Crosstalk ir saugumas

Įtakos srovių, esančių artimajame ir tolimajame kabelio linijos galuose, dydžio nustatymas

Kabelių linijos montuojamos iš atskirų gamyklų tiekiamų kabelių sekcijų (pastato ilgių) su susuktomis (kryžminėmis) grandinės gyslomis, todėl įtakos srovių, tekančių į artimąjį ir tolimąjį kabelių linijos galus, fazės nežinomos. Nustatant suminę įtakų srovę, naudojamas kvadratinis atskirų konstrukcijos ilgių srovių sudėjimo dėsnis. Nagrinėjama situacija skiriasi nuo įtakų tarp oro linijų grandinių atvejo, kai žinomos srovių, ateinančių iš atskirų viena kitą veikiančių grandinių sekcijų į artimąjį (tolimą) galą, fazės, nes tiesiant oro liniją montuojamos grandinių kryžminės grandinės.

Tarkime, kad yra n ilgio S kabelių atkarpų kabelių linija, kurios grandinės turi tokius pačius parametrus. Norėdami nustatyti skersinį ryšį artimiausiame gale, darome prielaidą, kad elektromagnetiniai ryšiai tarp grandinių yra pastovūs per visą ilgį ir pirmojo konstrukcijos ilgio įtakos srovė , tada įtakos srovė iš antrojo konstrukcijos ilgio bus ir tt, ir nuo paskutinio statybos ilgio .

Bendra įtakos srovė artimiausiame gale

.

Šiuo atveju dabartinis santykis

Prilyginimas , už crosstalk gauname

kur yra skersinis perdavimas artimiausiame pastato ilgio gale, paprastai nustatomas pagal matavimus.

Visos įtakos srovės tolimajame gale eina per atskirus pastato ilgius ir jų keliai nuo įtakos grandinės pradžios iki paveiktos grandinės pabaigos yra vienodi. Todėl sumuojant juos pagal kvadratinį dėsnį, visi po kvadratine šaknimi esantys nariai yra vienodi, o bendra srovė

Pereidami prie srovių santykio ir paimdami logaritmus, gauname

kur yra skerspjūvis tolimajame konstrukcijos ilgio gale, nustatytas matavimais, .

Tolimasis saugumas

Kabelių konstrukciniai ilgiai montavimo darbų metu yra sujungti tarpusavyje; jie sudaro kabelinę liniją.

Kabelių balansavimas

Kabelių grandinės to paties tipo kabelių konstrukcijos ilgiuose visada turi skirtingas elektrines charakteristikas (techninių sąlygų leidžiamose ribose), o jų sujungimo būdas priklauso nuo jų apsaugos nuo abipusio poveikio ir išorinių šaltinių įtakos. Todėl atliekant montavimo darbus su simetriniais kabeliais, atliekamas balansavimas – priemonių kompleksas, skirtas įtakoms sumažinti.

Balansavimo metodai. Abipusė įtaka atsiranda dėl elektromagnetinių jungčių tarp grandinių. Tuo pačiu metu žemo dažnio (iki 4 kHz) kabeliuose vyrauja elektros jungtys, o aukšto dažnio – elektromagnetinės kompleksinės jungtys. Remiantis tuo, pakanka atlikti talpinių jungčių balansavimą žemo dažnio kabeliuose; HF kabeliuose būtina subalansuoti visus elektros ir magnetinių jungčių komponentus (aktyvius ir reaktyvius). Žemo dažnio kabelių balansavimui naudojamas gyslų kryžminimo būdas ir kondensatoriaus metodas. HF kabelių balansavimas atliekamas gyslų kryžminimo ir koncentruoto balansavimo antisujungimo grandinėmis metodais.

Balansavimo kryžminiais laidais esmė yra kompensuoti elektromagnetinius ryšius tarp grandinių vienoje kabelių linijos atkarpoje su jungtimis kitoje atkarpoje. Kompensacija paaiškinama tuo, kad sukryžiuojant obligacijas pasikeičia ženklas.

Balansuojant kondensatoriaus metodu, pastarieji montuojami į tarpinę movą, jungiančią dvi kabelio linijos dalis, ir jungiamos tarp grandinių laidininkų. Jų talpa parenkama tokia, kad C 13 +C 24 dalinių talpų suma (1 pav.) būtų artima C 14 +C 23 sumai. Esant sumų lygybei, pasiekiama elektrinio tilto pusiausvyra, o talpinė jungtis lygi nuliui.

Koncentruotas balansavimas antisujungimo grandinėmis slypi tame, kad elektromagnetinių jungčių tarp grandinių sukeliamos trukdžių srovės kompensuojamos priešingos fazės įtakos srovėmis, sukurtomis grandinių, sujungtų tarp tarpusavyje veikiančių grandinių šerdžių, pagalba.

2 paveiksle pavaizduota anti-sujungimo grandinės F p perjungimo grandinė, o natūrali paskirstyta jungtis parodyta lygiaverčio jungties F pavidalu. Kadangi įtakos srovės I ir I p tolimajame įvairių sekcijų gale. Grandinių požiūris turi tą pačią fazę, pakanka kompensuoti šias sroves naudojant grandinę sukurti tą pačią srovę, bet priešingą fazę. Praktinio balansavimo sudėtingumas slypi reikalingos anti-sujungimo grandinės dažnio priklausomybės įgyvendinime, kuri atkuria natūralios elektromagnetinės jungties dažnio priklausomybę, kuri yra sudėtingo pobūdžio, ir būtinybė atsižvelgti į permutaciją. poveikis.

Balansavimas labai supaprastinamas naudojant prietaisų rinkinį, skirtą vizualiai matuoti sudėtingas aktyviųjų ir reaktyviųjų komponentų jungtis, taip pat skersinį perkalbėjimą pagal absoliučią vertę ir fazę, o ne prietaisus, skirtus skersinio perkalbėjimo slopinimo artimajame gale dažninėms charakteristikoms matuoti ir apsaugai tolimasis galas.

Artimiausiame grandinės gale skirtingų sekcijų įtakos srovės ateina su skirtingomis fazėmis, kurias sunku kompensuoti anti-sujungimo srovėmis, nes antisujungimo grandinės turi būti sujungtos elektromagnetinio sujungimo vietose. Atsižvelgiant į tai, kad realiai elektromagnetinės jungtys yra paskirstyto pobūdžio, norint gauti kompensaciją, tarp grandinių reikia jungti daug anti-sujungimo grandinių, o tai praktiškai nepriimtina. Todėl koncentruotas balansavimas su anti-sujungimo grandinėmis naudojamas tik siekiant sumažinti poveikį tolimam galui. Poveikis proksimaliniam galui sumažėja kryžminant.

Aukšto ir žemo dažnio grandinių balansavimo būdas skiriasi. Aukšto dažnio grandinės turi didelį slopinimą esant dideliems dažniams, o įtakos srovės į artimiausią sekcijų galą, esantį atstumu, atitinkančiu 10-11 dB slopinimą (viršutiniuose perduodamo spektro dažniuose), yra nereikšmingos. Tai leidžia subalansuoti visą stiprintuvo sekciją. Žemo dažnio grandinės turi daug mažesnį slopinimą, o sumažinę poveikį tolimam galui, galite padidinti poveikį artimam galui ir atvirkščiai. Žemo dažnio kabeliai yra simetriški mažose atkarpose, vadinamos balansavimo pakopos: kabelinės linijos atkarpos, susidedančios iš kelių pastatų ilgių, kurių bendras ilgis iki 4 km. Paprastai žemo dažnio kabelių balansavimo pakopos ilgis yra 2 km.

Tolimojo geležinkelio kabeliai turi aukšto ir žemo dažnio keturračius. Balansuojant tokius kabelius turi būti naudojami abu būdai.

3. Žemo dažnio grandinių balansavimas. Žvaigždiniuose kabeliuose didžiausia įtaka vyksta tarp keturkampių grandinių. Įtaka tarp gretimų keturračių grandinių yra mažesnė dėl skirtingų jų sukimo žingsnių. Tačiau esant ilgam kabeliui ši įtaka gali viršyti leistiną vertę. Įtaka sumažinama maišant ketvertus, o tai reiškia, kad ketvertukai keičiasi vietomis išilgai kabelio linijos, kartais tolsta vienas nuo kito, kartais artėja. Geležinkelio kabeliuose balansavimas daugiausia naudojamas keturkampių viduje. Prieš pradedant grandinės balansavimą, prie jo turi būti prijungtos visos atšakos nuo pagrindinio kabelio iki automatikos ir ryšio įrenginių.

Subalansuotų kabelių žemo dažnio grandinės, skirtingai nei aukšto dažnio, turi didesnes varžos reikšmes. Todėl, kai per šias grandines perduodami tos pačios galios signalai, žemo dažnio grandinėse įtampa bus didesnė, o srovė mažesnė nei aukšto dažnio grandinėse, todėl įtaka tarp žemo dažnio grandinių yra didesnė. prie elektros jungčių nei magnetinės. Pagrindinių geležinkelio kabelių žemo dažnio grandinės turi būti subalansuotos tose pačiose movose kaip ir aukšto dažnio. Jei žemo dažnio ir aukšto dažnio grandinių stiprinimo taškų vietos sutampa, žemo dažnio grandinės turi būti simetriškos kartu su aukšto dažnio, o jei nesutampa, aukšto dažnio grandinės pirmiausia yra simetriškos. o tada žemo dažnio.

