Схемы измерений с учетом места проведения измерений в линейно-аппаратном зале (ЛАЗ). Действительное сопротивление проводов цепи на 1 км длины с учетом асимметрии, страница 3

Задача №2

Напряжение и ток в начале цепи равны соответственно Uo и Io, а в рассматриваемой точке Ux и 1х. В задаче №2а необходимо:

1. Перечислить основные номинальные значения входного и выходного сопротивлений нагрузки аппаратуры проводной связи.

2.  Дать определения уровней передачи.

3.  Определить,   чему    равны   относительные   уровни   мощности,   напряжения   и   тока   в рассматриваемой точке относительно начала цепи и в начале цепи относительно рассматриваемой точки.

4.  Определить   абсолютные  уровни  мощности,   напряжения   и  тока     в     начале  цепи  и  в рассматриваемой точке с учетом абсолютных нулевых уровней.

5.  Определить относительные уровни       в    начале цепи и в рассматриваемой точке через абсолютные уровни.

6.  Объяснить,   чем   вызвано   расхождение   между   величинами   относительных   уровней   по напряжению, току и мощности.

Расчет уровней передачи вести в дБ с последующим переводом в Нп.

Исходные данные к задаче №2а:

U₀ = 50 В       I_o =90  мA      U_x = 0.2  В       I_x = 0.9  мА

Р_о =U₀I₀        Р₀ = 50*90 = 4500     мВт            P_X: = U_XI_X      Р_х = 0.2*0.9 = 0.18 мВт

1.   Наиболее распространенными значениями номинального активного входного сопротивления цепей являются 50 Ом, 75 Ом, 100 Ом, 135 Ом, 600 Ом и 1400 Ом. Наиболее распространенными значениями выходного сопротивления являются 50 Ом, 75 Ом, 100 Ом, 150 Ом, 600 Ом, 5000 Ом. В практике достаточно 50 Ом, 600 Ом и 5000 Ом.

2.  Для упрощения вычислений при измерениях или расчетах удобно пользоваться не абсолютными значениями мощностей, напряжений или токов, а их относительными значениями, выраженными при помощи логарифма. Такие еденицы измерения называют уровнями и определяют величину мощности,  напряжения  или тока, действующую в рассматриваемой точке по отношению к соответствующей величине, принятой за исходную. Величины уровней выражаются в децибелах (дБ) или неперах (Нп):

p_M=10*lg(Px/Po) (дБ)       р_м=10*1п(Рх/Ро) (Нп)

p_H=20*lg (Ux / Uo) (дБ)       p_H=20*ln(Ux/Po) (Нп)

p_T=20*lg (Ix / Io) (дБ)          рт=20*1п (Ix / Io) (Нп)

где индекс х относится к величине, действующей в рассматриваемой точке цепи, а 0 - к величине, являющейся исходной.

1Нп = 8,7дБ           1дБ-0,115Нп.

Различают абсолютные, относительные и измерительные уровни. Если величины мощности, напряжения или тока, действующие в какой-либо точке цепи сравнивают с эталонными значениями одноименных величин, то уровень называется абсолютным. Согласно рекомендациям МККТТ принят абсолютный нулевой уровень, где в качестве эталона является мощность в 1 мВт. Напряжение нулевого уровня Uo связано с величиной сопротивления нагрузки соотношением:

P₀ = 10³ Вт = Вт                       или      U₀ = B,

А ток P₀ = 10^-3 Вт = I₀² * R            или      I₀ = A.

Относительный уровень мощности, напряжения или тока в какой-либо точке цепи определяется отношением рассматриваемой величины к значению одноименной величины, действующей в начале цепи.

Измерительный уровень в какой-либо точке цепи представляет величину абсолютного уровня мощности, напряжения или тока при подаче на вход цепи уровня в 0 дБ (0 Нп).

3.  Относительные уровни мощности, напряжения и тока в рассматриваемой точке относительно начала цепи:

P_M = 10*log     P_M = 10*log=-43.979 дБ     P_M2 =        P_M2 = =-5.055

P_Н = 20*log    P_Н = 20*log=-47.959 дБ         P_Н2 =        P_M2 = =-5.512

P_Т = 20*log      P_Т = 20*log=-40 дБ                P_Т2 =         P_Т2 = =-4.598

Остальные расчеты производятся аналогичным образом, поэтому расчет произведем в среде Mathcad. Относительные уровни мощности, напряжения и тока в начале цепи относительно рассматриваемой точки:

P_M = 10*log     P_M = -43.979 дБ                     P_M2 =        P_M2 = -5.055 Нп

P_Н = 20*log    P_Н = -47.959 дБ                     P_Н2 =        P_M2 = -5.512 Нп

P_Т = 20*log      P_Т = -40 дБ                             P_Т2 =         P_Т2 = -4.598 Нп