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

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

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 показателя в -30 дБ. ^{[ нужна ссылка ]} 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 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, расположенный дальше, 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

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

^ 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.
^ Jump up to: ^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

Перекрестные помехи: обзор и режимы (ppt) на Wayback Machine (архивировано 18 марта 2012 г.)
Минимизация перекрестных помех в проводке и кабелях

[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.

[lanshack-3] Jump up to: ^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.

[4] «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.

[5] Устранение перекрестных помех от инопланетян , Communications News, февраль 2009 г., заархивировано из оригинала 9 февраля 2010 г.

[6] «перекрестные помехи (XT)» . Глоссарий Федерального стандарта 1037C . Проверено 26 марта 2018 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]