Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

Preview:

DESCRIPTION

Το 4ο κεφάλαιο στο μάθημα Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες του τομέα Ηλεκτρονικής και ειδικότητας Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων και Δικτύων, Γ’ τάξη ΕΠΑΛ. Η παρουσίαση αυτή (PPT in PDF) είναι ενεργή, συνοδεύεται από κάποια αρχεία τα οποία συνδέονται με υπερσυνδέσεις. Περισσότερες πληροφορίες στην ιστοσελίδα. http://www.ilektronikoi.gr/index.php?act=viewCat&catId=19

Citation preview

ΤΕΧΝΙΚΕΣΜΕΤΑΔΟΣΗΣΤΕΧΝΙΚΕΣΤΕΧΝΙΚΕΣΜΕΤΑΔΟΣΗΣΜΕΤΑΔΟΣΗΣ

ΚΕΦΚΕΦ 44

• 4.1 Ασύρματες τεχνικές φαινόμενα διάδοσης.• 4.2 Τρόποι διάδοσης Η/Κ.

– 4.2.1 Γενικά.– 4.2.2 Κύματα εδάφους.– 4.2.3 Κύματα χώρου ή ιονοσφαιρικά.

• 4.3 Επίδραση της συχνότητας στην διάδοση.– 4.3.1 Γενικά.– 4.3.2 Διάδοση V.L.F.– 4.3.3 Διάδοση L.F.– 4.3.4 Διάδοση M.F.– 4.3.5 Διάδοση H.F.– 4.3.6 Διάδοση V.H.F.– 4.3.7 Διάδοση μικροκυμάτων.

• 4.4 Τύποι ραδιοζεύξεων.– 4.4.1 Εφαρμογές ραδιοφωνίας.– 4.4.2 Εφαρμογές ραδιοτηλεφωνίας.– 4.4.3 Μικροκυματικές ραδιοζεύξεις.– 4.4.4 Δορυφορικές ραδιοζεύξεις.

• 4.5 Γραμμές μεταφοράς. Ομοαξονικό καλώδιο.• 4.6 Οπτικές ζεύξεις. Οπτική ίνα.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

3

4.1 Ασύρματες τεχνικές.Φαινόμενα διάδοσης

• Στις ραδιοεπικοινωνίες τοηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι το μέσομεταφοράς της πληροφορίας,ακτινοβολείται στον χώρο από μία κεραία.• Πολλές φορές το ονομάζουμε ραδιοκύμα.• Όταν δεν υπάρχουν εμπόδια το κύμαδιαδίδεται σφαιρικά.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

5

4.1 Ασύρματες τεχνικές. Φαινόμενα διάδοσης

• Η συμπεριφορά του κύματος = συμπεριφορά τουφωτός.

• Ανακλάται.• Διαθλάται.• Απορροφάται.• Το βασικό μέγεθος που καθορίζει τηνσυμπεριφορά του Η/Κ είναι :

• Η συχνότητα και• Το μήκος κύματος.

27-40 GHzKa18-27 GHzK12-18 GHzKu8-12 GHzX4-8 GHzC2-4 GHzS1-2 GHzL

300-1000 MHzUHF30-300 MHzVHF (FM)

3-30 MHzHF300-3000 KHzMF (AM)

30-300 KHzLF

ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ

4.1 Ασύρματες τεχνικές. Φαινόμενα διάδοσης

Κεραία Εκπομπής Κεραία Λήψης

Απόσταση R

Ισχύς ανά μονάδα επιφανείας

ρ=Pε/S όπου S=4πR2

Άρα ρ=Pε/4πR2

RP

E)30( e

=

ΗλεκτρικόΠεδίο V/m

Η ΙσχύςΕκπομπήςσεW

ΑπόστασηR σε m2 ή

Km2

Η απώλειες του ραδιοκύματοςαπό την κεραία εκπομπής έως

την κεραία λήψης

α=(20logR)+(20logf)+32,5

R σε Km και f σε MHz

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

8

4.2 Τρόποι διάδοσης του Η/Κ4.2.1 Γενικά

• Τα Η/Κ διαδίδονται σε δύο τύπους :• Κύματα εδάφους.• Κύματα χώρου ή Ιονοσφαιρικάκύματα.

