stringtranslate.com

Перекрестные помехи

В электронике перекрестные помехи — это любое явление, при котором сигнал , передаваемый по одной цепи или каналу системы передачи, создает нежелательный эффект в другой цепи или канале. Перекрестные помехи обычно возникают из-за нежелательной емкостной , индуктивной или проводящей связи одной цепи или канала с другой.

Перекрестные помехи являются серьезной проблемой в структурированных кабельных системах , аудиоэлектронике , проектировании интегральных схем , беспроводной связи и других системах связи .

Механизмы

Каждый электрический сигнал связан с изменяющимся полем, будь то электрическое, магнитное или бегущее. Там, где эти поля перекрываются, они мешают сигналам друг друга. Эти электромагнитные помехи создают перекрестные помехи. Например, если два провода, расположенных рядом друг с другом, несут разные сигналы, токи в них создадут магнитные поля, которые будут индуцировать меньший сигнал в соседнем проводе.

В электрических цепях, имеющих общий обратный путь сигнала, электрический импеданс на обратном пути создаетобщая импедансная связь между сигналами, приводящая к перекрестным помехам. [1][2]

В кабелях

В структурированной кабельной системе перекрестными помехами называют электромагнитные помехи от одной неэкранированной витой пары к другой витой паре, обычно идущей параллельно. Сигналы, проходящие через соседние пары проводов, создают магнитные поля, которые взаимодействуют друг с другом, вызывая помехи в соседней паре. Пара, вызывающая помехи, называется возмущающей парой , а пара, испытывающая помехи, — нарушенной парой .

Перекрестные помехи на ближнем конце (NEXT)
NEXT — это мера способности кабеля подавлять перекрестные помехи, поэтому чем выше значение NEXT, тем сильнее подавление перекрестных помех в локальном соединении. Его называют ближним концом , поскольку помехи между двумя сигналами в кабеле измеряются на том же конце кабеля, что и мешающий передатчик. Значение NEXT для данного типа кабеля обычно выражается в децибелах на фут или децибелах на 1000 футов и зависит от частоты передачи. Общие характеристики кабелей (например, CAT 5) обычно включают минимальные значения NEXT. [3]
Сумма мощности на ближнем конце (PSNEXT)
PSNEXT — это измерение NEXT, которое включает в себя сумму вкладов перекрестных помех от всех соседних пар в виде алгебраической суммы NEXT трех пар проводов, поскольку они влияют на четвертую пару в четырехпарном кабеле (например, кабеле категории 6). [3] В официальном документе Superior Modular Products [4] говорится, что процесс тестирования PSNEXT состоит из измерения всех комбинаций перекрестных помех между парами и последующего суммирования всех значений для каждой пары. Спецификация была разработана для непосредственного учета влияния передач по нескольким соседним парам на тестируемую пару и применима ко всему соединительному оборудованию и связанным с ним коммуникационным кабелям.
Полоса пропускания кабеля, превышающая 100 МГц ( пропускная способность кабеля категории 5 ), делает рассмотрение PSNEXT более важным, поскольку Gigabit Ethernet через Cat 6 использует все четыре пары проводов одновременно и в обоих направлениях. Использование дополнительных пар проводов и растущая пропускная способность увеличивают необходимость держать NEXT под контролем.
Перекрестные помехи на дальнем конце (FEXT)
FEXT измеряет помехи между двумя парами кабеля, измеренные на дальнем конце кабеля по отношению к создающему помехи передатчику. [3]
Равноуровневые перекрестные помехи на дальнем конце (ELFEXT)
ELFEXT измеряет FEXT с компенсацией затухания. [3]
Чужеродные перекрестные помехи (AXT)
AXT — это помехи, вызванные другими кабелями, проложенными рядом с интересующим кабелем, в отличие от сигналов, содержащихся в том же кабеле. [5]

В аудио

При воспроизведении стереозвука перекрестные помехи могут относиться к утечке сигнала из одного программного канала в другой, уменьшая разделение каналов и стереоизображение . Перекрестные помехи между каналами микшерных консолей и между студийными каналами представляют собой гораздо более заметную проблему, поскольку они, скорее всего, будут передавать очень разные программы или материал.

