HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

Átírás

1 HÍRADÁSTECHNIKA I. 3. Dr.Varga Péter János

2 2 Modulációk

3 3

4 4 A jelátvitel fizikai közegei

5 5 A jelátvitel fizikai közegei

6 6 Réz alapú kábelek

7 7 Üvegszál alapú kábelek

8 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

9 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 10

11 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

12 Kábel típusok 12 SM (Single Mode) MM (Multi Mode)

13 Az üvegszálak átviteli tulajdonságai 13 Csillapítás (veszteség) függ: k (db/km) - az anyag hőmérsékletétől, - a tisztaságától és - a fény hullámhosszától T ( o C) Abszorpció: Uv abszorpció, IR abszorpció Rayleigh szórás Levágási hullámhossz Egyéb jellemzők a (db/km) UV abszorpció I. II. OH gyök III. IR abszorpció Rayleigh szórás (nm)

14 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

15 Előforma készítése 15 Belső kémiai gőzlecsapatás tisztítás hordozócső készítés mag növesztése (lecsapatása) zsugorítás

16 Szálhúzás 16 Preform Grafit kemence Vezérlő egység Primer védelem Hűtőfolyadék Száldetektor Csévélő dob Feszítő dob

17 17

18 Kábelgyártás 18 Dobok a szálakkal SZ sodrat Vazelin Vezérlő egység Pászma növesztése Pászma átmérő detektor

19 LAN optikai kábelek fajtái Single 2. Zipcord 3. Tight-buffered 4. Unitube glass armoured 5. Unitube standard with spl 6. Multitube glass armoured

20 20 Optikai kábel csatlakozók

21 21

22 22 Strukturált kábelezés

23 23 Épületek összekötése

24 24 Függőleges kábelezés

25 25 Vízszintes kábelezés

26 26 Szerelési szabályok

27 27

28 28 Vezeték nélküli átvitel

29 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)

30 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

31 Vezeték nélküli hálózatok 31 WLAN chipset gyártások alakulása (millió darab)

32 32 Mobile eszközök napjainkban

33 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.

34 A WLAN előnyei 34 Nincs szükség kábelezésre Az internetkapcsolatot meg lehet osztani Mobil eszközök kényelmes használata Egyszerűen telepíthető

35 A WLAN hátrányai 35 A rádiójeleket nem állítja meg a fal Illetéktelenek rácsatlakozhatnak hálózatunkra

36 36 Vezeték nélküli adatátvitel IEEE

37 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.

38 WLAN frekvenciasávok 38 U-NII Unlicensed National Information Infrastructure 5 GHz (λ 6 cm) kevés zavaró jel

39 39 WLAN frekvenciasávok

40 40 Egy tipikus rádiós hálózat

41 A WLAN hálózatok csoportosítása 41 Működésük szerint Az ad-hoc mód Az infrastruktúra mód

42 A WLAN hálózatok csoportosítása 42 Kiépítés szerint SOHO Enterprise

43 A WLAN hálózatok csoportosítása 43 Eszközök szerint Asztali Hordozható

44 A WLAN hálózatok csoportosítása 44 Antennák szerint Kör sugárzó Szegmens sugárzó Iránysugárzó

45 A WLAN hálózatok csoportosítása 45 Védelem szerint Nyilvános WLAN Jól védett WLAN Prompt WLAN

46 46 Antennák

47 Antennák kicsitől a nagyig 47 WLAN antenna Arecibo Telescope

48 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.

49 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.

50 50 Pont-pont antennák

51 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*10 8 m/s

52

53 53

54 Az elektromágneses hullámok terjedése Az elektromágneses hullámok terjedésében jelentős szerepe van a föld légkörének, az atmoszférának. Az atmoszféra mintegy km magasságig terjed, nitrogénből, oxigénből, szén-dioxidból és vízgőzből áll. Három fő részére szokás osztani: troposzféra, sztratoszféra, ionoszféra.

55 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

56 Rádióhullám terjedés elnyelődés (abszorpció) néhány km adó-vevő távolság felett a Föld görbülete is jelentős (9,7 km felett) D 0 optikai látóhatár r 0 földsugár D0 2r0 h

57 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 58

59 59