Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

Tiché spínání ...

Zásadní otázka: Jak doma spínat velký výkon potichu? Málokdo chce ve svém ...

OBO: Vkládací ...

Vkládací lišty jsou samozřejmostí. V případě instalačních ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Důvěryhodnost média
Které čtyři možnosti v přenosu informací označíte za důvěryhodnější?
Hlasu ze záznamu
Hlasu přímého přenosu
Videozáznamům
Živým videopřenosům
Zprávám z doslechu
Osobnímu kontaktu
Textu odborných tiskovin a webu
Fotografie časopisu a novin

[ Výsledky | Hlasování ]
Hlasů : 977
Bazar
Osobní nástroje

Principy vícenásobného využití přenosových tras


Document Actions
Článek
V praxi často řešíme problém, jak současně přenést více analogových či digitálních informací současně po jednom vedení, které máme k dispozici. Nejčastěji je tento problém spojen s přenosem telefonních, datových a televizních signálů. Jak najít správné řešení?
Radek Kaisler, ze dne: 7.11.2002
reklama

Máme-li k dispozici předem dané metalické či optické (ale i vzdušné bezdrátové) vedení, po kterém potřebujeme přenést několik signálů současně, musíme zvolit jednu z metod tzv. multiplexu.

V praxi je jich využíváno celá řada, popišme si vlastnosti, výhody a nevýhody nejčastěji používaných.

  

 

 

 

Obvodový multiplex

 

S obvodovým multiplexem se dnes setkáme jen vyjímečně. Přesto byl minulých desetiletích hojně využíván.

Jeho možnosti byly omezeny pouze na přenos nízkofrekvenčních přenosových prostředků, tedy pro telefonní rozvody.

 

Využití spočívalo tzv. sdružení (fantomních) okruhů po metalickém vedení. 

Za pomoci transformátorů bylo možné po dvojici dvoupárových vedení přenášet tři telefonní signály. 

 

Princip ukazuje obrázek 1., klikni zde.

 

Dva okruhy přímo využívají dvě kmenové vedení. za pomoci vyvedených středů transformátorů připojíme sdružený okruh. proud z každého vodiče sdruženého okruhu se rovnoměrně rozdělí do obou vodičů páru kmenového vedení a neovlivní signál kmenového vedení. Podmínkou je přesná symetrie obou polovin vinutí transformátorů s vyvedeným středem.

Využitím středů transformátorů fantomních okruhů lze obdobně vytvořit ještě tzv. superfantomní okruh.  Po čtyřech párech vedení se tak mohlo přenášet sedm nezávislých nízkofrekvenčních signálů.

 

 

Frekvenční multiplex

 

Frekvenční dělení (třídění) přenosové cesty využívá skutečnosti, že máme obvykle k dispozici šiřší pásmo kmitočtů než obsadíme přenášeným signálem. V zahraniční literatuře je používán termín FDM, což značí zkratku výrazu Frequenci Division Multiplex.

 

Přesuneme-li přenášené signály daného kmitočtového pásma do vyšší kmitočtové polohy a vedle nich umístíme další takové signály posunuté o jiný kmitočet, dokážeme přenosovou cestu několikanásobně využít.

 

Princip ukazuje obrázek 2., klikni zde.

 

Kanály v základním pásmu posuneme o hodnotu kmitočtu F (1-3) do nové frekvenční polohy. Rozestupy kmitočtů (kmitočtový rastr) musí zaručit, aby se sousední kanály nepřekrývaly. Navíc je nutné ponechat určitou rezervu.

 

Každý posunutý kanál má tzv. nosný kmitočet na který je základní signál namodulován.

K přenosu se využívá několik druhů modulace, mezi nejčastěji využívané při frekvenčním multiplexu řadíme amplitudovou a frekvenční.

 

Zjednodušeně by se dalo říci:

Signál namodulovaný na nosný kmitočet amplitudovou modulací má amplitudu proměnnou dle svého základního průběhu.

Signál modulovaný frekvenční modulací přičítá (a odečítá) kmitočet svého základního průběhu k nosnému kmitočtu.

Obecně platí pravidlo, že nosný kmitočet musí být minimálně desetkrát větší než největší obsažený kmitočet modulovaného signálu, který chceme přenášet.

 

Nejlepším příkladem frekvenčního multiplexu je šíření televizních a rozhlasových signálů bezdrátovou cestou nebo po metalickém vedení.

Pro šíření televizních signálů od pozemních vysílačů je využívána amplitudová modulace pro obrazový signál a frekvenční pro zvukový signál. Rozhlasové signály od pozemních vysílačů jsou v pásmu dlouhých a středních vln modulovány amplitudově, v pásmu velmi krátkých vln frekvenčně. Do těchto signálů je dále kódováno několik digitálních signálů (např VPS, atd.)