Norėdami subalansuoti keturkampius, pirmiausia išmatuokite talpines jungtis prijungtuose kabelio konstrukcijos ilgiuose: k 1 \u003d (C 13 + C 24) - (C 14 + C 23) tarp pagrindinių keturkampio grandinių; k 2 =(C 13 +C 14)-(C 23 +C 24) tarp pirmojo pagrindinio ir dirbtinio; k 3 \u003d (C 13 + C 23) - (C 14 + C 24) tarp antrojo pagrindinio ir dirbtinio. Taip pat išmatuokite pirmosios keturių poros talpinę asimetriją e 1 =(C 10 -C 20); e 2 =(C 30 -C 40) antrosios ketvertų poros; e 3 \u003d (C 10 + C 20) - (C 30 + C 40) dirbtinės grandinės, kur C 13, C 23, C 14, C 24 yra talpos tarp grandinių vijų; C 10 , C 20 , C 30 , C 40 - talpos tarp šerdies ir žemės (apvalkalo) (žr. 1 pav.).

Tada balansavimas atliekamas trimis etapais: balansavimo žingsnių viduje; jungiant laiptelius ir ant sumontuotos stiprintuvo dalies.

Simetrizacija laiptelių viduje (pirma pakopa) gali būti atliekama viename, trijuose ir septyniuose taškuose, esančiuose vienodu atstumu vienas nuo kito ir nuo balansavimo pakopos galų (3 pav.). Movos, kuriose balansavimas atliekamas kryžminiu būdu, vadinamos balansavimu. Movos, kuriose balansavimas atliekamas kryžminiu būdu ir kondensatoriai, vadinamos kondensatorių movomis. Movos, kuriose balansavimas neatliekamas, o gyslos sujungtos tiesiogiai, vadinamos tiesioginėmis movomis ir žymimos apskritimu (žr. 3 pav.).

Taikant vieno taško schemą, pirmiausia montuojamos tiesios jungtys, o tada kondensatorius (K). Tritaškės grandinės atveju pirmiausia montuojamos tiesios movos, tada balansavimas ir tik tada kondensatorius. Balansuojant pagal septynių taškų schemą, pirmiausia montuojamos balansavimo movos A, po to B ir galiausiai kondensatoriaus mova K.

Grandinių gyslų kryžminimo schemos jungiant keturgubus balansuojančiose movose parenkamos pagal talpinių movų ir asimetrijos matavimus. Pavyzdžiui, jei vienoje kabelio linijos atkarpoje yra talpinis ryšys tarp vieno iš pF keturgubų grandinių, o kitoje atkarpoje yra talpinis ryšys tarp grandinių taip pat per vieną pF keturgubą, tada, kai laidai iš abiejų keturių yra sujungti be kryžiaus, gautas ryšys yra pF. Jei vienos iš grandinių laidai movoje sukryžiami, tai gautas sujungimas k 1 =350-300=50 pF. Abiejų grandinių kirtimo atveju susidariusio ryšio reikšmė nepasikeis (650 pF).

Kai yra dirbtinė grandinė, galimi 8 kirtimo variantai. Šie kryžių deriniai ir juos atitinkantys talpinio sujungimo ir asimetrijos ženklai pateikti 1 lentelėje.

Šalia raidžių esantys brūkšneliai nurodo kabelio dalis. Patogumui įvedami susitarimai, vadinami operatoriais. Kryžius atitinka sankryžą, o taškai – jungtį tiesiogiai (spalva į spalvą).

Atliekant kryžminį balansavimą, išbandomos visos galimos schemos ir pasirenkama ta, kurioje jungtys ir asimetrija turi mažiausią reikšmę. Kai neįmanoma vienu metu sumažinti jungčių ir asimetrijos, operatorius pasirenkamas pagal užduotį sumažinti ryšius.

1 lentelė

Jei kryžminant nepavyko sumažinti ryšių ir asimetrijos iki priimtinų verčių (k 1, k 2, k 3 ≤ 20 pF; e 1, e 2 ≤ 100 pF), naudojamas kondensatoriaus balansavimas.

Šių kondensatorių talpos parenkamos taip. Tarkime, kad matavimai nustatė, kad k 1 \u003d - 30 pF. Tai reiškia, kad k 1 lygtyje talpų suma (C 13 + C 24) yra mažesnė nei (C 14 + C 23) 30 pF. Todėl, norint gauti k 1 = 0 reikšmę, o ne keisti k 2 ir k 3, tarp keturkampio 1-3 ir 2-4 laidų reikia įtraukti papildomus 15 pF talpos kondensatorius. Panašiai galima sumažinti ryšius k 2 ir k 3. Siekiant sumažinti asimetriją, kondensatoriai parenkami taip pat, tačiau jie yra tarp atitinkamų šerdies ir apvalkalo (žemės).

Sujungiant žingsnius vienas su kitu (antroji pakopa), balansavimas atliekamas kryžminimo būdu pagal 800 Hz dažnio grandinių skersinio perkalbėjimo slopinimo matavimų rezultatus. Pasirinkite operatorius, kurie užtikrina didžiausią perkalbėjimo slopinimą. Žingsniai didinami nuosekliai, pradedant nuo stiprintuvo sekcijos galų iki jos vidurio pagal skersinio perkalbėjimo matavimus artimajame ir tolimajame galuose, pasiekiant didžiausią jų vertę. Tuo pačiu metu pagrindinių grandinių šerdies darbinės talpos ir varžos balansavimo žingsnyje yra išlygintos taip, kad asimetrija neviršytų 0,1 omo.

Teritorijose, kuriose galimi dideli išoriniai poveikiai, antrajame balansavimo etape imamasi papildomų priemonių grandinių jautrumo trukdžiams koeficientui sumažinti.

Norėdami tai padaryti, jungiant balansavimo žingsnius kryptimi nuo stiprintuvo sekcijos galo iki jos vidurio, pagal skersinio perjungimo artimiausiame gale ir įtampų U 1 ir U 2 matavimo rezultatus prijungtose kabelio keturiose dalyse. (4 pav.).

Matavimo generatorius G įjungiamas prieauginio balansavimo žingsnio S pabaigoje (taškas C). Pagrindinėje stotyje (taške A) atliekami keturkampyje esančių kabelių grandinių apkrovos varžų gnybtų matavimai.Kiekviena dviejų matavimų grupė nurodo konkretų operatorių, kertantį keturias gyslas sumontuotoje movoje. Mažiausia išmatuota įtampa atitiks minimalų grandinės jautrumo koeficientą.

Priimtinas operatorius (gyslų sujungimas taške B) pasirenkamas kompromisiniu būdu, remiantis kabelio keturkampio grandinių ir išmatuotų įtampų U 1 ir U 2 skerspjūvio verčių palyginimo rezultatais. Šiuo atveju skersinio pokalbio slopinimas neturėtų būti mažesnis nei leistinas, o išmatuotos įtampos turi būti mažiausios.

Trečiajame etape sumontuotos stiprintuvo dalies balansavimas atliekamas jungtyje, esančioje maždaug stiprintuvo sekcijos viduryje. Šioje movoje laidininkai jungiami keturgubai pagal tolimesnio galo saugumo matavimo rezultatus ir įtampas U 1 ir U 2, kompromisu parenkamas naudingiausias operatorius. Kvadratuose, kurie neatitinka skersinio perkalbėjimo slopinimo ir saugumo standartų, yra kompensacinės grandinės.

4. Aukšto dažnio grandinių balansavimas.

Siekiant sumažinti balansavimo sudėtingumą ir padidinti efektyvumą parengiamųjų darbų etape, kabelio konstrukcijos ilgiai sugrupuojami pagal vidutines grandinių darbinės talpos vertes ir pagal skersinio perkalbėjimo slopinimą artimiausiame gale. Tokiu atveju iš paso duomenų apie konstrukcijų ilgį parenkamos mažiausios skersinio perkalbėjimo slopinimo vertės artimiausiame gale tarp visų grandinių ir sudaromas šių kabelių klojimo aikštelėje sąrašas. Stiprinimo sekcijos galuose klojami kabeliai su didžiausiomis skersinio perkalbėjimo slopinimo vertėmis, o tai leidžia pašalinti arba labai palengvinti balansavimo procesą iki artimiausio grandinės galo. Aukšto dažnio grandinėse balansavimas atliekamas perdavimo sistemų stiprinančiose sekcijose su kanalų dažnių padalijimu (skaitmeninės sistemos turi didesnį atsparumą triukšmui ir nereikalauja RF grandinių balansavimo). Balansavimas tolimajame stiprintuvo sekcijos gale atliekamas dviem etapais: pirmajame etape sistemingai kryžminama pirmoji grandinė iš keturių jungiant kabelio konstrukcinius ilgius (jungties operatorius kabelio gyslų įvorėje x .. ); antroje - kryžminės grandinės viename, dviejuose arba trijuose taškuose (sujungimai) (5 pav.), remiantis patirtimi parenkant geriausią sankryžos operatorių derinį, remiantis grandinės saugumo matavimų rezultatais tolimajame stiprinimo gale. skyrius. Dviejų pakopų RF grandinių kryžminimo efektyvumas priklauso nuo vadinamojo simetrijos parametro simetrizavimo parametro reikšmių, susijusių su vidinio keturkampio įtaka kabelio pastato ilgiui. Šis parametras nustatomas pagal mažiausią A reikšmę l, kurį galima pasiekti kompensuojant tiesioginę įtaką. Dviejų pakopų krosoverio efektyvumas taip pat priklauso nuo dažnių diapazono ir stiprintuvo sekcijos ilgio.

