Автоматическая телефонная станция осуществляет автоматическое соединение подключенных к ней линий связи, идущих от аппаратов владельцев телефонов — абонентов. Вызывающий абонент, набирая своим номеронабирателем номер телефона вызываемого абонента, управляет работой приборов автоматической телефонной станции (АТС).
Импульсы тока от номеронабирателя передаются на АТС, и под их воздействием приборы станции совершают сложную и большую работу: находят линию, к которой подключен аппарат с требуемым номером; проверяют, свободен этот аппарат или по нему ведется разговор; если нужный аппарат свободен, они посылают в него вызов, а если он занят, то сообщают об этом вызывающему абоненту с помощью соответствующего сигнала; после окончания разговора приборы вновь разъединяют линии абонентов.
Для отыскания линии требуемого абонента используются приборы, называемые искателями. Их действие легко объяснить на примере декадно-шагового искателя. На рисунке вы видите его основные части: контактное поле, куда подключены линии всех абонентов; щетку, куда подключается линия вызывающего абонента; двигающий механизм, устанавливающий щетку на любом требуемом контакте и подключающий тем самым линию вызывающего абонента к линии вызываемого. Контактное поле состоит из 10 рядов, в каждом из которых по 10 контактов (поэтому искатель называется декадным: от греческого dekas, родительный падеж dekados — десяток).
Двигающий механизм представляет собой ось с закрепленными щетками, барабан с поперечными и продольными зубьями и 2 электромагнита — подъемный и вращающий. От импульсов первой цифры, набранной номеронабирателем, подъемный электромагнит притягивает соответствующее число раз свой якорь, и его собачка, упираясь в один из поперечных зубьев барабана, поднимает ось и, следовательно, щетку на столько же шагов (отсюда название искателя — шаговый). От импульсов второй цифры вращающий электромагнит аналогичным образом поворачивает щетку. Если, например, набирается номер 73, то подъемный электромагнит устанавливает щетку против 7-го ряда, а вращающий электромагнит — против его 3-го контакта.
Таким образом, один декадно-шаговый искатель может обслуживать АТС на 100 абонентов (от № 00 до № 99).
На АТС большей емкости процесс соединения сложнее — в нем участвует не один, а ряд искателей, включаемых последовательно.
Если в АТС включены от 100 до 1000 абонентов, то они получают трехзначные номера. При наборе первой цифры номера начинается подъем первого искателя, в контакты которого вместо линий абонентов включены другие искатели, а уже в контакты этих искателей включены линии абонентов соответствующих сотен.
Второе движение щеток первого искателя начинается после окончания набора первой цифры и возвращения диска номеронабирателя в исходное положение. Движение щетки происходит автоматически до тех пор, пока она не остановится на линии к свободному искателю сотен. Вторая и третья цифры номера устанавливают щетки второго искателя на линии требуемого абонента.
Искатель, который служит для выбора искателя определенной группы абонентов, называется групповым. Так, в АТС на 10 000 абонентов должны последовательно включаться 2 групповых искателя, первый из которых работает от набора первой цифры номера, а второй — от набора второй цифры. Дальнейшее увеличение групповых искателей позволяет организовать связь для сколь угодно большого числа абонентов.
В настоящее время широкое распространение получили более совершенные — координатные АТС, роль искателя в которых выполняет координатный соединитель. Основа этого искателя — координатная сетка, состоящая из нескольких пересекающихся вертикальных и горизонтальных полос (координат). Каждая из полос под действием электромагнита может поворачиваться на некоторый угол вокруг своей оси. В точках пересечения полос расположены контактные группы: когда пересекающиеся полосы повернуты, контакты замыкаются, осуществляя тем самым соединение линий абонентов.
В последнее время в связи с широким развитием микроэлектроники ведется разработка и внедрение квазиэлектронных АТС (в этом слове латинская приставка «квази»—«как бы»— показывает, что речь идет о «почти» электронных станциях). Все управление соединением линий абонентов и на этих АТС осуществляется специальными электронными вычислительными машинами. На этих станциях широко используются элементы микроэлектроники, что значительно упрощает и ускоряет монтаж станции, позволяет сократить занимаемую ею площадь и обеспечивает ее надежность. Однако соединение линий вызывающего и вызываемого абонентов осуществляется на таких станциях не с помощью электроники, а контактными пластинами, поэтому АТС и называется квазиэлектронной, а не полностью электронной. Эти контактные пластины расположены в запаянной миниатюрной стеклянной колбе, наполненной инертным газом, и замыкаются под действием магнитного поля, создаваемого насаженной на колбу обмоткой электромагнита. Такие устройства называются герконами. Работают искатели с герконами по типу координатных соединителей. Они срабатывают быстро, аналогично элементам микроэлектроники. Разрабатываются и начинают внедряться также полностью электронные АТС, у которых и управление соединением, и само соединение — электронные.
Существуют городские АТС и автоматические междугородные телефонные станции (АМТС). В контактное поле искателей автоматических междугородных станций включены не линии абонентов, а каналы многоканальных систем, соединяющие различные города друг с другом. Для соединения с абонентом другого города вызывающий абонент набирает определенную цифру (например, цифру 8). Этим он подключает линию, идущую от его аппарата, к щеткам искателя АМТС. Набирая следующие 3 цифры — код города, абонент соединяется с АМТС вызываемого города. Набор следующих 7 цифр, воздействуя на искатели городских АТС, соединяет аппарат вызывающего абонента с аппаратом вызываемого. Если в городе номера абонентов имеют число цифр меньше семи, то в начале номера вызывающий абонент набирает соответствующее количество нулей (или — для некоторых городов — двоек).