Облъчватели и поляризатори – видове 14.03.2009г.

І.Облъчватели

1.Предназначение-облъчвателя е пасивно устройство което служи да сумира отразените от антената радиовълни и да формира общ електромагнитен сигнал. Приема се че антената е параболична, фокуса е в средата.

2.Видовеа)Конусовиден-най-често използвани в практиката. Основно тези облъчватели се формират и изработват от леки материали, най-често сплав на алуминий.

б)Цилиндричен-следващия използван в практиката

в)Пирамидален облъчвател (рупор)

Антената може единствено да усили сигнала, облъчвателя както и другите пасивни устройства не усилват. Конусовиден облъчвател:

Цилиндричен облъчвател:

1

Разстоянието м/у ребрата зависи от d на антената и λ, като колкото по-голям е диаметъра на антената толкова по-голямо е разстоянието м/у ребрата.λ=c/f-дължина на вълната. Разстоянието м/у ребрата е от λ/8÷λ/16. ІІ.Поляризатори Линейна поляризация-хоризонтална(Н) и вертикална(V). Кръгова поляризация-ляво и дясно въртяща се. За превръщане от дясно въртяща се в хоризонтална и от ляво въртяща се във вертикална се използват два метода: - с използване на диелектрична пластина във вълновода под ъгъл 45º. Пластината има форма на ромб.

Дебелината на диелектричната пластина е от 4÷5 мм, определя се от λ;-с поставяне на вълновода на облъчвателя на две пластини формирани в/у печатна платка и разположени под ъгъл 45º.

Тези пластини са плътни и са от стъклотекстолит.Дясно и ляво въртящата се поляризации се използват когато има изисквания за по-голяма шумоустойчивост.1.Механичен поляризаторИма най-малко затихване вход-изход. Поставяне на електромагнит в антена:

където Р е редуктор. Всички устройства във фокуса на антената са от леки материали (сплав ЦАМ-цинк, алуминий, месинг, сплав алуминий+). В зависимост от положението на пластината спрямо земната повърхност ще излиза една от двете поляризации (или Н

2

или V). Управлението става чрез подаване на напрежение на двигателя и редуктор за намаляване на оборотите на въртене.2.Магнитен поляризаторНай-често използвания поляризатор. При него затихването е по-голямо от това на механичния поляризатор, но е по-компактен и с по-лесно управление. В основата на магнитния поляризатор има феромагнитен материал, който има много голямо съпротивление вход-изход.

Превключването на поляризаторите-отново с напрежение имащо правоъгълни импулси с определена полярност и коефициент на запълване и честота. Посоката на тока се определя от сигнала. Поляризацията на изхода зависи от посоката на тока.

3.ОртомодИзползва се в колективните системи или т.нар.големи комуникационни системи. Параметрите се задават фабрично.

Тук могат да се обработват паралелно сигналите от двете поляризации. Ако пластината е хоризонтално спрямо земната повърхност ще излезе V Н, а ако е вертикално спрямо земната повърхност ще излезнат Н V. Друг вид конструкция на ортомода:

Т-образен ортомод:

ІІІ.Филтри(СВЧ)Много рядко се използват. В зависимост от размерите на вълновода пропускат определени обхвати. По форма приличат на поляризаторите. Лентов филтър:

3

4

Конвертори (LNB/LNC)-видове. Блок схеми. Параметри – 14.03.2009

Low Noise Blockconvertor-ниско шумящ конвертор.

1.ПредназначениеИзползват се за преобразуване на сигналите от електромагнитни в електрически. Конвертора е активно устройство служещо за преобразуване на сигналите от даден спътников честотен обхват в сигнал с първа междинна честота. Същевременно се извършва и усилване, както и превключване на поляризациите (в зависимост от вида на конвертора). При тези конвертори в зависимост от честотния обхват се прилагат два метода на преобразуване на сигналите:а)Горно преобразуване(настройка) fIF1=fos-fsig, os-осцилатор вграден вътре в конвертора. Осцилатора е с по-висока честота от сигнала;б)Долно преобразуване(настройка)-fIF1=fsig-fos, самото преобразуване е нелинейно.2.Видове. Блокови схемиа)еднообхватен конвертор-използва се и сега и е най-простия. Еднообхватния конвертор (singe band) използва само даден честотен обхват и само една от двете поляризации. Затова когато се използва, той се използва в комбинация с някой от ортомодите. Предаването на сигнала е еднопосочно.

