Híradástechnika I. 9.ea

Átírás

1 } Híradástechnika I. 9.ea Dr.Varga Péter János

2 Hálózatok 2

3 Távközlő hálózatok 3

4 Mobil kommunikáció 4

5 2014. szeptember 29-e után 5

6 Mobil hálózatok fejlődése 6

7 Mobil hálózatok fejlődése 7

8 Cellák A cella nagysága függ a földrajzi elhelyezkedéstől és a felhasználók számától, ill. az általuk használt QoS-től! 8

9 Cellás hálózat 9

10 Frekvencia újrafelhasználás elve a GSM-ben Két egymás melletti cellában nem lehet azonos frekvencia! Körsugárzó antennákat alkalmazunk 10

11 A frekvenciák kiosztása az LTEben A cella közepén azonos frekvenciák, a cella szélén más frekvenciák! 11

12 Cella tervezés 12

13 13

14 Antennák - Szektor antennák Dönthető antennák GSM szektorsugárzók 14

15 Antennák - Omni antennák 15

16 Mikrohullámú antennák 16

17 3G/4G antennák Több antenna egy irányban (diversity egyvivős megoldás) 17

18 18

19 Beltéri antennák 19

20 Mobil eszközök 20

21 Ez volt a gondolat a 80-as években 21

22 22

23 Jelátalakítók 23

24 Jelátalakítók Az információt továbbító jeleket Pl.: hanghullámok vizuálisan értékelhető események stb. ahhoz, hogy tárolni, továbbítani tudjuk, elektromos jelekké kell konvertálnunk. Azokat az eszközöket, melyek különböző fizikai jeleket elektromos jelekké alakítanak, ill. visszaalakítanak jelátalakítóknak nevezzük. 24

25 Híradástechnikában alkalmazott legfontosabb jelátalakítók Akusztikai jelátalakítók: Mikrofonok Hangszórók Vizuális jelátalakítók: Kamerák, képfelvevő csövek, CCD-k Képcsövek, LCD-k, Plazma megjelenítők 25

26 Mikrofonok Hangfrekvenciás tartományban a levegő nyomásváltozását érzékelő eszköz Hanghullámokat elektromos jellé alakítja Típusai (legfontosabb): Szénmikrofon Dinamikus mikrofon Kondenzátor mikrofon Elektrét mikrofon Piezoelektromos 26

27 Szénmikrofon A gerjesztő hangnyomás mozgásra készteti a fém membránt. A fém kosár felé elmozduló membrán zömíti a kitöltő szén töltőanyagot, míg a távolodó csökkenti annak zömítettségét -> ellenállás változás Szigetelt membrán Szén Gerjesztő hangnyomás Fém kosár Fém membrán 27

28 Dinamikus mikrofon A membrán elmozdulása hatására a lengő tekercs elmozdul az állandó mágnes által gerjesztett mágneses térben. A lengőtekercsben (mint erőkarokat metsző vezetőben) áram indukálódik. Az indukált áram arányos a gerjesztő hangnyomással. 28

29 Kondenzátor mikrofon A hangnyomás hatására az egyik fegyverzet elmozdul, így közelebb, illetve távolabb kerül a másiktól (vagyis változik a d ). A változás kapacitásváltozást jelent. Q=U C A kapacitás változás nem más, mint a töltés tároló képesség változás, vagyis az R ellenálláson töltő vagy kisütő áram indul meg. Ez az áram arányos a gerjesztő hangnyomással. 29

30 Kondenzátor mikrofon R Előfeszítő generátor Kapacitás: C A d Hangnyomás A felület d 30

31 Piezoelektromos mikrofon Egy megfelelő kristálysík mentén elvágott kvarc kristály korongból alakítják ki. A működés alapelve a piezoelektromos hatásbon alapul. A kristály a deformáció esetén polarizációs töltöttséget jelenít meg. A töltések elvezetéséhez a kristályra fémgőzöléssel (vákuumgőzölés) két érintkezőt gőzölnek (pl. aranyréteg) 31

32 Hangszórók Elektromos jeleket hangnyomássá konvertáló eszközök. Legfontosabb típusai: Dinamikus hangszóró Piezo v. kristályhangszóró Kondenzátor hangszóró 32

33 Dinamikus hangszóró Tartó kosár Dinamikus mikrofon inverz működése Lengő tekercs Állandó mágnes 33

34 34

35 Piezoelektromos hangszóró Elektrosztrikció jelenségét használja ki, miszerint: bizonyos kristályok alakja megváltozik, ha bizonyos pontjaira elektromos feszültséget vezetünk. 35

36 Kondenzátor hangszóró A mozgó fegyverzet fémréteggel bevont vékony dielektrikum (általában műanyag), míg az álló fegyverzet egy perforált lemez. Dielektrikum Perforált lemez Fémréteg 36

37 Megjelenítés 37

38 38

39 Megjelenítés - paraméterek Üzemmód: karakteres (karakterhelyek), grafikus (pixelek) Képátló: pl. 17, 19,21, 15,4, stb ( látható képátló) Képarány: 4:3, 16:9 Felbontás: pl. 800x600, 1027x768 Képpont-távolság: pl. 0,12-0,28mm Képpont-sűrűség (Pixel Per Inch): pl PPI Kontraszt: a legvilágosabb és legsötétebb szín fényességének aránya (pl. 250:1, 1000:1) Fényerő: az elektronok felvillanásának (CRT), vagy a háttérvilágítás (LCD, LED) fényessége (pl. 250cd/m2); Látószög: A monitor képe milyen szögből látható (pl. H:160 / V:150 ) 39

