Matching, szűrés és elektromos izolálását kommunikációs vonalak

Mint már említettük, az elektromos vezetékek (csavart érpár, koaxiális kábel is) különleges intézkedéseket, amelyek nélkül lehetetlen nem csak hibamentes adatátvitel, de általában bármilyen hálózat működését. Szálas-optikai kábelek megoldja ezeket a problémákat automatikusan.

Harmonizálása elektromos csatlakozó vezetékek alkalmazható a normál jelút hosszú vonal nélkül tükröződések és torzulások. Meg kell jegyezni, hogy az Ethernet-kábel működik a hosszú sorban módban is, ha a minimális távolságot a számítógépek, mint az információk továbbítására és a frekvenciatartomány a jel aránya igen magas.

Kábel megfeleltetési elv egyszerű: a végein kell telepíteni lezáróellenállásait (terminátorok) az ellenállás az jellemző impedanciája a használt kábel.

Mint már említettük, a karakterisztikus impedancia - ez a paraméter adja kábel típusa attól csak az eszköz (szakasz száma és alakja a vezetékek, a vastagsága és anyaga szigetelő, stb). Az érték a hullám ellenállás kell tüntetni a kísérő dokumentációban kábelen és általában 50-100 ohmos koaxiális kábel akár 100-150 Ohm csavart érpár vagy több eres kábelt. A pontos érték a hullám ellenállása könnyen megmérhető a téglalap alakú impulzus generátor és az oszcilloszkóp pontosan hiányában torzulásának a küldött impulzus a kábelen. Általában ahhoz, hogy eltérése a lezáró ellenállás nem több, mint 10% mindkét irányban.

Ha megfelelő, terhelési ellenállás Rload kisebb hullám ellenállás Rb kábelt. az elülső téglalap küldött impulzus a fogadó végén szigorodnak, ha nagyobb, R R b. ez lesz az első oszcillációs folyamatban (3.1 ábra).

Ábra. 3.1. Váltó jeleket az elektromos kábel

Hálózati adapterek az adók és vevők számítják dolgozni kifejezetten az ilyen típusú kábel egy ismert jellegzetes impedancia. Ezért, még ha tökéletesen illeszkedik-e a vezeték végein, a hullámimpedancia ami jelentősen eltér a szabványtól, a hálózat valószínűleg nem fog működni, vagy megfelelően fog működni.

Itt érdemes megemlíteni, hogy a jeleket a lejtős területen hosszú elektromos kábel is jobb, mint jelek meredek élek. Alakjuk sokkal kevésbé torzul (ábra. 3.2). Ez annak köszönhető, hogy a különbség a csillapítási értékek a különböző frekvenciákon (nagyfrekvenciás csillapodó erősebb). A legkevésbé torzított formában szinuszos jel, csak csökken az amplitúdó. Ahhoz, minőségének javítása érdekében átvitel gyakran használják harang alakú vagy trapéz impulzus (ábra. 3.3), formájában hasonló a szinusz fél-hullám, amely mesterségesen szorítani vagy simított élek eredetileg téglalap alakú jeleket.

Ábra. 3.2. Csillapítás jeleket elektromos kábel

Ábra. 3.3. Trapéz és harang alakú impulzusok

Árnyékolása elektromos vezetékek csökkentésére használják a hatása a kábel külső elektromágneses mezők. A képernyő egy réz vagy alumínium köpeny (fonott vagy fólia), amelyek kábelvezetékek. Bemutató fog működni, ha a pajzs megalapozott, mert az kell, hogy lebeg a áramok folyt a földre. Ezen túlmenően, a szűrés jelentősen csökkenti a kábel és a külső sugárzás, fontos, hogy biztosítsa az információ titkosságát továbbított. Mellékhatások hasznosak szűrési növekedését kábel erősítő és nehézségeket mechanikus kapcsolat a kábel lehallgatás. Képernyő jelentősen növeli a költségeit a kábel, hanem a mechanikai szilárdság.

