HÍRADÁSTECHNIKA I.
3.
Dr.Varga Péter János
2
Modulációk
3
4
A jelátvitel fizikai közegei
A jelátvitel fizikai közegei 5
Réz alapú kábelek 6
Üvegszál alapú kábelek 7
Üvegszál alapú kábelek előnyei 8
Magas fokú zavarvédettség Óriási távolságok hidalhatók át Elérhető legmagasabb átviteli sebesség „Jövőálló” Magas végpont sűrűségben telepíthető Csekély fizikai méret és súly
Optikai kábel ötlete 9
Az optikai szál egy olyan hengeres, szigetelt, könnyen hajlítható szál, amely fényt továbbít az üvegmag belsejében, a teljes fényvisszaverődés elve alapján. Az üvegmagos optikai szálakat majdnem mindig szilícium-dioxidból készíti Ahhoz, hogy az optikai jel teljes fényvisszaverődéssel a magban terjedjen tovább, a mag törésmutatójának nagyobbnak kell lennie, mint a héjnak
10
Optikai kábel szerkezete 11
A mag/köpeny viszonya: • multimodusú szálban • 50/125 μm, • 62.5/125 μm, • 100/140 μm • monomódusú szálban • 9 or 10 / 125 μm
Kábel típusok 12
SM (Single Mode)
MM (Multi Mode)
Az üvegszálak átviteli tulajdonságai 13
Csillapítás (veszteség) függ:
k (dB/km)
-
az anyag hőmérsékletétől, - a tisztaságától és - a fény hullámhosszától.
2
1 -20
Abszorpció:
Uv abszorpció, IR abszorpció
Rayleigh
szórás Levágási hullámhossz Egyéb jellemzők
+70
T (oC)
a (dB/km)
10
UV abszorpció IR abszorpció
1
OH gyök II.
0.1
III. Rayleigh szórás
I. 850
1300 1550
(nm)
Optikai szál gyártása 14
előforma készítése szál szerkezetének előállítása külső kémiai gőzlecsapatás belső kémiai gőzlecsapatás növesztéses eljárás
szálhúzás szál átmérő primer védelem (esetleg festés)
kábelgyártás több szál összefogása különböző védelmek kialakítása
Előforma készítése 15
Belső kémiai gőzlecsapatás tisztítás hordozócső
készítés mag növesztése (lecsapatása) zsugorítás
Szálhúzás 16
Preform Grafit kemence
Vezérlő egység
Primer védelem Hűtőfolyadék Száldetektor
Csévélő dob
Feszítő dob
17
Kábelgyártás 18
Dobok a szálakkal
SZ sodrat Vazelin Pászma növesztése
Vezérlő egység
Pászma átmérő detektor
LAN optikai kábelek fajtái 19
1. Single 2. Zipcord 3. Tight-buffered 4. Unitube glass armoured 5. Unitube standard with spl 6. Multitube glass armoured
Optikai kábel csatlakozók 20
21
Strukturált kábelezés 22
Épületek összekötése 23
Függőleges kábelezés 24
Vízszintes kábelezés 25
Szerelési szabályok 26
27
28
Vezeték nélküli átvitel
Optikai átvitel - Lézer átvitel 29
pont-pont közötti adatátvitel, láthatóság átvitel lézerrel néhány km távolság sávszélesség akár 2500Mbit/s időjárási viszonyok zavarják (sűrű eső, hó, köd, légköri szennyeződés)
Optikai átvitel - Infra átvitel 30
pont-pont közötti adatátvitel, láthatóság infravörös tartomány kis távolság sávszélesség 9,6 kbps - 4 Mbps nincs más eszköztől származó zavarás nincs szükség speciális adatvédelemre
Vezeték nélküli hálózatok 31
WLAN chipset gyártások alakulása (millió darab)
Mobile eszközök napjainkban 32
Mi az a WLAN? 33
A WLAN az angol Wireless Local Area Network szó rövidítése, melynek jelentése vezeték nélküli helyi hálózat, amit leginkább a „vezeték nélküli hálózat”, WiFi és a WLAN névvel illetnek. A WLAN működése hasonló a LAN hálózatokéhoz, csak a jelek más közegben terjednek. Míg a LAN vezetéket használ (hálózati kábel), addig a WLAN a levegőben továbbítja az információt.