Geriausias kirtimo operatorių derinys trijų ar dviejų taškų balansavimo schemoms suprantamas kaip toks, kuris atitinka reikalaujamą saugumo standartą A l visame dažnių diapazone. Jei to nepavyksta pasiekti, pasirinkti kirtimo operatoriai pirmiausia turi sunaikinti permutacijos efektą, kad galėtų panaudoti simetrizaciją naudojant anti-sujungimo kontūrus. Pastaruoju atveju RF grandinių balansavimas gaunamas trimis etapais.

Be svarstomų metodų, kaip sumažinti abipusį poveikį tarp HF grandinių, kai kuriais atvejais gali prireikti ir kitų (papildomų) priemonių, pavyzdžiui, sumažinti įtakas nuo tarpinio stiprintuvo (regeneratoriaus) išėjimo iki jo įvesties į kombinuotą geležinkelio ryšį. kabeliai ir kompensavimo metodas, skirtas sumažinti abipusį poveikį meju gretimų sutvirtinimo taškų atkarpose (OUP-OUP). Šis būdas užtikrina atsparumą abipusiams poveikiams organizuojant ryšį kabeliu, pagal specifikacijas suprojektuotu veikti siauresniame dažnių diapazone nei reikalauja naudojama įranga.

Turi būti atsižvelgta į tarpinio stiprintuvo išvesties įtaką jo įėjimui kabelių linijose, kai žemo dažnio grandinės eina per aukšto dažnio stiprinimo tašką (AP) be pertraukų. Šiuo atveju nurodytos įtakos vyksta per trečiąsias žemo dažnio grandines (6 pav.). Šių poveikių pašalinimą galima užtikrinti dėl RF grandinių perėjimo iš vieno kabelio į kitą kiekviename stiprinimo taške (7 pav.). Įtaka nuo išėjimo iki RF stiprintuvų įvesties per trečiąsias dviejų laidų grandines gali būti sumažinta įtraukiant į pastarąsias žemųjų dažnių filtrus.

Ryžiai. 6	Ryžiai. 7

Siekiant sumažinti šį poveikį oro linijoms, įėjimai į stiprinimo taškus yra išdėstyti skirtingais kabeliais. Siekiant sumažinti įtaką per įžeminimo kelią, blokavimo ritės (BC) yra įtrauktos į visas grandines įėjime ir išėjime į stiprinimo taškus (8 pav.). Kiekviena ZK ritės pusė apvija yra įtraukta į vieną iš dviejų laidų grandinės laidų. Dėl to įžeminimo kelio srovių (turinčių tą pačią kryptį) magnetiniai laukai sumuojasi, o tai padidina laido ir žemės grandinės indukcinę reaktyvumą. Skirtingų krypčių srovių magnetiniai laukai dvilaidės grandinės laiduose vienas kitą panaikina, o perduodamų signalų blokavimo ritės slopinimas yra mažas. Įeinant į galinius taškus, fiksavimo ritės įtraukiamos tik į sandarias grandines.

Kompensacinis metodas, skirtas sumažinti abipusę įtaką OUP-OUP skyriuose. Geležinkelio magistralinių kabelių linijų linijiniai ruožai yra sunkesnėmis sąlygomis, palyginti su panašiomis Susisiekimo ministerijos linijomis. Taip yra dėl to, kad yra trečios neužsandarintos grandinės, daugybė kabelių su popierine izoliacija ir aliuminio apvalkalu, kuriuos sunku simetrizuoti plačiame dažnių diapazone, ir daug čiaupų iš pagrindinio kabelio. Todėl geležinkelių transporto kabelių linijų atžvilgiu šis abipusio poveikio mažinimo būdas yra labiausiai tinkamas.

Kompensavimo metodas turi didelį potencialą sumažinti abipusę įtaką, palyginti su balansavimo metodais. Tai paaiškinama, pirma, tuo, kad atsižvelgiama į permutacijos efekto buvimą, atsirandantį dėl vienas kitą įtakojančių grandinių sklidimo konstantų skirtumo (permutacijos efektas pasireiškia tuo, kad sudėtingi ryšiai pirmosios grandinės įtaka antrajai ir atvirkščiai); antra, platesnės elementų bazės naudojimas (be naudojamų rezistorių ir kondensatorių, kaip ir balansuojant su antisujungimo grandinėmis stiprinimo sekcijoje, naudojamos reguliuojamos vėlinimo linijos ir induktoriai, kurių pagrindu praleidžiama juosta. sukuriami reikiamų charakteristikų filtrai). Nagrinėjamo metodo trūkumas yra tas, kad jis gali būti taikomas tik pagrindinėje linijoje su pilnai sureguliuotais linijiniais takais, o jį naudojant neįmanoma kontroliuoti statybos kokybės pagal svarbiausią parametrą - skersinį ryšį ir saugumą.

Abipusė įtaka OUP-OUP skyriuose slopinama įjungiant antikomunikacinę kilpą priimančiame OUP (9 pav.). Antisujungimo grandinė parenkama taip, kad kompensacinė srovė I k absoliučia verte būtų tokia pati, o fazė priešinga susidariusiai trukdžių srovei šio OUP įėjime, kur yra trukdžių srovė, indukuota v stiprinimo sekcija. Siekiant užtikrinti skirtingų poveikių derinių tarpusavio trukdžių slopinimo nepriklausomumą (atsižvelgiant į permutacijos efektą), naudojamas vienkryptis įtaisas, kuris įrengiamas anti-sujungimo kilpos įėjime.

Kontūro elementų, apsaugančių nuo sujungimo, pasirinkimas galimas dviem pagrindiniais būdais – skaičiavimo ir aparatinės įrangos kartotiniu. Pastarasis naudojamas geležinkelio kabelių linijose, nes yra vizualesnis ir nereikalauja specialios įrangos. Techninės įrangos kartotinis antisujungimo schemų sintezės metodas susideda iš trijų etapų: pirmasis yra sudėtingų jungčių hodografo matavimas PMO-OUP skyriuje, antrasis - antisujungimo grandinių elementų parinkimas remiantis pirmajame etape gauti duomenys; trečiasis – skirtumo hodografo matavimas, sujungus anti-sujungimo grandinę tarp viena kitą veikiančių grandinių ir patobulinus pastarosios elementus. Apsauginių grandinių elementų parinkimas susideda iš reikiamos tipinės antisujungimo grandinės arba jų įtraukimo derinio parinkimo. Vidutinė tarpusavio įtakų slopinimo efektyvumo reikšmė OUP-OUP ruožuose yra 10-12 dB.

Kontroliniai klausimai

1. Paaiškinkite fizinę balansavimo prasmę naudojant antisukabinimo kontūrus ir kirtimo metodą.

2. Kokios yra žemo dažnio (aukšto dažnio) ryšio kabelių balansavimo ypatybės?

3. Kokia yra žemo dažnio grandinių balansavimo ypatybė veikiant išoriniams poveikiams?

4. Paaiškinkite kompensavimo metodo privalumus ir trūkumus, siekiant sumažinti abipusę įtaką OUP-OUP skyriuose.

5. Paaiškinkite fiksavimo ritių paskirtį ir veikimo principą.

Kokybiniai SCS linijų, pagrįstų elektrai laidžiais kabeliais, veikimo rodikliai priklauso nuo daugelio veiksnių. Visų pirma, jei konstrukcija yra neekranuota, vytos poros yra veikiamos išorinės elektromagnetinės spinduliuotės.

2010-07-06 Andrejus Semenovas

Kokybiniai SCS linijų, pagrįstų elektrai laidžiais kabeliais, veikimo rodikliai priklauso nuo daugelio veiksnių. Visų pirma, jei konstrukcija yra neekranuota, vytos poros yra veikiamos išorinės elektromagnetinės spinduliuotės. Be to, dalis perduodamo signalo energijos paverčiama išorine elektromagnetine spinduliuote. To paties tipo kabelių sandarumas kabelių kanalų viduje lemia tai, kad kaimyninės grandinės yra informacinio signalo generuojamos spinduliuotės zonoje. Ši spinduliuotė juose sukelia indukuotas sroves. Šis efektas turi savo pavadinimą: pikapai.

Pikapai, uždėti ant naudingų signalų, perduodamų tomis pačiomis poromis, pastarosioms tampa trukdžiais, kurie dėl savo prigimties vadinami trumpalaikiais. Kai naudingo signalo ir trukdžių lygis tampa proporcingas, priimant atsiranda klaidų, o tai galiausiai sumažina ryšio kokybę.

Crosstalk turi daug veislių. Skaičiuojant ryšio linijos kokybės rodiklius, galima atsižvelgti į visus trikdžių tipus ir tik kai kuriuos iš jų. Konkretus sąrašas priklauso nuo informacinių signalų perdavimo ir priėmimo organizavimo ypatybių. Analizuodami ryšį, atsižvelkite į šiuos veiksnius:

• santykinė imtuvo šaltinio padėtis ir jo generuojamų trukdžių sąveikos su informaciniu signalu vieta;
• įtakojančių grandinių skaičius, į kurį reikia atsižvelgti nustatant skersinio pokalbio kiekį;
• grandinių, kurios yra skersinio pokalbio šaltinis ir imtuvas, organizacinis ryšys su vienu ar skirtingais informacijos perdavimo keliais.

Pagal matavimo vietą išskiriami trukdžiai artimajame ir tolimajame galuose. Taip pat atsižvelgiama į įtakos grandinių skaičių: paprastai atsižvelgiama į vieną (viena įtakos grandinę) ir bendrą (daugiau nei vieną šaltinį) skersinį. Jei trukdžių šaltinis ir jo matavimo vieta yra susiję su tuo pačiu kabeliu (fiksuota linija ar keliu), tada mes kalbame apie vidinį kabelį arba tiesiog perėjimą, jei jie skiriasi, tada apie tarpinį kabelį arba (bendrai byla) tarpelementas. Be to, šie veiksniai gali būti savavališkai sujungti atliekant analizę. Kitaip tariant, tam tikromis aplinkybėmis tampa būtina apibrėžti, pavyzdžiui, tolimojo galo sumavimą arba net artimojo galo tarpinį sumavimą.

Minėtus imtuvus galima vadinti tiesioginiais, nes juos tiesiogiai sukuria trikdančio signalo šaltinis jų paveiktoje grandinėje. Viešųjų ryšių tinklų technikoje kartu su tiesioginiais imtuvais kartais reikia atsižvelgti ir į netiesioginius paėmimus – taip vadinamą įtaką per trečiąsias grandines. Dėl mažo sukimo žingsnio SCS horizontalieji kabeliai pasižymi žymiai mažesnėmis skersinio pokalbio reikšmėmis. Dėl šios priežasties netiesioginė įtaka per trečiąsias grandines gali būti laikoma nereikšminga tiesioginių fone, todėl nėra prasmės į jas atsižvelgti.

Poreikis naudoti tokias įvairias įtakos charakteristikas yra dėl to, kad įvairaus pobūdžio imtuvai yra dominuojantis trikdžių šaltinis simetriniuose SCS kabelių keliuose. Crosstalk komponentų sąrašo išplėtimas yra susijęs su objektyvia tendencija didinti tinklo sąsajų našumą. Šį procesą lydi veikimo dažnių diapazono išplėtimas; be to, projektuojant įrangą tenka taikyti vis sudėtingesnes komunikacijos schemas.

LAINAMŲJŲ TRŪKIŲ APSKAITA IR ANALIZĖ

Be to, daugiausia dėmesio skirsime tiesiniams kabeliams, kurie yra „triukšmingiausias“ SCS kabelio kelio elementas (1 pav.). SCS kabelių takų ilgis yra palyginti mažas (daugiau kaip 90% visų fiksuotų linijų tinkamai suprojektuotame SCS neviršija 70 m), o dažnių diapazonas yra gana didelis. Todėl, skirtingai nei viešųjų ryšių tinklų linijos, jas skaičiuojant ir analizuojant būtina atsižvelgti į kitų SCS komponentų (fiksuotojo ryšio ir kelių) skersinį ryšį.

Virvelės nuo linijinių skiriasi tik laidininko konstrukcija (septynių laidų, o ne vieno laido), šiek tiek didesniu bendro apvalkalo storiu ir gamyboje naudojamos medžiagos plastiškumu, taip užtikrinant reikiamą mechaninį stabilumą daugelio laidų metu. lenkimai. Taigi šių tipų kabelių trumpalaikis poveikis gali būti analizuojamas vienodai.

SCS standartai draudžia lygiagretų ryšį su signalo perdavimo grandinėmis fiksuotoje linijoje. Atsižvelgiant į šį apribojimą, įvairių tipų jungtys (nuimamos ir neatimamos) išlieka vienintelės kandidatės į kito komponento vaidmenį. Taikant šį metodą, kartu su kabelių skerspjūviu, galima apsvarstyti bendresnius tarpelementų trukdžius. Tai atsiranda dėl paėmimo, nukreipto iš vienos nuimamos jungties arba vientiso sujungimo į kitą. Dėl taškinio jungties pobūdžio kartais reikia šiek tiek pakeisti modelį, kad būtų galima apibūdinti kai kurių grandinių įtaką kitoms.

Atskiri to paties dažnio trukdžių komponentai gali būti sumuojami su savavališka faze arba faze. Pirmuoju atveju jie kalba apie sumavimą pagal galią, antruoju - pagal įtampą. Atskiri skersinio pokalbio tipai susidaro nepriklausomai vienas nuo kito, todėl jie signalą veikia adityviai (kitaip tariant, triukšmas sumuojamas galia). Sumuojant įtampą padidėja paėmimo amplitudė ir jos poveikis.

Kai kurie kabelių sistemų gamintojai praėjusio šimtmečio 90-ųjų pabaigoje pasiūlė normalizuoti vadinamąjį visuotinį skersinį (Global CrossTalk, GXT). GXT reikšmė skaitine prasme yra lygi perjungimo sumai, kurią sukuria šaltiniai, esantys abiejuose kabelio galuose ir už jo ribų. Dėl jų statistinio nepriklausomumo atskiri komponentai sumuojami pagal galią, o ne pagal įtampą (fazė). Tačiau šis parametras nėra plačiai naudojamas dėl mažo informacijos turinio – per daug skirtingą pokyčio pobūdį parodo atskiri jį formuojantys komponentai, kai linijos charakteristikos skiriasi.

FAKE OFF SAMPRATA

Skirtumas tarp pradinio įtakojančio signalo lygių ir jo sukurto imtuvo gretimoje grandinėje vadinamas skersiniu. Taigi perkalbėjimas pagal apibrėžimą yra teigiama reikšmė. Šios charakteristikos įvedimas metodologiniu požiūriu yra labai patogus: fizinis procesas (crosstalk) ir skaitinis šio proceso intensyvumo matas (crosstalk) žymimi dviem skirtingais terminais.

Terminas „crosstalk“ kabelių ir ryšių technologijose vartojamas jau kelis dešimtmečius ir yra aiškus bei logiškas. Pirma, slopinimas nustatomas visiškai laikantis pagrindinio vidaus GOST 24204-80. Antra, perėjimas suprantamas kaip erdvinis reiškinys, nes trukdžių šaltinis ir vieta, kur nustatomas tikrasis jo dydis, neturi galvaninio ryšio.

Crosstalk terminologija yra glaudžiai susijusi su atskiromis perkalbėjimo rūšimis. Kiekybiniame pikapų efekto aprašyme kalbama apie skersinį perkalbėjimą artimajame ir tolimajame galuose, bendrą skersinį ir pan., taip pat apie jų savavališkus derinius.

Įvairių tipų skerspjūvio įdiegimas leidžia kiekybiškai apibūdinti trukdžius, atsižvelgti į atskirus jo komponentus, tiksliau nustatyti suformuoto perdavimo kelio kokybės rodiklius ir juos optimizuoti praktiškai.

ARTOJO IR TOLIŲJŲ GALIŲ BŪKIMAS

Simetrinis kabelis, taip pat fiksuotoji linija ir juo pagrįstas kelias iš pradžių buvo skirti perduoti informacinį signalą tarp erdviškai atskirtų taškų, taigi, yra išplėsti objektai. Jei imtuvą generuojančio signalo šaltinis ir jo matavimo vieta yra tame pačiame šių objektų gale, tai jie kalba apie skersinį perkalbėjimą artimajame gale, jei skirtinguose - tolimajame gale (2 pav.).

Angliška santrumpa NEXT (Near End Crosstalk) yra plačiai naudojama žymėti skersinį perkalbėjimą artimiausiame gale, o santrumpa FEXT (Far End Crosstalk) – tolimajame gale. Tiksliau būtų rašyti NEXT loss ir FEXT loss, kurie, nors ir priimti SCS standartuose, dėl tam tikrų nepatogumų negavo praktinio paskirstymo. Manoma, kad pagal numatytuosius nustatymus yra žodis praradimas (praradimas, šiuo atveju slopinimas). Sąvoka NEXT gali reikšti ir reiškinį (crosstalk), ir skaitinę šio reiškinio intensyvumo charakteristiką (crosstalk). Daroma prielaida, kad termino reikšmė specialistui turėtų būti aiški iš konteksto.