Hatásainak csökkentésére a kiváltott zaj lehet, és anélkül, hogy a képernyőn, ha használja differenciál-jelzés (ábra. 3.4). Ebben az esetben az átutalás két vezetéken keresztül, a két vezeték van jel. Az adó ellentétes fázisú jeleket, és a vevő nem fogékony a különbségi jel mindkét vezetékek. A feltétele megfelelő egyenlő ellenállásai illő ellenállások R félhullámú R ellenállás b kábelt. Ha mindkét vezetékek hossza azonos, és mellé vannak rakva (ugyanabban a kábelt), a zavar ható a két vezeték megközelítőleg azonos, és az így kapott különbséget jel a vezetékek között gyakorlatilag nem torzul. Ez az differenciáiműre általában használják a csavart érpár. De a szűrés és ebben az esetben jelentősen javítja a zaj immunitást.

Ábra. 3.4. Eltérés átvitel sodrott jelek

Galvanikus leválasztás a számítógépek a hálózaton keresztül az elektromos kábel feltétlenül szükséges. Az a tény, hogy az elektromos vezetékek (mindkettő jelvezeték, és a képernyőn) lehet nem csak az adatok jelek, hanem az úgynevezett földhurok miatt előfordul, hogy a nem ideális földi számítógépek.

Ha a számítógép nem megalapozott, akkor keletkezik indukált potenciál kb 110 V AC be az üggyel (fél tápfeszültség). Akkor érezni magad, ha veszel egy kézzel mögött a számítógép házát, a másik egy központi fűtés radiátor vagy földelt eszközhöz.

Ha offline módban dolgozik, a hiánya földelés a számítógép általában nincs jelentős hatással a munkáját. Előfordul azonban, hogy egyre több a hibák a működését a gép. De amikor összekapcsolásával több földrajzilag szétszórt számítógépek elektromos kábel földelő válik egy komoly probléma. Ha az egyik számítógép csatlakozik a földhöz, a másik nem, a lehetséges hiba az egyik vagy mindkettő. Ezért kívánatos, hogy földi számítógépek.

Abban az esetben, háromvillás csatlakozóaljzatok és konnektorok, ami a nulla vezetéket, kiderül automatikusan. Amikor a két pólusú dugó és az aljzat különleges intézkedéseket kell hozniuk, hogy szervezzen egy külön földelő vezetéket a nagy részén. Azt is meg kell jegyezni, hogy abban az esetben, háromfázisú rendszerekben, kívánatos, hogy a hatalom, hogy az összes számítógép egyfázisú.

De a probléma bonyolítja az a tény, hogy a „föld”, amelyhez kapcsolódnak a számítógépek, általában messze nem ideális. Elméletileg, a földi vezetékek számítógépek kell közelíteni egy ponton, párosulva a rövid masszív abroncs eltemetve a föld a hatalmas karmester. Ez csak akkor lehetséges, ha a számítógépeket nem túl elosztásban, és a föld valóban jól sikerült. Általában a földelő sín számottevő hossza, ahol átfolyó áramok létrehoz egy meglehetősen nagy különbség a potenciális közötti egyes pontok. Ez különösen nagy potenciál különbség abban az esetben csatlakozik a busz a nagy teljesítmény és a nagy teljesítményű fogyasztók számára.

Csatlakozva ugyanazon a buszon, de különböző pontjain, számítógépek az ő esetükben a különböző potenciálok (ábra. 3.5). Ennek eredményeként, az elektromos csatlakozások a számítógépek között, földhurok áramlás (váltakozva nagyfrekvenciás komponenseket).

Ábra. 3.5. Földhurok hiányában elektromos szigetelés

Még rosszabb, ha a számítógépek csatlakoznak különböző buszok földre. Földhurok elérheti ebben az esetben az értékek több amper. Ezek az áramok halálos kis jel számítógépes egység. Emellett földhurok jelentősen befolyásolja az átvitt jel, néha teljesen avatva. Még ha jeleket továbbítja bevonása nélkül a képernyőn (például két vezetéken, zárt a képernyőn), mivel az induktív akció földhurok megakadályozza az információk átadását. Éppen ezért a képernyő mindig földelt egyetlen pontra.

