73
ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΚΕΦ ΚΕΦ 4

Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

  • Upload
    -

  • View
    829

  • Download
    6

Embed Size (px)

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

Page 1: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

ΤΕΧΝΙΚΕΣΜΕΤΑΔΟΣΗΣΤΕΧΝΙΚΕΣΤΕΧΝΙΚΕΣΜΕΤΑΔΟΣΗΣΜΕΤΑΔΟΣΗΣ

ΚΕΦΚΕΦ 44

Page 2: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

• 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.

Page 3: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 4: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 5: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 6: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 7: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 8: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 9: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 10: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 11: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 12: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 13: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 14: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 15: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 16: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 17: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 18: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

•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.

Page 19: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 20: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 21: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 22: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

•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).

Page 23: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 24: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 25: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 26: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 27: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 28: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 29: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 30: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 31: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 32: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 33: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 34: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 35: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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)

Page 36: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

• 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

Page 37: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 38: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 39: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 40: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 41: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 42: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 43: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 44: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 45: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

4.4.2 Εφαρμογές Ραδιοτηλεφωνίας

Page 46: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

46

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

4.4.2 Εφαρμογές Ραδιοτηλεφωνίας

Page 47: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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).

Page 48: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 49: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 50: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 51: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 52: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 53: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

4.4.4 Δορυφορικές ζεύξεις

Page 54: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

54

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

4.4.4 Δορυφορικές ζεύξεις

Page 55: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

1/11/2009 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ1708

55

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

4.4.4 Δορυφορικές ζεύξεις

Page 56: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

• 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

Page 57: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 58: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 59: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 60: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 61: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

• 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

Page 62: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 63: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

4.5 Γραμμές μεταφοράς. Ομοαξονικό καλώδιο

Page 64: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 65: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 66: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 67: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

4.5 Γραμμές μεταφοράς. Συμμετρικό καλώδιο

Χαρακτηριστικήαντίστασηπερίπου 300 Ω

Συμμετρικός ενισχυτής ισχύοςΔιπλός μετασχηματιστής

Page 68: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.

Page 69: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

Κεντρικός γυάλινος ήπλαστικός κύλινδροςμε δείκτη διάθλασης

n1

Γυάλινος κύλινδρος(Περίβλημα) με

δείκτη διάθλασης n2

Μόνωση

Page 70: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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

Page 71: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 72: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4
Page 73: Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες κεφ. 4

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.