Выравнивание уровней ахч усилительных участков магистральных линий в скт.

Для выравнивания АХЧ усилительных участков применяются эквалайзеры, которые подобно аттенюатору уменьшают напряжение сигналов, но в отличии от аттенюаторов величина ослабления зависит от частоты.

На рис. 3.6 показаны характеристики затухания кабеля длиной 600 м и эквалайзеры в полосе частот от 50 МГц до 900МГц.

Для упрощения частотная характеристика кабеля изображена линейной. Ниже показаны результаты влияния кабеля на спектр передачи сигналов в отсутствии эквалайзера и результат действия эквалайзера. Первоначальный спектр передачи, подаваемый в кабель, является «ровным», т.е. амплитуды всех передаваемых несущих в полосе передачи от 50 МГц до 900 МГц одинаковы. В центре нижнего ряда рисунка показан спектр передачи на выходе участка кабеля. Здесь амплитуда сигнала на частоте 50 МГц много выше, чем амплитуда сигнала на частоте 900 МГц, а амплитуды сигналов промежуточных частот уменьшаются пропорционально частоте.

 

Рис. 3.6. Выравнивание частотной характеристики

 

Параметры эквалайзера подобраны таким образом, что его АЧХ является обратной по отношению к АЧХ отрезка кабеля, в результате чего сложение частотных характеристик кабеля и эквалайзера даёт выровненную частотную характеристику. Паспортные характеристики, проходящие через систему кабель-эквалайзер с выровненной частотной характеристикой, будут иметь одну и ту же амплитуду. Как на входе, так и на выходе комбинации кабель-эквалайзер спектры передачи являются выровненными. В результате получен требуемы эффект. Уровни сигнала были искажены пропорционально характеристике затухания кабеля, а с помощью эквалайзера они были востановлены в исходном соотношении, т.е. было достигнуто равенство уровней всех сигналов в спектре передачи. Хотя после эквалайзера спектр передачи снова становится ровным, его амплитуда уменьшается, поскольку эквалайзер является пассивным прибором. На каждом кабельном участке устанавливается свой эквалайзер, который будет компенсировать индивидуальный наклон характеристик именно этого кабельного участка.

Несмотря на то, что на рис. 3.6 АЧХ кабеля изображена линейно, в действительно она имеет существенную нелинейность. Следовательно, АЧХ эквалайзер также должна зависеть от частоты и иметь такую же степень нелинейности, но являться зеркальным отображением АЧХ кабеля относительно горизонтальной оси. Такая частотная зависимость легко достигается путем включения в схему эквалайзера, наряду с обычными резистивными сопротивлениями, индуктивных и емкостных цепей, сопротивление которых зависит от частоты. Степень нелинейности характеристики регулируется подбором параметров RLC-цепей (номиналов емкостей, индуктивностей и сопротивлений). Простейшая схема частотно-зависимого эквалайзера и вид его АЧХ показаны на рис3.7. Эквалайзер, как и любой другой прибор, не должен нарушать условия согласования в кабельной сети, поэтому его схеме входное сопротивление не зависит от частоты.

Между компенсацией потерь с помощью усилителя с регулировкой усиления и компенсацией потерь с помощью эквалайзера есть очевидное различие. На первый взгляд усилитель и эквалайзер действует аналогично – компенсируют потери внутри предшествующего ему кабельного участка. Наклон характеристики кабельного участка выравнивается в обоих случаях, но усилитель восстанавливает амплитуды сигналов до прежнего значения, а эквалайзер нет. Иначе говоря, кабельный участок, состоящий из коаксиального кабеля и усилителя, имеет единичной усиление, а усиление кабельного участка, включающего кабель и эквалайзер, оказывается меньше единицы.

 

Рис. 3.7. Схема и АХЧ эквалайзера

 

На рис 3.8. показан участок кабеля длиной 300 м и обозначены уровни сигналов для обеих частот 50 МГц и 900 МГц. В этом примере входные уровни сигналов равны + 40 дБмВ, на входе усилительного устройства разности уровней сигналов 50 МГц и 900мгц. В составляет 7,7 дБ. Во всех точках сетей. Следовательно, необходимо установить здесь эквалайзер, который будет вносить ту же величину потерь в сигнал частоты 50 МГц с более высоким уровнем, учитывая, что сигнал частоты 900 МГц тоже будет испытывать некоторые незначительные потери. На выходе эквалайзера эти сигналы имеют примерно одни и ту же амплитуду (на входе усилителя различие уровней составляет только одну десятую децибела).

 

Рис. 3.8. Участок с выравниванием на выходе