•Κύματα εδάφους. Το κύμα δεναπομακρύνεται πολύ από τηνεπιφάνεια του εδάφους της γης.

•Κύματα χώρου ή Ιονοσφαιρικά κύματα. Τοκύμα απομακρυνόμενο από την επιφάνειατου εδάφους ξαναεπιστρέφει σε αυτό,αφού υποστεί ανάκλαση στα ανώτεραστρωματά της ατμόσφαιρας, πουονομάζονται « Ιονόσφαιρα »

4.2.2 Κύματα εδάφους• Απ’ ευθείας κύμα, η διάδοσή του δεν εμποδίζεταιαπό την καμπυλότητα της γης.

• Κύμα από ανάκλαση στο έδαφος, η διαδρομή είναιμεγαλύτερη και στην κεραία λήψης έχουμε και ταδύο σήματα το απ’ ευθείας και από ανάκλαση καιαναλόγως την φάση των σημάτων έχουμε ή αύξησηή μείωση της έντασης.

• Κύμα επιφανείας, το κύμα διαδίδεται σχεδόνεφαπτόμενο στο έδαφος, όταν το έδαφος είναιαγώγιμο ακολουθεί την καμπυλότητα της γης.Μικρή συχνότητα = Μεγάλο μήκος κύματος = μικρήεξασθένιση = καλύτερη συμπεριφορά προσαρμογήςστην μορφολογία του εδάφους.

• Διάδοση σε μεγάλες αποστάσεις = ΜεγάληΙσχύς.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

13

4.2.3 Κύματα χώρου ήΙονοσφαιρικά κύματα

• Είναι εκείνα τα κύματα τα οποία αφούαπομακρυνθούν από την έδαφος, ανακλώνται σταανώτερα τμήματα της ατμόσφαιρας (τηνΙονόσφαιρα), επιστρέφουν στην γη.• Η Ιονόσφαιρα ξεκινά από τα 80 Km και φτάνειέως και τα 640 Km από την επιφάνια της γης.• Η Ιονόσφαιρα αποτελείτε από Ιόντα (φορτισμένασωματίδια) και οφείλονται στον ιονισμό τωνατόμων από την ηλιακή ενέργεια.

4.2.3 Κύματα χώρου ή Ιονοσφαιρικά κύματα• Ανάλογα με την απόσταση από το έδαφος και τονήλιο η ιονόσφαιρα χωρίζεται σε διάφορα στρώματα,τα οποία έχουν διαφορετική πυκνότητα καιαγωγιμότητα.

•Η πυκνότητα καιη αγωγιμότητατους επηρεάζεταιεπίσης από :•Ημέρα καινύχτα.•Χειμώνακαλοκαίρι.•Ηλιακές κηλίδες,καταιγίδες.•Μαγνητικό πεδίοτης γης.

•Καθώς το Η/Κεισέρχεται στηνιονόσφαιρα η ακτίναδιάδοσης τουκυρτώνει (διαθλάται)και τελικά επιστέφειστην γη.

•Διαθλάτε όλο καιπερισσότερο άρακαλύπτει μικρότερηαπόσταση όσο αυξάνειη πυκνότητα ιονισμούή όσο αυξάνει τομήκος κύματος τουσήματος.

• Στα ανώτερα στρώματα της ιονόσφαιρας ανακλώνταιΗ/Κ υψηλότερων συχνοτήτων από ότι τα χαμηλάστρωματά.• Πολύ υψηλές συχνότητες δεν ανακλώνται αλλάδιαφεύγουν στο διάστημα.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

20

• Γνωρίζοντας την πυκνότηταιονισμού σε ένα στρώμα ορίζουμετην μέγιστη συχνότητα Η/Κ αυτήπου προσπίπτοντας κάθετα στοστρώμα το Η/Κ θα μπορέσει ναανακλαστεί.• Συχνότητα μεγαλύτερη από αυτήνπερνάει το στρώμα και δενανακλάτε σε αυτό.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

21

MUF (Maximum Usable Frequency)LUF (Lowest Usable Frequency)

• MUF είναι ή μέγιστη χρησιμοποιούμενησυχνότητα πέρα από την οποία δενμπορούμε να πετύχουμε ραδιοεπικοινωνίασε μικρότερη απόσταση.

