¿Cómo funciona la interfaz eléctrica en la línea telefónica FDM de múltiples suscriptores?

El sistema de campana demostró por primera vez la multiplexación por división de frecuencia (FDM) en 1918, pero no se puso en uso comercial hasta la década de 1930. Funciona al traducir un solo canal de teléfono de voz analógico a una de varias bandas de frecuencias más altas y luego combinarlas en una sola señal.

Los canales de voz del teléfono tienen un rango de frecuencia de 300 a 3400 Hz. Cada canal de voz (correspondiente a una única conversación de voz) está modulado por una frecuencia de operador, que indica 60 kHz, luego 64 kHz, etc.

Esto muestra el esquema de multiplexación / modulación para tres canales de un grupo de 12 canales:

Dosbandaslateralessecreandeestamanera,perosolosenecesitalabandalateralsuperior,yaquesonredundantes.Laportadoratampocosetransmite,yensulugarsevuelveaagregaralotroextremo.Porlotanto,elesquemadetransmisiónsedenomina"portadora de banda lateral única suprimida".

Al usar un espaciado de canales de 4 kHz, esto proporcionó una "banda de guarda" entre los canales. Los canales se filtraron a través de un filtro de paso bajo para eliminar cualquier componente de alta frecuencia.

En el otro extremo, el operador se agregó nuevamente, y se usaron filtros de paso de banda precisos (y costosos) para separar cada canal. Estos filtros utilizaron elementos de cristal de cuarzo para proporcionar una caída muy pronunciada:

Estomuestralarespuestaparaundiseñodefiltroparalabandade64-68kHz:

Alenviaratravésdecircuitosdelargadistancia,loscanalestelefónicossedividenenseñales,unovaalextremolejanoyelotroregresadelextremolejano(circuitode4hilos).Estadivisiónserealizamedianteuncircuitollamadohíbrido.Porlotanto,cadacanalsobreelsistemaFDMenrealidadrequeríadosconjuntosdeequipos,unoencadadirección:

Doceconjuntosdecanalessecombinaronenun"Grupo". Estos se combinaron en niveles cada vez más altos a medida que aumentaba la capacidad del cable telefónico (particularmente coaxial). Esta tabla muestra los grupos definidos por el CCITT (ahora UIT-T), un grupo internacional de estándares de telecomunicaciones, el más alto es un sistema de 60 MHz con más de 10,000 canales.

Pararesponderasuspreguntasespecíficas:

"Si dos remitentes están conectados a una sola línea, ¿cómo es posible que los amplificadores de la etapa de salida final no obstruyan las señales de los demás, posiblemente incluso apagando los amplificadores?"

El único lugar donde se mezclan las señales es siguiendo a los moduladores, para crear una señal que se enviará por la línea. Las entradas son de alta impedancia, solo hay una etapa de salida. En el otro extremo, hay una etapa de salida por canal.

"¿Hay filtros analógicos después de los amplificadores para garantizar que la impedancia que el amplificador ve para las señales fuera de la banda de paso es muy alta?"

Los filtros de banda de paso están antes de los amplificadores.

"¿Significa esto que cada dispositivo (probablemente el módem) puede transmitir solo en una frecuencia, o los filtros pueden sintonizarse a una banda de paso deseada o seleccionarse de un banco de filtros en el dispositivo? O, alternativamente, es la salida ¿La impedancia de cada amplificador es lo suficientemente alta como para que se toleren los efectos de carga? "

Cada modulador es la combinación de un canal de audio y una frecuencia portadora.

"¿Esto implicaría que el nivel de señal por canal se reducirá con cada dispositivo conectado?"

No, todos son independientes.

Piense en un sistema mucho más grande, la radio de transmisión comercial, hay literalmente cientos de transmisiones de alta calidad que ocurren simultáneamente, pero el sistema funciona bien porque un receptor de radio puede sintonizar una parte del espectro e ignorar las transmisiones cercanas que no son deseado.

En cuanto a la antena de transmisión, puede estar manejando varias transmisiones diferentes en una banda particular y eléctricamente, los diferentes amplificadores de potencia (que alimentan la antena) usarán filtros "ajustados" para evitar la fuga de otros amplificadores de potencia.

Esto significa que los filtros hacen lo que usted sugiere en su pregunta: se bloquean al proporcionar una alta impedancia pero son bastante transparentes a la frecuencia que desean pasar.