ویژگی های الکتریکی کابل های متقارن: پارامترهای تأثیر، عدم تقارن. خطوط مشترک دیجیتال خطوط نامتقارن

2 خط نامتقارن

3

4 خط مشترک دیجیتال نامتقارن

همچنین به فرهنگ لغت های دیگر مراجعه کنید:

خط مشترک دیجیتال نامتقارن- روشی برای انتقال اطلاعات با سرعت بالا از طریق سیم تلفن معمولی. انتقال در فرکانس‌های بالا انجام می‌شود، استاندارد اصلی ADSL از سرعت 8 مگابیت بر ثانیه و بالاتر در نسخه‌های بعدی پشتیبانی می‌کند. مستقیم سانترال ......

خط مشترک دیجیتال نامتقارن با تطبیق سرعت- یک خط دسترسی مشترک با سرعت بالا که در آن نرخ انتقال اطلاعات بسته به طول خط و تعداد کل کانال های درگیر متفاوت است. سرعت جریان ورودی می تواند در 0.375 1 مگابیت در ثانیه متفاوت باشد و خروجی ... کتابچه راهنمای مترجم فنی

خط مشترک دیجیتال نامتقارن با نرخ انتقال تطبیقی- - [L.G. Sumenko. فرهنگ لغت انگلیسی روسی فناوری اطلاعات. M.: GP TsNIIS، 2003.] موضوعات فناوری اطلاعات به طور کلی EN نرخ تطبیقی ​​نامتقارن مشترک دیجیتال خط RADSL ... کتابچه راهنمای مترجم فنی

خط مشترک دیجیتال نامتقارن (ADSL)- ADSL، Kb/s (خط مشترک دیجیتال نامتقارن) یک فناوری مودم است که برای اتصال تجهیزات انتهایی (مشتری) با یک گره دسترسی یک ارائه دهنده (اپراتور ارتباطی) طراحی شده است. خطوط استاندارد تلفن مشترکین را به ... ... تبدیل می کند. اصطلاحات رسمی

اینترنت در دانمارک- خط مشترک دیجیتال نامتقارن یا ADSL (از خط انگلیسی Asymmetric Digital Subscriber Line) در سال 1999 در دانمارک معرفی شد. علاوه بر این، این فناوری در سطح عملاً دولتی معرفی شد و در حال حاضر در دانمارک 97 درصد ... ... ویکی پدیا

خطوط نواری (یا نواری) در ارتباط با (معرفی فناوری مایکروویو فناوری مدار چاپی) گسترده شده اند. آنها عمدتاً در محدوده سانتی متر و دسی متر استفاده می شوند. آنها بر اساس صفحات دی الکتریک پوشیده شده با فویل فلزی با ضخامت ساخته می شوند.

دی الکتریک های با فرکانس بالا استفاده می شود: فلوروپلاست، پلی استایرن، پلی الفین ها، فایبرگلاس آغشته به فلوروپلاست یا رزین مرمنگانیک.

خط نامتقارن (شکل 10.14a) از نظر ساختاری ساده ترین است، اما دارای یک اشکال قابل توجه است: بخشی از موج در هوا منتشر می شود و باعث اتصالات ناخواسته با سایر عناصر مدار می شود. خط متقارن (شکل 10.146) "ساندویچ دی الکتریک" - تقریباً به طور کامل محافظت می شود. با عرض صفحات بیرونی، عملا هیچ سقفی در لبه های آنها وجود ندارد. در این مورد، خط نوار معادل یک خط کواکسیال با شکاف های بسیار باریک در هادی بیرونی است.

ضریب تضعیف یک خط با دی الکتریک معیوب عمدتاً با تلفات در دی الکتریک تعیین می شود. این منبع تلفات تقریباً به طور کامل در خط (شکل 10.14c) حذف می شود، که در آن نوارهای رسانا در دو طرف یک ورق دی الکتریک نازک قرار گرفته و متصل می شوند (به یکدیگر؛ تکیه گاه های این ورق به منطقه ای که میدان عملاً وجود ندارد صفحات خط عریض زمین شده و به یکدیگر متصل می شوند.

انواع امواج

موج اصلی در خط نوار، موج TEM است. لایه دی الکتریک دارای ابعاد محدودی است، بنابراین یک (موج سطحی) در نزدیکی مرز آن در هوا تشکیل می شود، اما میدان این موج در مقایسه با میدان دی الکتریک به قدری کم است که اختلاف ساختار آب در خط. و عرضی، به ویژه برای ساختارهای متقارن، ممکن است در نظر گرفته نشود.

