أساسيات خط الهاتف

كان على كل مهندس التعامل مع خطوط الهاتف من وقت لآخر. إذا كانت التدريبات في الاستوديو الخاص بك، فيمكنك قضاء بعض الوقت في إجراء بعض المكالمات لتحديد المعدات المناسبة للشراء وتكوين خط الهاتف المناسب للطلب. أما على الطريق، فالأمر مختلف. تم تركيب أنظمة PBX الإلكترونية (تبادل الفروع الخاصة) أو أنظمة الهاتف التبديلية منخفضة التكلفة في العديد من المكاتب والمتاجر.

"مقسميشير المصطلحان "Switch" و"Switch" إلى الأجهزة التي تسمح بتوصيل هواتف متعددة بعدد أقل من خطوط الهاتف. يُستخدم مصطلح "Switch" الآن لوصف أي نظام صغير، ولكنه تم استخدامه في الأصل لوصف المفاتيح اليدوية أو الأزرار الانضغاطية على أنظمة مثل هاتف Switch من سلسلة 1A. تشبه أنظمة "التبديل" اليوم لوحات المفاتيح الصغيرة ذات ميزات قابلة للبرمجة مثل الرنين المميز ومجموعات البحث واختيار الخط تلقائيًا.لوحة مفاتيح,ويتكون من صندوق تبديل وكتلة مثقوبة توضع في مكان تأتي منه خطوط الهاتف في المبنى. يتم توصيل الهواتف الخاصة من نقطة إلى نقطة بصندوق تبديل PBX.

كابلات لوحة مفاتيح الهاتفيتكون عادةً من 4 إلى 8 أسلاك باستخدام مقبس هاتف معياري RJ-11 أو RJ-45. هذه ليست كابلات الهاتف القياسية! حتى خط الهاتف التناظري البسيط لا يشبه خط الهاتف القياسي. في لوحة المفاتيح الإلكترونية، عادةً ما يتم استخدام سلكين كخطوط تحكم ترسل بيانات ضغط المفاتيح إلى لوحة المفاتيح ونغمة الرنين وبيانات LED إلى الهاتف. معلومات التحكم هذه مطلوبة لإعداد مكالمة أو الرد عليها. ولحسن الحظ، لا تزال معظم تركيبات PBX توفر صندوقًا للاستخدام مع أجهزة الفاكس وأجهزة المودم.

مصطلح "الخط الرئيسي"، وهو اتصال مباشر بخط هاتف خارج المبنى، ومصطلحات "الخط التناظري" أو "خط POTS" (خدمة الهاتف القديمة العادية) تشير جميعها إلى هاتف سكني قياسي. بطانة. ستحتاج إلى خط POTS لوحدة التحكم في البث عن بُعد، أو الهاتف الهجين، أو الهاتف التناظري، أو الهاتف اللاسلكي، أو جهاز الفاكس، أو المودم. يتكون خط POTS من سلكين يسمى الطرف والحلقة. يوفر هذان الكابلان تيارًا مستمرًا لتشغيل إلكترونيات الهاتف، وتيار تيار متردد لرنين رنين الهاتف أو الجرس الإلكتروني، ومسارًا صوتيًا متوازنًا مزدوج الاتجاه.

هذه حلقة مغلقة ونظام متوازن بدون مرجع أرضي.يجب أن يقيس خط هاتف POTS ما يقرب من 48 فولت تيار مستمر مع توصيل جميع الهواتف. وعندما يلتقط هاتف على الخط سماعة الهاتف، تنخفض هذه القيمة إلى نطاق من 3 إلى 9 فولت.يسحب الهاتف الذي يعمل بالطاقة عادة حوالي 20 مللي أمبير من التيار المستمر ليعمل بمقاومة تيار مستمر تبلغ حوالي 180 أوم. يحدث انخفاض الجهد المتبقي على مسارات الأسلاك النحاسية ودوائر شركات الهاتف، حيث يتم عادةً توفير مقاومة متسلسلة تتراوح من 200 إلى 400 أوم للحماية من الدوائر القصيرة والدوائر الصوتية المنفصلة.

تطبق شركة الهاتف مؤقتًا إشارة تيار متردد 90 VRMS بتردد 20 هرتز على الخط لإصدار رنين على هاتفك. حتى مع وجود مقاومة خطية تبلغ ألف أوم، يعد هذا بمثابة صدمة بعض الشيء، لذا كن حذرًا عند البحث في محاولة للعثور على خط POTS. لماذا البطانة على خطوط الهاتف؟ لا شك أن عالم الاتصالات يتغير، ولكن الملايين من الهواتف التناظرية والهواتف اللاسلكية وأجهزة الفاكس وأجهزة المودم تستخدم خطوط POTS. على الرغم من أن خط POTS موجود في السوق منذ سنوات، إلا أن تقنيته القديمة لا تزال يساء فهمها من قبل العديد من المهندسين. دعونا نواجه الأمر: ما لم تكن مصمم دوائر اتصالات، فإن التكنولوجيا "القديمة" لا تتم تغطيتها كثيرًا في المدارس أو المطبوعات أو المجلات.

