LỜI NÓI ĐẦU.
Là mét bộ phận quan trọng của giao thông vận tải, ngành Giao
thông vận tải đường sắt có khối lượng vận chuyển hành khách hàng hóa
rất lớn, phục vụ nhiều cho các ngành kinh tế khác.
Mục đích của ngành Giao thông vận tải đường sắt là vận chuyển
hành khách hàng hóa một cách an toàn và nhanh chóng, đáp ứng nhu cầu
của nền kinh tế quốc dân một cách kịp thời. Ngành đường sắt phát triển
cũng phải kể đến vai trò rất quan trọng của hệ thống Thông tin tín hiệu
đường sắt. Ngày nay khoa học phát triển, thống Thông tin tín hiệu đường
sắt cũng dần dần đổi mới.
Trước kia, khi thông tin liên lạc đường sắt còn dùng phương thức
âm tần thì còn rất nhiều hạn chế! Trên một đôi dây trần hoặc âm tần thì
chỉ thiết lập được một đường thông, khoảng cách truyền dẫn rất hạn chế.
Hệ thống thông tin tải ba ra đời đã khắc phục được những nhược điểm đó.
Hiện nay trong hệ thống thông tin đường sắt đang sử dụng khá hiệu quả hệ
thống thông tin này, phần lớn là các thiết bị của Hungary, Trung Quốc
Sau hai năm học tại trường, em được nhận đề tài: "Thực trạng sử
dụng tải ba tại tuyến Hà Nội - Nam Định. Đánh giá và lựa chọn phương
thức tối ưu", . Do thời gian làm đề tài có hạn, do trình độ hiểu biết còn
chưa cao nên đề tài của em không tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy em rất mong
được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn cho bản đồ án của em được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn ./.
PHẦN I.
TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN TẢI BA

CHƯƠNG I.
HỆ THỐNG THÔNG TIN NHIỀU KÊNH
I. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN NHIỀU KÊNH.
Trên một đôi dây trần hoặc cáp, cùng một lúc chỉ tổ chức được một
đường thông và cự ly truyền dẫn của nó rất hạn chế. Trong khai thác mạng

∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
∼
0,3 3,4
M
1
Φ
1
↑F
1
0,3 3,4
M
2
Φ
2
↑F
2

Phía phát: Tín hiệu thoại có băng tần 0,3 + 3,4 KHz của từng thuê
bao được đưa qua các bộ điều chế riêng biệt. Tức là:
Thuê bao thứ nhất đưa vào bộ điều chế thứ nhất M
1
Thuê bao thứ hai đưa vào bộ điều chế thứ hai M
2
Thuê bao thứ ba đưa vào bộ điều chế thứ ba M
3
.
Các bộ điều chế này có tần số sóng mang khác nhau: F
1
≠ F
2
≠ F
3
.
Đầu ra của các bộ điều chế hai băng sóng (Hình 1.2).
Hình 1.2: TẦN PHỔ ĐƯỜNG DÂY.
Băng bên trên (F + f)
Băng dưới (F – f)
Sau đó cho qua các bộ lọc, lọc lấy một băng (hoặc là băng trên hoặc
là băng dưới) và đưa lên đường dây và truyền dẫn đến đối phương.
Tín hiệu truyền trên môi trường truyền dẫn là tín hiệu tập hợp của
các kênh, mỗi kênh chiếm một khoảng ở trên trục tần số.
Phía thu:
0,3
3,4
(F -3,4) (F - 0,3) F
(F + 0,3) (F + 3,4)
Bộ lọc thu sẽ lọc lấy băng thích hợp. (Tức là bộ lọc Φ

các tín hiệu đường dây khác nhau.
- Truyền một băng bên không có sóng mang.
Phương thức này được sử dụng trong điện thoại.
- Truyền hai băng bên không có sóng mang.
- Truyền một băng bên có mang.
- Truyền hai băng bên có sóng mang.
- Truyền băng bên, tải tần và một phần băng kia.
Phương thức này được sử dụng trong truyền hình.
III. CÁC NHÓM CHUẨN.
Trong hệ thống ghép kênh theo tần số, người ta đưa ra các nhóm
chuẩn nh sau:
1. Nhóm 1: (Nhóm cơ bản; 12 kênh)
* Phân phối tần phổ.
Hiện nay trên đường dây trần chỉ tận dụng đến 150 KHz, căn cứ vào
điều kiện kinh tế và kỹ thuật.
Tải ba 3 đường chiếm 1 băng tần ước độ từ 6 ÷ 30 KHz.
Từ 30 ÷ 105 KHz có thể dùng cho loại tải ba điện thoại 12 đường.
* Phương pháp biến điệu.
Đem 12 tín hiệu tiếng nói 0,3 ÷ 3,4 KHz biến điệu đến tần phổ
đường dây đã qui đÞnh. Nh ta đã biết:
Băng tần tiếng nói của mỗi đường là 0,3 ÷ 3,4KHz. (Sau này để đơn
giản viết thành từ 0 ÷ 4 KHz).
Dùng dải tần F = 64 + 4n (n = 0, 1, 2…) để tiến hành biến điệu lây
băng dưới.
Cách đem 12 đường lần lượt biến điệu đến 60 ÷ 108KHz nh hình vẽ
* 60 – 108 KHz là tần phổ nhóm cơ bản 12 đường. Nó được dùng
phổ biến là do:
- Khi dùng tải tần cao nhất là 108 KHz thì hệ số chế tạo α được tính.
α
=

