Перекрестные помехи
В электронике создает перекрестные помехи — это явление, при котором сигнал, передаваемый по одной цепи или каналу системы передачи, 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.
Когда электрические, магнитные или бегущие поля двух электрических сигналов перекрываются, создаваемые электромагнитные помехи вызывают перекрестные помехи. Например, перекрестные помехи могут включать магнитные поля, которые индуцируют меньший сигнал в соседних проводах.
В электрических цепях, имеющих общий обратный путь сигнала, электрический импеданс на обратном пути создает общая импедансная связь между сигналами, приводящая к перекрестным помехам. [1] [2]
Перекрестные помехи являются серьезной проблемой в структурированных кабельных системах , аудиоэлектронике , проектировании интегральных схем , беспроводной связи и других системах связи .
В кабелях [ править ]
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 сумму 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] Технический документ «Превосходные модульные продукты» [4] утверждает, 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 [ править ]
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 ссылка ]
нетрудно добиться хороших показателей перекрестных помех для стереосистемы В современных цифровых аудиосистемах , хотя трудно удержаться ниже желаемого значения -30 дБ. [ нужна ссылка ] или около того на виниловых записях и FM-радио .
Другие примеры [ править ]
В телекоммуникациях или телефонии перекрестные помехи часто можно отличить от фрагментов речи или внутриполосных сигнальных тонов, просачивающихся из соединений других людей. [6] Если соединение аналоговое, витую пару для уменьшения перекрестных помех часто можно использовать . 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 .
См. также [ править ]
- Отношение затухания к перекрестным помехам
- Замеры аудиосистемы
- Сквозная печать
- Целостность сигнала
- Отношение сигнал/помеха (SIR или S / I ), также известное как отношение несущей к помехе (CIR или C / I )
- Соединение с подложкой
- Молодая модель
Ссылки [ править ]
- ^ Веб-сайт LearnEMC: Связь с общим импедансом
- ^ 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.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д «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.
- ^ «Соответствие требованиям 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.
- ^ Устранение перекрестных помех от инопланетян , Communications News, февраль 2009 г., заархивировано из оригинала 9 февраля 2010 г.
- ^ «перекрестные помехи (XT)» . Глоссарий Федерального стандарта 1037C . Проверено 26 марта 2018 г.
В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).
Внешние ссылки [ править ]
- Перекрестные помехи: обзор и режимы (ppt) на Wayback Machine (архивировано 18 марта 2012 г.)
- Минимизация перекрестных помех в проводке и кабелях