A WLAN előnyei 34
Nincs szükség kábelezésre Az internetkapcsolatot meg lehet osztani Mobil eszközök kényelmes használata Egyszerűen telepíthető
A WLAN hátrányai 35
A rádiójeleket nem állítja meg a fal Illetéktelenek rácsatlakozhatnak hálózatunkra
Vezeték nélküli adatátvitel IEEE 802.11 36
WLAN frekvenciasávok 37
Rendszerint állami és nemzetközi szabályozás
Mikrohullám ISM – Industrial, Scientific and Medical
2.4 GHz (λ ≈ 12 cm) engedély általában nem szükséges sok zavaró jel
DECT, mikrohullámú sütő, játékok, stb.
WLAN frekvenciasávok 38
U-NII – Unlicensed National Information Infrastructure 5
GHz (λ ≈ 6 cm) kevés zavaró jel
WLAN frekvenciasávok 39
Egy tipikus rádiós hálózat 40
A WLAN hálózatok csoportosítása 41
Működésük szerint
Az ad-hoc mód
Az infrastruktúra mód
A WLAN hálózatok csoportosítása 42
Kiépítés szerint SOHO Enterprise
A WLAN hálózatok csoportosítása 43
Eszközök szerint Asztali
Hordozható
A WLAN hálózatok csoportosítása 44
Antennák szerint Kör
sugárzó Szegmens sugárzó Iránysugárzó
A WLAN hálózatok csoportosítása 45
Védelem szerint Nyilvános
WLAN Jól védett WLAN Prompt WLAN
46
Antennák
Antennák kicsitől a nagyig 47
WLAN antenna Arecibo Telescope
Mi az antenna
Az antenna elektromágneses hullámok egy tartományának, a rádióhullámoknak a sugárzására vagy vételére alkalmas elektrotechnikai eszköze. Elvileg bármelyik antenna lehet adó vagy vevő.
Adó és vevő
Adó:
adatot, hangot, képet átalakítja elektromos jellé és ezekkel változtatják az összeköttetést létesítő hullám jellemzőit, amplitúdóját, frekvenciáját, fázisát.
Vevő: jeleket
leválasztják a rádióhullámról felerősítik és visszaalakítják az eredeti jellé, adattá, hanggá, képpé.
Pont-pont antennák 50
Elektromágneses hullámok
VLF- Very Low Frequency
VHF – Very High Frequency
LF – Low Frequency
UHF – Ultra High Frequency
MF- Medium Frequency
SHF – Super High Frequency
HF – High Frequency
EHF – Extra High Frequency
λ = c /f
c = 3*108 m/s
53
Az elektromágneses hullámok terjedése
Az elektromágneses hullámok terjedésében jelentős szerepe van a föld légkörének, az atmoszférának. Az atmoszféra mintegy 2.000-3.000 km magasságig terjed, nitrogénből, oxigénből, szén-dioxidból és vízgőzből áll. Három fő részére szokás osztani: troposzféra, sztratoszféra, ionoszféra.
Rádióhullám terjedés
a mikrohullámú sugarak levegőben közel egyenesen haladnak a pontszerű sugárzó jele fokozatosan gyengül az adótól távolodva, a távolsággal négyzetes arányban iránya megváltozik különböző tereptárgyak miatt visszaverődés (reflexió): λ-nál jóval nagyobb felület visszaverheti a hullámot elhajlás (diffrakció): λ-hoz hasonló nagyságú élek mögé „bekanyarodik” a hullám törés (refrakció): közeghatárokon a terjedés iránya megváltozik, ha a két közegben más a terjedési sebesség
Rádióhullám terjedés
elnyelődés (abszorpció) néhány km adó-vevő távolság felett a Föld görbülete is jelentős (9,7 km felett)
D0 – optikai látóhatár r0 – földsugár
D0 2 r0 h
Fresnel zóna
ellipszoid, fókuszai az antennák Fresnel
zóna rmax = 0.5 *√( λ * D)
0.6 * rmax maximális sugarú üres ellipszoid szükséges a jó mikrohullámú átvitelhez
AC
58
59
