• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Амплітудно-частотна характеристика, смуга пропускання і загасання

Ступінь спотворлення синусоїдальних сигналів лініями зв’язку оцінюється за допомогою таких характеристик, як амплітудно-частотна характеристика, смуга пропускання і загасання на визначеній частоті.

Амплітудно-частотна характеристика (рис. 7) показує, як загасає амплітуда синусоїд на виході лінії зв’язку в порівнянні з амплітудою на її вході для всіх можливих частот переданого сигналу. Замість амплітуди в цій характеристиці часто використовують також такий параметр сигналу, як його потужність.

7. Амплітудно-частотна характеристика

Знання амплітудно-частотної характеристики реальної лінії дозволяє визначити форму вихідного сигналу практично для будь-якого вхідного сигналу. Для цього необхідно знайти спектр вхідного сигналу, перетворити амплітуду складових його гармонік відповідно до амплітудно-частотної характеристики, а потім знайти форму вихідного сигналу, склавши перетворені гармоніки.

Незважаючи на повноту інформації, наданою амплітудно-частотною характеристикою про лінії зв’язку, її використання ускладнюється тією обставиною, що одержати її досить важко. Адже для цього потрібно провести тестування лінії еталонними синусоїдами по всьому діапазону частот від нуля до деякого максимального значення, що може зустрітися у вхідних сигналах. Причому змінювати частоту вхідних синусоїд потрібно з невеликим кроком, а виходить, кількість експериментів повинна бути дуже великою. Тому на практиці замість амплітудно-частотної характеристики застосовуються інші, спрощені характеристики - смуги пропускання і загасання.

Смуга пропускання (bandwіdth) − це безперервний діапазон частот, для якого відношення амплітуди вихідного сигналу до вхідного перевищує деяку заздалегідь задану межу, яка звичайно дорівнює 0,5. Тобто смуга пропускання визначає діапазон частот синусоїдального сигналу, при яких цей сигнал передається по лінії зв’язку без значних спотворлень. Знання смуги пропускання дозволяє одержати з деяким ступенем наближення той же результат, що і знання амплітудно-частотної характеристики. Як нам уже відомо із викладеної вище теорії щодо пропускної здатності каналу із завадами, і, як ми ще побачимо нижче, ширина смуги пропускання найбільшою мірою впливає на максимально можливу швидкість передачі інформації в лінії зв’язку. Саме цей факт знайшов відображення в англійському еквіваленті розглянутого терміна (wіdth − ширина).

Загасання (attenuatіon) визначається як відносне зменшення амплітуди або потужності сигналу при передачі по лінії сигналу визначеної частоти. Таким чином, загасання являє собою одну точку з амплітудно-частотної характеристики лінії. Часто при експлуатації лінії заздалегідь відома основна частота переданого сигналу, тобто та частота, гармоніка якої має найбільшу амплітуду і потужність. Тому досить знати загасання на цій частоті, щоб приблизно оцінити спотворлення переданих по лінії сигналів. Більш точні оцінки можливі при знанні загасання на декількох частотах, що відповідають декільком основним гармонікам переданого сигналу.

Загасання А звичайне виміряється в децибелах (дБ, decіbel − dB) і обчислюється з наступної формули:

А = 10 log₁₀ Р_вих /Р_вх,

де Р_вих - потужність сигналу на виході лінії, Р_вх - потужність сигналу на вході лінії.

Оскільки потужність вихідного сигналу кабелю без проміжних підсилювачів завжди менше, ніж потужність вхідного сигналу, загасання кабелю завжди є негативною величиною.

Наприклад, кабель на кручений парі категорії 5 характеризується загасанням не нижче − 122,6 дБ для частоти 100 Мгц при довжині кабелю 100 м. Частота 100 МГц обрана тому, що кабель цієї категорії призначено для високошвидкісної передачі даних, сигнали яких мають значимі гармоніки з частотою приблизно 100 Мгц. Кабель категорії 3 призначено для низькошвидкісної передачі даних, тому для нього визначається загасання на частоті 10 МГц (не нижче −11,5 дБ). Часто оперують з абсолютними значеннями загасання, без указівки знака.

Абсолютний рівень потужності, наприклад рівень потужності передавача, також виміряється в децибелах. При цьому як базове значення потужності сигналу, щодо якого виміряється поточна потужність, приймається значення в 1 мВт. Таким чином, рівень потужності р обчислюється із наступної формули:

р = 10 log₁₀( Р/1 мВт) [дБм],

де Р − потужність сигналу в міліватах, а дБм (dBm) − це одиниця виміру рівня потужності (децибел на 1 мВт).

Таким чином, амплітудно-частотна характеристика, смуга пропускання і загасання є універсальними характеристиками, і їхнє знання дозволяє зробити висновок про те, як через лінію зв’язку будуть передаватися сигнали будь-якої форми.

Смуга пропускання залежить від типу лінії і її довжини. На рис. 8 показані смуги пропускання ліній зв’язку різних типів, а також найбільше часто використовувані в техніку зв’язку частотні діапазони.

8. Смуги пропускання ліній зв’язку і популярних частотних діапазонів

Читайте також:

1. Вступ, загальна характеристика, класифікація.
2. Загальна характеристика, детальність і повнота планів
3. Загальна характеристика, зв’язок континентальних фацій з тектонікою, рельєфом і кліматом
4. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА, КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА ЕЛЕМЕНТИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧНИХ КАБЕЛІВ
5. Загальна характеристика, цілі та основні напрямки діяльності підприємства
6. Загасання в ОК. Вікна прозорості.
7. Заголовок, смуга стану, меню
8. Заява, автобіографія, резюме, характеристика, наказ
9. Злочини проти особистої безпеки людини: загальна характеристика, особливості окремих ЮСЗ
10. Коридором, який проглядається, називається відгороджена смуга місцевості, яка розділяє ізольовані або суміжні локальні зони УВП.
11. Перехідне загасання між симетричними ланцюгами

Переглядів: 5203