Застосування направляючих систем.
Симетрична пара є основою симетричного кабелю, а коаксіальна – коаксіального. Кабель містить, як правило, декілька НС, охоплених загальною оболонкою. Ці кабелі застосовуються на мережах електрозв’язку всіх ступенів ієрархії. Волоконний світловод є основою оптичного кабелю, які використовуються у високошвидкісних цифрових системах передачі. Полоскові лінії застосовуються у стрічкових кабелях, що мають велику кількість ізольованих один від одного провідників, розміщених у одній площині. Ці кабелі застосовуються на невеликих відстанях, головним чином для з’єднання окремих блоків апаратури. Лінії поверхневої хвилі застосовуються головним чином у пристроях відгалуження від магістральних кабелів у радіорелейних лініях та системах кабельного телебачення, у якості фідерів для передачі електромагнітної енергії на невеликі відстані від антени до апаратури. Хвилеводи не знайшли широкого розповсюдження для зв’язку на великі відстані. Вони застосовуються для з’єднання антен з апаратурою радіорелейних ліній, ліній супутникового зв’язку і т. ін.
По направляючих системах передаються такі види інформації (табл.1.). Кожен вид інформації потребує для своєї передачі певної смуги частот, яка у техніці зв’язку представляється еквівалентною цій смузі кількості каналів тональної частоти (КТЧ).
Таблиця 1.1.
Види інформації, що передаються по направляючих системах
Вид інформації |
Смуга частот, кГц |
Кількість КТЧ |
Телефонія |
4 |
1 |
Телебачення |
6000 |
1500 |
Радіомовлення |
20 |
5 |
Телеграф |
0,25 – 0,35 |
1/12 – 1/18 |
Передача даних |
4-240 |
1-60 |
Класифікація направляючих систем за частотними властивостями. Необхідність передачі різних видів інформації потребує класифікації НС за частотним діапазоном їх використання. На рис.1.5 наведені частотні діапазони різних направляючих систем.
Рисунок 1.5 – Частотні діапазони різних направляючих систем
З наведених даних випливає, що повітряні лінії зв’язку використовують у діапазоні до 105 Гц, симетричні кабелі – у діапазоні до 106 Гц, коаксіальні кабелі – у діапазоні до 108 Гц для магістрального зв’язку та у діапазоні 109 Гц у пристроях антенно-фідерних трактів.
Бурхливе зростання об’ємів інформації, яка передається по лініях зв’язку, призвело до необхідності освоєння більш високочастотних діапазонів електромагнітних хвиль, а це, в свою чергу, викликало появу та розробку нових направляючих систем – хвилеводів та світловодів. Хвилеводи призначені для використання на частотах від 1010 до 1011 Гц, а світловоди для роботи у видимому та інфрачервоному спектрах (1014 Гц). Чим вище діапазон частот, що передається по направляючий системі, тим більшу кількість каналів можна створити, тим ефективніше буде система передачі.
У таблиці 1.2 наведені дані, що характеризують різні направляючі системи.
Таблиця 1.2
Характеристики різних направляючих систем
Конструкція НС |
Назва НС |
Смуга частот, Гц |
Довж.хвилі |
Кількість КТЧ |
Співвідношення D та λ |
Галузь застосування |
|
Повітряна лінія |
105 |
>3км |
10 |
λ>>D |
Лінії сільського зв’язку |
|
Симетрич-на пара |
106 |
≈100м |
100 |
λ>>D |
Зоновий зв’язок, міська телефонна мережа |
|
Коаксіаль-на пара |
108 |
>3м |
103-104 |
λ>>D |
Магістраль-ний та зоновий зв’язок |
|
Хвилевод |
1011 |
см,мм |
105 |
λ≈D |
Антенно- фідерні тракти |
|
Світловод |
1014 |
0,7 - 2 мкм |
109-1010 |
λ≈D |
Магістраль-ний, зоновий, місцевий зв’язок |
Примітка D –узагальнений поперечний розмір системи, - довжина хвилі
Доцент кафедри КІ Ю.В. Уткін