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几种不同信号输出方式的最大传输距离

发布时间:2019-07-24 01:52 来源:未知 编辑:admin

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  知道合伙人教育行家采纳数:4371获赞数:13014从事电缆行业设计、研发30年,拥有两项实用新型专利, 电缆工程师中级职称,中国工控网、中华工控网会员向TA提问展开全部RS485采用低衰减专用电缆,最大无中继传输距离可达1900米。

  展开全部传输干线的功能是传输信号。信号在电缆中传输是要衰减的,传输距离越远,衰减量越大;电缆的频率特性又使不同频率的信号在电缆中衰减的程度不同,频率越高的信号衰减的程度越大。所以,在传输干线设计时,既要考虑到对信号衰减进行补偿,又要考虑对频率不同的信号其补偿程度要有所不同,频率高的信号要补偿得多些。因此,在传输干线部分除了选用传输损耗小的电缆外,对放大器的使用也有其特殊的一面。既然在传输干线部分使用了放大器,就要使其对系统的信号载噪比及交调的影响减小到最小程度。

  为了增加传输距离,在传输干线部分必须先用衰减量小的频率特性好的同轴电缆。通常选用SYKV-75-7、SYKV-75-9和SYKV-75-12等型号的藕芯同轴电缆。在信号频率为200MHZ时的每百米的衰减量分别为10.8dB、5.7 dB、4.5 dB。有时甚至选用更粗的同轴电缆作为传输干线用,但随之而来的是价格变得极为昂贵。

  传输干线的组成除了必不可少的同轴电缆外,还有干线放大器、均衡器和定向耦合器。图3-17是其组成方框图。

  定向耦合器的作用是从干线中提取一部分信号功率供给分配网络。通常定向耦合器应尽量选用插入损失小的,而且尽可能安装在干线放大器的输出端,这样可以使定向耦合器有较高的输入电平。有的干线放大器本身带有两个或多个分支器输出端,使用起来就更为方便。

  均衡器的作用是用来弥补电缆的频率特性造成的衰减量的不平衡。通常当干线m时,就应考虑使用均衡器。安装位置应靠近干线放大器的输入端或传输干线的末端。对于带有自动斜率控制功能的干线放大器,因其内部设有均衡网络,所以在传输干线上不使用均衡器。

  干线dB。显然,两个干线放大器的间距除了取决于放大器的增益外,还取决于传输干线所使用的电缆的衰减特性和被传输的信号的频率。假如被选用的电缆是SYKV-75-9型藉芯电缆,干线dB,考虑到电缆接头、均衡器和定向耦合器的接入损失,实际放大增益为20dB。系统传输的信号的上限频率为200MHZJF ,则两个放大器的间距ι可用下列公式计算。

  计算结果ι=350m,假如采用SYKV-75-12型藕芯同轴电缆,则ι= 440m。理论上,一条干线个干线放大器,由此得出,干线km(被传输信号的最高频率为200MHZ时)。

  假如传输干线中传输的信号的上限频率为800MHZ时(相当于UHF频段的第50频道的频率),由于电缆的衰减量增大,ι分别为160m和200m,其最大传输距离分别为5.3km和6.6km,分为200MHZ时距离的一半。

  上述仅是理论上的计算,考虑到其它因素后,传输干线的最大传输距离应小于上述值。

  为了增加传输距离,就要增加串接放大器的数目,这样必然会带来对系统信号载噪比和交调的影响。为了使这些影响减小到最低程度,就要恰到好处地使用好放大器。通常干线中的放大器的输出电平控制在80dBμV~100 dBμV之间,目的是减小对交调的影响。为了减小对载噪比的影响,对干线放大器输入电平不宜太低,所以干线放大器的增益通常控制在20dB左右。

  工程上根据干线放大器输入、输出信号电平值与信号频率的高低间的相互关系,可将传输干线分为全倾斜、平坦输出和半倾斜三种工作方式。图3-18给出了三种工作状态下,传输干线上各关键点的电平值与信号频率之间的关系。图中假定系统的传输干线部分是由相同的电缆和相同性能的放大器所组成的,每段电缆的长度也均相等,A、C、E和B、D、F分别代表处于不同位置的干线放大器的输入和输出端,BC和DE段代表干线的两段传输电缆。实线代表干线中被传输信号中频率最高的信号电平的变化,虚线代表被传输信号中频率最低的信号电平的变化。

  全倾斜方式的特点是在干线放大器输入端的信号中,不管其频率高低,所有信号的电平值理一致的,而在干线放大器的输出端的信号中,频率高的信号的电平值高于频率低的信号的电平值。经过电缆BC段的传输,由于电缆的频率特性,即对频率高的信号的衰减量大于对频率低的信号的衰减量。如果我们适当加以调整,就能使当信号到达C点(下一个干线放大器的输入端)时,使所有信号的电平值再次趋于一致,这样就弥补了信号在电缆BC段中传输时的衰减。显然,由于进入干线放大器的所有信号的电平相等,故有利于交调的减小。当然这是在牺牲了较低频率信号载噪比的代价才获得的。

  平坦输出方式的特点恰和全倾斜方式相反。干线放大器输出的所有信号的电平值是一致的,而其输入端的信号电平是不一致的,频率低的信号的输入电平值要高于频率高的信号的输入电平值,经过电缆BC段传输后,在到达下一个干线放大器的输入端口时,由于电缆对频率高的信号的衰减量大于频率低的信号的衰减量,应造成了频率高的信号的电平值低于频率低的信号的电平值。通过下一个干线放大器放大,在其输出端口又使所有的信号的电平值一致。这种工作方式,不仅使频率高的信号的载噪比比频率低的信号的载噪比要低,而且由于输入信号的电平的不一致易带来交调,所以在系统传输干线部分应避免采用此种方法。

  半倾斜方式介于全倾斜和平坦输出两方式之间。即在干线放大器的输入信号中,频率低的信号的电平值略高于频率高的信号的电平值,而在其输出的信号中,频率低的信号的电平值略低于频率高的信号的电平值,如图3-18(C)所示。经过电缆BC段传输后,在到达下一个干线放大器的输入端口时,由于电缆衰减的不均匀性,又使频率高的信号的电平值略低于频率低的信号的电平值。显然,这种工作方式有利于提高频率低的信号的载噪比,因此,有些系统的传输干线部分也采用这种方式。

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