(Šios formos skersinio perkalbėjimo artimuosiuose ir tolimuosiuose galuose sąvoka kabelių technologijoms nėra naujiena. Ji buvo plačiai naudojama miesto, zoninėms ir tolimojo ryšio linijoms. Apibūdinant jas buitinėje techninėje literatūroje, žymėjimai A 0 ir A l buvo tradiciškai naudojami atitinkamai .)

Skersinis pokalbis artimiausiame gale yra pati pirmoji skaitinė įtakos charakteristika, kuri buvo pradėta normalizuoti SCS. Tuo pačiu metu, kai SCS buvo atskirta į nepriklausomą techninę kryptį, NEXT buvo vienintelis įtakos parametras, kuris buvo svarbus praktikai. Faktas yra tas, kad dešimtojo dešimtmečio viduryje perdavimo sparta vietiniuose tinkluose neviršijo 100 Mbps (10BaseT ir 100BaseTX versijose), o siekiant padidinti ryšio kanalo našumą (šis parametras tradiciškai buvo suprantamas kaip perdavimo spartos į priekį ir atgal ) buvo naudojamas pilnas dvipusis režimas, todėl kiekvienos tinklo sąsajos siųstuvas ir imtuvas yra skirti prisijungti prie skirtingų to paties kabelio vytų porų, kurios galėtų veikti vienu metu.

Paprasčiausios eterneto tinklo sąsajos pilno dvipusio režimo veikimo modelis (ryšio kanalo kokybės rodiklių vertinimo kontekste) parodytas 2 pav., a. Esant tokiai komunikacijos organizavimo schemai, informacinis signalas, kurio šaltinis yra tolimajame gale esantis siųstuvas, po perdavimo per vytos poros ateina į artimąjį galą susilpnėjęs. Imtuvo įvestyje jis yra veikiamas galingo siųstuvo, veikiančio tame pačiame gale, skersinio pokalbio. Šiuo atveju norint rasti signalo ir triukšmo santykį, tai yra, norint nustatyti informacijos perdavimo kokybę, pakanka įvesti normas ir kontroliuoti šio parametro vykdymą:

KITAS \u003d P c – maks. P ppb,

kur P c yra signalo lygis, o P ppb yra šio signalo sugeneruoto skersinio perkalbėjimo lygis artimiausiame gale.

Maksimali P ppb vertė yra paimta siekiant garantuoti tam tikrą signalo ir triukšmo santykį bendruoju atveju. Šis metodas yra patogus, nes projektuojant tinklo sąsajas horizontalių kabelių poras galima derinti savavališkai.

Galima padidinti ryšio linijos pralaidumą simetriniu keliu, vienu metu perduodant informaciją dviem ar daugiau vieno kabelio porų. Ši technika žinoma kaip lygiagrečiojo perdavimo schema ir plačiai naudojama esant 1 Gbps ir didesniam greičiui, tačiau be artimojo galo skersinio perkalbėjimo reikia atsižvelgti ir į tolimojo galo trikdžius (žr. 2b pav.). Norėdami apskaičiuoti šiuos trukdžius, turėtumėte žinoti skersinio pokalbio kiekį tolimajame gale:

FEXT \u003d P c - max P ppd,

kur P ppd yra perjungimo lygis tolimajame gale. Didžiausia Pppd reikšmė imama dėl tų pačių priežasčių, kaip ir normalizuojant trukdžius artimiausiame gale.

Atskirai nurodome, kad įtakos modelis (žr. 2 pav., b) neturi savarankiškos praktinės vertės, nes trūksta tinklo sąsajų, kuriose būtų naudojama dviejų kanalų lygiagretaus perdavimo schema. Iš esmės jis atitiko dviejų porų gigabitinį eternetą, tačiau tokio tipo įranga nebuvo plačiai paplitusi, nors buvo standartizuota IEEE 802.3.

NEXT ir FEXT vertės yra išmatuoti parametrai. Tai reiškia, kad, nustatydamas jų tikrąją vertę, matavimo prietaisas bandomajam objektui pateikia bandomąjį signalą ir fiksuoja atsaką, ateinantį į jo priimančiąją dalį. Apdorojus šį atsakymą ir palyginus jį su pirminiu efektu, randama tikroji skersinio perkalbėjimo slopinimo vertė artimajame ir tolimajame galuose.

NEXT IR FEXT DAŽNIO PRIKLAUSOMYBĖ

Įtakojanti pora ir paveikta pora yra po bendru apsauginiu kabelio apvalkalu, tai yra, yra lygiagrečiai. Analizuojant pereinamuosius veiksmus, tokia struktūra gali būti laikoma kondensatoriumi, kurio plokščių funkcijas atlieka poros, kurios turi įtakos viena kitai. Net iš tokio paprasto modelio matyti, kad skersinis pokalbis turėtų mažėti didėjant dažniui. Šiuo atveju būtų tikslinga, bent jau pirmuoju aproksimavimu, skersinio perkalbėjimo slopinimo priklausomybę nuo dažnio laikyti tiesine (logaritmine skale).

Normatyvinėje ISO/IEC 11801:2002 dalyje pateikiami matematiniai fiksuotų linijų ir kelių modeliai. Jų struktūros analizė rodo, kad ši apytikslė NEXT dažnio atsako išraiška naudojama SCS kabelių gaminiams:

KITAS(f) = KITAS(1) – 15lg(f),

kur: NEXT(1) - mažiausias leistinas skersinis perdavimas artimajame gale 1 MHz dažniu, kuris 5e, 6 ir 7 kategorijų kabeliams yra atitinkamai 63,5, 74,3 ir 102,4 dB, f, MHz - signalo dažnis .

Iš aukščiau pateikto ryšio išplaukia, kad minimalios leistinos NEXT reikšmės pokyčio nuolydis laikomas pastoviu visame dažnių diapazone ir lygus 15 dB per dešimtmetį.

Kartais gamintojų kataloguose nurodytas artimojo galo skersinio perjungimo matmuo dB/100 m turėtų būti interpretuojamas kaip NEXT reikšmė, išmatuota, kai kabelio ilgis yra 100 m. Bet koks konvertavimas į trumpesnį ilgį neleidžiamas. Kitaip tariant, jei, pavyzdžiui, 100 m ilgio NEXT reikšmė yra 40 dB, tai 50 m ilgio ji nesikeis ir bus tie patys 40 dB.

Beveik identiškas ryšys galioja ir kištukinių jungčių skersinio perkalbėjimo slopinimo dažnio atsakui. Pradinė NEXT reikšmė 1 MHz 5e, 6 ir 7 kategorijų jungtims ISO/IEC 11801:2002 nustatyta atitinkamai 83, 94 ir 102,4 dB. Tačiau greitis, kuriuo NEXT krenta didėjant dažniui, priklauso nuo jungties kategorijos. 5e ir 6 kategorijų gaminiams jis yra 20 dB per dešimtmetį, o 7 kategorijų jungtims – 15 dB per dešimtmetį (panašiai kaip ir kabeliuose).

To paties artimojo skersinio perkalbėjimo dažnio komponentai, kuriuos sukuria atskiros įtaką darančios vytos poros atkarpos, sumuojamos skirtingomis fazėmis. Kokybiniu lygmeniu šis poveikis paaiškinamas tuo, kad tuo metu, kai šie komponentai patenka į imtuvo įvestį, šie komponentai pereina kitu keliu. Todėl tikrasis NEXT reikšmės priklausomybės nuo dažnio grafikas turi kreivės formą su mažėjančia mediana ir staigiais, bet reguliariais skersinio pokalbio verčių kritimais esant artimam dažniui.

Standartai normalizuoja tik mažiausią parametro NEXT reikšmę. Laikoma, kad kabelis (taip pat ir jo pagrindu nutiestas stacionarioji linija bei takas) atitinka standarto reikalavimus, jeigu visame darbinių dažnių diapazone faktiškai pasiekta NEXT reikšmė nenukrenta žemiau nustatytos vertės. standartus. Taigi, siekiant tęstinumo, taikoma taškinio, o ne integralaus normavimo strategija.

Tolimasis skersinis pokalbis paprastai yra mažesnis nei artimasis. Tačiau, skirtingai nei trikdžiai artimiausiame gale, šie trukdžių komponentai keliauja beveik tuo pačiu keliu, kol pasiekia imtuvą. Atsižvelgiant į šią savybę, jie gana dažnai sumuojami fazėje arba su nedideliu fazių skirtumu, o tai gali papildomai padidinti jų trikdantį poveikį informaciniam signalui.

NEXT IR FEXT PRIKLAUSOMYBĖ NUO LINIJAS ILGIO

Skersinis pokalbis artimiausiame gale, padidinus linijos L ilgį, iš pradžių gana greitai mažėja, o paskui asimptotiškai linksta į tam tikrą pastovią reikšmę (3 pav.). Šis poveikis paaiškinamas tuo, kad, pradedant nuo tam tikros vertės L, trukdžių srovės iš sekcijų, nutolusių nuo generatoriaus prijungimo taško (pavyzdžiui, III ir IV sekcijos 2 pav., a), ateina į artimiausią galą tiek susilpnėjusios, kad praktiškai. nepadidinkite grandinių tarpusavio įtakos.

