1.2.2 Уровни передачи

Для объективной оценки качества связи необходимо знать, как изменяется вдоль линии связи мощность передаваемых сигналов в процессе передачи. Для этого введено понятие об уровне передачи, который выражается в логорифмической форме.

Уровень передачи Р_р, дБ, численно равен логарифму отношения мощности сигнала Р_с, мВт, действующей в данной точке цепи, к мощности сигнала Р₀ = 1 мВт, принятой за эталонную:

Р_р = 10lg , дБ, где Р_р – уровень передачи по мощности.

При Р_с = 1мВт уровень передачи будет равен нулю (lg1 = 0), т. е. нулевой уровень сигнала соответствует Р_р = 1мВт.

При Р_с > 1 мВт уровень будет положительным, а при Р_с < 1мВт - отрицательным (логарифм числа < 1 имеет отрицательный знак).

Уровни по напряжению или току выражаются аналогично:

Р_u = 20lg , дБ или Р_i = 20lg , дБ.

В аппаратуре связи входное сопротивление приборов и узлов обычно равно 600 Ом (номинал сопротивления в 600 Ом исторически появился в технике дальней связи, как среднее значение модуля волнового сопротивления воздушной медной линии).

При таком сопротивлении нагрузки нулевому уровню (Р_р = Р₀ = 1мВт) соответствует I₀ = 1,29 мА и U₀ = 0,775 В. Тогда соотношения между ними будут выражаться как:

Р₀ = R = .

Нетрудно убедиться, что

мВт; = (1,29 10^-3)² 600 = 1 мВт;

= 600 (~ 600) Ом.

Уровни, измеряемые по отношению к Р₀ и U₀ называются абсолютными.

Вместо абсолютных уровней удобнее пользоваться относительными уровнями, которые показывают насколько абсолютный уровень в данной точке цепи выше или ниже абсолютного уровня в какой либо другой ее точке.

На практике чаще пользуются измерительным уровнем. Это абсолютный уровень в рассматриваемой точке цепи при условии, что в начале цепи включен «нормальный» генератор с частотой 800 Гц (средняя частота телефонного канала).

Часто пользуются термином «рабочее затухание», под которым понимают собственное затухание при некотором рассогласовании цепи.

Известно, что амплитуды напряжения и тока по длине цепи связи убывают, а скорость изменения амплитуд определяет коэффициент затухания . Если участок цепи равен 1 км (единичная длина), то говорят о километрическом затухании а, т. е. а = l, причем

= 20lg = 20lg = 10lg , дБ.

Иногда можно встретить устаревшую единицу измерения уровней передачи - Непер. Необходимо знать их соотношения:

1 Нп = 8,69 дБ; 1дБ = 0,115 Нп.

Поскольку в цепи связи обычно включено несколько усилителей с различным усилением и несколько участков цепи с различным затуханием, вводится понятие остаточного затухания – разности между суммами всех действующих в цепи затуханий и усилений. Если сумма усилений превышает сумму затуханий, то вместо остаточного затухания говорят об остаточном усилении. Остаточное затухание телефонных цепей для различных частот неодинаково потому, что токи различных частот претерпевают неодинаковое затухание в процессе своего распространения по телефонным цепям. Как было показано выше затухание каналов и уровни передачи измеряют на средней частоте телефонного канала 800 Гц.