Azonban, ha az egyes számítógépek függetlenül megalapozott, a talaj pajzs egy ponton lehetetlen anélkül, galvanikus leválasztás a számítógépes hálózat. Így nem kell DC csatolással a test közötti ( „föld”), és a számítógép képernyőjén (a „föld”) hálózati kábel. Ugyanakkor, az információs jelet kell továbbítani a számítógép és a hálózat és a hálózaton keresztül a számítógéphez. A galvanikus leválasztáshoz általánosan használt impulzus transzformátorok, amelyek részét képezik a hálózati eszközök (például a hálózati adapterek). A transzformátor továbbítja nagyfrekvenciás adatjelek, de biztosítja a teljes leválasztás DC.

Ábra. 3.6. Megfelelő hálózati kapcsolat számítógép (elektromosan szigetelt hagyományosan látható, mint egy téglalap)

Megfelelő kapcsolatot a helyi számítógépes hálózat elektromos kábel kell szükségszerűen az alábbiakat tartalmazzák (lásd: 3.6.):

illő terminál kábellel terminátor;

galvanikusan elszigetelt a számítógépes hálózaton;

földelés minden egyes számítógép;

Képernyő föld (kivéve persze, ő) egy ponton.

Ne hanyagolja ezek a feltételek. Például a galvanikus leválasztás a hálózati adapterek gyakran számítják a megengedett szigetelési feszültség csak 100 V, annak hiányában a földelés az egyik számítógép könnyen vezethet kudarcát adapter.

Meg kell jegyezni, hogy a csatlakozókat a fémházban általánosan használják a csatlakozó a koaxiális kábel. Ez a test nem csatlakozik semmilyen számítógép esetében, vagy a „föld” (on-board adapterrel, műanyag szigetelést a tartó). Földelő hálózati kábel képernyő a legeredményesebben nem egy számítógép esetében, és egy külön speciális drót, mely nagyobb megbízhatóságot. Műanyag RJ-45 csatlakozó ház kábelek UTP enyhíti ezt a problémát.

Azt is fontos figyelembe venni, hogy az árnyékolást földelt egy ponton, a rádió antenna földi síkon. Ez elfog és erősíti a magas frekvenciájú zaj, amelynek hullámhossza, ami többszöröse a hossza. Ennek csökkentése „antenna hatás” kifejezés multipoint földelés a nagyfrekvenciás képernyőn. Minden hálózati adapter „föld” egy hálózati kábel csatlakozik a „föld” a számítógép egy nagyfeszültségű kerámia kondenzátor. Például, ábra. 3.7 ábra egy egyszerűsített diagramját egy galvanikus leválasztás, használt az Ethernet hálózati adapterek.

Ábra. 3.7. Vezetés elektromos szigetelés Ethernet hálózati

Az adó-vevő közvetlenül csatlakozik a hálózati kábel, de galvanikusan elválasztott transzformátor a számítógépet és a többi hálózati adapter. Ezt diktálja a jellemzői CSMA / CD protokoll és a Manchester kód Ethernet. Annak érdekében, hogy a teljes függetlenítés adóvevő meghajtásáról egy feszültség-átalakító, amelynek transzformátor belsejében is galvanikus leválasztás. A fonat a koaxiális kábel csatlakozik keresztül a földhöz a nagyfeszültségű kondenzátor számítógépet. Párhuzamos ellenállás kondenzátor tartalmazza nagy ellenállás (1 M), amely megakadályozza, hogy egy elektromos sokk, amikor a felhasználó egyszerre megérintette őket fonat a kábel (csatlakozóházat) és egy számítógép esetében.

Abban az esetben a csavart érpár sokkal könnyebb. Minden érpár szétválasztását impulzus transzformátorok mindkét végén. Egyik sodrott pár vezetékek nem földelt (mindkettő jelzés). Ezen túlmenően, a csatlakozók sodrott érpár van egy műanyag házban.