• LUF είναι η ελάχιστη χρησιμοποιούμενησυχνότητα πέρα από την οποία το Η/Καπορροφάτε τελείως από την ιονόσφαιρα.• Άρα LUF<f<MUF.

•Αν η ελάχιστη οριακή απόστασηπέρα από την οποία έχουμε κάλυψημε ιονοσφαιρικό κύμα είναιμεγαλύτερη από την μέγιστηκάλυψη από το κύμα εδάφους τότευπάρχει μία ζώνη σιγής όπου δενφτάνει το Η/Κ.

•Αν η ελάχιστη οριακήαπόσταση της ιονοσφαιρικήςζεύξης είναι της ίδιας τάξηςμεγέθους με την απόστασηκάλυψης του κύματος εδάφουςτότε στην κεραία λήψης έχουμετο φαινόμενο των διαλείψεων(Fading).

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

23

4.3 Επίδραση της συχνότητας στηνδιάδοση4.3.1 Γενικά

• Για να μπορέσουμε να μελετήσουμεκαλύτερα την διάδοση των Η/Κ η οποίααλλάζει ανάλογα με την συχνότητα οιεπιστήμονες χώρισαν τις συχνότητεςσε διάφορες ζώνες.

27-40 GHzKa18-27 GHzK12-18 GHzKu8-12 GHzX4-8 GHzC2-4 GHzS1-2 GHzL

300-1000 MHzUHF30-300 MHzVHF (FM)

3-30 MHzHF300-3000 KHzMF (AM)

30-300 KHzLF

ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ

4.3.2 διάδοση των υπερμακρών (VLF, VeryLow Frequency) κυμάτων• Με συχνότητες F από 10 KHz έως 30 KHz.• Μήκη κύματος λ από 30Km έως 10 Km. Το μήκοςτης κεραιών είναι πολύ μεγάλο.• Ειδικές εφαρμογές ραδιοτηλεγραφίας μικρήςταχύτητας. Επικοινωνία με υποβρύχια.

• Το κύμα εδάφους έχει μικρές απώλειες και φτάνειέως τα 1000Km. Η επιδόσεις του είναι καλύτερεςπάνω από την θάλασσα και παρουσιάζει και κάποιαδιεισδυτικότητα στο νερό.• Έχουμε κάλυψη με ιονοσφαιρικό κύμα που ανακλάτεστα χαμηλά στρώματα άρα έχει και μικρότερηαπόσβεση.

4.3.3 διάδοση των μακρών (LF, LowFrequency) κυμάτων• Με συχνότητες F από 30 KHz έως 300 KHz.• Μήκη κύματος λ από 10Km έως 1 Km. Το μήκος τηςκεραιών είναι αρκετά μεγάλο και έχουν οριζόντιακατευθυντικότητα. Ο εξοπλισμός είναι μικρότερος,βολικότερος και φθηνότερος.• Στρατιωτικές εφαρμογές για επικοινωνία με πλοία.• Το κύμα εδάφους εξασθενεί περισσότερο καισυντομότερα όσο αυξάνετε η συχνότητα,παρουσιάζει περισσότερη προσαρμοστικότητα στηνμορφολογία του εδάφους.

• Το ιονοσφαιρικό κύμα έχει απώλειες καιπαρουσιάζει σημαντικές μεταβολές μεταξύ μέραςκαι νύχτας, την μέρα δεν είναι αξιόπιστες σεμεγάλες αποστάσεις.