Iš svarstomo artimojo galo trukdžių generavimo mechanizmo matyti, kad NEXT reikšmės abiem vienos poros galams gali labai skirtis. Todėl tikroji NEXT vertė turi būti nustatyta atskirai kiekvienam fiksuotos linijos, kelio ar kabelio galui.

Tai turi įtakos lauko bandymų prietaisų konstrukcijai. Taigi, jie įgyvendinami dviejų labai panašių pusiau rinkinių arba blokų pavidalu, kurių kiekvienas turi didelio našumo valdymo valdiklį, leidžiantį darbo metu nekeisti pagrindo ir nuotolinio blokų ir bent dvigubai padidinti greitį. bandymų. Serijinėje matavimo įrangoje pagrindinis įrenginys skiriasi nuo nuotolinio įrenginio tik tuo, kad yra visos skalės ekranas ir valdikliai.

Tolimojo skersinio pokalbio ir linijos ilgio siužetas yra ekstremalus. Iš pradžių, nors linijinio kabelio ilgis yra mažas, jo ilgio padidėjimas padidina trukdžių galią. Didėjant ilgiui, trukdžių komponentai silpnėja stipriau, o FEXT didėja palaipsniui, bet tuo pačiu gana greitai. Dėl šios funkcijos sunku kontroliuoti šio parametro standartų įgyvendinimą.

VISO LAINAMOJI ŽALAI

Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje, norint apibūdinti simetriškų kabelių linijų ir SCS takų funkcionavimą, reikėjo modelių, kurie labiau atitiktų realias SCS išteklių panaudojimo perspektyvias įrangos rūšis schemas, o tai lėmė du veiksniai. Pirma, kuriant tinklo įrangą, buvo aiškiai nustatyta tendencija vienu metu naudoti kelias poras informacijai perduoti pilnu dvipusiu režimu. Antra, kuriant atvirų biurų SCS, buvo plačiai naudojami kelių porų kabeliai, kurių charakteristikos leido vienu metu perduoti signalus iš kelių tinklo sąsajų.

Perėjimas prie naujų keitimosi informacija įgyvendinimo schemų lėmė tai, kad nepakako normalizuoti tik tarpporinio skersinio pokalbio. Taip yra dėl to, kad naudingos informacijos gavimo metu imtuvą veikia trikdžiai iš kelių šaltinių, kurių galia yra tokia pati arba bent jau palyginama. Siekiant atsižvelgti į šią aplinkybę, naudojama sudėtingesnė schema, kuri fiksuoja skersinį pokalbį pagal vadinamosios bendrosios galios (Power Sum) modelį.

Keturių porų kabelio atveju bendras skersinio perkalbėjimo artimiausiame gale nustatymo grandinė atrodo taip, kaip parodyta 4 paveiksle, a (visų porų triukšmas veikia vieną). Pagal šią schemą bendras perjungimas artimiausiame gale yra:

kur NEXT i yra i-osios įtakos poros NEXT reikšmė, o n yra porų skaičius kabelyje.

Bendro perkalbėjimo vertė tolimajame gale nustatoma panašiai:

PS-NEXT ir PS-FEXT reikšmės priklauso nuo nuorodos dažnio ir ilgio taip pat, kaip atitinkamai NEXT ir FEXT.

Skirtingai nuo NEXT parametro, PS-NEXT vertė testavimo metu nėra matuojama dėl sunkumų generuojant tinkamą bandymo signalą. Jis nustatomas skaičiuojant pagal NEXTi matavimus atskiroms poroms. Ši operacija nesukelia problemų dėl modernios lauko bandymų įrangos didelio našumo valdiklių.

PS-FEXT parametras taip pat nustatomas skaičiavimu. Tačiau, kaip ir jo „interporinis“ prototipas, jis iš esmės priklauso nuo linijos ilgio ir, nesusijęs su kitomis savybėmis, nėra labai informatyvus. Todėl standartai jo nestandartizuoja. Nepaisant to, PS-FEXT vertė yra vienas iš tolimojo saugumo parametro komponentų, kurio standartų reikalavimų laikymasis yra būtina kabelių sistemos sertifikavimo sąlyga prieš perkeliant ją į dabartinį veikimą.

Dėl nevienodo atstumo tarp porų, skirtingų sukimo žingsnių, laidų išdėstymo ant jungties kaiščių ir kitų parametrų, specialiai sukurtų konstrukcijų NEXT ir PS-NEXT reikšmių skirtumas išryškėja. maždaug 3 dB, o ne 4,8 dB (žr. 1 lentelę). Iš jame pateiktų duomenų darytina išvada, kad jei PS-NEXT reikšmė nenurodyta kabelio įvertinimo duomenyse, tada, norėdami įvertinti ją pirmuoju apytiksliu būdu, galite naudoti gana tikslų empirinį ryšį:

PS-KITAS = KITAS - 3 dB.

Problema užtikrinti reikiamą viso perkalbėjimo kiekį pirmiausia iškilo kelių porų kabeliuose, kai jie buvo prijungti prie kelių signalo šaltinių. Kelių porų konstrukcijų reikalavimai buvo pateikti pagrindinių SCS standartų leidimų norminėje dalyje nuo 1995 m. Sunku jų laikytis lėmė tai, kad ilgą laiką rinkoje buvo siūlomi dviejų tipų kelių porų kabeliai: įprastiniai ir Power Sum sertifikuoti. Pastarasis turėjo patobulintas charakteristikas, tačiau kainavo daug daugiau.

Šiuo metu keturių porų kabelių bendro skersinio perkalbėjimo slopinimo reikšmės nedaug skiriasi nuo įvairių kelių porų kabelių. Taip yra dėl pastarojo dizaino, kuriame dažniausiai naudojami penkių porų ryšuliai, tai yra, porų skaičiumi jie mažai skiriasi nuo horizontalaus kabelio.

Gretimų kelių porų gaminių ryšulių porų įtaka ne aukštesnės kaip D kategorijos kabelių takuose dėl santykinai didelės gaminio L λ vertės – atstumo tarp jų ir perduodamo signalo bangos ilgio. Pereinant prie E klasės kelių tradiciniuose kelių porų kabeliuose, kuriuose visos perdavimo grandinės yra po bendru apvalkalu, nebegalima nepaisyti „tarpspindulio“ poveikio dėl sumažėjusio λ (padidėjęs perdavimo dažnis). perduodamas signalas). Siekiant pašalinti šį trūkumą, 6 kategorijos projektai, kuriuose yra daugiau nei keturios poros, įgyvendinami pagal vadinamąją kelių elementų schemą. Pastarasis yra gamyklinis kelių keturių porų kabelių komplektas, sutvirtintas bendru apvalkalu (pavyzdžiui, tai atlieka Corning Cable Systems) arba tvirtinimo juostos apvija (Brand Rex sprendimas). Tokia konstrukcija nereikalauja radikalaus technologinio proceso modernizavimo gamyboje ir garantuoja didelį erdvinį porų, priklausančių skirtingiems keturkampiams, atskyrimą, dėl kurio gaminio vertės L λ pakanka efektyviai slopinti tarpspindulio efektus.

KABELIŲ IR TARPELEMENTŲ GEDIMAI

Horizontalūs kabeliai didesnei ar mažesnei jų ilgio daliai tiesiami lygiagrečiai viename labai siauro skerspjūvio kabelių kanale. Dėl to kabeliai tvirtai sutampa. Esant tokiai situacijai, gali prireikti kontroliuoti visų aplinkinių kabelių poveikį vienam, kurio kiekybinis matas yra trečiosios šalies arba kabelių tarpusavio ryšys. Šiuo atveju, panašiai kaip ir vidinis kabelis, išskiriamas skersinio perkalbėjimo slopinimas artimajame (Alien NEXT) ir tolimajame (Alien FEXT) galuose, taip pat jų tarpporinės ir bendros atmainos.

Iš trikdžių mechanizmo aišku, kad pagrindinę laidų tarpusavio trukdžių galios dalį tam tikroje poroje sudaro tos pačios spalvos kitų kabelių poros. Taip yra dėl to, kad tokioms poroms neveikia slopinimo mechanizmas dėl tinkamo sukimo žingsnių parinkimo. Trikdžių pavadinimo pasirinkimas (iš anglų kalbos Alien - alien) papildomai pabrėžia didžiulį tokių imtuvų pavojų neekranuotiems kabeliams ir jų pagrindu pagamintoms linijoms.

Dėl paties trukdžių proceso ypatumų jų lygis tolimajame kabelio gale gali gerokai viršyti artimojo galo lygį. Tuo pačiu metu tarplaidinio skersinio susiformavimo mechanizmas reiškia bendrųjų trukdžių susidarymo mechanizmo pasikeitimą. Kadangi atstumai tarp trukdančiojo ir paveiktos poros yra daug didesni nei šerdies atveju, ne visos gretimų kabelių poros sukuria trukdžius. Atsižvelgiant į bendrą laidų tarpusavio ryšį, reikia atsižvelgti tik į imtuvus iš porų, kurių posūkio žingsnis yra vienodas, ty "vienspalves" poras.

