Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ekzamenu_Komp_tekhnika.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
694.27 Кб
Скачать

Амплітудно-частотна характеристика, смуга пропущення і загасання

Ступінь перекручування синусоїдальних сигналів лініями зв'язку оцінюється за допомогою таких характеристик, як амплітудно-частотна характеристика, смуга пропущення і загасання на визначеній частоті. Амплітудно-частотна характеристика показує, як загасає амплітуда синусоїди 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. 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 складаючих її гармонік відповідно до амплітудно-частотної характеристик, а потім знайти форму вихідного сигналу, склавши перетворені гармоніки. Незважаючи на повноту інформації, наданої амплітудно-частотної характеристикою про лінії зв'язку, її використання ускладнюється тою обставиною, що одержати її дуже важко. Адже для цього потрібно провести тестування лінії еталонними синусоїдами по всьому діапазоні частот від нуля до деякого максимального значення, що може зустрітися у вхідних сигналах. Змінювати частоту вхідних синусоїд потрібно з невеликим кроком, а кількість експериментів повинна бути дуже великою. Тому на практиці замість амплітудно-частотної характеристики застосовуються інші, спрощені характеристики — смуга пропущення і загасання. Смуга пропущення (bandwidth) — це безупинний діапазон частот, для якого відношення амплітуди вихідного сигналу до вхідного перевищує деяку заздалегідь задану межу, звичайно це - 0,5. Тобто смуга пропущення визначає діапазон частот синусоїдального сигналу, при яких цей сигнал передається по лінії зв'язку без значних перекручувань. Знання смуги пропущення дозволяє одержати з деяким ступенем наближення той же результат, що і знання амплітудно-частотної характеристики. Як ми побачимо нижче, ширина смуги пропущення найбільшою мірою впливає на максимально можливу швидкість передачі інформації з лінії зв'язку. Саме цей факт знайшов відображення в англійському еквіваленті розглянутого терміна (width — ширина). Загасання (attenuation) визначається як відносне зменшення амплітуди чи 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 перекручування переданих по лінії сигналів. Більш точні оцінки можливі при відомому загасанні на декількох частот, що відповідають декільком основним гармонікам сигналу, який передається. Загасання А виміряється в децибелах (д., decibel — d) і обраховується за формулою: А = 10 log10 Рвих/Рвх, де Рвих — потужність сигналу на виході з лінії, Рвх — потужність сигналу на вході лінії.

Тому що 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 -23,6 дБ для частоти 100 МГц при довжині кабелю 100 м. Частота 100 МГц обрана тому, що кабель цієї категорії призначений для високошвидкісної передачі даних, сигнали яких мають значимі гармоніки з частотою приблизно 100 Мгц. Кабель категорії 3 призначений для низько швидкісною 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, приймає значення в 1мвт. Таким чином, рівень потужності р обчислюється по наступній формулі: р = 10 log10Р/1мвт [дБм], де Р — потужність сигналу в міліватах, а дБм (dBm) — це одиниця виміру рівня потужності (децибел на 1мВт).

Таким чином, амплітудно-частотна характеристика, смуга пропущення 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 пропущення залежить від типу лінії і її довжини. На мал. 2.8 показані смуги пропускання ліній зв'язку різних типів, а також ті частотні діапазони, що найбільш часто використовуються в техніці зв'язку.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]