4.3.4 διάδοση των μεσαίων (MF, MediumFrequency) κυμάτων• Με συχνότητες F από 300 KHz έως 3000 KHz.• Μήκη κύματος λ από 1Km έως 100 m. Το μήκος τηςκεραιών είναι μεγάλο και έχουν οριζόντιακατευθυντικότητα.

• AM 531 KHz – 1602 KHz.• AM (SSB) 1700 KHz – 3000 KHz στρατιωτικέςεφαρμογές.• Το κύμα εδάφους φτάνει έως μερικές εκατοντάδες

Km. Αποσβήνεται περισσότερο όσο η συχνότητα τουαυξάνεται και η αγωγιμότητα του εδάφους μικραίνει.• Η ζώνη που καλύπτεται από το κύμα εδάφουςονομάζεται πρώτη ζώνη κάλυψης.

4.3.4 διάδοση των μεσαίων (MF, MediumFrequency) κυμάτων

• Το Ιονοσφαιρικό κύμα την μέρα δεν υπάρχεικαθόλου λόγω πλήρους εξασθένησής του στην ζώνηD, εμφανίζεται την νύχτα και σχηματίζει τηνδεύτερη ζώνη κάλυψης.• Γι’ αυτό την νύχτα ο δέκτης μας λαμβάνειπερισσότερους σταθμούς από ότι την μέρα.• Τις απογευματινές και τις πρώτες βραδινές ώρεςέχουμε συμβολή των δύο κυμάτων καιπαρουσιάζονται διαλείψεις και παραμορφώσεις τουσήματος κυρίως στις μεσαίες συχνότητες και σεμεγάλες αποστάσεις.

4.3.5 διάδοση των βραχέων (HF, HighFrequency) κυμάτων• Με συχνότητες F από 3 MHz έως 30 MHz.• Μήκη κύματος λ από 100 m έως 10 m. Τα μήκηκύματος από 100 m έως 50m ονομάζονται κύματανύχτας και από 50 m έως 10 m κύματα ημέρας.

• Το κύμα εδάφους αποσβήνεται γρήγορα και δενέχει μεγάλη κάλυψη, με τις καλύτερες συνθήκεςακόμα και με μεγάλη ισχύς εκπομπής φτάνει σεμερικές δεκάδες χιλιόμετρα.• Χρησιμοποιείτε για ραδιοεπικοινωνία μεγάλωναποστάσεων, εμπορικές και στρατιωτικέςεφαρμογές, ραδιοτηλεφωνία για όλους (CB CitizenBand 27 MHz). Με διαμόρφωση AM, AM SSBsc &FM.

4.3.5 διάδοση των βραχέων (HF, HighFrequency) κυμάτων•Τοιονοσφαιρικόκύμα καλύπτειαποστάσειςχιλιάδωνχιλιομέτρωνγιατί γίνονταιδιαδοχικέςανακλάσεις απότην ιονόσφαιρακαι το έδαφος.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

31

4.3.6 διάδοση των υπερβραχέων (VHF,Very High Frequency) κυμάτων

• Με συχνότητες F από 30 MHz έως 300MHz.• Μήκη κύματος λ από 10 m έως 1 m.• Το κύμα εδάφους περιορίζεται σεαποστάσεις που υπάρχει οπτική επαφή τωνκεραιών, διευκολύνεται από τις διαθλάσειςπου γίνονται στα κατώτερα στρώματα τηςατμόσφαιρας, την τροπόσφαιρα.

4.3.6 διάδοση των υπερβραχέων (VHF,Very High Frequency) κυμάτωνΟι διαθλάσειςαυτές δημιουργούνελαφρά κύρτωσηστην ακτίναδιάδοσης καιεπιτρέπουν στοκύμα να φτάσει σεαπόστασημεγαλύτερη απόαυτή του οπτικούορίζοντα.

4.3.6 διάδοση των υπερβραχέων (VHF,Very High Frequency) κυμάτων• Η μέγιστη απόσταση κάλυψης ονομάζεταιΡαδιοηλεκτρικός Ορίζοντας του κύματοςεμπειρικά και με ακρίβεια υπολογίζεται από τηνσχέση :

)(*4120 21 hhD +=Όπου h1 και h2 ταύψη των κεραιών απότην επιφάνεια τηςθάλασσας σε μέτρα.