hành điều khiển lấy băng dưới. Đồng thời lấy tải tần, 444 KHz điều khiển
lấy băng trên. Tần phổ gộp lại là 312 ÷ 552 KHz.
- Phương pháp 2: Dùng tải tần 252 KHz, 300 KHz, 348 KHz,
444KHz tiến hành biến điệu lấy băng trên, đồng thời qua tải tần 564 KHz,
biến điệu lấy băng dưới. Đem tần phổ dịch đến 312 – 552 KHz.
Trong phương pháp: Nhóm cơ ban 12 đường thứ 5 tải tần 444 KHz
mà không dùng 612 KHz
Trong phương pháp hai: Nhóm cơ bản 12 đường thứ 4 dùng tải tần
564 KHz chủ không dùng 396 KHz.
Bởi vì làm cho tần số sau cấp biến điệu nhóm thứ 2 (12 ÷ 108KHz)
có thể giống kiểu K-12 và K-24 tiện cho trạm trung gian khi cần thiết chia
đường có thể trực tiếp đấu đèn máy kiểu K-12 hoặc K-24 tránh phải qua
quá trình biến tần thêm.
Nguyên nhân chủ yếu của phổ nhóm 2 dùng 312 ÷ 552 KHz là do:
làm cho sóng có hài bậc 2 của biến điệu nhóm và hiệu tần không rơi vào
băng thông.
3. Nhóm 3: (Siêu nhóm 300 kênh).
Phương pháp biến điệu:
Đem tần số cả 5 nhóm 60 kênh 312 ÷ 552 KHz. Dùng 5 tải tần tiến
hành điệu biến lấy băng trên hoặc băng dưới. Tần phố của siêu nhóm 300
kênh là 812 ÷ 2012 KHz.
PHẦN II.
MẠNG HÓA THÔNG TIN TẢI BA
HÀ NỘI – NAM ĐỊNH

CHƯƠNG I.
MẠNG LƯỚI THÔNG TIN HÀ NỘI - NAM ĐỊNH.
Mạng lưới thông tin Hà Nội – Nam Định dùng máy tải ba VBO
3
–

-2 có các trạm khuếch đại trung gian và
người phục vụ ký hiệu FBO3/2. Máy có thể truyền các dạng tín hiệu sau:
- Điện thoại.
- Điện báo chữ (VT)
- Tín hiệu truyền thanh (AUD)
Ngoài ra máy tải ba VBO
3
-2 còn kết hợp với VBO-12 để tạo thành
15 kênh cao tần trên một đôi dây. Máy tải ba VBO
3
-2 là máy làm việc trên
dây trần tốt nhất hiện nay, hơn nữa lại có độ ổn định cao, thuận tiện cho
việc khai thác và sử dụng.
2. Những đặc tính kỹ thuật chủ yếu của máy VBO-3.
- Băng tần truyền dẫn trên đường dây:
Hướng A-B:3,14 ÷ 16,11 KHz
Hướng B-A:17,81 ÷ 31,11 KHz.
- Mức điện phát ra đường dây ngoài:
+ Mức điện phát thoại P
T
= ± 1,9 ± 0,1N
+ Mức điện phát chuông P
C
= 1,3 ± 0,1N
+ Mức điện phát đạo tàu nhỏ hơn mức điện tín hiệu là 1,7N
- Đạo tầu điều chế:A – B 16,11 KHz
B – A 31,11 KHz
- Đạo tầu giám sát:A – B 3,4 KHz
B – A 17,81 KHz.
- Tần số chuông âm tần: 2100 Hz hoặc 3825 Hz