وقوع امواج درجه بالاتر (اگر پهنای معادل نوار و فاصله بین صفحات بیرونی کمتر از نصف طول موج در دی الکتریک خط باشد مستثنی است: تحقق این شرایط در حداکثر فرکانس تضمین کننده تک خط حالت در محدوده عملیاتی

عرض معادل نوار (بیشتر از عرض هندسی به دلیل اثر لبه. مقدار انبساط معادل با فرمول محاسبه می شود.

فرمول تقریبی برای خطای بیش از 2٪ در را نشان می دهد

پارامترهای اصلی

مشخصه ای که با آن مقاومت یک خط متقارن با ظرفیت C، واحد طول آن تعیین می شود. مورد دوم با فرمول یک خازن مسطح از سه صفحه تعیین می شود، با در نظر گرفتن ظرفیت اضافی ناشی از اثر لبه. معادل یک نوار با طول واحد، فاصله بین آن و صفحات دو خازن به صورت موازی است. بنابراین، از کجا مطابق فرمول (10.9)

این فرمول پس از به دست آوردن سه بار معتبر است (نتیجه باید 4٪ افزایش یابد.

مقاومت مشخصه یک خط نامتعادل با یک دی الکتریک جامد تقریباً دو برابر بیشتر از آنچه که توسط آن یافت می شود است، زیرا با ظرفیت بین نوار و یک صفحه تعیین می شود: با پر شدن هوا، به دست آمده توسط I.S. Kovalev.

ضریب میرایی مولفه با f-loy جهانی (8.43) تعیین می شود. تجزیه و تحلیل تلفات در هادی ها به دلیل توزیع ناهموار میدان در امتداد سطح آنها یک کار دشوار است. به عنوان تقریب اول، فرض می کنیم که چگالی جریان در امتداد محیط نوار یکسان است و مقاومت صفحات برابر با نوار است. سپس مقاومت کل در واحد طول خط و ضریب تضعیف مطابق با f-lam (10.11) به صورت تعریف می شود.

با نسبت های معمول ابعاد خطوط، تلفات در صفحات تا حدودی کمتر و در نوار، بیشتر از فرضیات ساخته شده است.

توان محدود کننده یک خط نوار متقارن، که با شکست تعیین می شود، 1.5-2 برابر است (کمتر از یک موجبر مستطیلی با همان ابعاد عرضی. هنگام انتقال سیگنال های پیوسته، توان مجاز توسط گرمایش دی الکتریک محدود می شود. یک خط متقارن. می تواند 1.5 برابر بیشتر از خطوط نامتعادل یا کواکسیال نیرو را انتقال دهد.

برنامه های کاربردی خط راه راه

خطوط نواری عمدتاً در محدوده انتقال استفاده می شوند (کوچک (قدرت) مزیت آنها نسبت به موجبرهای توخالی سهولت ساخت است (فشرده و کم هزینه. اگر ضریب تضعیف سفارش (چندین) قطعات خط کوتاه را نیز می توان برای فرکانس های بالاتر ساخت. دسی بل) در هر متر قابل قبول است.

مزایای خطوط نواری تولید شده به روش مدارهای چاپی در ساخت واحدهای عملکردی با اندازه کوچک (مثلاً فیلترهای فرکانس) بر روی مایکروویو بسیار سودمند است. مگاهرتز

در مدارهای مجتمع مینیاتوری، مایکروویوها از نظر تکنولوژی پیشرفته تر استفاده می شوند (خطوط ریز نوار نامتقارن. عرض نوار معمولاً برای کاهش نفوذ میدان به هوا از دی الکتریک با مقدار بالا استفاده می شود.

خط نوار نامتعادل

خط انتقال نوار نامتقارن یا خط میکرو نوار (شکل 12.3، 12.4، a) خط نواری است که در آن هادی (1) از متالیزاسیون عمومی (3) توسط یک لایه دی الکتریک (2) جدا می شود. چنین خطی به راحتی با استفاده از فرآیندهای فناوری مدرن ساخته می شود، دارای ابعاد کوچک، هزینه کم در تولید انبوه و قابلیت اطمینان بالا است. توزیع خطوط قدرت میدان الکتریکی و مغناطیسی در شکل نشان داده شده است. 12.4 , ب علیرغم سادگی آشکار طراحی، تجزیه و تحلیل دقیق ویژگی های یک خط میکرو نوار با یک محیط دی الکتریک ناهمگن نسبتاً پیچیده است. ویژگی های خط، به عنوان یک قاعده، با فرض انتشار شبه موج T محاسبه می شود. به بیان دقیق، یک موج مختلط در خط منتشر می شود که پراکندگی قابل توجهی دارد که باعث تغییر در پارامترهای آن با فرکانس می شود. تعیین دقیق پارامترهای وابسته به فرکانس هنگام حل مسئله مقدار مرزی با روشهای عددی در رایانه امکان پذیر است.