Οι κλιματολογικέςσυνθήκες επηρεάζουνάμεσα την διάδοση.

Ραδιοφωνία FM (88 MHz – 108 MHz),TV, ραδιοερασιτέχνες (142 – 144MHz), ραδιοτηλεφωνία.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

35

4.3.7 Διάδοση μικροκυμάτων

27-40 GHzKa18-27 GHzK12-18 GHzKu8-12 GHzX4-8 GHzC2-4 GHzS (microwave ovens)1-2 GHzL (κινητή τηλεφωνία)

300-1000 MHzUHF (TV)

• Με συχνότητες F πέραν των 300MHz και με μήκηκύματος λ μικρότερα του 1 m, χωρίζονται σε :

• Δεκατομετρικά 300 MHz – 3 GHz.• Εκατοστομετρικά 3 GHz – 30 GHz.• Χιλιοστομετρικά 30 GHz – 300 GHz.• Η συνθήκες διάδοσης είναι ίδιες με των υπερβραχέων.• Μικρές κεραίες, πολύ πιο κατευθυντικές και με μικρήισχύς στους πομπούς.

• Διαμορφώσεις μεγάλου εύρους με τεράστιο όγκοπληροφοριών.

• Διαπερνούν τα στρωματά της ιονόσφαιρας.• TV, κινητή και ασύρματη τηλεφωνία, ασύρματο δίκτυοΗ/Υ, δορυφορικές επικοινωνίες.

4.3.7 Διάδοση μικροκυμάτων

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

39

4.4 Τύποι Ραδιοζεύξεων4.4.1 Εφαρμογές Ραδιοφωνίας

• Στο ραδιόφωνο το σήμα απευθύνεται σε πολλούς δέκτεςοι οποίοι ως προς το σύστημα εκπομπής έχουν τυχαίαθέση.

• Μεγάλη ισχύς εκπομπής = μεγάλη εμβέλεια, κάλυψηχώρου σφαιρική.

• Στην FM απαιτείται οπτική επαφή των κεραιών, γι’ αυτόκαι η κεραία εκπομπής τοποθετείτε σε υψόμετρο. (βουνό,λόφος κ.λ.π.). Το ίδιο και για την TV.

• Εάν το studio δεν βρίσκεται στον ίδιο χώρο με τον πομπότότε το σήμα στέλνετε στον πομπό με μικροκυματικήκατευθυντική ραδιοζεύξη.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

41

4.4.2 Εφαρμογές Ραδιοτηλεφωνίας• Επικοινωνία μεταξύ συγκεκριμένων ανταποκριτών στηνζώνη VHF, UHF.

• Κάθε ανταποκριτής συμμετέχει σε κάποιο δίκτυοραδιοτηλεφωνίας με δική του συσκευή πομποδέκτη και μεμία μικρή κεραία που χρησιμοποιείται και για εκπομπή καιγια λήψη.

• Δεν έχουμε το δικαίωμα να χρησιμοποιήσουμε μεγάλη ισχύεκπομπής, διότι στον ίδιο χώρο υπάρχουν και άλλαραδιοδίκτυα.

• Οι κανόνες χρήσης των συχνοτήτων και των πομπών είναιπολύ αυστηροί.

• Διαθέσιμη ζώνη 25 KHz ανά πομπό και ισχύς πομπούπερίπου 25 Watt.

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

43

• Απλή (Simplex).• Όταν εκπέμπει ο ένας ό άλλος λαμβάνει.• Χρησιμοποιούν την ίδια φέρουσασυχνότητα εκπομπής και λήψης.

4.4.2 Εφαρμογές Ραδιοτηλεφωνίας

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

44

• Πλήρως αμφίδρομη (Full Duplex).• Εκπέμπουν και λαμβάνουν στον πομποδέκτη τουςταυτόχρονα.• Χρησιμοποιούνται δύο φέρουσες συχνότητες. Ησυχνότητα εκπομπής του ενός είναι η συχνότηταλήψης του άλλου.

