Статьи

К списку статей

Пара вопросов об использовании витой пары

Влияние внешних помех на симметричную линию передачи
Очень часто вызывает сомнения или объявляются голословными утверждения о минимальности влияния внешних помех на симметричную линию передачи. Давайте разберемся. Для удобного восприятия картины, представлен упрощенный эквивалент витой пары - симметричной линии передачи. Формулы цепей составлены в соответствии со вторым законом Кирхгофа.
Идеальный вариант - внешние помехи отсутствуют.
Внешние помехи отсутствуют
Здесь Zk - приведенное сопротивление несущей жилы одного провода витой пары
Тогда
ec=ic*(Ro+Zk+Ri+Ri+Zk + Ro)
uo=ic*2*Ri=ecc-ic*2*(Ro+Zk)
Напряжение uo на нагрузке 2*Ri пропорционально току источника сигнала ic.
Общий случай - внешний источник помехи
Внешний источник помехи
Здесь Zk - приведенное сопротивление несущей жилы одного провода витой пары, en - внешний источник помехи, ink - наведенные токи
Тогда
ec=(ic+ink-ink)*(Ro+Zk+Ri+Ri+Zk+ Ro)
uo=ic*2*Ri+(ink-ink)*2Ri= ec-(ic+ink-ink)*2*(Ro+Zk)
Следовательно, приведенное напряжение помехи
un=(ink-ink)*2*Ri Внешняя помеха en наводит в каждом проводе витой пары одинаковые токи ink.
Приведенное напряжение дифференциальной помехи un пропорционально разности наводимых токов ink- ink и соответственно стремиться к нулю при равенстве наводимых токов ink. Необходимо заметить, что равенство наводимых токов зависит от качества кабеля, в частности от равномерности скрутки (симметричности) витой пары.
Далее рассмотрим частные случаи.
Помеха образованная магнитной связью (с замкнутыми контурами) или электромагнитной связью (с проводами, работающими как антенна).
Помеха образованная магнитной связью
После преобразования
Качество кабеля
Как мы видим, после преобразования получен тот же результат.
Напряжение на нагрузке (Ri1+Ri2)
uo=ic*(Ri1+Ri2)+(ip1-ip2)* (Ri1+Ri2).
В этом случае приведенное напряжение дифференциальной помехи un=(ip1-ip2)* (Ri1+Ri2).
Равенство наводимых токов ip1, ip2 зависит от качества кабеля, в частности от равномерности скрутки витой пары.
Помеха образованная электростатической связью (емкостная связь, наиболее серьезна для точек с большим полным сопротивлением). Токи образованные этой помехой очень малы, так как выходное сопротивление источника сигнала и входное сопротивление приемника обязаны иметь крайне малое значение. Приведенное дифференциальное напряжение помехи на нагрузке, как и в предыдущем случае, зависит от качества кабеля. Если по какой то причине присутствует заземление не только на приемной стороне, но и у источника - то имеем земляную помеху (напряжения, наведенные от сети, гармоники частоты сети, радиочастотные сигналы, разные всплески и прочий "мусор").
Как и в предыдущих вариантах, подавление дифференциальной помехи зависит от качества кабеля. Подавление же приведенной синфазной помехи - работа принимающей части оборудования для передачи видеосигнала по витой паре.
Электромагнитная связь
Отметим, что применение кабеля "витая пара" с экраном, позволяет снизить наводимый ток ink, что в свою очередь способствует уменьшению разности ink-ink. При этом экран кабеля не является сигнальным.
Для сравнения приведу те же самые выкладки применительно к коаксиальному кабелю.
Идеальный вариант - внешние помехи отсутствуют
Внешние помехи отсутствуют
Здесь Zа - приведенное сопротивление центральной несущей жилы кабеля, Zэ - приведенное сопротивление экрана кабеля,
Тогда:
ec=ic*(Ro+Zа+Ri+Zэ)
uo=ic*Ri=ec-ic*(Ro+Zа+ Zэ) Напряжение uo на нагрузке Ri пропорционально току источника сигнала ic.
Сопротивление экрана кабеля
Общий случай - внешний источник помехи
Здесь Zа - приведенное сопротивление центральной несущей жилы кабеля, Zэ - приведенное сопротивление экрана кабеля,
Тогда:
ec=(ic+ina-inэ)*(Ro+Za+Ri+Zэ)
uo=(ic+ina-inэ)* (Ro+Za+Zэ) Следовательно, приведенное напряжение помехи un=(ina-inэ)*Ri
Внешняя помеха en наводит в кабеле токи ina и inэ. Ток inэ наводится на экранную оплетку кабеля. Ток ina наводится на центральный провод кабеля, он очень мал в сравнении с током inэ и тем меньше, чем выше качество экранной оплетки. Приведенное напряжение помехи un на нагрузке Ri пропорционально наведенному току inэ, так как inэ >> ina.
Различия совершенно очевидны, так как они основаны на физических свойствах среды передачи - симметричной линии.
Взаимное влияние между соседними парами при групповой передаче полезного сигнала в одном кабеле
Очень часто потребителя интересует возможность групповой передачи видеосигнала в одном кабеле, в частности такие вопросы как взаимное влияние соседних несущих пар и возможность встречной передачи видеосигналов в одном кабеле. В кабелях на основе витой пары передача информации происходит по двухпроводным цепям, расположенным рядом под общей оболочкой. Электромагнитные поля соседних цепей естественно оказывают воздействие друг на друга, что приводит к искажениям полезного сигнала и ухудшению качества связи.
Витая пара, помехи
Количественно этот параметр оценивают при помощи переходного затухания. Переходное затухание подразделяется на 2 основные величины - переходное затухание на измеренное на ближнем конце, то есть со стороны передатчика (NEXT-Near-End-Crosstalk) и переходное затухание на измеренное на ближнем конце (FEXT-Far-End-Crosstalk) линии.
Для вычисления NEXT используется отношение излученной мощности к мощности, пришедшей вследствие наведенных токов на тот же конец кабеля, на котором расположен источник полезного сигнала (передатчик):
Переходное затухание, где NEXT - переходное затухание на ближнем конце, дБ. P10 - мощность, излученная источником, P20 - мощность, пришедшая к ближнему от источника концу подверженной влиянию линии.
Переходное затухание на дальнем конце, где FEXT - переходное затухание на дальнем конце, дБ. P10 - мощность, излученная источником, P21 - мощность, пришедшая к дальнему от источника концу подверженной влиянию линии.
Зависимости NEXT и FEXT от длины линии показаны на следующем графике:
Затухание полезного сигнала Передача видеосигналов
Видеосигнал высокого разрешения
Как видим из графика, NEXT (переходное затухание, измеренное на ближнем конце кабеля) снижается с ростом линии, приходя к некоему стабильному значению. Это связано с тем, что влияющие токи уменьшаются по амплитуде по длине кабеля, и, следовательно, их вклад в общую картину наводок становится меньше и меньше, и значение NEXT стабилизируется.
Иная картина наблюдается с FEXT(переходное затухание, измеренное на дальнем конце кабеля), где имеется явно выраженный минимум переходного затухания. Переходное затухание NEXT имеет более выраженный характер, поэтому его величина приводится в технических характеристиках кабеля (например: кабель UTP и FTP категории 5 имеет NEXT=62дБ на частоте 1 МГц).
В отличие от затухания полезного сигнала, большее значение переходного затухания соответствует лучшей помехозащищенности, то есть более качественному кабелю. Из выше изложенного следует, что взаимное влияние между соседними витыми парами при сонаправленной передаче уменьшается с ростом длины линии. При встречной же передаче видеосигналов (особенно высокого разрешения) на большое расстояние переходное затухание NEXT создает проблемы, поэтому мы не рекомендуем встречные видеосигналы передавать в одном кабеле. В этом случае все выкладки так же основываются только на свойствах среды передачи.