СМ-смесител; LNА-ниско шумен усилвател;ЛФ-лентов филтър;ЛО-локален осцилатор. Антената може да е метална или диелектрична и служи за преобразуване на електромагнитните вълни в ел.сигнали. Ел.сигнал се усилва от LNА (който най-често се състои от 1-2 транзистора и е широколентов). ЛФ осигурява пропускането на сигнала само в определен честотен обхват, като за който е предназначен конвертора: 10,95-11,7GHz→Ku, 3.4-4.3GHz→C. В смеситела постъпва само сигнала , осигурява се понижаване на честотата до първа междинна честота която е стандарт. За тази цел fsig и fos се смесват. ЛФ1 и ЛФ2 имат различни параметри, зависещи и определящи се от междинната честота която се усилва от LNА. Кондензатора има за цел да предотврати проникване на напрежение в останалата част от схемата. След кондензатора сигнала е

5

двупосочен. ЛО реализира чрез обменен резонатор, а не с бобината и кондензатора, като активния елемент който генерира е биполярния транзистор. Захранващия блок(ЗБ) има интегрална схема. ЛФ2 отделя сигнала с междинна честота. Няма превключване на поляризацията и се подава едно и също напрежение U= +15V.б)Дуал пол(Dual Pol)-за две поляризации. Последователно във времето този конвертор образува или Н или V поляризация. Това се определя от амплитудата на подаденото постоянно напрежение от спътников приемник. Този конвертор не налага използването на поляризатора, на практика той е вграден в него. Облъчвателя може да е в конвертора или извън него.

ПП-превключване на поляризатора, тук е втората ИС. На база на подаденото като амплитуда напрежение през ПП, към ключа се подава напрежение към едната или другата поляризация. Превключване на поляризация: Н→+18V(от спътниковия приемник); V→+13V(+14V-в повечето случаи). Конвертора се използва в честотен обхват:fsig =10,7÷11,7GHz –Ku; fsig=3,4÷4,7GHz – C.в)Универсален конвертор (Universal)-най-използвания. Подава се още едно допълнително напрежение за превключване на обхватите.

Поляризацията се поставя на ключа К11. Ku→10,7÷11,7GHz, 11,7÷12,7GHz-на две части Low и High. ЛФL пропуска Low band. ЛО1-генерира осцилаторна честота която да преобразува сигналите от ЛФL. ЛО1-9750MHz=fos1. При Н и L поляризации за горния обхват – ЛО2 и ЛФН. ЛО2 изработва сигнал с честота fos2=10600MHz (10750MHz). ЛФН пропуска само High band.г) TWIN конвертор-при приемане на спътников сигнал от двама независими потребители.3.Видове конвертори според броя на изходите:а)с 1 изход-single band, dual pol, single universal;б)с 2 изхода-TWIN. На всеки изход се получава Н или V поляризация, също или High band или Low band;

6

в)с 4 изхода-universal. Има два вида такива конвертори:-Quatro-изход1→ V/L

-изход2→H/L -изход3→V/H -изход4→H/H.

Използват се предимно в колективни системи (големи системи за кабелна телевизия);-Quad -изход1→ V(H)(Low или High)

-изход2→ V(H)(Low или High)-изход3→ V(H)(Low или High)-изход4→ V(H)(Low или High).

