НСЭ. Современная электрическая связь. Построение сетей электросвязи Единая сеть электросвязи РФ. Классификация под систем

• Название: Современная электрическая связь. Построение сетей электросвязи Единая сеть электросвязи РФ. Классификация под систем
• Дата: 09.12.2018
• Размер: 0.78 Mb.
• Имя файла: НСЭ.docx
• Тип: Документы; #59415
• страница: 3 из 5

Аналоговые и цифровые системы передачи

На линиях связи организуются аналоговые и цифровые системы передачи информации. Аналоговые системы основаны на частотном разделении сиг- налов, С помощью электрических фильтров весь передаваемый спектр делится на частотные полосы. В качестве базового принят телефонный канал шириной 4 кГц—канал тональной частоты (ТЧ). Чем шире полоса частот, которую можно передавать по линии связи, тем больше можно получить каналов и дешевле их стоимость.

Цифровые системы передачи основаны на временном разделении ка- налов. Здесь передача по линии сигналов различных сообщений осуществляет- ся поочередно, т. е. со сдвигом во времени. В этом случае по линии распро- страняются импульсы определенной последовательности и длительности, обра- зующие цифровые сигналы. Для этого все виды информации предварительно кодируют. В современных цифровых системах связи наибольшее распростране- ние получила импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) с импульсами микросекунд- ной и наноcекундной длительности.


Достоинством цифровых систем передачи являются:

• 
  большая дальность связи;
  
• 
  облегченные требования к защищенности цепей;
  
• 
  возможность создания единой интегральной системы связи;
  
• 
  простота технологии производства аппаратуры ЦСП;
  
• 
  возможность непосредственного ввода и скоростной обработки импульс- ной информации с помощью ЭВМ;
  
• 
  автоматизация передачи данных.
  

Недостатком является расширение полосы частот до 64 кГц на телефонный канал (при частотной системе 4 кГц).

Наибольшее применение получили аналоговые системы передачи по коак- сиальным кабелям типов К-1920 и К-3600, К-5400. По малогабаритным коакси- альным кабелям широко используется система К-300.

Основной системой передачи по междугородным симметричным кабелям является система К-60. Применяется также система К-1020.

На кабельных линиях зоновой (внутриобластной) связи применяются си- стемы на 60 каналов по симметричным кабелям и 120—420 каналов по одноко- аксиальному кабелю. Сельская связь базируется на использовании облегченных пластмассовых кабелей и систем передачи на 6 и 12 каналов.

Направляющие среды электросвязи

2. Основные положения электродинамики направляющих систем

   1. Характеристики электромагнитного поля

Как известно из курса электродинамики, основные законы теории пере- менного электромагнитного поля формулируются в виде уравнений Максвелла. Использование данных соотношений позволяет предложить методы и расчет- ные соотношения для определения конструктивных параметров и технических характеристик направляющих систем электросвязи.

       rot H jпров  jсмещ  E  D, t	(2.1)
     , rot E B	(2.2)
div D   ,	(2.3)
div   0 . B	(2.4)

Чаще всего при решении задач электродинамики используется дифферен- циальная форма уравнений Максвелла. Напомним, как выглядят данные урав- нения:


_ t

Первое уравнение Максвелла является обобщением закона полного тока и утверждает следующее: если в некоторой точке пространства существует пере- менное поле, создающее токи проводимости и смещения, то в окрестности этой точки возникает переменное вихревое магнитное поле, создаваемое этими то- ками.

Второе уравнение Максвелла является обобщенным законом электромаг- нитной индукции и утверждает, что если в некоторой точке пространства суще- ствует переменное магнитное поле, то в окрестности этой точки возникает пе- ременное вихревое электрическое поле.

Третье уравнение Максвелла: дивергенция (изменение) вектора электри- ческой индукции D отлична от нуля в тех точках пространства, где имеются свободные заряды. В случае гармонических колебаний соответствующее движе- ние зарядов в диэлектрике отсутствует, поэтому принимают =0.

Четвертое уравнение Максвелла указывает на непрерывность линий век- тора индукции магнитного поля: в природе отсутствуют магнитные заряды и си- ловые линии обязательно непрерывны, т.е. либо замкнуты, либо идут из беско- нечности в бесконечность.

   D  a E  0E ,	(2.5)
   B  a H  0H ,	(2.6)

Электродинамические свойства материальной среды характеризуются сле- дующими двумя уравнениями:

^{где }а ^{– абсолютная диэлектрическая проницаемость среды;}

 - относительная диэлектрическая проницаемость;

^0^{=8,85∙10-12 Ф/м – диэлектрическая проницаемость вакуума; μ}а ^{– абсолютная магнитная проницаемость среды;}

μ - относительная диэлектрическая проницаемость; ^μ0^{=4π∙10-7 Гн/м – магнитная постоянная.}


При исследованиях часто пользуются понятием комплексной диэлектриче- ской проницаемости среды:

ka  a  i  a 1  i  tg  . 

(2.7)

Кроме того, используется понятие угла диэлектрических потерь, который тем больше, чем значительнее доля электромагнитной энергии, которая рассеи- вается в виде теплоты при протекании токов проводимости. В справочных таб- лицах обычно приводится значения его тангенса:

tg   .  a

(2.8)

Для хороших диэлектриков на частотах СВЧ-диапазона 10^-5-4. Если tg>10^-3, такой диэлектрик принято считать плохим.

К основным характеристикам электромагнитного поля относятся следующие понятия:

1. 
   Коэффициентраспространения характеризует изменение амплиту- ды и фазы бегущей электромагнитной волны.
   

  ik  i ka ,

(2.9)

где

k  

• 
  волновое число.
  

_a_a

Коэффициент распространения является комплексной величиной и для плоских однородных волн на заданной частоте определяется только парамет- рами среды , μ.

2. 
   Коэффициент затухания α определяет уменьшение амплитуды элек- тромагнитной волны при прохождении одного метра пути и измеряется в непе- рах на метр (Нп/м) или децибелах на метр (дБ/м). Данная величина равна дей- ствительной части :
   

   ka sin    a sin  . 2 cos 2

(2.10)

Неперы могут быть переведены в децибелы по формуле 1 Нп=8,686 дБ.

3. 
   Коэффициентфазыβ показывает изменение фазы волны при прохож- дении одного метра пути. Измеряется в радианах на метр (рад/м) и равен мни- мой части коэффициента распространения:
   

      ka cos    a cos  . 2 cos 2

   (2.11)

4. 
   ^{Фазовая скорость v}ф ^{– скорость перемещения фронта гармонической} волны вдоль направляющей среды.
   

   vф   1 .  a cos  cos 2

   (2.12)

5. 
   Длина волны λ – расстояние, пройденное волной за период колебания:
   

     2  2 .   a cos  cos 2

   (2.13)

6. 
   ^{Групповая скорость v}гр ^{– скорость распространения максимума огиба-} ющей группы смежных по частоте составляющих сложного колебания, т.е. ско- рость, с которой распространяется вся группа волн
   

v  v   dvф. гр ф d

(2.14)

7. 
   ^{Волновое (характеристическое) сопротивление Z}в ^{– сопротивле-} ние, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль однородной линии без отражения, т.е. при условии, что на процесс передачи не влияют несогласованности на концах линии. Имеет размерность сопротивления (Ом).
   

Zв a acos cos   isin   . ka a  2 2   

(2.15)