برنج. 12.3. طرح خط نواری تک سر

برنج. 12.4. طراحی خط انتقال نامتقارن خط نواری (الف) و توزیع خطوط قدرت میدان الکتریکی و مغناطیسی (ب).

برای NPL، محاسبه مقاومت موج و سایر پارامترها کار دشوارتری نسبت به SPL است. تفاوت اصلی این است که NSL یک ساختار باز است و ساخت نظریه دقیق آن با حل تعدادی از مسائل پیچیده نظریه ریاضی پراش و الکترودینامیک محاسباتی مرتبط است. در همان زمان، نتایج تقریبی مختلف برای تعدادی از برنامه‌ها بسیار مفید بود. یکی از این رویکردها شامل استفاده از به اصطلاح مدل اولینر است. این مدل مبتنی بر مقایسه امپدانس‌های موج یک خط واقعی است که دارای گذردهی نسبی مواد زیرلایه است. ε rو یک موجبر یکنواخت پر شده با دیواره های جانبی مغناطیسی. علاوه بر این، پر کردن این موجبر دارای ارزش است ε eff– ضریب نسبی موثر متفاوت از ε r .ارزش ε effبرابری سرعت های فاز را در هر دو خط تعیین می کند. عرض موثر دبلیو eff NPL برای مدل اولینر از برابری امپدانس های موج خط اصلی و مدل تعیین می شود.

تعدادی روابط تقریبی برای تعیین مقاومت موج بدست آمده است ز که درو اجازه نسبی موثر ε effدر تقریب شبه استاتیکی بنابراین مقاومت در برابر موج ز که درمی توان با خطای کم (±1%) برای 1 محاسبه کرد ε r16 و ابعاد هندسی در منطقه .

برای هادی های عریض ()

و برای هادی های باریک ()

, (12.8)

پارامتر کجا ε effبرابر است با:

تلفات در MSL معمولاً به تلفات در دی الکتریک زیرلایه، در عناصر فلزی خط و تابش به فضای اطراف به دلیل انواع سطحی و فضایی امواج تقسیم می شود. برای محاسبه تلفات در فلز و دی الکتریک زیرلایه، روابط محاسباتی نسبتاً ساده ای شناخته شده است. تلفات تابش معمولاً با وجود انواع مختلف ناهمگنی در PLP همراه است. بنابراین، می تواند یک شکست در خط یا خم شدن آن باشد. سوراخ در هادی مرکزی؛ خط دیگری واقع در نزدیکی (در این مورد آنها از PLP های متصل صحبت می کنند).

ضریب تضعیف ناشی از تلفات در دی الکتریک با فرمول های زیر تعیین می شود:

; [dB/m] (12.11)

جایی که ، فرکانس [گیگاهرتز] کجاست.

هنگام در نظر گرفتن ضخامت محدود رسانا، به جای نسبت دبلیو/ Dشما باید مقدار را تعیین کنید دبلیو * / D:

, (12.12)

. (12.13)

اعتیاد ز که دراز نسبت در مقادیر مختلف ε r(منحنی 1 مربوط به ε r = 2.2; منحنی 2 - ε r = 4.0; منحنی 3 - ε r =6.0; منحنی 4 - ε r = 9.6) را می توان با منحنی های نشان داده شده در شکل نشان داد. 12.5. تجزیه و تحلیل این منحنی ها نشان می دهد که مقدار ز که دردر MSL با افزایش کاهش می یابد دبلیو, ε rو با کاهش ضخامت بستر D.

محاسبات نشان می دهد که برای مقادیر پارامترهای MSL دبلیو= 1 میلی متر، D= 1 میلی متر، ساخته شده بر اساس پلیکور با ε r = 9.6، امپدانس مشخصه آن تقریباً 50 اهم است.