4.Параметри на конверторите:а)честотен обхват-Ku и С;б)Междинна честота-IF1, IF1→950÷1750MHz-при най-старите конвертори, IF1→950÷2050MHz-следващо поколение, IF→1950÷2150MHz-най-новите (при TWIN и Universal);в)Изходен импеданс-тъй като имаме честотно зависимо съпротивление: z=75Ω;г)Коефициент на шума(измерва се в пъти) и шумово число в dB и NF. Когато се избира конвертор се гледа IF1 и коефициента на шума; д)коефициент на усилване G→dB(gain); е)Честота на осцилаторите fos=10GHz за single band, fos1=9750MHz, fos2=10600MHz, fos2=10750MHz;ж)Развръзка м/у поляризациите-развръзка >25dB, при универсалните конвертори е >45dB;з)Захранващо напрежение:V→+13V(+14V) и Н→+18V. За single band е +15V (Ucc);и) Ток на консумация-Icc=250÷500mA, 250 mA-за single band, 500mA-за TWIN и Universal; й)Сигнали за превключване на подобхватите-Low band→липса на сигнал от спътниковия приемник, работи с осцилатор fos=9750MHz, и High band→в/у напреженията на V и Н действа и друг сигнал. 5.Изисквания към конверторите:а)размери-трябва да с малки размери това се определя до голяма степен от честотния обхват в който работи конвертора; б)Тегло-за да няма изместване на фокуса; в)форма; г)Херметичност; д)екранно затихване(екранираност)-конвертора не трябва а излъчва смущаващи сигнали. Тялото на конвертора е изградено от цинг, алуминий, месинг, а отвън е с декоративна пластмаса.

7

Входен блок на приемно устройство за спътникови комуникации

(тунер). Блокови схеми. Параметри. 28.03.2009г.

1.Блокова схема на спътников приемник за аналогови сигнали

Спътниковия приемник приема сигналите по първа междинна честота, усилва ги, модулира ги честотно, демодулира ги и формира стандартни аудио-видео сигнали. Към спътниковия приемник се вгражда и система за управление на магнитния поляризатор, позиционер, захранващ блок и ремодулатор. Управлението на спътниковия приемник се осъществява от микропроцесор вграден в приемника, а запомнянето на параметрите на спътниковите програми се осъществя от памет EEPROM.

За аналоговите тунери IF1=950-2050MHz. БОВС –блок обработващ видео сигнали; БОАС-блок обработващ аудио сигнали;МС-микропроцесор;БУМП-блок управляващ магнитния поляризатор;BB – Base band;IR приемник-инфрачервен приемник.Подаваме сигнала на входа на тунера, който има 2 равнозначщи входа. В тунера става обработката на сигнала, в изхода се получава спектъра основна лента (ВВ- Base band) само една конкретно избрана програма. От усилвателя имаме изход за ВВ букса към която може да се включи външно устройство-най-често декодер. БОВС-извършват се три обработки на видео сигнала:1)Усилване;2)Деемфазис-обратна честотна корекция(за да се възстанови видео сигнала);3)Фиксиране на ниво черно с възстановяване на постоянната съставна на сигнала. БОАС-извършва се усилване, демодулиране и обратна честотна корекция(нарича се също деемфазис). Усилване-необходимо е тъй като различните програми са с различно ниво. Трябва да се постигне определено ниво за да се подобри отношението S/N. Сигнала се филтрира честотно, избират се определени честоти в които ще се обработва сигнала. Амплитудно ограничение, след това се извършва демодулиране на сигнала, което представлява честотно демодулиране. Деемфазис-за аудио сигнали има три стойности:50μs, 75μs, J17. От БОВС и БОАС има изходи за ремодулатора, в него има модулиране на аудио и видео сигнала със следния вид модулация:АМ-амплитудна модулация. Като освен това сигналите са на определен канал→Ch UFH→30÷39. Когато имаме вграден позиционер в приемника той се използва за въртене на спътниковата антена, която от своя страна е снабдена с мотор. От изводите на позиционера два са за мотора на спътниковата антена. Датчика подава сигнал на позицонера за съответно положение на спътниковата антена. БУМП-използва се когато системата е предназначена за индивидуално ползване. За да функционира цялата схема на спътниковия приемник е необходимо всичките й блокове да се захранят, затова имаме ЗБ който преобразува тези ~220V съответно в:+5V-основно се използва за PLL(тунер, МС, паметта);+12V-за захранване на останалата част от схемата;+14V,+18V-захранва се блок който е извън спътниковия приемник(блока на конвертора е такъв блок);+33V-

8

захранва тунера-напрежението чрез което става избора на спътникова програма, променя се от 0 до +33V, като се обхожда честотния обхват IF1. IR-захранва се с +5V. Попадайки в инфрачервената област светлинния сигнал се преобразува в електрически, чиито код се подава на МС за дешифриране на командите и спрямо този код се изпълняват командите. За позиционера има отделен захранващ блок. КИЗ(PWM)-ключово импулсно захранване.2.Спътников тунерТова е активно устройство в което се извършва усилване, честотно преобразуване(за избора на конкретния канал), демодулиране на сигнала и превключване на управляващите напрежения за поляризациите. ЛФ1 и ЛФ2-пропускат сигналите в IF1 на своите изходи. ВЧУ-високо честотен усилвател-регулируем е.ЛФ3-пренастроеваем, пропуска канала който ще се обработва.

