在毛主席的无产阶级革命路线指引下,我国邮电部门的广大工人、干部和技术人员,以阶级斗争为纲,认真贯彻“鞍钢宪法”,深入开展“工业学大庆”的群众运动,坚持独立自主、自力更生、艰苦奋斗、勤俭建国的方针,自行设计、自行研制、自行生产、自行施工,在京、沪、杭之间,建成我国现代化的中同轴电缆一千八百路载波通信干线。
京、沪、杭中同轴电缆一千八百路载波通信干线,全长一千七百多公里,纵贯八个省市,穿过黄河、长江等二百多条大小河流,安装现代化通信设备几千部,技术十分复杂。
什么是中同轴电缆1800路载波通信呢?
大家知道,最简单的长途通信方法是在两个城市之间架设一对长途电话线,就像我们在公路或铁路边看到的电线杆上挂着的一对对铜线或铁线那样,在这一对线的两头接上电话机,借助电话机和这条线路,两城市的用户就可以进行讲话。像这样可以供一对用户讲话的,称为一条电路。要想在这两个城市之间增加一条电路,就得再架设一对长途电话线。
这种每增加一条电话电路就得架设一对长途电话线的方法,显然是很不经济的。随着通信技术的发展,在长途通信中出现了能在一对长途电话线上允许多对电话机同时通话而互不影响的技术,其中用得最多的就是载波通信。人们在打电话时,先是通过电话机把人讲话的声音变为高低起伏的电信号,这些电信号的频率是比较低的,称为音频信号,如果让两个音频信号同时在一对电话线上传输,就会互相干扰,大家都听不清楚。我们把分别代表很多人讲话的电信号都送到一种叫载波机的设备中去,经过载波机,代表不同人讲话的电信号就分别被搬移(调制)到较高的不同频率位置上,依次排列着,用一对长途电话线送到对方去。就像无线电广播那样,虽然许多电台同时播送讲话或唱歌,这些讲话或唱歌的频率范围也相同,但是由于各个电台发射的频率不同,所以各个电台的节目不会相互干扰。在接收的时候,只要我们把收音机调到所要听的那个电台的频率,就能收到这个电台的广播。载波通信也是这个道理,把从长途线路送来的各不同频率话路的信号在接收端分开,然后还原为原来的话音信号,分别送到各个用户,只不过无线电广播是通过空间传播,而载波通信是用导线传送的。又譬如架桥,为了让火车汽车能同时过河,可以采用两种方法,一种是造两座桥,一座公路桥,一座铁路桥,各走各的路;一种是像南京长江大桥那样,只造一座桥,用引桥把汽车路“抬高”,让汽车从桥的上层走,而火车在下层走。这样,一座桥就可以同时走汽车和火车,而不会相撞(图1)。这里,公路引桥把汽车从平地提升到一定高度的过程,就有点类似载波机中的频率搬移的过程,到对岸后再由引桥把汽车引到地面。

载波通信传送的电路数目不同,对长途线路的要求也就不同。一对架空明线在接上载波设备后,也只能增开一条、三条、十二条,最多也只是二十多条电路;再多,它就无能为力了。因为上面已经讲过,载波通信的基本原理是将各路信号通过频率搬移安排在不同频率位置上,依次排列,每个话路一般占四千赫。路数越多,所占的频带宽度也就越大。例如十二路收发各占48千赫,加上收发两个方向频率间必要的间隔,十二路明线载波电话工作频率要达150多千赫。好比许多人并排通过马路一样,人越多,要求马路越宽;所以我们希望长途线路能工作的频率宽度越宽越好。而架空明线使用的频率高于一、二百千赫后,传输衰耗增加,电线杆上几对线间的相互影响增大,甚至无法通话。所以架空明线通常只适用于三路或十二路载波通信。
架空明线除了工作频带较窄外。还存在其它一些缺点,如它暴露在外,就不那么安全,容易受外界电信号的影响,保密性也较差。随着科学技术的发展,采用了结构形式完全不同的长途线路——同轴电缆线路。
同轴电缆是由若干根同轴管组成的。这种同轴管是以一根铜线和以它为轴心的薄铜管组成,铜线和铜管之间用圆塑料片等距离地支撑着(图2b)。在圆心位置的铜线与薄铜管的中心位置严格要求一致(即同心度要求高),所以称为同轴管。根据它外导体和内导体的直径粗细不同,有大型、中型、小型同轴电缆之分。其中中型的外导体铜管的内直径为9.5毫米,内导体铜线的直径为2.6毫米。图2a为具有四根同轴管的中同轴电缆截面图,图2b为同轴管的示意图。从图2a中还可以看到,电缆的中心有一个四线组,为低频四线组,其周围还有四个高频四线组,同轴管和四线组间的空隙还有六根信号线,这些线对可供开放十二路载波电话、业务通信和信号、告警等用途。