Podrobný rozbor amplitudové a frekvenční modulace je nad rámec tohoto příspěvku a bude mu věnován samostatný příspěvek.

 

 

 

Časový multiplex

 

V zahraniční literatuře je používán termín TDM, což značí zkratku výrazu Time Division Multiplex.

Jednotlivým kanálům, tvořeným základními signály přiřazujeme na společné přenosové cestě (po metalickém nebo optickém vedení) vymezený časový úsek a ostatní časové úseky využivají další kanály.

 

Princip ukazuje obrázek 3., klikni zde.

 

Časové dělení je realizováno je přepínači A a B, pracujícími synchronně v obou koncových zařízeních. Časové sdružování provádí multiplexor (MX) a po přenosu signál opět rozděluje do jednotlivých kanálů demultiplexor (DMX).

 

Abychom využily časového multiplexu bez neúnosného zkreslení přenášeného signálu je nutné přenášet digitální signál.

 

Moderní digitální systémy (telekomunikační i další) využívají pulzní kódovou modulaci (PCM) k digitalizaci analogového signálu a kombinují ji s principem časového dělení ke sdružování signálů pro efektivní využití přenosových cest.

 

Princip pulzní kódové modulace PCM je podrobně popsán v tomto příspěvku.

 

 

Vlnový multiplex

 

Vlnový multiplex je možné využít pouze při přenosu signálů po optickém vedení. Je založen na vysílání optického záření na několika různých vlnových délkách po témže optickém vlákně. Každá vlnová délka ponese namodulovaný jiný elektrický signál. V zahraniční literatuře je používán termín WDM, což značí zkratku výrazu Wavelength Division Multiplex.

 

Princip ukazuje obrázek 4., klikni zde.

 

Signál z optických vysílačů v zařízení A (laserových diod) pracujících na různých vlnových délkách ja navázán do vlákna, přenesen k zařízení B, kde se pomocí optických filtrů rozdělí opět na n dílčích optických signálů a ty se opětovně převedou na signál elektrický.

 

Obsazení vlnových délek v okolí 1550nm pro 8 elektrických signálů nazýváme hustý vlnový muldex, označovaný též jako DWDM   - Density Wavelength Division Multiplex.

Existují systémy s přenosem na 16 vlnových délkách a počítá se i s rozšířením na 32.

Při vývoji se uvažovalo i o tzv. řídkém vlnovém muldexu s rozestupy řádově desítek nm. tento by však obsadil relativně široké pásmo, a proto není využíván.

 

 

Prostorový multiplex

 

Zde se jedná o nejjednodušší, ale o ekonomicky nejnáročnější multiplex.

jedná se o metalický kabel s potřebným množstvím párů vedení, kde počet párů = počet přenášených signálů, případně o optický kabel, kde počet vláken = počtu přenášených signálů.

 

Je nutné ho využít tam, kde charakter současně přenášených signálů (zejména kmitočtový rozsah) je takový, že jej není možné bezchybně přenést po daném vedení (optickém, metalickém) některým z výše uvedených způsobů.

Prostorový multiplex je možné využít rovněž tam, kde máme k dispozici potřebnou kapacitu přenosového vedení, případně, kdy nejsme při návrhu přenosové cesty nijak limitováni.

 

Typickým příkladem nutnosti použití prostorového multiplexu je přenos televizních signálů po optickém vedení v kabelovém televizním rozvodu. Je to z důvodu toho, že frekvenční multiplex u analogově (amplitudově či frekvenčně) modulovaného elektrického signálu nebo časový multiplex u číslicových signálů by nemohl zvládnout na delší vzdálenost (vlivem disperze optického vlákna) rozsah televizního rozvodu 47-869MHz. Z tohoto důvodu je každý televizní kanál (případně malá skupina) přenášena jedním vláknem optického vícevláknového kabelu.

 

 

 

Literatura: Jaroslav Svoboda a kol. Telekomunikační technika 1.díl, Vladimír Vít Televizní technika, projektové dokumentace kabelových televizních rozvodů, projektové dokumentace přenosové sítě telekomunikačních služeb, vlastní poznámky z praxe.