ЛФ1÷ЛФ6→LC; ЛФ5-повърхностно акустични вълни/ПАВ/SAW;ЛФ4→ПФК/(ПАВ);Uvar-варикапно напрежение; ЕР-PIN диоди; ЛФ3-варикапии; СМ-смесител-смесва 2 честоти и се нарича още аналогов умножител; ГУН-генератор управляван от напрежение.Графика на Base Band:

Радио сигналите се разпространяват вътре в спектъра на ВВ. Разликата м/у честотите в ВВ е 180KHz=0,18MHz. СМ-с горно преобразуване fos-fsig=IF2-следваща междинна честота която се получава в смеситела. ЛФ4 пропуска само IF2 с определена ширина на лентата IF2=479,5MHz.

9

Δf≡B≡30MHz-с тази честота се пропуска програмата. МЧУ-междинно честотен усилвател; ЧД-честотен демодулатор. АРУ-автоматично регулиране на усилването. За подобряване чувствителността на спътниковия приемник се добавят МЧУ. PLL-изработва съответните управляващи напрежения. Има кварц. ВЧУ-изграден е от двугейтови полеви транзистори. Блока с пунктир-когато се използва към него се подава сигнала на АРУ, когато го има няма регулиране на ВЧУ, той е с постоянен коефициент на усилване и е изграден от биполярни транзистори или едногейтови полеви транзистори. ЕР-електрически регулатор, съдържа пиндиоди, ЕР→РІN. За ВВ: Ако 7,02 и 7,2 са към програмата и се отдели монозвука, могат да бъдат към съответния език. Теоретично fВВ=0÷13MHz, реално fВВ=4,66÷9MHz, а реално се използва 6÷7,92MHz. 3.Параметри на спътников тунер SFE212Стойност на първа междинна честота IF1=950÷2050MHz;-честотен спектър на ВВ-0÷13MHz;-шумово число NF≤9dB;-изходно ниво на сигнала 1V, UBB=1V; входен импеданс 75Ω;-брой на входовете-един или два;-входно ниво като мощност Pin=-65dBμV и като напрежение Uin=44dBμV-min стойности.

10

Аналогови и цифрови методи за предаване на радиопрограми чрез

спътник. Приемане и обработка на стерео-радио програми – 28.03.2009

1. Методи за предаване на радиопрограми чрез спътник

При аналогово както и при цифрово пренасяне на радиопрограми, модулацията е честотна. І.Метод-чрез аналогова ТВ програма т.е.в Base band някъде се предават с отделни подносещи честоти цифрови радиопрограми.

ΔfD-спектър на цифрови програми;-Δfa-спектър на аналоговите програми;-ΔfD>Δfa, а за амплитудите:AD<Aa, Aa-AD=4÷6dB. Най-ниската подносеща честота на цифровата програма, най-често е fD=6,12MHz. fD1+0,18=fD2+0,18=fD3+…, [MHz]. QPSK→ модулация на цифровите радиопрограми. Тук всяка подносеща с QPSK се предава и на левия и на десния канал.ІІ.Метод-пренасяне на цифрови радиопрограми с цифрова ТВ програма. Тук няма подносещи, формират се пакети. Модулацията е отново QPSK. Метода за цифрова компресия на сигнала MPEG. Честотата на дискретизация се подчинява на теоремата на Шанон Котелников (fт). DSR-Digital Sat Radio-чрез него могат да се включат останалите модули. При висока и свръх висока честота, сигнала е винаги е аналогов. Цифровия сигнал се преобразува в аналогов. 2. Обработка на стерео-радио програми.а)Стерео FM сигнали с фиксиран избор.

