25 Вопрос «Расчет согласующих шлейфов»

Расчет шлейфных согласующих устройств удобно проводить с помощью диаграммы Смита, приведенной на рисунке. 

Существует простой способ согласования 75-омного кабеля с 50-омными нагрузками с помощью шлейфов.

В качестве примера на диаграмме показан расчет вышеописанного трансформатора 50/75.

Точка A представляет нормированную проводимость нагрузки (1/50 Ом, поделенная на проводимость кабеля 1/75 Ом), равную 1,5.

На расстоянии l₁ в сторону генератора нормированная проводимость становится равной 1-j0,4 (точка B). Включив в этом сечении параллельно линии проводимость +j0,4, получаем полное согласование (нормированная проводимость 1, точка C). Проводимость +j0,4 имеет отрезок линии длиной l₂, разомкнутый на конце. Длины отрезков l_{1 ,} l₂в длинах волн отсчитываются на внешнем круге диаграммы.

l₂ = 0,06=0,0611м0,66= 0,44 м,

l₁= 0,36–0,25=0,11=0,1111м0,66= 0,8 м.

Здесь 0,66 – коэффициент укорочения кабеля.

Разумеется, этот способ пригоден для согласования любых сопротивлений, как активных, так и комплексных. Чем больше отличие активного сопротивления нагрузки от сопротивления кабеля, тем уже получается полоса согласования.

29) 101 стр

30) 102 стр

31) 104 стр

32) 113 стр

33) 117 стр

34. Преимущества волоконно-оптической системы передачи (восп)

Основные преимущества систем волоконно – оптической связи перед традиционными системами связи на основе электрических кабелей определяются в первую очередь применением в них нового типа направляющей системы электромагнитных колебаний – оптического кабеля. Далеко не полный перечень этих преимуществ состоит в следующем:

- малые значения коэффициентов затухания (в несколько десятков раз меньше, чем в кабелях с металлическими жилами) и их независимость от частоты передаваемого сигнала, что обеспечивает высокую пропускную способность волоконно – оптических систем связи и большие длины участков передачи между двумя регенераторами; - высокая защищенность от внешних электромагнитных полей, что делает излишним применение специальных мер защиты от мешающих влияний со стороны силовых кабелей и источников сильных электромагнитных полей (электродвигатели, силовые трансформаторы, линии электропередачи), а также от действия помех от других средств связи; - отсутствие излучения во внешнюю среду, что практически исключает взаимное мешающее влияние между отдельными световодами и возможность несанкционированного доступа передаваемой информации; - малая металлоемкость линии передачи и отсутствие в ней дефицитных цветных металлов, так как основным сырьем для производства волоконных световодов является двуокись кремния, запасы которого на земном шаре практически безграничны; - прекрасные малогабаритные показатели: 1км световода имеет массу порядка 40г, тогда как коаксиальная медная трубка такой же длины, выполняющая аналогичные функции, весит несколько сот килограммов; - большая строительная длина кабеля, что обусловливает уменьшение количества промежуточных муфт и, соответственно, увеличивает надежность сети связи; - стоимость оптического кабеля имеет стойкую тенденцию к снижению, тогда как стоимость электрических кабелей связи постоянно растет.

Волоконно-оптические линии связи благодаря их помехоустойчивости, малому веcу,дешевизне смогут найти применение в наиболее простых системах связи,таких, как системы промышленного контроля и управления, и даже в низовых телефонныхсетях. Однако наибольший эффект применение этих линий связи даст там, где можетбыть использована их большая пропускная способность.

Можно увидеть, что волоконно-оптические системы будут входить в практику постепенно, вытесняя существующие системы из тех областей, где преимущества ВОЛСимеют наибольшее значение.

Прежде всего, это такие внутриобъектовые системы, как самолетные, где решающимися являются помехозащищенность и вес системы. Помехозащищенность и малый объем кабельной системы и систем передачи информации между блоками ЭВМ.

Системы кабельного телевидения показывают, что лишь световодные кабели могут обеспечить высокое качество изображение в массовых системах этого типа, рассчитанных на индивидуальных абонентов.В свою очередь,развитие системыкабельного телевидения делает реальным дальнейшее качественное расширениевозможностей информационного обслуживания.Впоследствии абоненты смогут нетолько получать информацию из подобных центров, но и обмениваться индивидуальной информацией,так что система кабельного телевидения объединиться с видеотелефонной сетью.

Магистральные линии связи, соединяющие города и страны, поглощают массу дефицитных материалов и требуют огромных расходов на оборудование.

Развитие ВОЛС приведет к радикальной перестройке многих измерительных иуправляющих комплексов. Сейчас подавляющее большинство измерительных приборов выдаёт результаты измерений в форме электрических сигналов аналоговых ицифровых.

Появление оптических систем приведет к разработке приборов,непосредственнопредставляющих измеряемые величины(размеры, скорости, силы и так далее) в видеоптических сигналов, пригодных для передачи по световодным кабелям.

Однако применение волоконныхсветоводов не ограничивается системами передачи информации. Многие приборы и аппараты, использующие мощные лучи лазера кобъекту воздействиячерез громоздкие и неудобные перископические системы. Применение гибкихсветоводов, способных передавать достаточно большие мощности илиимпульсы света с большой энергией,значительно повысит возможности лазернойтехнологии и медицины.

Перечисленные достоинства волоконно – оптических кабелей предопределяют эффективность их применения во многих областях техники локальных сетей связи. Волоконно – оптические системы связи имеют также определенные недостатки:

-волоконные световоды подвержены влиянию радиации, которая вызывает увеличение затухания колебаний;  -за счет водородной коррозии в оптических волокнах появляются микротрещины, которые вызывают увеличение затухания и могут привести к разрушению световодов; -за счет повышенного уровня шумов в оптическом диапазоне длин волн и меньшей мощности передатчиков энергетический потенциал волоконно – оптической аппаратуры оказывается на 15 – 20 дБ меньше, чем у ее электрических аналогов; -работа с волоконно – оптической техникой предъявляет повышенные требования к квалификации персонала и требует наличия более сложного и дорогого технологического оборудования.