Проводниците и сигналите са различно нещо.
Има симетрични и несиметрични сигнализации, като несиметричните спрямо земята са главно тези по коаксиален кабел (Е, и I2C, SPI, SSC, 1Wire и други подобни къси магистралки...). При тях единия проводник има земен потенциал и служи за екранировка на другия. Как става - по книжките, но с две думи - скин ефект + взаимно унищожававане на полета.
Несиметричните спрямо земния потенциал сигнализации са в основата на почти всичко шумоустойчиво и бързо днес, от LAN, през всякакви бързи интерфейси като USB, HDMI, GP i dr., до LVDS шините в дъната на компютрите ви, свързващи оперативната памет с процесора. Диференциалната сигнализация разчита, че всякакви смущения наведени в линията отвън, ще бъдат наведени несиметрично, т.е. с еднакъв знак в двата проводника, както се случва и най-често.
Тъй като източника генерира диференциален, или противофазен сигнал между двата проводника, а на входа на приемника имаме изваждащ усилвател с коефициент на усилване 0.5 (иначе на изхода ще получим 2 пъти входния сигнал, а обикновено не това е целта), всички синфазни смущения се изваждат или потискат до голяма степен. Особено силно в модерните драйвери и приемници за линии.
Това позволява високи скорости на предаване на цифрови данни, респективно широки честотни ленти на аналогови сигнали, като днес скорости по LVDS шини от терабити в секунда и аналогови сигнали със състав до 50-100 Гигахерца е ежедневие.
Индустриалните комуникационни диференциални бусове, като CANBus, ModbusRTU/ASCII, LINBus и др. обикновено работят с доста по-ниски скорости, като 9600bps - 2MBps, но те са предимно командни. HDMI2.1a достига до 48Gbit/s скорост на данните и не съм сигурен реално каква честотна лента заема, но в зависимост от кодировката може да достига точно то 48Гхц, USB 3.0 Gen.1 заема 5ГХц честотна лента при стандартен пакетен интервал от 200 пикосекунди. LAN стандарта е базиран на NRZ кодировка и реално 100 мегабита заемат около 33МХц честотна лента по две пълнодуплексни усукани двойки, като другите две са резерв или захранване. 1 гигабит се пуска и по четирите двойки, но кабелите стават претенциозни. Категорията на кабела включва брой усуквания на инч и екранировка, като най-високите общодостъпни са 8 категория, за 10 гигабита в секунда. Нагоре се играе с оптика обикновено.
Та усукването на двата проводника на диференциалната линия служи за по-силна магнитна и капацитивна връзка между тях, осигуряващи т.нар. самоекраниране на чифта. То подобрява работата на диференциалния усилвател на входа като, изненадващо, но разпределя по равно наведените смущаващи напрежения, гарантирайки ефективното им изключване в усилвателя. Тук има и компромис - твърде големия капацитет на линията ще намали граничната скорост на разпространение на електромагнитната вълна и ще ограничи честотната лента, от там скоростта. Така че се мисли, смята и се постига баланс.
Предаването на аналогови сигнали по усукани линии се практикува от 100 години. От симетричните микрофони, до 4МХц-овата лента на видеосигналите на охранителните камери (не всичко върви по коаксиал). Тук успеха обаче зависи от всичко, всичко, всичко - какъв сигнал, какво ниво, с какво се симетрира и десиметрира в двата края, смущения, кабел, среда - тук няма корекции на грешки, всяка плява остава в сигнала, при високи честоти играята вълнови фактори, стоящи вълни в кабелите, импедансни възли при дължини на кабела, съизмерими или по-малки от дължината на вълната на най-високочестотната съставяща и т.н.
Широчината на каналите на 5ГХц WiFi са 160 МГхц, и понякога се ползват по 2-3 канала. 2.4 GHz обхват подържа скорости до 600 Mbps, 5 GHz до 1300 Mbps със скачане по каналите и едновременна употреба на няколко, в зависимост от натовареността на обхвата. Да се прекарват такива комплексни, че дори и сложни от интермодулационна гледна точка, сигнали през кабел за кабеларка, заедно с радио сигнал на 100МХц с честотна модулация и уважителни нива, както и с телевизионни сигнал, който е цяла друга бира, особено ако е цифрово модулиран а не аналогов, си е за мен упражнение по чиста наука. Това, което искам да кажа, е че с пръдня боя не става. Нещата трябва да се правят както трябва да се правят. Може и да станат по друг начин, но там следва правилото, че днес работи, утре не, и няма кой да вдене какво му е, защото никой не разбира как работи на първо място.
От друга страна, който не е пробвал, не е разбрал, не е успял, не е получил безценен опит! Така че пробвайте с каквото имате, пък ако получите много добри резултати, може да се сберем на един технически консилиум и да пробваме да облечем практиката в ползна теория. Както казва мой приятел, обаче "Теорията е едно, пректиката друго, реалността - трето!"
Начало
Активни теми
Търси
Вход
Регистрация
Тема: 3 в 1 (Прочетена 4890 пъти)