К. Смарагдин, ООО "Инфотех"
"Алгоритм Безопасности" № 4, 2005 год.



Аналоговые видеокамеры

Внешний вид AD-21V12I Внешний вид AD-21V12I
Купольная аналоговая видеокамера
- 1/3" Pixel plus 1099 - 800ТВЛ - 2.8-12 мм - ИК- 30 м
Нет в наличии

Добавить к сравнению


Производитель Axycam
Внешний вид AS3-23Z30I Внешний вид AS3-23Z30I
Поворотная (PTZ) аналоговая видеокамера
- 1/3" Sony Effio-Eм
- ОZOOM 30X
- 700 ТВЛ
- ИК 100-120 м
Нет в наличии

Добавить к сравнению


Производитель Axycam
Внешний вид ENS-401Z12 Внешний вид ENS-401Z12
Уличная поворотная камера Sony Effio-P 960Н, 700(цвет)/750(чб) ТВЛ (0.001 люкс) 3.8 - 45.6 мм трансфокатор с АРД и АФ Зум: оптический x12, цифровой х32, WDR, DNR, Sens-up, AGC, 127 предустановок, Д/Н Тревовожные вх./вых -40...+50°С (IP-66), DC12V ( Потребление 12W, при включенном обогреве 22W)
18 000

Производитель Expert
Внешний вид ET-301B3.6 Внешний вид ET-301B3.6
Корпусная камера
Нет в наличии

Добавить к сравнению


Производитель Expert
Внешний вид EB-71V12S Внешний вид EB-71V12S
- 1/2,9" 2.43 Mp Sony CMOS - 1080 (1920x1080) @ 30fps - Вариообъектив 2.8-12 мм
Нет в наличии

Добавить к сравнению


Производитель Expert
Внешний вид EX-451 Внешний вид EX-451
1/3" Panasonic CCD, 750 Твл, 0.006 Lux (Sens-Up Off), день/ночь, AWB (автоматический баланс белого), BLC, AGC, DNR, ELC, WDR, питание 12в / 150mA, -10…+50°С Поставляется без объектива
9 316

Производитель Expert
Найдено товаров: 6

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