Протифазні і синфазних сигнали і перешкоди

Нехай є двухпроводная система з урахуванням впливу землі, призначена для передачі інформації. Фактично така система складається з трьох провідників.

Існують несиметричні і симетричні двохпровідні системи для передачі даних.

У несиметричних систему опорного потенціалу пов'язують зі зворотним провідником, в симетричних - з середньою точкою між прямим і зворотним провідниками.

Протівофазним напругою в симетричній або несиметричною системі називається напруга між прямим і зворотним провідниками.

Протівофазним струмом в несиметричною двухпроводной системі називається струм в прямому провіднику.

Протівофазним струмом в симетричній двухпроводной системі називається середнє значення струмів прямого і зворотного провідників.

Синфазним струмом в симетричній або несиметричною системі називається струм землі.

Синфазним напругою в несиметричною двухпроводной системі називається потенціал зворотний провід щодо землі.

Синфазним напругою в симетричній двухпроводной системі називається потенціал середньої точки між прямим і зворотним проводом щодо землі.

Для передачі корисного сигналу використовується протифазне напруга або протифазний струм.

Протифазні перешкода арифметично складається з корисним сигналом, тому вона є адитивною.

Синфазное напруга і струм ніколи не використовуються для передачі сигналу. Ці сигнали завжди є наслідком дії синфазної перешкоди.

Якщо в системі передачі даних відсутні паразитні зв'язку і не порушена симетрія параметрів, то синфазна перешкода ніяк не впливатиме на передачу корисного сигналу. Ця перешкода буде впливати тільки на умови електробезпеки.

Якщо в системі передачі даних порушена симетрія параметрів і є паразитні зв'язку, то синфазна перешкода обов'язково буде перетворюватися в протифазний сигнал і буде надходити на вхід приймача разом з корисним сигналом, тому в системах передачі даних виконуються заходи по боротьбі з синфазними перешкодами.

Проходження протифазних і синфазних сигналів і перешкод по двопровідним системам з урахуванням впливу землі

Для опису проходження цих сигналів зобразимо схеми заміщення симетричною і несиметричною системи.

-ЕДС корисного сигналу на початку лінії.

-ЕДС протифазної перешкоди на початку лінії.

-внутрішнє опір джерела сигналу на початку лінії.

-опір заземлювача середньої точки на початку лінії.

-ЕДС синфазної перешкоди на початку лінії.

l - довжина лінії або довжина одного прольоту схеми заміщення.

індуктивність лінії на одиницю довжини.

-комплексное опір приймача сигналу.

-ЕДС протифазної перешкоди в кінці лінії.

-ЕДС синфазної перешкоди в кінці лінії.

-опір заземлювача середньої точки в кінці лінії.

частковий ємність зв'язку прямого проводу із землею на одиницю довжини.

частковий ємність зв'язку зворотний провід з землею на одиницю довжини.

частковий ємність зв'язку між проводами на одиницю довжини.

На даній схемі показана симетрична система опорів і ЕРС на початку і в кінці лінії.

Показана несиметрія ємнісних параметрів провідників. Ця несиметрія не може бути усунена ніякими технічними заходами. Будь-яке порушення симетрії параметрів призводить до появи протівофазного напруги на вході приймача, при дії будь-якого джерела синфазної перешкоди. Кількісно цей ефект може бути виражений такими показниками:

1. Коефіцієнт перетворення синфазного сигналу в протифазний.

, при інших джерелах рівних нулю.

2. Коефіцієнт синфазно-протівофазного загасання.

.

Дана схема не враховує хвильові ефекти при проходженні сигналу вздовж двухпроводной системи і може застосовуватися, якщо l<λ/4. А более строго эта схема может применяться если l<λ/(π√8).

Для обліку хвильових ефектів можна застосовувати багатопрольотні схему заміщення.