ЧД-честотен демодулатор-формира само звуковия сигнал. За ЛФ: ПКФ-пиезокерамичен филтър;LC-филтър от ел-це елементи; а-затихване на филтрите:aПКФ>aLC. Графика за LC филтър:

Δfa=130MHz. Модулацията е честотна.

11

б)Метод с един осцилатор и два смесителя-обработка на стерео радиопрограми с произволен избор. Чрез ЛФ честотата му на пропускане е повече от 6 МНz; ГУН-генерира честота спегната с другите честоти (7,02;7,2;7,68). Следващите ЛФ са с постоянна настройка и са ПКФ. СМ1 и СМ2-четириквадратни смесители.Двуквадратен смесител.fL,R=fos-fsig

12

Методи за предаване на аналогови и цифрови сигнали в

комуникационни системи. Модулация на сигнала –28.03.2009

1. Система за цветност PAL

Изображението се представя ред по ред. Има смяна на фазата на всеки ред. Срещат се два вида развивки: -прогресивна(за монитори)-изображението се представя посредством 625 реда:

-презредова развивка(при ТВ):

Три основни сигнала-наричат се още първични:

PAL сигнал се формира чрез балансна амплитудна модулация. При PAL цветовата подносеща е fЦП=4,43MHz. ТВ ред:

13

РГИ-редови гасящ импулс;burst-пакет с 5-7 синусоиди с честота 4,33MHz. В ТВ програмите този burst се отделя и генерира спрямо честотата и фазата на тези синусоиди. fk=25Hz(кадрова честота);fпк=50Hz fp=15625Hz(редова честота). РСИ-редови синхро импулси.2.SECAMВажат прогресивната и презредовата развивки и трите основни цвята. Модулацията е честотна. работи се с две честоти на подносещите:

РСИ=4,7μs;fDR=4406MHz=272fp;fDB=4250MHz=282fp.3.MPEG-2(Цифров метод)DVB-S-разпръсква се чрез спътник- QPSK модулация; DVB-C-по кабел; DVB-T-по ефикр;-MPEG-4→DVB-S2→ QPSK модулация. а)съвместно дискретизиране на ТВ сигнала, означава че ТВ сигнала е по една от системите (PAL, SECAM, NTSC), т.е.той е пълен видео сигнал.б)разделно дискретизиране-всеки един от основните сигнали се дискретизира отделно Y, R-Y, B-Y и след това с мултиплексиране се сумират и формират целия поток от цифрова информация. Изпълнява се теоремата на Шанон.fт≥2fmax(fmax-максималната честота в спектъра на сигнала).fт=13,5MHz;fт>2x6=12MHz, fт-тактова честота; Vbit=fт.8+(fт/2).8+(fт/2).8; Vbit=216Bit/s; Компресиране на информацията:

Пакет за синхронизация-DCR; пакет за видеосигнала-V-PID; пакет за аудио сигнала-А- PID. 4. Формати на изображението:

14

а) 4:2:2-това са 4 самостоятелни Y сигнала и 4 несамостоятелни с по 1 R-Y и по 1 B-Y сигнал.

За PAL Vbit=(ny+2nc)F.N.n; ny-брой битове с които се предава яркостния сигнал; nc-брой битове с които се предава цветовия сигнал; F-кадърм N-брой редове; n-брой битове; б)4:1:1; в)4:2:0. 5. Транспортни пакети:

FEC-прогресивна корекция на грешката; FEC=Vпол.инф./Vпи+Vзк<<1 и има стойности 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8; FEC=Vпи/Vпи+Vзк(числитела на дробите е получената информация, а знаменатела-общо предадени битове).6. Модулация при MPEG 2: а)QPSK-спътниково и наземно:

Вектора има една и съща амплитуда. б)Квадратурна амплитудна модулация QAM:Има промяна на амплитудата и фазата. M-QAM-кратност на QAM, M=16, 32, 64,128, 256. M-QAM=QPSK; dQAMmin<dQPSKmin.

15

Не се използва за ефирно разпръскване поради ниската шумоустойчивост, използва се за кабелно разпространение. Предават се много по-високи скорости на предаване на много повече информация по отношение на един и същ канал.

16

Основни принципи и честотни обхвати. Блокова схема на спътников канал за връзка 28.03.2009г.

І. ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ1. Геостационарна орбита

Спътника се движи с скоростта на въртене на земята и със същата скорост.Astra 1 – 19,2o E Thor 2 – 1o W2. Вид на модулацията на сигналитеАналогови сигнали – честотна модулация ZM(FM)Цифрови сигнали – MPEG2(DVB)-QPSK

MPEG-4(DVB-)-8PSK

Чрез тази модулация се предава телевизия с висока разделителна способност HDTV

17

3. Стойността на честотата на сигнала от земята към спътника и от спътника към земятаf – модулирани сигналиf1>f2

Транспондер – апаратура която се намира на спътника. Там става преминаването на f1

към f2. В транспондерите се приемат сигналите от земята след това се извършва демодулиране на сигналите. Освен това в предавателната част на транспондера се извършва преемфазиз както на сигнала на изображението така и на звука. След това се модулират сигналите и преобразуват на определена честота в даден спътников честотен обхват.4. Пряка видимост между спътника и предавателя, респективно приемния център5. Широчина на честотната лента на един канал

f – широчина на канала. f = 18MHz; 27MHz;33MHz;36MHz;50MHz6. Вид на използваните антени:- параболична антена- плоска антена- офсетова антенаНезависимо дали са предавателни и приемни.7. Използване на фидери: коаксиални кабели и вълнови8. Поляризации – целта е да се осигури по-голям брой на преносните канали

- DVB(5;52)- ЧМ

- DVB – 5(52)

Линейната поляризация бива два вида – хоризонтална Н и вертикална V.Кръгова поляризация – дясновъртяща се R, лявовъртяща се –L.ІІ. ЧЕСТОТНИ ОБХВАТИ

18

Р – 0,20,2 GHzL – 1,51,7 GHzS – 2,52,7 GHz – един от често използваните обхватиC – 3,46,7 GHz – още един често използван обхватX – 7,258,4 GHzKu – 1014,5 GHz – най-често използвания обхватf2:Low – 10,711,7 GHzHigh – 11,712,75 GHzKa – 17,721,2 GHzK – 27,531 GHzІІІ. БЛОКОВА СХЕМА НА СПЪТНИКОВ КАНАЛ ЗА ВРЪЗКА

НПцЦ – наземен предавателен центърНПрЦ- наземен приемен център

19

Антени за спътникови комуникации. Видове. Допълнителни устройства – 28.03.2009г.

1. Предназначение на антените – основното предназначение е да предават и приемат електромагнитни сигнали в даден честотен обхват и да усилват този сигнал в зависимост от собствения коефициент на усилване. При антените имаме промяна единствено в амплитудата на сигнала.2. Видове антени за спътникови комуникации:а) параболични антени – те представляват метален или стъклолистов отражател чиято повърхност се описва с уравненията на параболата.G – коефициент на усилванеG = .(S/2)S – площта на антената - дължината на вълната = С/ff – честота на сигнала - коефициента на използване на антената ( - 0,50,8)Върху повърхността се нанася 100 мм дебелина на проводящия слой. Той отразява радио вълните.Диаметър на антената, (dан). Колкото диаметъра на антената е по-голям толкова коефициента на усилване е по-голям.Дълбочина на антената (D). Физически диаметър (dанф)

Диаграма на насочено действие.

dан

Тази диаграма може да се отнася, както за хоризонтална, така и за вертикална поляризация. Ефективна изотропна илъчена мощност EIRP – отнася се за предавателни антени.EIRP=P.GEIRP dB= 10lg(P.G)=10lg P+10lgG=P dB+G dB Тази антена определя диаметъра на антената на земята.б) Офсетова антена – при тях коефициентът на усилване е по-малък

20

Начин на момтаж:-стационарно окачване (монтиране) – азимут; - елевация;-полярно окачване – азимут; - елевация; .............