Atitinkamai, nustatant kabelių tarpusavio ryšį, atsižvelgiama tik į tuos kabelių gaminius, kurie yra arti paveikto kabelio. Dėl kabelių vienodumo schema „šeši aplink vieną“ dažnai naudojama analizuojant sąveikos įtaką ir kuriant grandines jo faktinėms vertėms matuoti (5 pav.).

Atlikti eksperimentiniai tyrimai rodo, kad poreikis atsižvelgti į gretimų kabelių generuojamą skersinį ryšį iškyla tik esant didesniems nei 250 MHz dažniams. Tiesą sakant, tokie trukdžiai paveikia ne žemesnės nei EA klasės kelius ir kai jiems įgyvendinti naudojama neekranuota 6A kategorijos elementų bazė. Skirtingai nuo kabelių tarpusavio skerspjūvio, kabelių tarpusavio triukšmo negalima pašalinti apdorojant tinklo sąsajos imtuvo DSP aparatūros būdu. Dėl to išaugo F/UTP kabelių paklausa. Dėl ekrano plėvelės dizaino šie gaminiai yra itin panašūs savo svoriu, dydžiu ir eksploataciniais parametrais bei montavimo paprastumu dėl plačiausiai naudojamų visiškai neekranuotų konstrukcijų. Be to, jie gali žymiai padidinti kabelių tarpusavio perkalbėjimo slopinimo efektyvumą.

IŠVADA

1. SCS simetriniuose kabelių keliuose informacinį signalą veikia daug paėmimų iš gretimų grandinių. Dėl to tampa būtina normalizuoti ir kontroliuoti įvairius skersinio pokalbio variantus, o tai yra skaitinis šių imtuvų intensyvumo matas. „Crosstalk“ sąvokos naudojimas leidžia paprastomis priemonėmis ir dideliu tikslumu įvertinti šiuolaikinių tinklo sąsajų, užtikrinančių informacijos perdavimo spartą iki 10 Gbit/s ir didesnį, veikimą.
2. Skirtingas atskirų tipų skersinio pokalbio galios priklausomybės nuo linijos dažnio ir ilgio pobūdis neleidžia įvesti vieno integralaus parametro, todėl standartuose atsižvelgiama į kiekvieną trukdžių komponentą ir jį normalizuojama atskirai.
3. Įtakos parametrai artimajame gale yra tiesiogiai normalizuojami standartais, o tolimajame – netiesiogiai – įvedant saugumo standartus.
4. Didėjant informacijos perdavimo simetriškais SCS kabelių takais greičiui, svarstomų imtuvų tipų ir atitinkamai skersinio perkalbėjimo tipų skaičius nuolat didėja.

Andrejus Semenovas - IT-SKS plėtros centro direktorius. Su juo galima susisiekti: [apsaugotas el. paštas].

Dažniausiai naudojamas parametras, apibūdinantis tarpusavio įtaką tarp grandinių, yra skersinis pokalbis. Jo pagalba patogu įvertinti įvairių priemonių, skirtų įtakoms mažinti, efektyvumą, palyginti vadovaujančias sistemas pagal atsparumą triukšmui. Tačiau šis parametras neleidžia vienareikšmiškai spręsti apie signalo perdavimo per ryšio grandinę kokybę, nes pastarąją lemia signalo ir trukdžių santykis priėmimo taške, t.y. atsparumas trukdžiams priėmimo taške. Saugumas priklauso nuo gretimų ryšio grandinių trukdžių (crosstalk) dydžio ir naudingo signalo susilpnėjimo dydžio ryšio grandinėje.

Skersinio pokalbio slopinimas tarp grandinių, pagal analogiją su vidiniu grandinių slopinimu, paprastai apskaičiuojamas pagal reikšmę, kurią nustato logaritmas, priklausantis bendros signalo galios, esančios įtakos grandinės pradžioje P 10, santykio su bendra trukdžių galia (P 20 arba P 2 l) paveiktoje grandinėje (3.12 pav.)

netolimoje pabaigoje:

, (3.15)

tolimajame gale:

. (3.16)

Crosstalk slopinimas gali būti išreikštas ne tik galiomis, bet ir srovėmis (įtampa). Nuo tada

Srovių reikšmės nustatomos pagal (3.10) - (3.14) formules. Jei srovių santykis I 10 /I 20 žymimas B 0, o I 10 /I 2 l– per V l, tada „crosstalk“ formulės bus tokios formos:

(3.19)

(3.20)

(3.21)

(3.22)

Saugumas A z yra logaritminis bendros signalo galios P ​​c santykio su bendra trukdžių galia P p tame pačiame grandinės taške matas:

A s \u003d 10lg (P s / P n).(3.23)

Apsaugos vertė yra vienareikšmiškai susijusi su „crosstalk“ reikšme. Esant tiems patiems perdavimo lygiams įtakos ir paveiktose grandinėse, šis ryšys nustatomas pagal išraišką

A s \u003d A-al, (3.24)

kur A- perdavimas artimame arba tolimajame grandinės gale;

a l- grandinės slopinimas.

Apsaugos vertė normalizuojama konkrečioms grandinėms. Kadangi leistina triukšmo vertė 2500 km ilgio atskaitos linijos ryšio kanaluose neturi viršyti 1,1 mV, kabelinės linijos apsaugos vertė turi būti ne mažesnė kaip 54,7 dB, o oro linijos – 50,4 dB.

Tiesiant ryšio liniją, norint kontroliuoti darbų kokybę, būtina žinoti normas, susijusias su viena stiprinimo sekcija arba kamieno ilgiu, kuris skiriasi nuo etaloninio ilgio ar kito ilgio, kuriam žinoma normalizuota saugumo reikšmė. .

Kai linijoje yra kelios stiprinimo sekcijos, atskirose stiprinimo sekcijose indukuojamos trukdžių srovės sustiprinamos tarpiniais stiprintuvais, o vienos stiprinimo sekcijos apsauga turi būti padidinta. Atskirų sekcijų įtakos srovių fazės nežinomos, todėl naudojamas kvadratinis sudėjimo dėsnis. Esant toms pačioms grandinėms ir toms pačioms įtakos srovėms kiekvienoje stiprinimo sekcijoje, bendra įtakos srovė iš N stiprinimo sekcijų bus lygi sandaugai.

Saugumas visoje grandinėje

Todėl saugumas vienoje stiprinančioje dalyje

(3.26)

Vieno eilutės ilgio saugumo reikšmę galima konvertuoti į kitą naudojant formulę

(3.27)

kur A z- normalizuotas saugumas;

l x ; l yra ruožų, ant kurių nustatomas ir atitinkamai normalizuojamas, ilgiai.

Crosstalk slopinimo standartai nustatomi remiantis saugumo standartais ir priimta ryšio organizavimo schema

netiesioginės įtakos. Išvedant formules įtakos srovių ir skerspjūvio nustatymui, buvo daroma prielaida, kad linijoje yra tik dvi identiškos grandinės su lygiagrečiais laidais (šerdimis), suderintomis apkrovomis ir elektromagnetinėmis jungtimis, kurios yra pastovios per visą grandinių ilgį. Tiesą sakant, per trečiąsias grandines visada yra įtaka dėl apkrovų ir linijos neatitikimų, taip pat dėl ​​struktūrinių nehomogeniškumo. Šios įtakos vadinamos netiesioginėmis (papildomomis). Šių įtakų srovės, sumuojamos su tiesioginio poveikio srovėmis, sumažina grandinių skersinio susilpnėjimą ir grandinių apsaugą nuo abipusio poveikio. Tyrimais nustatyta, kad netiesioginė įtaka ypač veikia tolimąjį grandinių galą aukšto dažnio srityje ir tam tikromis sąlygomis gali viršyti tiesioginę įtaką tarp grandinių.

Įtakos dėl atspindžių. Tokia įtaka atsiranda dėl nepilno įrangos įėjimo varžos ir grandinės banginės varžos suderinimo. Ant pav. 3.13. parodytos dvi grandinės, iš kurių viena daro įtaką, kita yra veikiama, ir įtakos srovių keliai. Abi srovės pereina iš vienos grandinės į kitą pagal artimojo galo dėsnį. Tiesioginės įtakos tolimam grandinės galui srovės pav. 3.13 nerodomi. Iš pav. 3.13 matyti, kad įtakos srovės tolimajame gale dėl atspindžių reiškinio bus mažesnės, tuo geriau įrangos įėjimo varža suderinama su grandinių bangine varža ir kuo didesnis skersinio perkalbėjimo slopinimas. netoli pabaigos. Vadinasi, saugumas tolimajame gale priklauso nuo skersinio perkalbėjimo artimajame gale A 0 ir įrangos įėjimo varžos suderinamumo su grandinės bangine varža. Dėl šios priežasties abu šie parametrai yra normalizuoti.