= (0,3 ÷ 3,4) KHz điều chế sóng
mang 12 KHz lấy biên tần trên f
trên
= (12,3 ÷ 15,4)KHz.
- Kênh 2 có f
HD
= (0,3 ÷3,4) KHz điều chế với sóng mang 16KHz lấy
biên tầu trên ta có f
trên
= (16,3 ÷ 19,4) KHz.
- Kênh 3: f
trên
= (20,3 ÷ 23,4) KHz.
Băng tần (12 ÷ 24) KHz được đưa vào bộ tiền nhóm. Tại đây được
điều chế với hệ máy A-B là 108 KHz, lấy biên dưới f
dưới
= (84 ÷ 96)KHz.
Với hệ máy C-D điều chế các tải tầu là 72 KHz lấy biên trên f
trên
=
(84 ÷ 96)KHz.
Băng tần 84 ÷ 96 được đưa đến bộ điều chế nhóm với tải tần 100
KHz, với hệ máy A-B điều chế lấy biên dưới được f
dưới
= (4 ÷ 16) KHz.
Với hệ máy C-D điều chế lấy biên dưới f
dưới
= (4 ÷ 16) KHz. Kết quả
sau điều chế nhóm ta có băng tần (4 ÷ 16) KHz của cả hệ máy A,B, C, D
được truyền dẫn ra đường dây theo hướng A-B.

2. Mạch điện phát chuông.
Tổng đài phát tín hiệu chuông tần số 16 ÷ 25 KHz làm cho rơ le
động tác tiếp điểm của nó nối thông với bộ phát tín hiệu có tần số 2,1/3,825
KHz qua bộ lọc băng thông, qua bộ lọc tiêu hao biến đổi, qua bé vi sai ngăn
từng đường, qua bộ lọc thông trên, qua bộ điều chế, đường, qua bộ lọc
băng thông, qua bộ điều chế nhóm, qua bộ khuếch đại nhóm cơ bản, qua
khuếch đại đường dây, qua bộ lọc phương hướng, qua biến áp phối hợp, ra
đường dây ngoài về máy đối phương.
3. Mạch điện thu tin.
Tín hiệu tiếng nói đã được điều chế từ máy đối phương phát lên
đường dây, qua bộ lọc phương hướng, qua bộ lọc thông dưới, qua bộ tiêu
hao biến đổi, qua bộ điều chỉnh không tuyến tính, qua bộ khuếch đại điều
chỉnh bằng động cơ của ngăn khuếch đại điều chỉnh, vào khuếch đại của
ngăn phản điều chế phương hướng, qua bé vi sai của ngăn khuếch đại
nhóm cơ bản, qua bộ tiêu hao vi sai đầu ra, qua bộ phản điều chế nhóm,
qua bộ lọc băng thông tần số (12 ÷ 24) KHz, qua bộ phản điều chế đường,
qua bộ lọc băng thông, qua bộ khuếch đại thu, qua bé vi sai, qua bộ nén
dãn, qua bộ tiêu hao đến bộ vi sai âm tần đầu cuối và đến tổng đài.
4. Mạch thu chuông.
Tín hiệu chuông được điều chế từ máy đối phương phát lên đường
dây vào máy (theo mạch điện thu tin) đến ngăn điều chế, phản điều chế và
ngăn thu báo gọi từng đường. Sau khi qua khuếch đại thu là tín hiệu
chuông đã được phản điều chế hoàn lại có tần số 2,1/3,825 KHz làm cho rơ
le động tác tiếp điểm của nó nối thông với bộ lọc băng thông qua bộ
khuếch đại, qua mạch cầu đi ốt, qua tiếp điểm rơ le làm rơ le của bộ dao
động 20 Hz động tác, đưa tín hiệu chuông vào tổng đài.
CHƯƠNG IV.
HỆ THỐNG CUNG CẤP NGUỒN VÀ CẢNH BÁO.
I. NGĂN CUNG CẤP NGUỒN (3-5 91017 - 011)
Trong máy tải ba VBO

1
đến Đ
4
.
Sau đó được lọc nhờ bộ lọc L
1
, C
1
, C
2
. Các điện trở R
1
, R
2
có tác dụng cản
trở điện áp tăng lên quá lớn khi không quá tải. Cầu chì B
1
đứt, đèn phóng
điện VG1 sáng lên.
2. Khối chỉnh lưu và bộ lọc (khu vực B).
Các cầu chì chỉnh lưu D
1
đến D
4
và D
5
đến D
8
chỉnh lưu điện áp xoay
chiều từ khu vực A đưa đến cho các bộ ổn áp 21,2V. Sau chỉnh lưu là một

