Cunoașterea caracteristicii amplitudine-frecvență a unei linii reale vă permite să determinați forma semnalului de ieșire pentru aproape orice semnal de intrare. Pentru a face acest lucru este necesar să găsim spectrul semnalului de intrare, să convertim amplitudinea armonicilor sale în conformitate cu caracteristica de frecvență amplitudine și să găsim apoi forma semnalului de ieșire prin adăugarea armonicilor transformate.
Amplitudine-frecvență de răspuns, lățime de bandă și atenuare
Gradul de distorsiune a semnalelor sinusoidale prin liniile de comunicație este estimat utilizând caracteristici cum ar fi răspunsul la frecvența amplitudinii, lărgimea de bandă și atenuarea la o anumită frecvență.
Răspunsul la frecvența amplitudinii (Figura 34) arată cum amplitudinea sinusoidului la ieșirea liniei de comunicație se descompune în comparație cu amplitudinea la intrare pentru toate frecvențele posibile ale semnalului transmis. În loc de amplitudinea acestei caracteristici, un parametru de semnal precum puterea sa este, de asemenea, adesea folosit.
Fig. 34. Răspunsul la frecvența amplitudinii
În ciuda caracterului complet al informațiilor furnizate de caracteristica de frecvență amplitudine a liniei de comunicație, utilizarea sa este complicată de faptul că este foarte dificil să se obțină. La urma urmei, acest lucru necesită testarea liniei cu sinusoide de referință pe întreaga gamă de frecvențe de la zero la o valoare maximă care poate apărea în semnalele de intrare. Și frecvența sinusoidelor de intrare trebuie schimbată cu un pas mic, ceea ce înseamnă că numărul de experimente ar trebui să fie foarte mare. De aceea, în practică, în loc de caracteristica de amplitudine-frecvență, se folosesc alte caracteristici simplificate - trecerea de bandă și atenuarea.
Lățimea de bandă (lățimea de bandă) este o gamă continuă de frecvență pentru care raportul dintre amplitudinea semnalului de ieșire și semnalul de intrare depășește o anumită limită predeterminată, de obicei 0,5. Adică, lățimea de bandă determină domeniul de frecvență al semnalului sinusoidal la care acest semnal este transmis prin linia de comunicație fără distorsiuni semnificative. Cunoașterea lățimii de bandă permite obținerea, cu același grad de aproximare, a aceluiași rezultat ca și cunoașterea caracteristicii de amplitudine-frecvență. După cum vom vedea mai jos, lățimea de bandă este cea mai afectată de rata maximă posibilă a datelor de pe linia de comunicație. Acest fapt se reflectă în echivalentul în engleză a termenului în cauză (lățime - lățime).
Atenuarea este definită ca scăderea relativă a amplitudinii sau puterii semnalului atunci când este transmisă pe o linie de semnal cu o anumită frecvență. Astfel, atenuarea este un punct din caracteristica de amplitudine-frecvență a liniei. Adesea, atunci când linia este acționată, frecvența fundamentală a semnalului transmis este cunoscută în avans, adică frecvența a cărei armonică are cea mai mare amplitudine și putere. Prin urmare, este suficient să se cunoască atenuarea la această frecvență pentru a estima aproximativ distorsiunile semnalelor transmise de-a lungul liniei. Estimări mai precise sunt posibile dacă știm atenuarea la mai multe frecvențe corespunzătoare mai multor armonici fundamentale ale semnalului transmis.
Atenuarea A este de obicei măsurată în decibeli (dB, decibel - dB) și se calculează după următoarea formulă:
unde Pout este puterea semnalului la ieșirea liniei, Pbx este puterea semnalului la intrarea liniei.
Deoarece puterea de ieșire a unui cablu fără amplificatoare intermediare este întotdeauna mai mică decât puterea semnalului de intrare, atenuarea cablului este întotdeauna o valoare negativă.
Nivelul de putere absolut, de exemplu nivelul de putere al emițătorului, este, de asemenea, măsurat în decibeli. În acest caz, se ia valoarea 1 mW ca valoare de bază a puterii de semnal, în raport cu care se măsoară puterea curentă. Astfel, nivelul de putere P este calculat prin următoarea formulă:
Astfel, răspunsul la frecvența amplitudinii, lărgimea de bandă și atenuarea sunt caracteristici universale, iar cunoștințele lor ne permit să concluzionăm cum vor fi transmise semnale de orice formă prin linia de comunicație.
Lățimea de bandă depinde de tipul liniei și de lungimea acesteia. În Fig. 35 prezintă lărgimile de bandă de transmisie ale diferitelor tipuri de linii de comunicație, precum și benzile de frecvență utilizate cel mai frecvent în tehnica de comunicare.
Fig. 35. Lățimile de bandă de comunicație și benzile populare de frecvență
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: