2. Логарифмические единицы передачи
Относительные единицы, выраженные в log форме, называются уровнями передачи.
У.П.- логарифмическое отношение мощности, напряжения или тока передаваемого сигнала, измеренного в какой либо точке х системы, к уже известным опорным величинам.
Pм=10log(Px/P0), Pн=20lg(Ux/U0), Pт=20lg(Ix/Io)—уровни передачи абсолютные сигналы
Px=P0*100.1Pм , Ux=U0*100.05Pн , Ix=Io*100.05Pт
1)Абсолютные уровни- уровни, у которых активная мощность равна Р0=1мВт, эффективное значение напряжения U0=0,775 Вольт, эффективное значение тока I0=1,29 мА, активное сопротивление z0=600 Ом
Pм=10log(Px/P0)=10lg(Ux2/U02)*(|z0/zx|)= 10lg(Ux2/U02)+10lg (|z0/zx|)=10lg(Ux2/U02)-10lg (|zx/z0|)=
20lg(Ux/U0)-10lg (|zx/z0|)=Pн -10lg (|zx/z0|) дБм;
Pм= Pт+10lg (|zx/z0|)дБм; Pн=Pт-20lg (|zx/z0|)дБн; ВЫВОД!(P=UI; I=U/R => P=U2/R)
2)Относительные уровни(Pон,Ром,Рот),если вкачестве Р0, U0, и I0 приняты некоторые значения P,U и I в некоторой точке тракта ,по отношению к которой определяется уровень в рассматриваемой точке
Pмо=10lg(Рх/Рвх)=10lg [(Px/1*10-3) * (1*10-3 /Pвх)]= 10lg [(Px/1*10-3)]- 10lg[(1*10-3 /Pвх)]=Pв-Рвх дБмо
Относительный уровень по мощности равен разности абсолютных уровней по мощности в точке измерений и в точке, принятой за отсчётную Ром=Рмх-Рм0
Относительный уровень на входе канала всегда равен =0
3)Измерительный уровень- если он является абсолютным и в начале тракта включен нормальный генератор z=600 Ом, ЭДС=1,52 Вольт
Если входное сопротивление канала активно и равно600 Ом, то при подключении нормального генератора, на входе канала оказывается абсолютный нулевой уровень
-Усиление и Затухание
Пусть ко входу 4-х полюсника подключен согласованный с ним источник сигнала, а к выходу -согласованная нагрузка.
Pвх- мощность, потребляемая от источника
Uвx- напряжение ко входу 4-х полюсника(действ значение)
Pвых-мощность в нагрузке
Uвых-выходное напряжение
Км, Кн- коэффициенты передачи 4-х полюсника по мощности и напряжению
Км=Рвых/Рвх; Кн=Uвыx/Uвх
Sм=10lgКм= Рм вых-Рм вх, дБ –усиление 4-х полюсника
Sн=20lgКн= Рн вых-Рн вх, дБ
Aм=10lgКм-1=Pм вх – Рм вых, дБ-затухание 4-х полюсника
Ам=20lgКн-1=Рн вх-Рн вых, дБ
Защищённость сигнала отпомех:
Aз=10lg(Рc-Рн)=Рс-Рн, дБ ; Рс-мощность и уровень по мощности сигнала, Рн-мощность и уровень по мощности помехи
3.Диаграмма уровней
Канал связи представляет собой каскадное каскадное соединение пассивных и активных 4-х полюсников
Рабочее затухание: Ар=10lg(Wr/Wн)=Pr-Pн, дБ
Pr-мощность, которую отдал бы в нагрузку источник сигнала, Рн- реально выделяемая мощность
Рабочее усиление: Sp=10lgWн/Wr)=Pн-Pr
Чтобы охарактеризовать изменение сигнала при его передаче пользуются диаграммой уровней, т.е. графиком, показывающим распределение уровней передачи вдоль тракта передачи. Линия передачи- пассивный 4-х полюсник.
Aзi=10lg(Wпрi/Wпомi)=Pпрi-Рпомi –Защищённость
Wпрi и Wпомi-мощности сигнала и помехи на входе i-ого усилителя, а Рприi и Рпомi-уровни сигнала и помехи.
Соотношение между уровнями сигнала на входе и выходе канала определяется его остаточным затуханием.
Рвх=0дБ,Рвых=-7дБ, Ar=7дБ
Ar=∑Api-∑Spi (затухание-усиление)—остаточное затухание
Для обеспечения нормальной работы каналов и систем передачи величины мощностей, напряжений и токов в канале, а так же соответствующие им уровни координат нормируют так же допустимые уровни помех.
Диаграмма уровней представляет собой распределение уровней в характерных точках канала
УСпер-усилитель передачи, с усилением равным Sпер, три участка линии связи(среды распространения) с длиной L1,L2,l3, с затуханием ,равным А1,А2 и А3.двух промежуточных усилителей УС1и УС2 с усилением соответственно S1, S2 и S3, и усилителся приёма УСпр с усилением Sпр. На диаграмме отмечены точки: вход канала с уровнем Рвх; уровень передачи, равный Рпер=Рвх+Sпер; уровни приёма на входе i-ого усилителя Рпрi=Рпер(i-1)-Ai ; Выход канала с уровнем Рвых