Įtaka dėl struktūrinių nehomogeniškumo. Kabelių linijose struktūriniai nevienodumai atsiranda dėl kabelių gamybai naudojamų pusgaminių parametrų (gyslų, gyslų izoliacijos) parametrų tolerancijos, kabelių gamybos proceso tolerancijos, sukant į grupes ir į bendrą kabelio gyslą, taip pat kai uždedami apvalkalai. Oro linijose konstrukcijų nehomogeniškumo priežastys yra nevienodo ilgio vielos stropų strėlės, skirtingi atstumai tarp kaiščių ant traversų ir kabliukų ant atramų. Dėl to grandinių bangos varža keičiasi išilgai, todėl linija tampa nehomogeniška. Tose vietose, kur kinta bangos pasipriešinimas, atsiranda atsispindėjusios bangos, dėl kurių atsiranda visa banga, kurią sukelia visi atspindžio taškai išilgai grandinės, judanti link jos pradžios (priešingas srautas) ir visa atspindėta banga, judanti link galo. grandinės (sekantis srautas). Šie srautai yra papildomi įtakos gretimoms grandinėms šaltiniai. Struktūriniai nehomogeniškumas padidina skersinę ir išilginę asimetriją, taigi ir įtaką tarp grandinių.

Struktūrinių nehomogeniškumų pasiskirstymas išilgai linijos yra atsitiktinis, o tai labai pablogina kirtimo (sukimo) efektyvumą, todėl jie griežtai normalizuojami. Kuo didesnis perduodamas dažnių spektras, tuo mažesnė tolerancijos reikšmė, nes įtaka dėl struktūrinių nehomogeniškumo didėja didėjant grandinėmis perduodamos srovės dažniui. Oro ryšio linijose atstumas tarp traverso kaiščių neturi nukrypti nuo nustatyto daugiau kaip 1,5 cm, sankryžos elemento, kurio vidutinis ilgis 100 m, ilgio nuokrypis neturi būti didesnis kaip ± 10 m. , oro linijos grandinės laidų atsparumo nuolatinei srovei asimetrija (pagal stiprintuvo sekcijos ilgį) turi būti ne didesnė kaip 5 omų grandinėse su laidais iš spalvotųjų metalų ir ne daugiau kaip 10 omų grandinės iš plieninių vielų, kurių skersmuo 4 ir 5 mm.

Simetrinių aukšto dažnio kabelių konstrukciniai elementai gaminami laikantis griežtų leistinų nuokrypių: vario gyslos skersmuo 1,2 mm ± 100 µm; didžiausias poros šerdies skersmenų skirtumas yra 50 mikronų; polistirolo kordelio skersmuo 0,8 mm ± 30 µm, polistirolo plėvelės storis 0,045 mm ± 11 µm.

Miesto telefono tinklų kabelinių linijų grandinių ominė asimetrija nuolatinei srovei neturėtų viršyti 1%. nuo išmatuotos grandinės kilpos varžos, o MKS tipo simetriškų aukšto dažnio kabelių grandinės - , kur stiprinimo atkarpos ilgis, km; d – šerdies skersmuo, mm.

MKS tipo kabeliais gali veikti tiek analoginės, tiek skaitmeninės perdavimo sistemos. Tačiau MKS tipo kabelių gamyba yra technologiškai sudėtinga ir jų elektrinis stiprumas yra palyginti mažas.

Trijų sluoksnių plėvelės akyto polietileno izoliacija išsiskiria dideliu geometriniu ir dielektriniu vienodumu dėl automatinio izoliuotos šerdies skersmens valdymo, linijinės talpos ir ekscentriškumo. Tai leidžia užtikrinti pagrindinių kabelių su plėvele akytos polietileno izoliacijos elektrinių charakteristikų įvykdymą pagal GOST 15125-92 „Simetriniai aukšto dažnio ryšio kabeliai su laido-polistireno izoliacija“.

Didžiausias slopinimas tarp dviejų telefono aparatų miesto telefono tinkle turi būti ne didesnis kaip 28 dBr (decibelų skirtumas). Šiuo atveju visos slopinimo vertės rodomos iš ankstesnio taško lygio. Kuriame abonentinių linijų slopinimas(AL) neturėtų viršyti 4,5 dB kabeliui, kurio gyslos skersmuo yra 0,32, ir 3,5 dB, kai gyslos yra didelio skersmens.

Stoties keturpolio slopinimas neturi viršyti 1 dB RATS (regioniniuose mainuose) ir 0,5 mazginėse stotyse (išeinantys UIS arba gaunami pranešimai – UVS).

Su keturių laidų perjungimu stoties keturpolio mazginių stočių tinklo slopinimas imamas lygus nuliui. At perėjimas iš dviejų laidų jungtys į keturių laidų kelią, slopinimas yra 1 dB. Naudojant elektroninius mainus slopinimas srityse, kuriose yra PCM perdavimo sistema turėtų būti 7 dB. HTS slopinimo pasiskirstymas dB parodytas fig. 2.6.

Ryžiai. 2.6.

Crosstalk

Crosstalk- vertė, apibūdinanti santykinį energijos kiekį, pereinantį dėl elektromagnetinio sujungimo iš vienos grandinės į kitą; išreikštas decibelais. Kaip ir įprastas slopinimas, jis matuojamas išėjimo galios ir įėjimo galios santykiu. Bet šiuo atveju įvestis yra vienos grandinės naudingo signalo galia, išvestis - to paties signalo galia kaimyninėje grandinėje. Šis efektas būtinai vyksta tarp gretimų grandinių (kabelio gyslų, oro linijų laidų). Jis gali būti generuojamas signalo perėjimu iš imtuvo į siųstuvą, taip pat konvertuojant keturių laidų liniją į dviejų laidų liniją ir atvirkštinę transformaciją.

Crosstalk skiriasi:

• matuojamas artimiausiame gale (NEXT – Near End Cornstalk). Tai reiškia galios perėjimą iš vienos poros į kitą, kuris matuojamas gale, esančiame arčiausiai paveiktos poros siųstuvo;
• matuojamas tolimajame gale (FEXT – Far End Cornstalk). Tai reiškia galios perėjimą iš vienos poros į kitą, kuris matuojamas toliausiai nuo paveiktos poros siųstuvo gale. Matavimai atliekami visame veikimo dažnių diapazone, t.y. kalbos signalui - 300-3400 Hz dažnių diapazone.

Priemonės skersinio pokalbio mažinimui.

Vytos poros kabelis

Norėdami sumažinti skersinio perkalbėjimo poveikį, kabelius su vytos (vytos) poros. Tai daugiagysliai kabeliai, kuriuose gyslos susuktos poromis arba keturis kartus. Kovos su skersinio pokalbio trukdžiais principas yra tas, kad sukdami laidus, turinčius įtakos atskiroms kabelio atkarpoms, jie indukuoja vienodos amplitudės ir priešingos krypties elektromagnetinę energiją, kaip parodyta 2.7 pav. Puikiai subalansuotas posūkis (vienodas posūkio žingsnis, tobula vielos simetrija) skersinis pokalbis yra lygus nuliui.

Ryžiai. 2.7. Trikdžių pašalinimo būdas „sukertant“ laidus, pavyzdžiui, elektromechaninių ir elektroninių sistemų naudojimas toje pačioje patalpoje. Šiuolaikinėse sistemose, kuriose naudojami abonentų duomenų perdavimo įrenginiai, impulsinio triukšmo koeficientas turi didelę reikšmę

Viršįtampio koeficientas tarnauja skaitmeniniam linijos būsenos įvertinimui, nurodo klaidų skaičių tam tikram perduotų bitų skaičiui. Klaidų dažnis laikomas normaliu – tai reiškia, kad kiekviename kanale yra vienas trukdis, dėl kurio gali atsirasti klaida. Mažiausias priimtinas klaidų lygis (paprastai leidžiamas naudojant radijo kelią) yra . Vertė laikoma gera. Pažymėtina, kad šie rodikliai yra sąlyginiai. Jie matuojami per tam tikrą laikotarpį, pavyzdžiui, per valandą. Tačiau iš tikrųjų per kiekvieną intervalą jie pasiskirsto netolygiai ir gali būti koncentruotais (pakuotais). Todėl kartais jie įveda „burst“ (klaidų koncentracijos) koeficientą, kuris parodo per tam tikrą laiko intervalą gautų klaidų skaičiaus santykį su numatomu visų intervalų vidurkiu. Klaidoms pašalinti naudojami įvairūs algoritmai, kurie bus aptarti toliau. Trikdžiai pablogina kalbos priėmimo kokybę, o perduodant duomenis gali sukelti neteisingą priėmimą arba vėlavimą, dėl kurio sulėtėja tikrasis duomenų mainų greitis (modemo greitis). Didžiausios problemos kyla, kai šis koeficientas pablogėja ir kai kanalo kokybę stebi siunčiantys ar priimantys įrenginiai. Jei šie įrenginiai yra sukonfigūruoti taip, kad išjungtų kanalą, kai viršijama klaida, tada atsitiktiniai tinklo trikdžiai dažnai baigiasi visišku stoties išjungimu. Todėl automatiškai valdant šį parametrą būtina palikti galimybę reguliuoti slenkstį.