4.4.2 Εφαρμογές Ραδιοτηλεφωνίας

• Ημιαμφίδρομη ζεύξη μεαναμεταδότη (SemiDuplex).• Για να αυξήσουμε τηνεμβέλεια του συστήματοςραδιοτηλεφωνίας και ναδημιουργήσουμε μεγάλοραδιοορίζοντα,χρησιμοποιείταιαναμεταδότης πουτοποθετείτε σε υψηλόσημείο.

4.4.2 Εφαρμογές Ραδιοτηλεφωνίας

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

46

• Ο ένας χρήστηςεπικοινωνεί με τονάλλον μέσο τουαναμεταδότη.• Χρησιμοποιούνταιδύο φέρουσεςσυχνότητες.

4.4.2 Εφαρμογές Ραδιοτηλεφωνίας

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

47

4.4.3 Μικροκυματικές ραδιοζεύξεις• Απαραίτητη η οπτική επαφή, μεγάληκατευθυντικότητα, περιορισμένηεμβέλεια.• Γι’ αυτό χρησιμοποιείται η τεχνική τηςπολλαπλής αναμετάδοσης του σήματος(Radio Link).• Σημείο προς σημείο (Point to Point),πολλαπλών σημείων (Point tomultipoint).

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

49

4.4.4 Δορυφορικές ζεύξεις• Είναι μικροκυματικές ζεύξεις σημείου προςσημείο (Point to Point) ή πολλαπλών σημείων(Point to multipoint). Ο αναμεταδότης είναι οδορυφόρος.

• Ανερχόμενη συχνότητα (Up Link Frequency)είναι η συχνότητα εκπομπής εδάφους προςδορυφόρο.

• Κατερχόμενη συχνότητα (Down LinkFrequency) είναι η συχνότητα εκπομπής τουδορυφόρου προς το έδαφος.

• Λόγω χρήσηςκατευθυντικώνκατοπτρικώνκεραιών(παραβολικέςκεραίες) ηαπαιτούμενη ισχύςείναι γενικά μικρή,μερικά Watt.

4.4.4 Δορυφορικές ζεύξεις

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

54

• Για να μεταδοθούνπολλά σήματαχρησιμοποιείτε ητεχνική τηςπολυπλεξίας καιστους σταθμούςεδάφους αλλά καιστουςδορυφόρους.

4.4.4 Δορυφορικές ζεύξεις

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

55

• Οι δορυφόροιδιακρίνονταιανάλογα με τούψος στο οποίοτοποθετούνταισε υψηλής(ΜΕΟ) καιχαμηλής τροχιάς(LEO).

4.4.4 Δορυφορικές ζεύξεις

• Οι δορυφόροι των οποίων η κίνηση είναι σύγχρονημε την κίνηση της γης ονομάζονται γεωστατικοί. Ητροχιά τους είναι πάνω από τον ισημερινό σε ύψος36.000 km και φαίνονται ακίνητοι απόοποιοδήποτε σημείο της γης.

4.4.4 Δορυφορικές ζεύξεις

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

58

4.5 Γραμμές μεταφοράς.Ομοαξονικό καλώδιο• Το καλώδιο που χρησιμοποιούμε για ναμεταφέρουμε το διαμορφωμένο σήμα προς τηνκεραία το ονομάζουμε γραμμή μεταφοράς.• Τα καλώδια στις χαμηλές συχνότητεςσυμπεριφέρνονται ως ωμικές αντιστάσεις καιισχύει ο νόμος του Ωμ.• Τα καλώδια στις υψηλές συχνότητες δεν έχουνμόνο την ωμική αντίσταση αλλά και μία άλληαντίσταση την χαρακτηριστική.

• Και οι δύο μαζί μας δίνουν την Σύνθετη.

