praktika_08_09_22 (2)

Построение диаграммы уровней. Расчет сигнала в различных точках канала (тракта) передачи

Каналы и тракты представляют собой последовательное соединение активных и пассивных 4-полюсников. При прохождении сигнала по каналу имеют место потери мощности в пассивных 4-полюсниках, например, на участках линии, и увеличении ее в активных, т.е. в усилителях. Для количественной оценки мощности сигнала при прохождении через 4-полюсник вводят понятия ослабления (А) и усиления (S).

Затухание и усиление могут быть как положительными, так и отрицательными. При положительном усилении выходная мощность 4-полюсника будет больше входной мощности. При положительном затухании выходная мощность будет больше выходной мощности 4-полюсника. Усиление на 10 дБ будет соответствует усилению в 10 раз. Затухание на 10 дБ соответствует ослаблению в 10 раз.

Затухание линии длиной 1 км. называют километрическим затуханием или коэффициентом затухания, α = [дБ / км]. Затухание будет соответствовать формуле А = α – 1.

График, показывающий распределение уровней вдоль канала или тракта именуют диаграммой уровней. Данный график представляет собой распределение относительных уровней мощности в контрольных точках канала. Существуют внешняя и внутренняя диаграммы. Внутренняя диаграмма показывает распределение уровней в отдельных частях аппаратуры. Внешняя – на выходах и входах промежуточной и оконечной аппаратуры при их совместной работе. Чрезмерное увеличение абсолютного уровня сигнала в точках с большим относительным уровнем на выходах усилителей может привести к перегрузке и резкому росту нелинейных искажений. Снижение абсолютных уровней в точках с малыми относительными уровнями на входах усилителей вызывает уменьшение защищенности сигнала от помех.

Соотношение между уровнями сигнала на входе и выходе канала определяют его остаточное затухание. Остаточное затухание – это рабочее затухание, определяемое при условии замыкания входа и выхода канала на активное сопротивление нагрузки. Остаточное затухание равно разности между суммы всех рабочих затуханий, имеющихся в канале, и суммы всех рабочих усилений.

Примеры:

1) Во сколько раз мощность сигнала на выходе усилителя, больше, чем на входе, если его усиление по мощности равно 20 дБ.

2) Кабельная цепь протяженностью 10 км. имеет коэффициент затухания α = 2.5 дБ/км. Посчитать, во сколько раз мощность сигнала меньше на выходе, чем на входе.

3) Как изменится защищенность сигнала от помехи, если уровень сигнала увеличится на 5 дБ, а уровень помехи уменьшится на 2 дБ?

4) Как изменится защищенность сигнала от помехи, если мощность сигнала уменьшится в 2 раза, а мощность помехи увеличится в 5 раз?

5)

Решения: