Ismétlő - Repeater
A távközlésben az átjátszó olyan elektronikus eszköz, amely jelet fogad és továbbítja. Az ismétlőket az átvitel kiterjesztésére használják, hogy a jel nagyobb távolságokat is le tudjon fedni, vagy az akadály másik oldalán legyenek fogva. Bizonyos típusú ismétlők azonos jelet sugároznak, de megváltoztatják az átviteli módot, például egy másik frekvencián vagy baud sebességgel .
Többféle típusú ismétlő létezik; egy telefon átjátszó egy erősítő egy telefonvonal , egy optikai átjátszó egy optoelektronikus áramkört, amely erősíti a fénynyaláb egy optikai kábel ; és a rádióismétlő egy rádióvevő és adó, amely egy rádiójelet továbbít.
A műsorszóró állomás a rádióban és a televízióban használt átjátszó .
Áttekintés
Amikor egy információhordozó jel áthalad egy kommunikációs csatornán , az fokozatosan romlik az áramkimaradás miatt. Például, amikor egy telefonhívás áthalad egy vezetékes telefonvonal , néhány, a teljesítmény a villamos áram , amely képviseli a hangjel kerül a hőként eltűnt a rezisztencia a rézhuzal. Minél hosszabb a vezeték, annál nagyobb az energiaveszteség, és annál kisebb a jel amplitúdója a túlsó végén. Tehát elég hosszú vezeték esetén a hívás nem lesz hallható a másik végén. Hasonlóképpen, minél távolabb van a rádióállomástól a vevő , annál gyengébb a rádiójel , és annál gyengébb a vétel. Az átjátszó egy elektronikus eszköz a kommunikációs csatornában, amely növeli a jel teljesítményét, és továbbítja azt, lehetővé téve a továbbhaladást. Mivel erősíti a jelet, elektromos áramforrást igényel .
A „repeater” származik távíró a 19. században, és a továbbiakban egy elektromechanikus eszköz (a relé ) regenerálására használható távíró jeleket. A kifejezés használata folytatódott a telefonálásban és az adatkommunikációban .
A számítógépes hálózatokban , mivel az ismétlők a tényleges fizikai jellel dolgoznak, és nem próbálják értelmezni a továbbított adatokat, a fizikai rétegen , az OSI modell első rétegén működnek .
Típusok
Telefon ismétlő
Ezt használják, hogy növeljék a tartományban telefon jeleket telefonvonal .
- Vezetékes ismétlő
Ezeket leggyakrabban távolsági hívásokat továbbító fővonalakban használják . Egy pár vezetékből álló analóg telefonvonalban egy erősítő áramkörből áll, amely tranzisztorokból áll, amelyek egyenáramú forrásból származó energiát használnak a vonalon lévő váltakozó áramú hangjel teljesítményének növelésére . Mivel a telefon duplex (kétirányú) kommunikációs rendszer, a vezetékpár két hangjelet hordoz, egy -egy irányba. Tehát a telefonismétlőknek kétoldalúaknak kell lenniük, mindkét irányban erősíteniük kell a jelet anélkül, hogy visszajelzést okoznának, ami jelentősen megnehezíti a tervezést. A telefonismétlők voltak az első típusú ismétlők, és az erősítés első alkalmazásai voltak . A telefonismétlők 1900 és 1915 közötti fejlesztése lehetővé tette a távolsági telefonszolgáltatást. Most a legtöbb távközlési kábel száloptikai kábel, amely optikai ismétlőket használ (alább).
Az elektronikus erősítők feltalálása előtt mechanikusan csatolt szénmikrofonokat használtak erősítőként a telefonismétlőkben. A 20. század fordulója után kiderült, hogy a negatív ellenállású higanylámpák felerősödhetnek, és ezeket használták. A hallócsőismétlők feltalálása 1916 körül praktikussá tette a transzkontinentális telefonálást. Az 1930 -as években a hibrid tekercseket használó vákuumcsöves ismétlők általánossá váltak, lehetővé téve a vékonyabb vezetékek használatát. Az 1950 -es években a negatív impedanciájú erősítő eszközök népszerűbbek voltak, és az E6 átjátszónak nevezett tranzisztorizált változat volt a Bell rendszerben használt utolsó fő típus, mielőtt a digitális átvitel alacsony költségei elavulttá tették az összes hangszalag -átjátszót . A frekvenciaosztó multiplexerek a 20. század közepétől a végéig gyakoriak voltak a frekvenciaosztásos multiplexelő rendszerekben.
- Tengeralattjáró kábelismétlő
Ez a telefonismétlő típusa víz alatti tengeralattjáró távközlési kábelekben használatos .
Optikai kommunikációs átjátszó
Ezt a száloptikai kábel jeleinek tartományának növelésére használják . A digitális információ száloptikai kábelen halad rövid fényimpulzusok formájában. A fény fotonoknak nevezett részecskékből áll , amelyek felszívódhatnak vagy szétszóródhatnak a szálban. Az optikai kommunikációs átjátszó általában egy fototranzisztorból áll, amely a fényimpulzusokat elektromos jellé alakítja, egy erősítőből, amely növeli a jel teljesítményét, egy elektronikus szűrőből, amely átalakítja az impulzusokat, és egy lézerből, amely az elektromos jelet ismét fénygé alakítja és küldi. ki a másik szálat. Azonban optikai erősítőket fejlesztés alatt állnak átjátszók, hogy megerősítsék a fény is anélkül, hogy átalakítjuk az elektromos jel először.
Rádió átjátszó
Ezt a rádiójel lefedettségének kiterjesztésére használják . A rádiós reléismétlők története 1898 -ban kezdődött Johann Mattausch publikációjából az Austrian Journal Zeitschrift für Electrotechnik című folyóiratban (16., 35–36. V.). De a "Fordító" javaslata primitív volt, és nem alkalmas használatra. Az első rádióismétlőkkel rendelkező relérendszer, amely valóban működött, az Emile Guarini-Foresio által 1899-ben feltalált.
A rádió átjátszó általában egy rádióvevő csatlakozik egy rádióadó . A vett jelet felerősítik és továbbítják, gyakran más frekvencián, hogy az akadályon túli lefedettséget biztosítsanak. A duplex egység használata lehetővé teszi, hogy az átjátszó egy antennát használjon egyszerre a vételhez és az adáshoz.
- Broadcast közvetítő állomás , retroadcastor vagy fordító : Ez az átjátszó egy rádió- vagy televíziós műsorszóró állomás lefedettségének kiterjesztésére szolgál. Ez egy másodlagos rádió- vagy televízió -adóból áll. A fő adóból érkező jel gyakran bérelt telefonvonalakon vagy mikrohullámú relén keresztül érkezik.
- Mikrohullámú relé : Ez egy speciális pont-pont távközlési kapcsolat, amely egy mikrohullámú vevőkészülékből áll, amely mikrohullámú sugárzáson keresztül fogad információt egy másik reléállomásról látótávolságon belül, és egy mikrohullámú adóból, amely továbbítja az információt a a következő állomás egy másik mikrohullámú sugár felett. A mikrohullámú közvetítőállomások hálózatai telefonhívásokat, televíziós műsorokat és számítógépes adatokat továbbítanak egyik városból a másikba kontinens-szerte.
- Passzív átjátszó : Ez egy mikrohullámú relé, amely egyszerűen egy lapos fémfelületből áll, hogy tükrözze a mikrohullámú sugarat egy másik irányba. Arra használják, hogy mikrohullámú reléjeleket kapjanak dombok és hegyek felett, amikor nem szükséges a jel erősítése.
- Mobilismétlő : Ez egy rádióismétlő a mobiltelefon vételének korlátozásához korlátozott területen. A készülék úgy működik, mint egy kicsi mobil bázisállomás , irányított antennával, amely a legközelebbi cella tornyából veszi a jelet, erősítővel és helyi antennával továbbítja a jelet a közeli mobiltelefonokra. Gyakran használják a belvárosi irodaházakban.
- Digipeater : Ismétlő csomópont egy csomag rádióhálózatban . Tárolási és továbbítási funkciót lát el, információcsomagokat továbbít az egyik csomópontról a másikra.
- Amatőr rádióismétlő : Amatőr rádiósok használják, hogy lehetővé tegyék a kétirányú kommunikációt egy olyan területen, amely egyébként nehéz lenne pontról pontra a VHF és az UHF között. Ezeket az ismétlőket egyéni üzemeltetők vagy klubok állítják be és karbantartják, és általában minden engedéllyel rendelkező amatőr számára elérhetők. A domb- vagy hegytetőn elhelyezkedő hely előnyösebb az átjátszó építéséhez, mivel ez maximalizálja a használhatóságot nagy területen.
A rádióismétlők javítják a kommunikációs lefedettséget olyan rendszerekben, amelyek jellemzően látótávolságú frekvenciákat használnak . Ismétlő nélkül ezeknek a rendszereknek a hatótávolságát korlátozza a Föld görbülete és a terep vagy magas épületek blokkoló hatása. A dombtetőn vagy magas épületen lévő ismétlő lehetővé teszi az egymás látótávolságán kívül eső állomások megbízható kommunikációját.
A rádióismétlők lehetővé tehetik a rádiófrekvenciák egyik sorozatáról a másikra történő fordítást is, például két különböző közszolgálati ügynökség együttműködésének lehetővé tétele érdekében (mondjuk egy város rendőrsége és tűzoltósága, vagy a szomszédos rendőri szervek). Linkeket szolgáltathatnak a nyilvános kapcsolt telefonhálózathoz is. vagy műholdas hálózat ( BGAN , INMARSAT , MSAT ) alternatív útvonala a forrástól a célig.
Általában az átjátszó állomás egy frekvenciát hallgat, A, és továbbít egy másodikat, B. Minden mobilállomás hallgatja a jeleket a B csatornán, és továbbít az A csatornán. A két frekvencia közötti különbség viszonylag kicsi lehet a működési frekvenciához képest , mondjuk 1%. Az átjátszóállomás gyakran ugyanazt az antennát használja az adáshoz és a vételhez; a "duplexer" -nek nevezett erősen szelektív szűrők elválasztják a gyenge bejövő vett jelet a milliárdszor erősebb kimenő jeletől. Néha külön adó- és vételi helyeket használnak, amelyeket vezetékes vagy rádiókapcsolat köti össze. Míg az átjátszó állomást egyidejű vételre és átvitelre tervezték, a mobil egységeket nem kell felszerelni a terjedelmes és költséges duplexekkel, mivel azok csak adnak vagy fogadnak bármikor.
Az ismétlőrendszerben lévő mobil egységeket el lehet látni egy "talkaround" csatornával, amely lehetővé teszi a közvetlen mobil-mobil működést egyetlen csatornán. Ez akkor használható, ha az ismétlőrendszer nem érhető el, vagy olyan kommunikációra, amely nem igényli az összes mobil figyelmét. A "talkaround" csatorna lehet az ismétlő kimeneti frekvenciája; az átjátszó nem továbbít semmilyen jelet a kimeneti frekvenciáján.
A mérnöki rádiókommunikációs rendszer tervezője elemzi a kívánt lefedettségi területet, és kiválasztja az ismétlőhelyeket, magasságokat, antennákat, működési frekvenciákat és teljesítményszinteket, hogy lehetővé tegye a megbízható kommunikáció előre látható szintjét a tervezett lefedettségi területen.
Adatkezelés
Az ismétlőket két típusra lehet osztani a kezelt adatok típusától függően:
Analóg átjátszó
Ezt a típust olyan csatornákon használják, amelyek analóg jel formájában továbbítják az adatokat, amelyekben a feszültség vagy áram arányos a jel amplitúdójával , mint egy audió jel esetén . Ezeket a fővonalakon is használják, amelyek több jelet továbbítanak frekvenciaosztásos multiplexeléssel (FDM). Az analóg ismétlők lineáris erősítőből állnak, és tartalmazhatnak elektronikus szűrőket, amelyek kompenzálják a vonal frekvenciáját és fázistorzulását.
Digitális átjátszó
A digipeater olyan csatornákon használatos, amelyek bináris digitális jelekkel továbbítják az adatokat , amelyekben az adatok impulzusok formájában vannak, és csak két lehetséges értéket tartalmaznak, amelyek az 1 és 0 bináris számjegyeket jelentik . A digitális ismétlő erősíti a jelet, és újratermel , újraszinkronizálja és alakítsa át az impulzusokat. Az ismétlést vagy újraszinkronizálást végző ismétlőt regenerátornak nevezhetjük .
Lásd még
- 12 csatornás hordozórendszer
- ADSL hurok bővítő
- Amatőr rádióismétlő
- Mobilismétlő
- Kiegészítő földelő alkatrész
- Szálas média konverter
- PLC hordozó ismétlő állomás
- Relé (egyértelműsítés)
- Ismétlő (egyértelműsítés)
- Ismétlő behelyezés integrált áramkörökbe
- Jelerősség
- Transzponder
- Vezeték nélküli elosztórendszer
- Vezeték nélküli átjátszó