غالبًا ما يطرح عملاؤنا أسئلة حول خط الهاتف بدلاً من طرح منتج معين. الأسئلة حول عرض النطاق الترددي، والإشارة إلى الضوضاء، ومستويات الإشارة، والهجينة المكونة من سلكين وأربعة أسلاك هي الأكثر شيوعًا؛ لذلك دعونا ننظر في عدد قليل:

مميزات خط بوتس:

عرض النطاق الترددي: 180 هرتز إلى 3.2 كيلو هرتز

يتم إيقاف تشغيل الطرف المنخفض مبكرًا لتجنب منطقة 60 هرتز. بالإضافة إلى ذلك، فإن عزل الاتصالات والمحولات الهجينة ستكون أكثر تعقيدًا (وتكلفة) إذا اضطرت إلى حمل إشارات تصل إلى 20 هرتز على سبيل المثال.

يعتبر الاضطراب عالي المستوى أكثر أهمية. يتم ترقيم الصوت على شبكة الهاتف بمعدل أخذ عينات يبلغ 8 كيلو هرتز؛ وهذا يعني أن أي إشارة أعلى من 4 كيلو هرتز سيتم استدعاؤها ضوضاء خلفية في النطاق الصوتي. يتم قطع معظم برامج الترميز الصوتي عند حوالي -25 ديسيبل عند 4 كيلو هرتز، مع نقطة تراجع -3 ديسيبل عند حوالي 3.2 كيلو هرتز. قررت شركة الهاتف منذ سنوات أن النطاق من 180 هرتز إلى 3.2 كيلو هرتز سيكون كافيًا لوضوح الكلام وسيسمح لهم بتعدد إرسال العديد من المكالمات عبر الزوج المحوري والملتوي. إشارة إلى الضوضاء: تقريبًا. 45 ديسيبل

وهذا ليس من السهل قياسه لأن الضوضاء تأتي في أشكال عديدة، مثل التداخل الكهربائي من تركيبات الفلورسنت أو الهسهسة من العديد من مراحل مكبر الصوت في المسار الصوتي. يمكن إنشاء الضوضاء المرتبطة بالكلام من الطرق غير الخطية لرقمنة الكلام وضغطه. الحديث المتبادل من المحادثات الأخرى هو شكل آخر من أشكال الضوضاء. ونتيجة لذلك، لا يمكنك أبدًا الاعتماد على نسبة إشارة إلى ضوضاء تزيد عن 45 ديسيبل.

مستويات الإشارة: متوسط ​​الكلام (في النهاية/الحلقة) هو -9 ديسيبل مللي واط. ومن المتوقع أن تصل ذروة الكلام إلى +4 ديسيبل ميلي واط ولكنها ستبدأ في الاقتطاع. تطلب لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) من جميع معدات التوصيل البيني للصوت الهاتفي أن تحد من الكلام إلى -9 ديسيبل ميلي واط لمدة تزيد عن 3 ثوانٍ في المتوسط. للحصول على التفاصيل الكاملةلجنة الاتصالات الفيدراليةراجع متطلبات الجزء 68.

الهجينة والهواتف

الصوت الموجود على زوج الرصاص/الحلقة هو صوت متوازن مزدوج الاتجاه ويتطلب دائرة هجينة من سلكين إلى أربعة أسلاك أو محول لتحويله إلى مسارات صوتية منفصلة للإرسال والاستقبال. تم استبدال المحولات الهجينة الضخمة والمكلفة في معظم الهواتف بأجهزة متكاملة تؤدي نفس الوظيفة. سواء كان محولًا أو IC، يجب أن يوفر الهجين أيضًا عزلًا بقوة 1500 فولت وحماية من زيادة التيار ضد ضربات البرق.

أكبر مساهم في ضعف جودة الصوت على الهاتف هو ميكروفون الهاتف. تذكر أن عنصر الميكروفون هذا مصمم ليتحمل سنوات من البصق والصراخ والسقوط العرضي وفتات الكعك. وينبغي أن تكون مصممة للاستخدام الدائم ولكن بتكلفة منخفضة. ولسوء الحظ، فإن النتيجة هي عنصر صلب مع تشويه كبير، ومنحنى استجابة خشن، وكمية كبيرة من الضغط الديناميكي. بخلاف الميكروفون، تعمل معظم الهواتف بشكل جيد في ظل مجموعة متنوعة من ظروف خط الهاتف.

ومن الغريب أن أجهزة الفاكس وأجهزة المودمالشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة (ISDN).وسوف تبقي الخطوط التناظرية قابلة للاستخدام حتى في المباني ذات لوحات المفاتيح الرقمية. بالإضافة إلى ذلك، يكون نقل البيانات أقل تحملاً لخوارزميات الضغط وضوضاء الخط والتشويه، لذلك تحتاج شركة الهاتف إلى وضع ذلك في الاعتبار عند التفكير في المزيد من "ضغط" القنوات الصوتية أو تخفيف التفاوتات المسموح بها لمعدات الإرسال.