиспытатель Антонио Меуччи опубликовал статью в итальянской газете Нью-Йорка, описывающее его изобретение, способное передавать звуки по электрическим проводам. В 1861 году немецкий физик и изобретатель Иоганн Филипп Рейс продемонстрировал другое устройство, которое также могло передавать музыкальные тона и человеческую речь по проводам. Аппарат имел микрофон оригинальной конструкции, источник питания (гальваническую батарею) и динамик. Сам Рейс назвал сконструированное им устройство Telephone [1].

С тех пор по настоящее время благодаря техническому прогрессу в развитии телефонии и телефонных аппаратов произошли глобальные изменения. Рассмотрим классификацию телефонных аппаратов.

Телефонные аппараты (ТА) являются оконечными абонентскими устройствами телефонной сети и служат для передачи и приема вызывных, адресных и речевых сигналов.

ТА могут классифицироваться по различным признакам:

1. По способу питания.

1. ТА с питанием от местной батареи (система МБ) - батарея электропитания напряжением 3В размещается либо внутри корпуса ТА либо вблизи от ТА.
2. ТА с питанием от центральной батареи (система ЦБ) - микрофон ТА получает питание по проводам абонентской линии от батареи, размещенной на телефонной станции.

2. В зависимости от способа коммутации.

ТА бывают для автоматических телефонных станций и для телефонных станций с ручным обслуживанием.

3. По способу набора номера.
   
   1. Передача номера импульсами постоянного тока с помощью дискового номеронабирателя;
   2. Передача номера импульсами постоянного тока с помощью кнопочного номеронабирателя;
   3. Номер передается многочастотным кодом с помощью кнопочного номеронабирателя.
4. По области применения.

Выделяют ТА общего и специального (таксофоны, монтерские, шахтные, корабельные) применений.

ТА общего применения предназначены для включения в телефонные станции с напряжением стационарной батареи 60 (48) В. Сопротивление абонентской линии, в которую включен ТА, не должно превышать 1000 Ом;

5. В зависимости от конструкции.

ТА подразделяют на настольные, стенные, унифицированные и переносные.

6. По выполняемым функциям.

Различают ТА с обычными функциональными возможностями, с дополнительными функциональными возможностями и многофункциональные (автоматический набор программируемых номеров, отображение набора номера на индикаторе и т.д.).

В зависимости от выполняемых функций выделяют 4 класса сложности ТА:

• Высший (0) – многофункциональные ТА.
• Первый (1) – ТА с дополнительными функциональными возможностями.
• Второй (2) – ТА с кнопочным номеронабирателем, не угольным микрофоном.
• Третий (3) – ТА с дисковым номеронабирателем, электромеханическим звонком, угольным микрофоном.

Классические ТА.

К классическим телефонам относятся электромеханические приборы, в которых могут использоваться и полупроводниковые элементы вплоть до транзисторов. Телефоны, которые содержат хотя бы одну интегральную схему, будем называть электронными телефонами.

В классических ТА можно выделить пять основных функциональных блоков: звонок, рычажный переключатель (РП), разговорная схема, номеронабиратель (НН), микротелефонная трубка (микрофон и телефон). Каждый из этих блоков в том или ином виде присутствует в любых ТА, в том числе и в электронных, беспроводных и сотовых. Но их схемы намного сложнее и для построения этих узлов используется другая элементная база.

Функциональная схема ТА.

В состоянии покоя к линии с помощью контактов 1-2 рычажного переключателя РП подключен вызывной прибор, который в любой момент принимает вызов от телефонной станции. Когда трубка положена на рычажный переключатель, постоянный ток потребляемый линией от центральной батареи (U_пост= 60 В) равен току утечки. При ответе на вызов или для вызова абонентом телефонной станции с ТА снимается микротелефонная трубка, контакты 1-2 размыкаются и отключают вызывные приборы, а контакты 1-3 замыкаются и к линии подключаются разговорные приборы. При снятии трубки к линии телефонной станции в качестве нагрузки подключается микротелефонная трубка, поэтому напряжение на линейных зажимах ТА падает до 5-15 В, в зависимости от класса ТА. Это воспринимается станцией как сигнал ответа или вызова станции абонентом. Номеронабиратель передает на АТС адресную информацию.

Рисунок 1. Функциональная схема ТА

Вызывным прибором в ТА является звонок переменного тока, преобразующий вызывной электрический сигнал частотой 25 Гц в звуковой сигнал. К разговорным приборам ТА относятся микрофон и телефон. Для удобства пользования они конструктивно объединены в одно общее устройство, называемое микротелефонной трубкой.

Для связи отдельных элементов разговорной части схемы ТА и согласования сопротивления микрофона с входным сопротивлением линии предназначен трансформатор. В схему телефонного аппарата входят также конденсаторы, резисторы, полупроводниковые элементы.

Основные параметры и характеристики ТА

1. Электрические параметры:

Входное сопротивление аппарата переменному и постоянному току. Значение модуля входного сопротивления на частоте 1000 Гц в положении приёма Z1000 = ( 700 ± 210 ) Ом.

Входное сопротивление ТА постоянному току Z_вх не должно превышать 600 Ом в рабочем режиме.

Для телефонного аппарата, включение в линию рабочее затухание на приёме имеет большую неравномерность, чем при передаче а_пер. т.к. модуль входного сопротивления линии Zл с ростом частоты уменьшается, а модуль сопротивления телефона Zт увеличивается.

Чувствительность телефонного аппарата по мощности к вызывному току частотой 25 Гц не должно превышать 10мВ∙А.

2. Электроакустические параметры:

Коэффициент передачи ТА определяется отношением действующего значения напряжения [В] на линейных зажимах телефонного аппарата к действующему значению звукового давления в[ Па], измеренного в точке размещения микрофона. В среднем на частоте 1000 Гц К_пер­ = 0,3 В/Па.

Коэффициент приёма ТА К_пр определяется отношением действующего значения звукового давления в [Па] развиваемого телефонным аппаратом, к действующему значению напряжения, приложенному к зажимам ТА через последовательно включенную линию с затуханием 4,3 дБ, в среднем на частоте 1000 Гц К_пр = 3,2 Па/В

Слоговая разборчивость, обеспечиваемая аппаратами при соединении их трактами с затуханием 30,4 дБ при уровне шума в помещении 60 дБ должна быть не менее 75%

Уровень громкости вызываемого акустического сигнала на расстоянии 0,5 м от ТА должна быть не менее 70 дБ при напряжении (50±2) Гц на линейных зажимах ТА.

3. Механические параметры:

Эти параметры характеризуют вибропрочность, ударную прочность и срок службы отдельных деталей рычажного переключателя и номеронабирателя.

Число срабатываний рычажного переключателя не менее 400 тыс. срабатываний, номеронабирателя 100 000 .

4. Климатические параметры:

Эти параметры оценивают возможность безотказной работы ТА в интервале температур – 10 ÷ +45 ℃ при относительной влажности окружающего воздуха (90±2)% для t = +25 ℃.

Список литературы:

1. Статья «Телефон »: https://ru.wikipedia.org/wiki/Телефон.
2. ГОСТ 7153-85. Аппараты телефонные общего применения. Общие технические условия.
3. Корякин-Черняк С. Л., Котенко Л. Я. -- Телефонные сети и аппараты. – К., СПб: Наука и Техника, 1998.
4. Пономаренко А. А., Корякин-Черняк С. Л. -- Телефоны, АОНы, радиотелефоны. -- М., К.: Наука и Техника, 7. Солон, 1995.