40 40

41 Képmegjelenítés - CRT CRT (Cathode Ray Tube): szabad elektronok gyártása, fókuszálás, gyorsítás, eltérítés, a becsapódó elektron az elektro lumineszcens anyag típusától függően generál fehér, piros, zöld, kék fényt. Fekete-fehér CRT: ezüsttel aktivált cinkoxid a luminofor anyag, fehér fény Színes CRT: minden képpontot három különböző (R,G,B) színű fénypont hoz létre, a három elektronágyúból kiinduló elektronsugár intenzitását külön-külön vezérelve jön létre a színes kép. 41

42 CRT - Cathode Ray Tube 42

43 Képmegjelenítés - CRT Előnye Hátránya Színhű megjelenítés Viszonylag olcsó Nagy méret Nagy súly Egészségre káros 43

44 Képmegjelenítés - LCD LCD: Liquid Crystal Display A LC-ra adott feszültséggel arányosan változtatja a polarizáció szögét, a feszültség növelésével egyre több fény jut át a kimeneti (2) polárszűrőn. Színes LCD: minden képpontot három (RGB) LCD egység alkot, az egyes LCD-k előtt színszűrő van Háttérvilágítás, polárszűrő1, LC, polárszűrő2 44

45 45

46 Képmegjelenítés - LCD Előnye Hátránya Kis helyigény Alacsony energiafelhasználás Magasabb ár Kevésbé telt színek Pixelhiba-lehetőség 46

47 Képmegjelenítés PDP PDP - Plazma Display Panel Működési elve: A cél az, hogy a három alapszínnek megfelelő képpont fényerejét szabályozni lehessen. Ebben az esetben a neon és xenon gázok keverékének nagy UV-sugárzással kísért ionizációs kisülése készteti a képpont anyagát színes fény sugárzására, pont úgy, mint a neoncsövekben. Mivel minden egyes képpont egymástól függetlenül, akár folyamatos üzemben vezérelhető, a monitor villódzástól mentes, akár :1 kontrasztarányú, tökéletes színekkel rendelkező képet is adhat, bármely szögből nézve. 47

48 48

49 Képmegjelenítés PDP 49

50 Képmegjelenítés - PDP Előnye Hátránya Villódzástól mentes Tökéletes színeket ad bármely szögből nézve Fogyasztása a CRThez hasonló Gázszivárgás lehetősége 50

51 Képmegjelenítés OLED Az OLED kijelző (Organic Light Emitting Diodes) Ezen kijelzők alapanyaga egy szerves anyag, mely elektromos potenciál különbség hatására fényt bocsájt ki, ugyanis a negatív és pozitív töltéshordozók találkozásakor a felszabaduló energia fénnyé alakul. Az OLED kijelzőnél is RGB szubpixelek adják a színes képinformációt, mint az LCD vagy PDP esetében, ezek egyedi elektromos vezérlésével hozható létre a színes kép 51

52 Képmegjelenítés OLED 52

53 53

54 TV technológiák PAL 572I 420kpixel SD 572I 420kpixel HD 1080I, 1080P 2Mpixel 4K UHD 2160p 8Mpixel 8K UHD 4320p 33Mpixel 54

55 HDTV A HDTV (High Definition TV) rendszerének kialakulása két okra vezethető vissza: Az SDTV (Standard Definition TV) gyártók félelme a piac telítődésétől, ez a tény új utakra vezérelte őket A TV szeretett volna konkurenciája lenni a filmnek, a régi versenytársnak E két motivációból indult ki a HDTV műszaki tartalmának megfogalmazása: a függőleges felbontás legyen kb. kétszer nagyobb, mint az SDTV-nél a kép oldalaránya legyen 16:9, igazodva az emberi látás térszögéhez a hangrendszer legyen a legkorszerűbb.,

56 A HDTV rendszer jellemzői Azonos képmagasság mellett a HDTV-hez kétszer közelebb ülhetünk, a sorokat így sem látjuk, de a vízszintes látószög megnövekszik! 56

57 Képfelbontások 57

58 8K TV 98 az cm 58

59 Forrás Dr. Maros Dóra: Mobil rendszerek NMHH: Új frekvenciákat kapcsol be a digitális gazdaság vérkeringésébe az NMHH TFERI.hu: Mobilok története Németh Krisztián: Mobiltelefon-hálózatok Németh Krisztián: Mobiltelefon-hálózatok: UMTS Danka Annamária: MOBILKOMMUNIKÁCIÓ Dr. Berke József: A mobilkommunikáció története 59

60 Forrás Csányi Kinga: A TV működése Putz József: 3DTV megvalósítása Gonda Attila: Számítógépes képmegjelenítők Intellio: IP vagy Analóg Videó Megfigyelő rendszer? Amax: IP alapú Amax videó rendszerek Avtech: IP megoldások és a Push Video alkalmazás Oktel: Kamerarendszer 60