4.5 Γιατί θα πρέπει να γνωρίζουμε την σύνθετηαντίσταση του καλωδίου ;• Για να έχουμε την μέγιστη μεταφορά ισχύος απότον ενισχυτή (πομπό) προς την κεραία θα πρέπει :

•Η σύνθετη αντίσταση εξόδουτου ενισχυτή να είναι ίση με τηνσύνθετη αντίσταση της γραμμής

μεταφοράς (καλώδιο).

•Η σύνθετη αντίσταση της γραμμήςμεταφοράς (καλώδιο) να είναι ίση μετην σύνθετη αντίσταση της κεραίας.

ΘεώρημαΜέγιστηςΜεταφοράςΙσχύος

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

60

• Σε ακόμα υψηλότερες συχνότητεςεμφανίζονται και άλλα φαινόμενα όπως τοεπιδερμικό φαινόμενο στο όποιο το ρεύμαστον αγωγό διατρέχει μόνο την εξωτερικήεπιφάνεια του αγωγού.

4.5 Γραμμές μεταφοράς.Ομοαξονικό καλώδιο

• Αποδεικνύεται ότι το καλώδιο μπορούμε να τοαναπαραστήσουμε ως ένα ισοδύναμο κύκλωμα μεαντιστάσεις R, πηνία L, και πυκνωτές C. Οι τιμέςτων στοιχείων αυτών που δίνονται ανά μονάδαμήκους του καλωδίου εξαρτώνται από τον τρόποκατασκευής του καλωδίου και τα γεωμετρικάχαρακτηριστικά του.

4.5 Γραμμές μεταφοράς. Ομοαξονικό καλώδιο

4.5 Γραμμές μεταφοράς. Ομοαξονικό καλώδιο•Οι αντιστάσεις R είναι υπεύθυνες για τηνεξασθένιση του σήματος στην γραμμή καιμετριέται σε dB/km.

•Ο συνδυασμός του πηνίου με τον πυκνωτήσχηματίζει χαμηλοδιαβατό φίλτρο, έτσι στηνγραμμή μεταφοράς υπάρχουν μια σειρά από LPFτα οποία περιορίζουν την ζώνη διέλευσης τηςγραμμής.

• Άρα θα πρέπει ανάλογα με το σήμα και τιςσυχνότητες που θα δουλέψουμε ναδιαλέξουμε και το ανάλογο καλώδιο.

4.5 Γραμμές μεταφοράς. Ομοαξονικό καλώδιο

4.5 Γραμμές μεταφοράς. Συμμετρικό καλώδιο

Χαρακτηριστικήαντίστασηπερίπου 300 Ω

Συμμετρικός ενισχυτής ισχύοςΔιπλός μετασχηματιστής

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

68

4.6 Οπτικές ζεύξεις.Οπτική ίνα

• Στις οπτικές επικοινωνίες η πληροφορίααφού κωδικοποιηθεί, μεταδίδεται μεμέσο μετάδοσης το υπέρυθρό ή ορατόφως (Laser).• Το φως παγιδεύεται σε ειδικό γυάλινοκαλώδιο (κυματοδηγό) την οπτική ίνα καιδιαδίδεται σ’ αυτό μέσω διαδοχικώνανακλάσεων.

Κεντρικός γυάλινος ήπλαστικός κύλινδροςμε δείκτη διάθλασης

n1

Γυάλινος κύλινδρος(Περίβλημα) με

δείκτη διάθλασης n2

Μόνωση

Για να γίνει διάδοση θαπρέπει να ισχύει n2 < n1

Για να παγιδευτεί το φως μέσα στην ίνα θα πρέπει ναεισέλθει με μία γωνία μικρότερη από την οριακή

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

73

Πλεονεκτήματα• Μικρή απόσβεση του σήματος (db/km).• Μεγάλη ζώνη διέλευσης (εκατοντάδες

MHz)• Ηλεκτρική και ηλεκτρομαγνητικήπροστασία = Μεγάλη αντοχή στουςθορύβους και τις παρεμβολές.• Ασφάλεια, προστασία του σήματος απόυποκλοπές.

Recommended