同轴电缆载波通信一般都是采用四线制,也就是说,一套1800路系统需要一根同轴电缆中的两个同轴管,一管发送,一管接收。前面说过,在架空明线上传输的频带很窄,一般可用到150千赫左右,装上载波机,只能开通十几个话路。而同轴电缆通信,其传输频带极宽,可高达几兆赫、十几兆赫、甚至几十兆赫,可以分别组织1800个、2700个、3600个、10800个单向话路。目前我们开通使用的中同轴1800路载波系统的最高复用频率为9兆赫。
同轴电缆在传送高频信号时,电磁波主要在内外导体之间的空间传播,很少向外辐射,因此在传输过程中的衰耗就很小。同时电磁波辐射不出去,对其它线路就很少干扰,其它线路的电磁波也传不进来,对同轴电缆的干扰也很小。传输的频率越高,这种抗干扰的能力也就越强。传输衰耗小和抗干扰能力强,是同轴电缆的突出优点。再加上同轴电缆都深埋在地下,受温度和其它自然条件的影响小,因而电气性能比较稳定。
大家知道,两个人讲话时,离得近声音就大,离得远声音就小,再远些就听不见了。代表人讲话声音的电信号在长途线路上传送,也是随着传送距离的增加而逐渐减小的,这种现象称为衰耗。为什么用京、沪、杭1800路载波电话进行通话时,虽远隔千里,仍然象面对面说话那样清楚呢?这是因为我们在长途线路中每隔一定距离就插入一套机器,将微弱的电信号加以放大,然后再往前送。这种设备称为“增音机”。它好比接力赛跑一样,在跑道上每隔一定的距离有人等着,接过后面传过来的接力棒,再往前传送出去。
通过上面的简单介绍可以看到,组成中同轴1800路载波通信系统主要有三大部分:对声音信号进行频率搬移的载波机,中同轴电缆及增音机。
上面说过,同轴电缆载波通信干线有很多优点,主要是容量大。电路稳定、保密性能好、抗灾和抗干扰性强。由于它的这些优点,京、沪、杭中同轴电缆载波通信干线建成后,就可以实现长途电话自动拨号,打长途电话就同打市内电话一样,一拨号码,就可以接通。现在,北京、天津、济南、上海、杭州之间,已开通了部分用户长途电话自动拨号业务,并将逐步开通快速电报,各种传真(新闻传真、相片传真、真迹传真等)和数据通信等多种通信业务。
图3是两地用户通过长途自动拨号设备进行通话的示意图。譬如,北京的用户甲想打电话给上海的用户乙,他只要象打市内电话一样拿起手机拨上海的长话代号“×××”,然后拨用户乙的号码,如果这时用户乙没有和别的用户进行通话,十几秒钟内就可以接通了。它是通过长途自动化交换机和中同轴1800路载波通信系统来实现的。

中同轴1800路载波通信系统由于电路数量多,除了开通长途自动拨号业务外,还可以利用一些电路来开放其它业务,这对我国社会主义革命和社会主义建设事业具有重大意义。举一个例子来说,我们都很关心党和国家大事,都希望看到当天的《人民日报》。现在我国西南城市成都等地能看到当天的《人民日报》,是利用960路微波电路传送的。现在有了中同轴1800路载波通信系统,我们不仅可以用微波,而且可以用中同轴1800路来开通新闻传真业务,使沿线主要城市都能看到当天的《人民日报》。中同轴电缆是埋在地下的,它受气候、环境温度、外界条件等因素的干扰和影响就比较小,传送效果也较好。
京、沪、杭中同轴1800路载波通信系统中使用了近一千万个元器件,全部是我国自己制造的。为了保证通信质量,减少维护工作量,对这些元器件的要求比较严格。例如,高稳定的晶体频率发生器,它的工作频率变化只有一亿分之一;有的高频大功率晶体管要求它工作在从几百千赫到上千万千赫,功率数瓦而失真极小;设备中还采用了多种宽额高稳定磁性材料,新颖精密的同轴线接头和各种热敏电阻,陶瓷器件,精密电容电阻放电器等等。因此这条中同轴1800路载波系统建成投产,不仅反映了我国载波系统的飞速发展,还说明了我们的元器件生产已达到了一个新的水平。
当前,邮电部门的广大职工在各级党委的领导下,为多快好省地建设我国现代化邮电通信事业作出新贡献。(邮电505厂、邮电部第六研究所)