1)EIRPS1< EIRPS2<= EIRPS3- по отношение на мощностите.2)

3)Противоположно (диаметрално, диагонално) разположение на спътник-конвертор, спрямо основния спътник-конвертор.S2 и S3 са във изнесения фокус на антената. в) Плоски антени – те се състоят от 3 слоя, като в най-долния слой се правят от вори от няколко стотин до хиляди. Плоскостта с отворите представлява активна повърхност, която е насточена към спътника за приемане на електромагнитни сигнали. Средния слой представлява печатна проводяща схем, която свързва всички елементи съответстващи на отвоите. Третият слой е рефлектор (отражател). Тези антени се използват основно за приемни антени. Те работят с ниски мощности на сигнала.3. допълнителни устройства:а) рейки (метални дистанционни връзки) – от алуминийб) стойка на антената – изработва се от желязо.в) мотор (двигател)-класически мотор-DiSEq (мотор – той се управлява по кабела по, който се подава сигнал от спътниковия приемник, към антената. Това е възможно поради особенността на управленията чрез цифрови пакети – протоколи).

21

9.Хибридни оптични коаксиални мрежи. Пренасяне на аналогови (AM-VSB) и цифрови сигнали (M-QAM) в ХОК мрежи -25.04.2009

1. Общи положения – разглеждаме хибридността както по отношение на средата в която се разпространява сигнала така и по отношение вида на сигналите които се разпространяват в тази среда.2. Особености и проблеми на ХОК комуникационните мрежиИзползва се модулация на лазерния диод по интензитет.

При това пренасянае се получават някой проблеми:влияние м/у тях.АМ-VSB влияят върху цифровите сигнали.LD→DFB-най-разпространения лазерен диод. Характеристики:

Частта която излиза извън дадената граница се отразява.

22

CSO, CTB-нелинейни изкривявания от втори и трети ред. Ако те са малки отношението сигнал/шум намалява т.е.влошава се, а пък BER нараства. Изследването на BER използва няколко модела.BER ≤ 10-6-за да може да работи нормално канала.

Определянето на BER се извършва чрез формиране на функцията рdf на плътносттаа на вероятността за грешки (рdf) и решаването на функцията на грешката, която след това в числовата си стойност се приравнява с BER.Използват се следните з модела за формиране на плътната на вероятността на грешката:-Вейбулево (Voibue) разпределение; -Райс (Rise) разпределение;-Гаусово (Gays) разпределение;-Ред на Мидълтон (Middelton) разпределение.В тези модели се вземат под внимание параметрите на трансмитера(лазерен диод), фотоприемника(фотодиод) и параметрите на оптичното влакно.

23

10.Пасивни компоненти в комуникациите: коаксиални и оптични – кабели, отклонители, разклонители, абонатни коаксиални кабели и др.. Параметри и характеристики ;1. Коаксиални кабели – използват се три

вида коаксиални кабели. Тяхното наименование се определя от мястото на приложението им:

а) Магистрални – тези кабели имат най-ниски затихвания на определена дължина dВ/100m.а = dВ/100m при дадена f, а – затихванетоПример:а = 5 dВ/100m /500МНz – диаметъра при тях е най-голям затова има и най-ниско затихване.Диаметъра на активното жило се определя от тока който се подава на захранването на магистралните усилватели. При по-голям диаметър е възможно да протече по-голям ток, който определя по-голям брой усилватели и по-дълго разстояние на линията. На практика изграждането на комуникационна мрежа с коаксиален кабел е възможно до 10 км дължина на магистралната линия.Диелектрика може да бъде плътен, политиенен, порест, въздух или газ-използват се пластамасови прешлени, които поддържат еднакво разстояние до центъра.;б) Субмагистрални кабели – при тях затихването е по-голямо а = dВ/1000m.а = 8dВ/100m/00МНz.d= 10 -15 mm. Те се произвеждат с плътен диелектрик. Използва се в отклоненията на магистралното трасе към жилищната сграда или вътре в самата жилищна сграда за връзка на етажните елементи един с друг или домовия усилвател.;в) Домови (абонантен) коаксиален кабел – той е с най-голямо затихване а = dВ/10000m.а = 10dВ/100m/00МНz.При него се използва варианта като при субмагистралния кабел като d= 5 -8 mm. Най-често използваните са RG59, RG6, RG7.Домовия кабел се използва за връзка между абонатните съоръжения както и за връзка на абонатно съоръжение с етажния елемент.2. Оптични кабели. а)Оптични влакна;