 
 

 

TEXT Z OBLASTÍ


FIREMNÍ TIPY
Jako obsluha nebo prostí návštěvníci výrobních hal obvykle nepřemýšlíme nad tím, kudy k výrobním technologiím vedou potřebné přívody, ať datové, silové, nebo přípojky vzduchu, vody, ... přičemž v mnohých případech vedení bývá ukryto pod našima nohama. Optimální uložení vedení vyžaduje nejen znalosti před čím chránit, ale mít také možnosti výběrů z dostupných alternativ. Znáte přednosti pochozích systémů kabelových žlabů? Nebo víte například, že nebezpečí zakopnutí zmenšuje speciální ochranný plech pro opěrný výložník? Požadovanou výšku nášlapné plochy dodržíte pomocí jednoduché a rychlé varianty montáže kabelových kanálů na opěrný profil Z. Výšku nášlapné plochy zachováte také namontováním pochozích kabelových ...
Pokud zpozorníme, můžeme si uvědomit, že rozdílné potenciály a jejich vyrovnávání je svou podstatou tou první a nejčastější činností lidstva a přírody samotné. Výraz potenciál může tedy obecně představovat více než význam, který známe z fyziky, respektive elektrotechniky. A pro nás z tohoto oboru je pochopení definice potenciálu předpoklad zjištění velikosti konkrétního napětí. Než se začínající elektrikář pustí do rozsáhlé nauky potřebných rutinních dovedností, musí dobře rozumět všem souvislostem spojených s rozdílem potenciálů. Jak vysvětlují potenciál odborníci různých podoborů elektrotechniky? Odkud čerpat další informace? Sledujte v této části!
Co se myslí potenciálem na dráze? Jak si můžeme představit uzavřený obvod, kterým prochází napájení motorů souprav? Odkud a kam tečou napájecí proudy? Kolejnice ale nejsou nekonečné a jejich přerušení má nějaký účel. Pokud jsou oddělené úseky určeny pro drážní signalizaci, je kolejnice stále hlavním vodičem napájecího obvodu? Jak jsou konstruovány výhybky, aby zůstal obvod stále uzavřen? Koho z nás napadá, že projíždějící Pendolíno využívá z veřejné energetické sítě pouze dvě fáze? Jak která vlaková souprava pozná, na jakém typu trakce je, respektive s jakým potenciálem může pracovat. Jak se do které lokomotivy dostává za jízdy stejnosměrné nebo střídavé napájení, navíc jiné výšky napětí? Jak je takový úsek pro změnu trakčního napájení dlouhý? Sledujte tento mimořádný trakční díl o potenciálu ...
Chystáte se na profesní dráhu projektanta? Chystáte se na zkoušky? Následující šestý díl se zmiňuje o způsobu odborného vytvoření projektu, normách a předpisech, požadavcích na projekt všech účastněných stran, projektech elektroinstalací v objektech se shromažďovacími prostory pro služby a ve výškových budovách, značení vodičů a kabelů, kladení vedení, kabelových kanálů, o vnějších vlivech, o zásadách navrhování a měření osvětlení, o druzích rozvaděčů a jejich navrhování, o předpisech pro dimenzování, jištění vodičů a kabelů a na koneci nechybí i typické otázky, na které máte znát odpověď i o půlnoci ...
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
Rakouská pobočka OBO BETTERMANN začíná stavět další objekt! S heslem "Růst potřebuje prostor" startuje výstavba nového kancelářského, logistického a školicího centra v Gramatneusiedlu. Tam vzniká budoucí zázemí OBO Austria. Do konce roku bude nová budova OBO přístřeším pro zhruba třicet pracovníků značky. Do budoucna značka OBO zpevní svou dosavadní síť. A jaké je ohlédnutí za českou pobočkou? V květnu 2019 společnost OBO BETTERMANN oslavila na pražském ...
Kam se v budovách vyvíjí uplatnění vysokorychlostních dat optickými vlákny? Příchod elektroinstalačních podomítkových trubek Fraenkische se zabudovaným optickým vláknem se datoval dřív než známost standardů datových přenosů Industry 4.0. Trubky s označením FFKuS DATALIGHT se v českých e-shopech objevují, ale na běžných stavbách určitě ne. Jde o speciálku, říkají dataři, v běžném obydlí stačí spotřebiteli Wi-Fi. Jiná situace může ...
Barmanská show na odborném elektrotechnickém veletrhu? I takovéto představení jste mohli vidět na letošním Amperu v Praze. Společnost Lapp Kabel připravila pro návštěvníky show, při které bylo docela teplo ...
Potřebujete transformátor, ale máte napjatý rozpočet? Co tedy ušetřit a raději se poohlédnout po kvalitně repasovaném kusu? Zajímá-li vás, jak v dnešní nesnadné ekonomické situaci snížit náklady při pořizování těchto druhů zařízení, tak bychom měli jeden tip ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933