模写通信方式简介

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随着无线电事业的发展,电报通信方式也在日新月异,总的要求是尽可能提高传输速度和准确度(不出差错),一切操作自动化和机械化。

我国由于汉字本身结构的特殊,在电报通信上引起了不少麻烦,最突出的是要先把汉字译成数码才能拍发给对方,对方再把抄收到的数码还原,译成汉字。这种辗转译电的手续,不仅容易造成差错,而且也大大降低了通信速度,即使利用国外普遍使用并认为满意的电传通信和海尔通信等方式收发汉字电报,译电手续仍然不能避免。

模写通信方式适应我国文字的特点,可以克服上述缺点。

原理简介

模写通信的原理基本上与传真相同,主要利用光电管的作用。把要传送的文字原稿,用黑墨水的钢笔抄录在发报纸条上。当纸条通过扫描设备时,被激励灯光横行地一行行扫描(图1),整个纸面上被分成许多小的光点,有字迹地方不反光,空白处反光,这些光点使光电管感光,产生相应的电流,再通过无线或有线发信设备传输到对方。对方用模写收信机收录后,通过机械装置,把收到的信号还原成与发送端一样的文字,并把它印在纸条上。

图1
图1 🔍原图 (237×417)

发信设备

模写通信的发送设备可分成两部分:扫描设备与放大设备(图2)。

图2
图2 🔍原图 (611×903)

扫描设备 它是利用激励光源、斩波器和光电管等设备将发报纸条上的文字变成电信号的部分。图3下是实物图,上是示意图。图中A是激励灯,它所发出的光线经聚光镜B集中地投向固定扫描板C上的一条和纸条垂直的细缝,D是一个旋转的圆盘,上面有几条正对中心的细缝。当D盘的任一细缝与C板的细缝相交时,激励灯光就透过这相交的一点到达透镜E,投射到发报纸条F上,形成一个光点。由于D盘不停地旋转,盘上各条细缝就一条接着一条地从下向上扫过C板的细缝,因此落在发报纸条上的光点,也是一点一点地从下向上移动,扫过纸条横面。实际上在发报时,纸条以一定的速度向前移动,因此,从下到上在纸条上扫过的光点位置,先后不至重迭。D盘旋转的速度决定了扫描的速度。

图3
图3 🔍原图 (981×1145)

照射到纸条上的光点经纸面反射到光电管G,黑字的地方没有反射,光电管不感光,没有电流;反之,在纸上空白的地方,光电管感光,产生电流。但是从纸条空白处反射的光强是不变的,因此,光电管产生的电流强度也是不变的。这样光电管输出实际上是直流。因此要增加一个斩波器H,把光电管直流输出变成交流输出,好用普通音频放大器加以放大。

斩波器实际上是一个迅速旋转的圆盘,盘面四周均匀地开有许多细缝,它和扫描线圆盘D同心反向旋转,把透过D盘的光线变成明暗迅速交替的闪光点。这样的光点经纸条反射到光电管。在有字的地方仍然没有输出,而在纸上空白处却变成一明一暗,达到了使光电管输出交流的目的。斩波器的频率是3100周。

放大设备 放大设备包括放大、限幅和键控等级(图4)。

图4
图4 🔍原图 (923×217)

光电管输出很小,不足以激励限幅器工作,因此要加以放大。由于发报纸条上黑字处并非绝对没有输出,原因是黑字处仍然有微弱的反射,使光电管感光,因此,要把这部分感光的输出信号消除。这里采用图5的限幅器装置,利用电阻R和电容器C组成的自动偏压把黑字处输出的微弱信号剪除,只让纸条上空白处的信号输出。

图5
图5 🔍原图 (937×449)

限幅器的输出信号既和一般习惯不同,有字处反而没有输出,因此还要把这个输出信号整流成直流信号,去控制键控管,再由键控管去控制另一个振荡器,目的是好使输出信号颠倒过来——空白处没有输出,黑字处有输出。然后再接到有线或无线的发信设备,向外发送。

收信设备

收信设备基本上和海尔扫描印字式相同,也可分成两部分:放大设备和印字设备(图6)。

图6
图6 🔍原图 (615×873)

放大设备 收信端在收到发信端发来的模写音频信号后,经边放大,然后和发信端相仿,要把杂音剪除,经整流变成直流信号,再用直流放大器放大(图7),使输出信号变成矩形脉冲波,好准确地控制印字继电器工作。杂音剪除是由孪生二极管加上固定负偏压所组成。信号整流也由孪生二极管组成。直流放大级分符号放大管和空号放大管两组,它们是由整流后的信号电压和一组固定偏压联合控制。两组输出分别接到印字继电器的两个线圈1和2。

图7
图7 🔍原图 (905×363)