تجزیه و تحلیل دقیق تر نشان می دهد که یک موج T غیر خالص در MSL منتشر می شود، بنابراین امپدانس موج و گذردهی موثر به فرکانس کاری بستگی دارد. این رابطه پراکندگی نامیده می شود. در نسبت های محاسبه شده ارائه شده در بالا، هنگام در نظر گرفتن پراکندگی، باید با .

برنج. 12.5. وابستگی بزرگی مقاومت موج به پارامترها و ابعاد طراحی.

بر اساس تعمیم داده های تجربی متعدد، فرمول تجربی زیر به دست آمد که امکان در نظر گرفتن وابستگی فرکانس را فراهم می کند:

, (12.14)

, (12.15)

جایی که f- فرکانس کاری [بعد بر حسب گیگاهرتز]، واحد دبلیوو Dدر مقادیر قابل مقایسه

دقت محاسبات با توجه به فرمول های (12.14) و (12.15) بدتر از 2٪ در و میلی متر نیست.

عامل تضعیف  متردر فلز با فرمول های تقریبی زیر تعیین می شود:

(12.17)

که در آن a رسانایی ماده ای است که برای ساخت رساناهای خط میکرواستریپ استفاده می شود، رسانایی مس است.

(12.18)

جایی که ؛ ; ; ; .

روی انجیر 12.6 وابستگی ضریب تضعیف یک خط انتقال میکرواستریپ را به فرکانس برای مقادیر پارامتر نشان می دهد.  r = 9,6, D = l میلی متر، = 75 اهم (منحنی 1) و = 50 اهم (منحنی 2.) مشاهده می شود که با افزایش فرکانس، ضریب تضعیف طبق قانون  افزایش می یابد.  f. با افزایش مقاومت موج، تلفات نیز با برابری تمام پارامترهای دیگر افزایش می یابد. مدارهای میکرواستریپ واقعی در یک بسته محافظ قرار می گیرند. در این مورد، ایده ایده‌آل‌شده هدایت مرزهایی که در فاصله بی‌نهایت از نوار قرار دارند، در تعدادی از موارد نادرست است. با این حال، در نظر گرفته می شود که اگر محفظه محافظ در فاصله ای بیشتر از 10  دبلیو، سپس پارامترهای چنین خط انتقالی را می توان با فرمول های ارائه شده در بالا برای خطوط بدون محافظ تعیین کرد.

در خطوط ریز نوار واقعی، میرایی به دلیل ناهمواری زیرلایه، ضخامت محدود زیرلایه چسب بین هادی و بستر، و همچنین به دلیل تعدادی از عوامل دیگر که در بالا در نظر گرفته نشده اند، افزایش می یابد.

برنج. 12.6. وابستگی فرکانس تضعیف یک خط انتقال میکرواستریپ.

جایی که ارزش f krبیان شده در گیگاهرتز، و D - در میلی متر

در حالت نوسانات مداوم، تلفات در خط ریز نوار و همچنین شدت حذف گرما از بستر، استحکام دی الکتریک را تعیین می کند. حدود متوسط ​​توان تقریبی برای یک خط با بستر یاقوت کبود 80 - 100 وات است. , و توان پالس محدود کننده (با سیکل وظیفه سیگنال بیش از 50) چندین کیلووات است.

با توجه به مطالب فوق، مشخص است که ویژگی های الکتریکی یک خط میکرواستریپ با ابعاد هندسی آن تعیین می شود. کاهش ضخامت زیرلایه فراهم می کند: تلفات کم تشعشع، کاهش احتمال تحریک امواج سطحی، افزایش چگالی نصب. با این حال، ceteris paribus، برای حفظ مقاومت موج ثابت، لازم است کاهش یابد دبلیو, که به نوبه خود منجر به افزایش تلفات در هادی ها می شود. علاوه بر این، برای مقادیر کوچک پارامترها Dو دبلیوتلورانس های تولیدی مورد نیاز برای عملکرد الکتریکی رضایت بخش ممکن است دشوار باشد. هنگام انتخاب سازش کنید D محدوده پذیرفته شده ضخامت بستر استاندارد برای خطوط میکرواستریپ است: D = 0.25; 0.5; 1 میلی متر.

اجازه دهید در تعریف بعد هندسی دیگر خط میکرواستریپ - ضخامت هادی صحبت کنیم. جریان در هادی میکرواستریپ عمدتاً در سمتی از هادی رو به بستر جریان دارد و در لایه ای متمرکز می شود که ضخامت آن تقریباً برابر با ضخامت لایه پوست است. برای اطمینان از تلفات کم در هادی، لازم است که ضخامت هادی و صفحه زمین تقریباً 3-5 ضخامت لایه پوست باشد.