n – коефициент на пречупване на светлината, n1≠n2.Ядрото и обвивката са от материали които пренасят светлината с коефициент на пречупване n1 и n2. Отгоре има още една обвивка-изолация-пластмасова е. Ядрото и обвивката са от различни материали. От вида на материала се различават три вида оптични влакна: а) стъкло(ядро) – стъкло(обвивка) – има най-широка честотна лента и най-малко затихване. Когато в стъклото е легиран Ge или фосфор коефициента на пречупване нараства. Ако е легиран В и Флуор – коефициента на пречупване намалява. С този вид оптично влакно се покриват най-големи разстояния.;б) стъкло – пластмаса – при този вид имаме средна широчина на честотната лента и затихването е приемливо.;в) пластмаса – пластмаса – то е най-евтино и има най-тясна честотна лента и най-голямо затихване. Използва се за комуникации между приемо-предаващата част и абонатните съоръжения до 100 м. Те са електромагнитно неутрални и е невъзможно да се подслушва. Характерно за тях е че нямат защитна обвивка.а = dВ/1000m при определена дължина на вълната.а = 0,2dВ/1000m

24

α-ъгъл на падане;β-ъгъл на пречупване;γ-ъгъл на поглъщане.а=(db/1000m) при определена дължина на вълната λ. Затихването е много малко а.0,2dB/1000m. n2-коефициент на пречупване на ядрото. n1>n2 с 1%, n1=1,48 и n2=1,463. Класификация на оптичното влакно в зависимост от броя на модите в него:а) Многомодово влакно със стъпални изменение на коефициента на пречупване n1 и n2.Дисперсията е 30n S/км. Затихването е по-голямо отколкото при следващия вид многомодово.

б) Многомодово влакно – градиентно изменение на коефициента на пречупване n1 и n2.Дисперсията е 10n S/км. Прилага се при по-къси разстояния.

в) Едномодово влакно – тук дисперсията липсва. Прилага се при по-големи разстояния.

d = 5 – 10 mm.4. По отношение дължината на вълната:а) І-ви прозорец 0,85 μm-работи в малки разстояния и се прилага в 3а) и 3б);б) ІІ-ри прозорец 1,3 μm;в) ІІІ-ти прозорец 1,6 μm.5. Параметри:а) Дисперсия- хроматична дисперсия или модова дисперсия;- вълноводна дисперсия;- молекулярна дисперсия;б) Широчина на честотната лента;BW = func (1/D,L), където D – дисперсия, L – дължина на ОВ.в) Затихване

г) Разсейване на светлината;д) Загуби от огъване;е) Числова апертура [NA]– тя е пряко свързана с ъгъла от който става въвеждането на мода в оптичното влакно.NA = √(n1

2-n2

2)NA = sin θ 6. Отклонители :а) Основни сведения – те са пасивни елементи които

25

служат за отклоняване на част от сигнала постъпил на техния вход към вторични и третични линии (субмагистрални и абонатни). Отклонителите се разделят на магистрални (субмагистрални) и домови.Те имат един вход, един директен изход и едно отклонение. Наричат се единични (S). Когато имат 2 отклонения се наричат дуал отклонителни елементи (D), трипъл (Т) с три отклонения, Q – има четири изхода на отклонителя.

Тъй като това е пасивен елемент той е обратим елемент, т.е. когато на неговия вход се подаде сигнал, а в изходите се получава сигнал с по-ниско ниво от входния, елемента се използва за отклоняване на сигнала. Когато на неговите изходи се подадат различни сигнали, а на входа се получава сумата от тях, този елемент играе ролята на суматор.

а прох. ≤ 1 dВ;а прех. = 6÷30 dВ;а развр.≥ 20÷42 dВ;б) Отклонител с резистор

б) Отклонител с трансформаторна връзка (насочен отклонител)

26

7. Сплитери – пасивен елемент в чийто изход се получава сигнал с еднаква стойност на всеки изход но по-ниска от входния.

а прох. = 4dВ→ ÷ 2 6dВ→ ÷3 8dВ→ ÷ 4 12dВ→ ÷ 6

а развр.= 20÷42 dВ

а) Делител на сигнали с резистори

Развръзката е по-ниска от 20dВ;б) Делител на сигнали с трансформаторни връзки- с автотрансформатор

- с трансформаторна връзка (цилиндрична сърцевина)

27

8. Магистрални отклонителни елементи

28