Digitální spojovací systémy

- žíla – izolovaný vodič:

a)

b)

c) u dálkových kabelů

- kordel – kalibrovaný spirálovitě vinutý provázek (umělé vlákno), který vymezuje izolační

vzduchovou mezeru

- kabelový prvek – vzniká stočením několika žil

1. pár – vzniká stočením dvou vodičů

2. křížová čtyřka – vzniká stočením čtyř vodičů

3. DM čtyřka – vzniká stočením dvou párů

- použití:

1. signální kabely:

• k přenosu signalizace, pro telemetrii nebo dálkové ovládání

• přípustné provozní napětí 360 V mezi žilami

• Ø žil 0,1 ÷ 1,2 mm

• izolace – guma, plast, papír

• prvky – samostatné žíly, páry, čtyřky

2. místní TLF kabely:

• přenos hovorových signálů tvořeny páry nebo čtyřkami stočenými do vrstev, páry stočenými do skupin

• izolace – papír, plast

• počet žil v kabelu: 2 ÷ 2400

3. dálkové TLF kabely:

• pro nf provoz (DM čtyřky)

• pro vf provoz (x čtyřky)

• analogový provoz do 250 kHz (papír – vzduch)

• analogový provoz do 550 kHz (styroflex – vzduch)

• závislost α a β na frekvenci

KOAXIÁLNÍ KABELY

-souosost je zajištěna: 1. středícími izolačními disky

2. balónkovou izolací

DIELEKTRIKUM – VZDUCHOVÁ MEZERA

- typy koaxiálních párů (v telekomunikacích):

• malý koaxiální pár D / d = 4,4 / 1,2 mm

• střední koaxiální pár D / d = 9,5 / 2,6 mm

- minimální měrný útlum pro Cu vodiče a vzduchové dielektrikum je D / d = 3,6

VF KOAXIÁLNÍ KABEL (v lokálních sítích datové signály)

• středový vodič – plný Cu vodič nebo častěji měděné lanko

• vnější vodič – jednoduché nebo dvojité opletení

• souosost – plná nebo pěnová polyethylenová izolace

• vlnová impedance – 75 Ω, 50 Ω

• měrná kapacita – 100 pF, 67 pF, 53 pF

Výhody použití optických spojů:

1. Velká šířka přenášeného pásma.

2. Úplná elektrická izolace (vylučuje nebezpečí elektrického zkratu).

3. Imunita vůči elektrostatickému a elektromagnetickému rušení.

4. Není nebezpečí jiskření a ohně.

Optická vlákna

• šíření světla v optickém vlákně:

obr.12.1. Šíření světla v optickém vlákně.

1. Vlákna se skokovou změnou indexu lomu:

Světlo se jimi šíří úplným odrazem. V praxi se užívají vlákna, která obsahují jádro a vnější plášť ze skel s různým indexem lomu

1. jednovidová vlákna – mají velmi malý průřez jádra → pouze jeden vstupní úhel → může se jimi šířit pouze jeden vid

2. mnohovidová vlákna – mají velký průřez jádra → světlo může vstupovat do vlákna pod různými úhly → šíří se jimi více vidů.

1. Vlákna s plynulou změnou indexu lomu (gradientní):

Mají po celém průřezu proměnný index lomu, světlo se jimi šíří postupným ohybem.

obr.12.2. Změna indexu lomu.

obr.12.3. Vrstvový model jádra optického gradientního vlákna.

obr.12.4. Charakteristiky mnohovidových vláken.

• disperze (rozptyl):

1. Vidová disperze – různé vidy se šíří vláknem po rozdílné dráze stejnou rychlostí → na konec vlákna dorazí v různou dobu → způsobí deformaci tvaru pulsů → snížení rychlosti přenosu dat. Omezení vidové disperze – použitím jednovidového vlákna nebo vlákna gradientního.

2. Chromatická (spektrální) disperze – pro světla s různou vlnovou délkou má daná látka rozdílný index lomu → různé vlnové délky světla se šíří týmž prostředím různou rychlostí → na konec vlákna dorazí v různou dobu → způsobí deformaci tvaru pulsů → snížení rychlosti přenosu dat. Omezení chromatické disperze – použitím monochromatického světla (světla s co nejužším spektrem).