практика по уровням

Уровни передачи

В телекоммуникациях широко используются безразмерные логарифмические единицы передачи.

Различают абсолютные нулевые уровни, абсолютные, относительные и измерительные уровни передачи.

1. Абсолютные нулевые уровни установлены для активных мощностей P₀ = 1 мВт, для кажущихся мощностей – 1 мВА. Абсолютные нулевые уровни по напряжению и току соответственно равны

, (1.1)

При Rн = R₀ = 600 Ом имеем

U₀ = 0,775 В и I₀ = 1,29 мА.

2. Абсолютные уровни передачи напряжения, тока или мощности определяются по отношению к абсолютным нулевым уровням следующим образом:

по напряжению

, дБ (1.2)

по току

, дБ (1.3)

по мощности

, дБ (1.4)

3. Относительные уровни напряжения, тока и мощности определяются логарифмами отношений

; ;, (1.5)

где U₁, I₁, P₁– напряжение, ток и мощность в какой-либо точке измерений 1;

U₂, I₂, P₂ – напряжение, ток и мощность в точке 2.

Относительный уровень можно определить через абсолютные уровни:

==-= L_U2 – L_U1 (1.6)

4. Измерительный уровень определяется как абсолютный уровень напряжения в измеряемой точке цепи, если к её входу подведено напряжение с уровнем 0 дБ.

При относительных измерениях широко используется внесистемная безразмерная единица – децибел (дБ), определяемая:

при сравнении напряжений

1 дБ = 20lg(U₂/U₁), при U₂/U₁ = 10^1/20 = 1,122,

а при сравнении мощностей

1 дБ = 10lg(Р₂/Р₁), при Р₂/Р₁ = 10^1/10 = 1,259.

Задача 1.

Определить абсолютные уровни сигнала по напряжению , току и мощности на выходе четырехполюсника, нагруженного на активное сопротивление R_н = R₀. Величина напряжения на нагрузке приведена в табл. 1.1.

Таблица 1.1

m	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[Ом]	600	600	600	600	600	600	600	600	600	600
n	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[В]	1,2	2,5	3,2	0,8	2,1	1,9	3,5	2,8	0,6	2,3

Задача 2.

Определить абсолютный уровень сигнала по напряжению на выходе четырехполюсника, нагруженного на активное сопротивление R_н. Величины напряжения на нагрузке и сопротивление нагрузки приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

m	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[Ом]	200	1200	450	300	800	910	1800	2000	180	1500
n	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[В]	1,2	2,5	3,2	0,8	2,1	1,9	3,5	2,8	0,6	2,3

Задача 3.

Определить величину мощности сигнала P, если абсолютный уровень мощности в заданной точке равен . Исходные данные для решения приведены в табл. 1.3

Таблица 1.3

m	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[дБ]	40	-20	60	10	20	50	-30	-40	30	-10
n	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[дБ]	-3	6	-10	-6	-5	-4	8	-8	-12	12

Задача 4

Определить абсолютные уровни сигнала по напряжению , току и мощности на выходе четырехполюсника, нагруженного на активное сопротивление (табл. 1.4). Значения напряжения на нагрузке для двух вариантов решения приведены в табл. 1.5.

Таблица 1.4

m	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[Ом]	150	190	250	600	750	540	680	350	1000	300

Таблица 1.5

n			0		1		2		3		4		5		6		7		8		9
[В]	Вар.1	1,8		2,6		0,9		1,4		3,5		2,1		1,6		1,3		3,1		0,8
	Вар.2	3,2		1,0		2,2		1,8		0,7		1,2		2,8		3,4		4,5		2,5

Задача 1Б.

Определить абсолютный уровень по напряжению ,если величина напряжения в заданной точке , а сопротивление нагрузки . Исходные данные для решения приведены в табл. 1.1

Таблица 1.1

m	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[Ом]	200	1200	450	300	600	910	1800	2000	180	1500
L	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[В]	1,2	2,5	3,2	0,8	2,1	1,9	3,5	2,8	0,6	2,3

Задача 2Б.

Определить величину мощности сигнала P если абсолютный уровень мощности в заданной точке . Исходные данные для решения приведены в табл. 1.2

Таблица 1.2

m	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[дБ]	-3	6	-10	-6	3	0	8	-12	-8	12

Задача 3Б.

Определить абсолютные уровни сигнала по напряжению , току и мощности на выходе четырехполюсника, нагруженного на активное сопротивление . Напряжение на нагрузке .Исходные данные для решения приведены в табл. 1.3, табл. 1.4

Таблица 1.3

M	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[Ом]	150	190	250	600	750	540	680	350	1000	300

Таблица 1.4

L			0		1		2		3		4		5		6		7		8		9
[В]	Вар.1	1,8		2,6		0,9		1,4		3,5		2,1		1,6		1,3		3,1		0,8
	Вар.2	3,2		1,0		2,2		1,8		0,7		1,2		2,8		3,4		4,5		2,5

Задача 4Б.

Определить мощность и абсолютный уровень мощности сигнала в точке 2 тракта передачи, если в точке 1 величина мощности , а относительный уровень мощности в точке 2 относительно точки 1 . Исходные данные для решения приведены в табл. 1.5 и табл. 1.6.

Таблица 1.5

M	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[Вт]

Таблица 1.6

L			0		1		2		3		4		5		6		7		8		9
[дБ]	Вар.1	3		-10		-6		-5		6		8		10		2		-9		8
	Вар.2	-3		6		3		2		-3		-6		6		-7		3		7
	Вар.3	10		-6		5		-3		2		3		-4		5		4		-3

Результаты решения свести в табл. 1.7

Таблица 1.7

M,L	[Вт]	[дБ]	[дБ]	[Вт]
Вар.1
Вар.2
Вар.3

Задача 5Б.

Определить напряжение и абсолютный уровень напряжения в точке 2 тракта передачи, если абсолютный уровень напряжения в точке 1 ,а относительный уровень напряжения в точке 2 по отношению к точке 1 . При этом, величины сопротивлений нагрузки составляют: в точке 1 - ,в точке 2 - . Исходные данные для решения приведены в табл. 1.8. табл. 1.9

Таблица 1.8

М			0		1		2		3		4		5		6		7		8		9
[дБ]			5		-7		6		9		-3		8		-5		2		7		-9
[дБ]	Вар.1	3		-3		-5		-12		5		4		8		-6		-4		12
	Вар.2	-8		5		9		3		-1		-7		-2		8		6		-3

Таблица 1.9

L	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
[Ом]	120	430	740	160	320	820	270	1100	510	910
[Ом]	780	680	220	820	110	240	560	75	330	180

Результаты решения свести в табл. 1.10

Таблица 1.10

M,L	[дБ]	[В]	[В]	[дБ]
Вар.1
Вар.2