DZ
3
, R
8
, B
1
, R
9
. Cầu được mắc song song ở hai đầu ra của bộ ổn áp và sau
bộ ổn áp là một đi ốt phụ thuộc ổn áp của DZ
3
. Sự cân bằng của cầu chỉ
được thiết lập với một điện áp ổn định. Điện áp này được xác định bởi chiết
áp D
1
. Trong điều kiện làm việc bình thường thì cầu xấp xỉ được cân bằng.
Với những biến động nhẹ của biến áp ra đã được ổn định thì sự cân bằng
của cầu bị phá vỡ và điều kiện này khống chế các tầng khuếch đại tiếp sau
nã.
Mạch điện khống chế (T
1
→ T
4
) nó được cung cấp bởi cầu chỉnh lưu
(D
1
→ D
4
). Điện áp này được lọc bởi các phần tử R
2

2
hút để ngăn nguồn cung cấp. Lúc này đèn LS
1
sáng. Sự quá
áp được tách ra bởi các đi ốt DZ
4
và DZ
5
và các phần tử R
13
, R
12
, C
6
, C
7
, C
8
.
4. Khối cầu chì và giám sát (khu vực E).
Các cầu chì được mắc nối tiếp với các ắc quy cung cấp nguồn và với
các đầu phân nhánh điện áp cung cấp nguồn. Nếu một cầu chì bị đứt thì rơ
le giám sát nối mạch lắp trong khu vực E không làm việc. Tiếp điểm của nó
nhả và phát ra tín hiệu cảnh báo, đồng thời đèn báo lắp bên cạnh cầu chì
sáng lên. Các rơ le J
13
, J
14
, J
15

- Thử nghiệm khối thu chuông của các đường.
- Thông tin điện thoại phục vụ với phương thức cộng đồng.
II. KHỐI ĐO LƯỜNG TRÊN MÁY TẢI BA VBO-3.
Ở mặt trước của máy tải ba có ngăn máy thu phát mức điện. Ngăn
máy dùng để tạo ra các tần số thử nghiệm cũng nh để tiến hành đo lường
các mức điện trong băng tần (0,3 ÷ 150) KHz.
Cấu trúc của ngăn máy gồm có hai bé:
- Bộ phát mức điện.
- Bé thu mức điện.
CHƯƠNG VI.
HỆ THỐNG CUNG CẤP SÓNG MANG.
Trong máy tải ba VBO3 có bốn hệ thống A, B, C, D. Các hệ thống
này được tạo ra nhờ tần số sóng mang cần thiết.
I. NGĂN DAO ĐỘNG TẢI TẦN HỆ THỐNG (3-523022)
1. Nhiệm vụ.
Ngăn máy có nhiệm vụ trực tiếp cung cấp các hệ thống tải cần thiết.
Ngăn máy có ký hiệu số đuôi khác nhau, từ - 011 đến - 111. Nó gồm các
khối mạch điện sau:
- Mạch dao động : Bao gồm mạch cộng hưởng thạch anh lưỡng cực
được lắp đặt trong mạch ổn nhiệt.
- Mạch nung nóng, chuyển mạch cảnh báo, ổn định nhiệt của bộ ổn nhiệt.
2. Nguyên lý mạch điện.
Nhiệt độ của bộ ổn nhiệt được kiểm soát bằng 2 nhiệt kế tiếp điểm
thủy ngân. Trong trường hợp có biến thiên từ + 50
0
C ± 0,1
0
C của nhiệt kế
thì rơ le đóng mạch và ngắt mạch. Bộ phận đốt nóng được vận hành bởi
một bộ khuếch đại bán dẫn. Nếu nhiệt độ hạ xuống dưới 50

bộ khuếch đại hai tầng có đầu ra phối hợp trong mức độ cần thiết. Độ ổn
định nhiệt độ của điện áp ra được đảm bảo bởi một mạch nhiệt điện trở lắp
trong bộ khuếch đại. Tải tần hệ thống được tạo ra ở hai điểm 1 và 2 ở ngăn
máy.
3. Mạch cảnh báo.
Đèn báo LS
1
của ngăn máy sáng lên khi nhiệt độ của bộ ổn nhiệt đã
đạt đến + 44
0
C. Trong trường hợp bị quá nhiệt thì bộ ổn nhiệt cho cảnh báo
ở điểm nhiệt độ + 56
0
C và đồng thời ngắt mạch đốt nóng. Lúc này đèn báo
LS
2
sáng.
II. NGĂN DAO ĐỘNG VÀ PHÂN TẦN (3 - 523046 - 041).
1. Nhiệm vụ của ngăn máy.
Ngăn máy có nhiệm vụ là phân tần nhằm cung cấp tần số 4 KHz
được xác định từ tải tần của bộ dao động đưa sang.
2. Nguyên lý mạch điện.
Tần sè F
3
đưa vào điểm 9, 10 của ngăn máy. Mạch phân tần tạo ra tín
hiêu 4 KHz ở các điểm 1, 2. Tỉ số chia có thể điều chỉnh phù hợp với chỉ số
của tần số F
3
bằng cách nối dây thích hợp. Đèn T
1

4
, T
5
- T
6
, được lắp trên tấm mạch in IB hình thành
một chuỗi gồm sáu mạch dao động đa hài hai trạng thái ổn định và đồng
thời đóng vai trò là tải của mạch phân tần.
Tỉ số phân cha cần thiết được tạo ra bởi sự trở lại của các xung điện
qua các điốt D
2
, D
7
, D
16
được lắp trên tấm mạch in IA. Mạch cộng hưởng
gồm C
28
và T
3
lọc lấy tín hiệu ra là 4 KHz có dạng chữ nhật.
III. NGĂN DAO ĐỘNG SÓNG HÀI 4 KHZ (3 - 523061 - 011)
1. Nhiệm vụ của ngăn máy.
Nhiệm vụ của ngăn máy là dùng để cung cấp các tải tần đường 12;
16; 20 KHz.
2. Nguyên lý mạch điện.
Tín hiệu cơ bản có tần số 4 KHz đến đầu vào ở điểm a
1
– a
2

108KHz xuất phát từ tần số cơ bản là 12 KHz.
2. Nguyên lý mạch điện.
Tín hiệu điều khiển 12 KHz vào điểm a
1
– a
2
của ngăn máy đến bộ
khuếch đại của bộ tạo sóng hài. Những xung ngắn được tạo ra qua các bộ
lọc, qua bộ khuếch đại công suất với tần số 72 KHz được đưa đến đầu ra b
5
– b
6
, với tần số 108 KHz được đưa đến đầu ra b
9
– b
10
. Các tín hiệu điều
khiển trước khi đưa đến bộ khuếch đại công suất mắc theo kiểu đối xứng
phối hợp ở tần số 12 KHz được đưa vào mạch cộng hưởng nối tiếp C
3
, C
5
.
Tín hiệu điều khiển này kích thích cuộn dây sóng hài HT mà lõi của nó có
đường cong từ trễ hình chữ nhật. Các sóng hài bậc lẻ của tín hiệu 12 KHz
qua điện trở bù nhiệt TH
1
đến thẳng bộ lọc băng thông 108 KHz. Các sóng
hài bậc chẵn được tạo ra sau bộ chỉnh lưu và qua bộ điện trở bù nhiệt TH
2

II. NGĂN DAO ĐỘNG 2,1/3,825 KHZ (3 - 523071 - 011)
1. Nhiệm vụ.
Nhiệm vụ của ngăn máy là phải cung cấp tín hiệu thích hợp về mức
điện ở tần số 2100 Hz hoặc 3825 Hz để gọi chuông trong hoặc ngoài băng
tần thoại và phát tín hiệu cảnh báo khi có sụt mức điện tín hiệu, làm hoạt
động bộ điều chế tĩnh.
2. Nguyên lý mạch.
Tín hiệu rời khỏi bộ dao động ở cuộn dây thứ cấp với mức điện cao
hoặc thấp tùy ở các đầu ra của biến áp (điểm 1-2 và 3-4). Còn tín hiệu từ
cuộn dây sơ cấp của biến áp được đưa đến mạch giám sát mức điện. Điện
áp một chiều 8V cung cấp bởi mạch ổn áp được đặt vào các đầu ra và một
điện thế âm được chạy qua một vòng dây bên thứ cấp của biến áp để cung
cấp cho bộ điều chế tĩnh. Ngăn máy được chia thành hai khối: khối bộ dao
động (IA) và khối bộ giám sát mức điện (IB).
a. Khối bộ dao động (IA).
Tín hiệu của bộ dao động ghép phản hồi từ đèn T
1
được khuếch đại
đến mức điện mong muốn bởi đèn T
2
. Tần số mong muốn được xác định
bởi các tụ điện mắc với biến áp T
1
và nó có thể điều chỉnh được bằng cách
hàn nối các đầu ra của bộ dao động.
b. Khối bộ giám sát (IB).
Bộ ổn áp cung cấp điện áp một chiều 8V ổn định lấy từ ổn áp một
chiều 21,2V nhờ điện trở R
17
và đi ốt Zenen D