Тема: Определение и расчет уровней передачи сигналов.
Электрические сигналы количественно можно характеризовать мощностью, напряжением и током. Однако в технике электросвязи принято пользоваться логарифмическими характеристиками (уровнями передачи), что позволяет существенно упростить многие расчеты. Соответственно различают уровни передачи по мощности, по напряжению и току.
Уровни передачи, вычисленные посредством десятичных логарифмов, называются децибелами (дБ), а посредством натуральных – неперами (Нп). При этом 1Нп = 8,68 дБ.
В настоящее время принято пользоваться децибелами.
Уровни передачи определяются следующим образом:
по мощности:
(1)
по напряжению:
(2)
по току:
(3)
при этом Px, Ux, Ix - величина мощности, напряжения и тока в рассматриваемой точке х; Po, Uo, Io - величины, принятые за исходные.
Различают абсолютные, относительные и измерительные уровни.
Если Po=1мВт, Uo=0,775В, Io=1,26мА, то уровни называют абсолютными. Заметим, что указанные значения Po и Io получены в предположении, что Po = 1мВт выделяется на сопротивлении |Zo|=600 Ом. Если величины мощности, напряжения и тока в рассматриваемой точке равны исходным, т.е. Pх = 1мВт, Uх = 0,775 В, Iх = 1,26 мА, то уровни называют нулевыми абсолютными.
Если известны значения сопротивлений Zx и Zo, на которых выделяются мощности уровней передачи по мощности Px и Po,то на основании известного соотношения Р=U2/|Z|=I2|Z| между уровнями передачи по мощности, напряжению и току могут быть найдены зависимости:
(4)
(5)
где Zx, Zo - сопротивления, на которых выделяется мощность Рх, Ро, при этом если Zx = Zo, то рн = рм = рт.
Измерительным называется абсолютный уровень в рассматриваемой точке, при условии, что в начале тракта включен измерительный генератор. Измерительным, называется генератор синусоидальных колебаний определенной частоты с внутренним сопротивлением 600 Ом и ЭДС равной 1,55 В. Измерительные уровни содержаться в техническом паспорте тракта и удобны при проверке и настройке последнего.
Иногда в качестве исходных величин принимают значения Pн, Uн, Iн, установленные в начале тракта или в точке, принятой условно за начало. Тогда вычисленные уровни называют относительными.
В отличие от аналоговых систем с частотным разделением каналов, в цифровых системах передачи различают следующие разновидности уровней:
1) Абсолютный уровень при воздействии единичного импульса цифрового сигнала.
2) Средний абсолютный уровень цифрового сигнала.
При выполнении расчетов используется значение среднего абсолютного уровня цифрового сигнала.
2. Расчет уровней передачи и приема цифрового сигнала.
Средний абсолютный уровень передачи цифрового сигнала при воздействии единичного импульса определяется по формуле:
Lпер = 10 lg [U2m1 * 103/2Zc], дБ
Где: Um1 - амплитуда единичного импульса цифрового сигнала в вольтах.
Zc - сопротивление на котором измерено напряжение единичного импульса. Для точки выхода регенерационного пункта это характеристическое сопротивление пары кабеля Zc= 150 Ом.
Согласно основным техническим данным ЦСП ИКМ-120У амплитуда единичного символа на выходе тракта передачи СЛО-У и выходе регенерационного пункта на нагрузке Zc = 150 Ом равна 2 В.
Таким образом средний абсолютный уровень передачи цифрового сигнала:
Lпер = 10 lg [22 * 103/2*150] = 11.25 дБ
Соответствующие этому уровню передачи уровни приема на входе регенерационных пунктов определяем по формуле:
Lпр = Lпер - Аруmax, дБ
Где: Аруmax - затухание регенерационного участка при максимальной температуре грунта.
Например:
Необходимо определить уровни приема на входе регенерационных пунктов и тракта приема оконечного пункта (ОП2). Уровень приема на входе регенераторов для участков длиной l = 4.7 км, Аруmax = 48.99 дБ.
Lпр = 11.25 - 48.99 = -37.74 дБ
Для участков длиной 4.9 км Аруmax = 51.57 дБ
Lпр = 11.25 - 51.57 = -40.32 дБ