Контрольные вопросы:
1. Какие характеристики косинусоидального сигнала вы знаете?
2. Назовите диапазаны частот сигналов, соответствующие:
-скрученной паре,
-коаксиальному кабелю,
-свободному пространству,
-оптоволокну.
3.Что можно измерять в децибелах?
4. Перечислите элементы структурной схемы электросвязи.
5. Назовите 4 класса преобразователей: сообщение - сигнал
6. Что называется прямым преобразованием сообщения в сигнал?
7. Что называется условным преобразованием сообщения в сигнал?
8. В чем заключается принцип работы микрофона?
9. В чем заключается принцип работы телефонного капсюля?
10. Как преобразуется неподвижное изображение в сигнал?
11. Как преобразуется сигнал в неподвижное изображение?
12. Каков принцип действия видикона?
13. Каков принцип действия кинескопа?
14. Каковы основные этапы работы преобразователя: знак – сигнал?
15. Каковы основные этапы работы преобразователя: сигнал – знак?
Лекция 3. Линии связи
Определения и классификация
Основные характеристики линий
Направляющие системы
Радиолинии
Определения и классификация
Линия связи - физическая среда и совокупность аппаратных средств для передачи и приема сигналов в ней. В зависимости от характера используемой физической среды линии связи делятся на радиолинии и направляющие системы. В радиолиниях физической средой является воздушное или космическое пространство, в направляющих системах – провода, стекловолокна или металлические трубы.
Радиолинии делятся на линии радиосвязи (ЛРС), радиорелейные линии (РРЛ) и спутниковые линии (СЛ).
Направляющие системы делятся на воздушные линии (ВЛ), кабельные линии (КЛ), волноводы (В) и световоды (С). Кабельные линии делятся на симметричные кабели (СК) и коаксиальные кабели (КК).
Полная классификация линий связи приведена на рис. 6.2.
Рис.6.2 Классификация линий связи.
Место линий связи в обобщенной структурной схеме системы электросвязи
показано на рис.6.2
Рис. 6.2 Обобщенная структурная схема системы электросвязи
Основные характеристики линий связи
Основной
характеристикой линий связи является
коэффициент
ослабления
[дБ/км],
который показывает в децибелах насколько
уменьшается абсолютный уровень мощности
сигнала при прохождении одного километра
пути.
У радиолиний коэффициент ослабления зависит от направления и величины пройденного сигналом пути. Для направляющих систем коэффициент ослабления (в определенном частотном диапазоне) можно считать постоянным.
Минимальными значениями коэффициента ослабления обладают световоды, для них [дБ/км]= 0,2, для волноводов [дБ/км]= 2 – 3 и для медных кабелей [дБ/км]= 1 - 10.
Важной
характеристикой является также полоса
пропускания,
под ней понимают диапазон частот
электрических колебаний, проходящих
через линию
связи с минимальным ослаблением
в [Гц]. Минимальной
полосой пропускания обладают воздушные
линии связи, у них
=
100 – 150 кГц. Максимальная полоса
пропускания является достоинством
световодов,
=
100 - 1000 ТГц (террагерц).
Эквивалентом полосы пропускания для цифровых систем и линий телекоммуникаций часто выступает пропускная способность в битах в секунду [бит/с]. Она определяет максимальную скорость передачи r цифрового сигнала. Скорость передачи сигнала r и ширина полосы пропускания линии связаны между собой соотношением:
или
Таким образом,пропускной способности в 1 бит/с соответствует 2 Гц полосы пропускания.
Величина пропускной способности в 2 Мбит/с условно делит линии на узкополосные (например, симметричные кабели) и широкополосные (например, коаксиальные кабели и световоды).
Другой важнейшей характеристикой линий связи является чувствительность к шумам и соответственно высокий темп ошибок при передаче цифровых сигналов. Наибольшей чувствительностью к шумам и внешним воздействиям обладают симметричные пары. У коаксиального кабеля и стекловолокна чувствительность к шумам и внешним воздействиям на порядок меньше, что объясняется более удачной конструкцией. У радиолиний темп ошибок определяется условиями передачи: погодой, наличием препятствий в виде листвы и зданий. Основные характеристики линий связи приведены в таблице ниже.
Таблица 6.1.Основные характеристики линий связи
Имеются различия между линиями связи и по расположению полосы пропускания в общем диапазоне частот.
Медные линии связи (воздушные и кабельные) ведут себя как фильтры низких частот, т.е. пропускают с малым ослаблением только колебания низких частот.
Волноводы пропускают с малым ослаблением только колебания верхних частот, т.е. ведут себя как фильтры верхних частот.
Световоды и радиолинии ведут себя как полосовые фильтры, т.е. пропускают с малым ослаблением колебания в строго определенном диапазоне частот.