مطمئن ترین لینک های نامتعادل با استفاده از کابل کواکسیال ساخته می شوند، اما گران هستند. یکی دیگر از معایب خطوط نامتعادل، سطح بالای نویز موجود در هادی مشترک است. این کاستی ها در خطوط ارتباطی متقارن عملاً وجود ندارد.

خطوط متقارن دو هادی هستند که از یک هادی مشترک جدا شده اند. هم در ورودی و هم در خروجی، خط متقارن توسط امپدانس مشخصه بارگذاری می شود و بار به طور متقارن نسبت به هادی مشترک متصل می شود.

به طور معمول، خطوط متعادل به شکل یک جفت پیچ خورده ساخته می شوند (شکل 114 را ببینید)، امپدانس مشخصه (موج) آن معمولاً حدود 130 اهم است.

شکل 114. خط ارتباطی متقارن

یک خط متعادل به دلیل این واقعیت که هر دو هادی خط از طریق مقاومت یکسان به یک هادی مشترک مدار متصل می شوند، ایمنی نویز را افزایش داده است. برای سازماندهی عملکرد عادی خط، لازم است سیگنال را در پادفاز در هر دو هادی خط انتقال دهیم، به این معنی که اگر سیگنال در ورودی یکی از هادی خط دارای سطح بالایی باشد، سیگنال در ورودی هادی دیگر باید سطح پایینی داشته باشد.

این را می توان با استفاده از دو اینورتر هنگام انتقال و بر این اساس، یک ماشه RS هنگام دریافت انجام داد (شکل 115).

شکل 115. خط ارتباطی متقارن با عناصر TTL.

عناصر منطقی که به عنوان فرستنده استفاده می شوند باید ظرفیت بار افزایش یافته داشته باشند، برای مثال، 155LA6 یا آبشارهای ترانزیستوری که بر اساس ریزمدار 155LP7 ساخته شده اند (شکل 116).

شکل 116. فرستنده روی تراشه 155LP7.

عناوین زیر در شکل پذیرفته شده است: D - ورودی داده، C - ورودی همگام سازی، A - ورودی خط ارتباطی. از آنجایی که برای عملکرد عادی یک خط ارتباطی متقارن، سیگنال ها باید به صورت کد پارافاز به هادی های خط داده شود، در مدار سمت چپ، ترانزیستورها توسط پیروان امیتر روشن می شوند و وارونگی توسط عنصر پایینی 2I- انجام می شود. نه. در مدار سمت راست، یک ترانزیستور مطابق مدار پیرو امیتر روشن می شود (بدون وارونگی)، و دیگری توسط کلید روشن می شود (وارونگی وجود دارد). برای تطبیق به عنوان بار در هر دو مدار، از مقاومت هایی برابر با نصف مقاومت موج استفاده می شود.

به عنوان گیرنده خطوط ارتباطی متقارن، لازم است از دستگاه هایی استفاده شود که برای نمایش پارافاز اطلاعات و با هیسترزیس در ورودی طراحی شده اند.

سخنرانی 35

1. مبدل های دیجیتال به آنالوگ و آنالوگ به دیجیتال.

دستگاه های الکترونیکی طراحی شده برای تغییر شکل نمایش مقادیر متغیرها. اشکال آنالوگ و دیجیتال ارائه اطلاعات وجود دارد. شکل آنالوگ نمایش به این صورت است که هر متغیری با یک مقدار پیوسته در حال تغییر نمایش داده می شود. یک مثال می تواند ولتاژ یا جریان الکتریکی در هر مدار الکتریکی باشد. در واقع، جریان در یک مدار الکتریکی می تواند مقداری را به خود اختصاص دهد که توسط پارامترهای مدار تعیین می شود، اما تعداد این مقادیر بی نهایت زیاد است. شکل دیجیتالی نمایش شامل این واقعیت است که مقدار متغیر با یک عدد چند رقمی از سیستم اعداد موقعیتی نشان داده می شود. تعداد مقادیر متغیر با خطا در نمایش متغیر تعیین می شود. بنابراین اگر متغیر با یک عدد صحیح اعشاری چهار رقمی نشان داده شود، خطای نمایش واحد کمترین رقم و تعداد مقادیر متغیر 10000 است.