印字设备 其原理和海尔式相同,也是利用印字输、印字针片和印字电磁铁等元件将电信号变成汉字印出来(图8)。印字针片A是一薄铜片,由印字继电器控制其动作。工作时把收报纸条夹在印字针片和印字轮C之间,印字轮上沾有油墨。当印字继电器把衔铁D吸动时,印字针片就向上抬起,使纸条和印字轮螺纹凸面接触,纸面上就被印上一个点。若印字针片在印字螺纹旋转一周中一直向上抬起,那末纸条上就印出一条线;若是间断的抬起,那末纸条上想象的这条线上就印出间断的若干个点,这条想象的线相当于发信端扫描的一行。

图8
图8 🔍原图 (887×533)

由于印字继电器的动作是被发送端送来的信号所控制,因此,在收报纸条上印出的字迹也就和发送端发报纸条上的字迹完全一致。但实际上由于纸条不断地向前移动,所以印成的由各个小点所组成的字迹略带倾斜。

印字继电器是一种极化继电器,动作比较灵敏(图9),线圈1接图7的符号输出端,线圈2接空号输出端。当符号输出端有信号输出时,线图1中有电流通过,衔铁连杆上端为N极,下端为S极;上端向右(软铁S极)靠,下端向左(软铁N极)靠,印字针片就被向上抬起,使纸条和印字轮接触,印上黑点。反之,有空号输出时,线圈2中有电流通过,因电流方向相反,故衔铁连杆动作方向也相反,印字针片向下,即是空白。

图9
图9 🔍原图 (392×393)

此外,收信设备也可用海尔印字机代替。因为这两种设备的工作原理相同。但是在使用海尔机抄印模写信号时要把收发端扫描的方向以及速度调整一致。由于海尔信号脉冲比模写信号长得多,因此印字动作部分还得调整得非常灵敏。

同步和同相

同步和同相的问题,在传真电报中是比较麻烦的,但在这里就大为简化。这里,同步问题是在收信部分采用在纸条上同时印出双行的办法来加以克服的。每当印字针片向上抬起一次,印字轮上的凸螺纹在同一时间内就有两点和纸条接触,印出点来,因此纸条上印出的是两行相同的字。只要印字部分扫描速度和发信端扫描速度相接近,即使由于电源电压不稳或机械振动等而引起的些微异步,也仅仅影响某一行印字是否完整,但两行字迹中总有一行字迹完整,可以识别(图10右)。至于同相问题,也由于采用双行印字而解决。当同步而不同相时,两行字中,一行被分剖成两半,分开印在纸条两边,而另一行就清楚而整齐的印在纸条正中(图10左)。

图10
图10 🔍原图 (457×1081)

有线和无线传送

模写信号的基本脉冲很短(1/1000秒),因此在用有线传输时只能用音频方式。由于所占频带很宽(以1800周为载波士540周边频),在市内传输时需用市内电话电路,而长途需用载波电话电路。

用无线传输时,可以用等幅波、移频或调幅波等通信方式,但用前两种方法时,须加用特殊的信号转换器将模写的音频输出信号变成能控制发信机前级的直流矩形波信号。因为键控频率很高,即使最灵敏的双流继电器,也很难保证工作质量。

由于键控速度提高,因此在无线通信中,产生了一个不易解决的问题——“叠字”问题,这是电磁波殊途同归所引起的。原因是发信机发出的信号倚靠电离层的反射到达收信天线时,电磁波在空中所走的途径可能有两条以上,例如图11中1为一路,2为另一路;两者所经的路程长短不同,到达收信天线的时间先后就有差别。而时间的差别显示在印字上又和键控速度有关。当用低速键控通信时,先后到达的同一信号的时间差别仅使印出的字迹重迭,稍嫌模糊,但还无甚影响。而在高速键控通信时,由于纸条移动速度快,印出来的字迹就变成两个互相磋开的字体——迭字(图12),严重地影响到工作质量。

图11
图11 🔍原图 (624×420)
图12
图12 🔍原图 (149×915)

结束语

模写通信方式不仅可以省去译由手续,提高工作效率,而它本身通信的速度也高,每分钟约可收发100个汉字(每个汉字相当于一组电码),比海尔通信方式快1倍,比电传电报快0.6倍。而且还不会象电传那样由于受到干扰等情况而引起变字。此外,模写通信用机件结构简单,维修使用方便。从工作效果讲,很适合于有线传输。

模写通信方式尚属应用不久,而且使用范围也只有少数单位。目前主要缺点首先是发信端要用人工把报文抄到纸条上,这是很烦重的劳动,解决办法正在研究中。其次是收信端须要用人工把纸条粘贴成页才好应用,其解决办法只有采用纸页式模写印字机。有关纸页式模写印字机另行介绍。

*见本刊1955年7期14页(“海尔”,通后方式介绍)(童光杰、杨则南、洪钟豪、郑森懋)