Перекрестные помехи — это электрический эффект, который можно количественно оценить с помощью измерения перекрестных помех. Измерения перекрестных помех проводятся в аудиосистемах для определения количества сигнала, просачивающегося из одного канала в другой. Независимое управление вещания опубликовало кривую взвешивания для использования при измерении перекрестных помех, которая уделяет должное внимание субъективной слышимости различных частот. В отсутствие каких-либо международных стандартов он все еще используется, несмотря на упадок IBA. [ нужна цитата ]

Хороших характеристик перекрестных помех для стереосистемы нетрудно достичь в современных цифровых аудиосистемах , хотя трудно удержаться ниже желаемого значения в -30 дБ или около того на виниловых записях и FM-радио .

Другие примеры

В телекоммуникациях или телефонии перекрестные помехи часто можно отличить от фрагментов речи или внутриполосных сигнальных тонов, просачивающихся из соединений других людей. [6] Если подключение аналоговое, для уменьшения перекрестных помех часто можно использовать витую пару . Альтернативно, сигналы могут быть преобразованы в цифровую форму, которая обычно менее подвержена перекрестным помехам.

В беспроводной связи перекрестные помехи часто обозначаются как внутриканальные помехи и связаны с помехами в соседнем канале .

В проектировании интегральных схем перекрестные помехи обычно относятся к сигналу, влияющему на другой соседний сигнал. Обычно связь является емкостной и связана с ближайшим соседом, но иногда важны другие формы связи и влияние на сигнал на более дальних расстояниях, особенно в аналоговых схемах. См. целостность сигнала для инструментов, используемых для измерения и предотвращения этой проблемы, а также связь подложек для обсуждения перекрестных помех, передаваемых через подложку интегральной схемы . Существует множество решений ремонта, наиболее распространенными из которых являются увеличение расстояния, изменение порядка проводов и экранирование.

В полнопольной оптической когерентной томографии «перекрестные помехи» относятся к явлению, при котором из-за сильно рассеивающих объектов несколько рассеянных фотонов достигают плоскости изображения и генерируют когерентный сигнал после прохождения длины пути, соответствующей длине пути, соответствующей глубине образца в пределах длины когерентности.

В стереоскопических 3D-дисплеях перекрестные помехи относятся к неполной изоляции левого и правого каналов изображения, в результате чего один перетекает в другой — подобно двойной экспозиции , которая создает эффект ореолов .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Веб-сайт LearnEMC: Связь с общим импедансом
  2. ^ К.-Х. Гоншорек и Р. Вик: Электромагнитная совместимость для проектирования устройств и системной интеграции, Springer, Берлин-Гейдельберг, 2009 г., ISBN  978-3-642-03289-9 , стр. 90
  3. ^ abcd «Руководство по прокладке кабелей категорий 5/5E и Cat 6 и часто задаваемые вопросы» . lanshack.com. Архивировано из оригинала 17 января 2013 г. Проверено 5 января 2013 г.
  4. ^ «Соответствие PowerSum на уровне компонентов и решения для подключения RJ21X (информационный документ по превосходным модульным продуктам)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 16 июля 2006 г. Проверено 13 сентября 2008 г.
  5. Устранение перекрестных помех от инопланетян, Communications News, февраль 2009 г., архивировано из оригинала 9 февраля 2010 г.
  6. ^ «Перекрестные помехи (XT)» . Глоссарий Федерального стандарта 1037C . Проверено 26 марта 2018 г.

Всеобщее достояние Эта статья включает общедоступные материалы из Федерального стандарта 1037C. Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).

Внешние ссылки