หน วยเดซิเบล db · 2008-11-07 · หน วยเดซิเบล (db)•...

หนวยเดซเบล (dB)

• dB= 10Log(อตราสวนของกาลง)• dBm กาลงหนวยเปนมลลวตตตอกาลง1มลลวตต • dBW กาลงหนวยเปนวตตตอกาลง1วตต • อตราขยายของระบบ(gain) กาลง output ตอ input• อตราการลดทอน (loss) กาลง input ตอ output• dBr กาลง ณ จดททาการวดตอกาลงทจดอางอง เราเรยกวาคากาลงท

จดอางองทวดไดเปน dBm วา dBm0 หรอกลาวไดวา dBm=dBm0+dBr

ตวอยางท 4-1• ปอนสญญาณทมกาลง 1 W เขาระบบได output 2 W จงคานวณหา Input

Power ในหนวย dBw และ dBm และหา Power gain และ Power loss ของระบบ ถาปอน input เปน 10 dBw จะได output เปนเทาไร?

• Pin =10log(1W/1W)=0dBW• Pin =10log(1000mW/1mW)=30 dBm• Power gain =10log(2W/1W)= 3 dB• Power loss =10log(1W/2W)= -3 dB• Power gain = 10log(Pout/Pin) • =10log(Pout/1W)-10log(Pin/1W)• =Pout(dBW)-Pin(dBW)• Pout =Pin+Power gain =10 dBW +3dB=13dBW

Distortion– Amplitude distortion

ITU-T ใชความถ 800 Hz เปนความถอางอง เชนสญญาณความถ 0.6-2.4 kHz เมอผานชองสญญาณจะตองมการลดทอนตางจากการลดทอนของความถ 800 Hz ไดไมเกน 2.2 dBNorth America ใช 1000 Hz

– Delay distortion

Nonlinear distortion

• เกดจากในระบบมอปกรณทไมเปนเชงเสน หรอมการปอน input ทมขนาดมากไปทาใหระบบทางานในยานทไมเปนเชงเสน ทาใหเกดสญญาณ Sinusoid ทมความถอนนอกเหนอจากทปอนเขาไปเมอรวมกนจงทาใหสญญาณผดเพยนไดเราเรยกสญญาณนวา Intermodulation noise

Noise & Interference• Noise เปนสญญาณทแรนดอมไมรคาจรงๆทแนนอน เราศกษาไดโดยใชคาทางสถต เชน

คาเฉลย คาความแปรปรวน หรอการกระจายของกาลงงานทความถตางๆ

– White noise Uniform spectral distribution of energy with respect to frequency

เชน Thermal noise ซงเกดจากชองสญญาณทใชมอณหภมสงกวา 0 ºK ทาใหอเลคตรอนมการเคลอนทอยางไมเปนระเบยบมการชนกนกอใหเกดสญญาณไฟฟาทเราไมตองการ

Occurs in all transmission media and all communication equipment

Pn=kTB(W/Hz)K= Boltzmann’s constant = 1.38*10-23 J / ºKT= absolute temperature (ºK)B=noise bandwidth

• Ex. At room temperature T= 17ºCPn=-228.6 dBW +10logT+10logB

Impulse Noiseเปน Noise ทเกดในชวงเวลาสนๆแตมความแรงมากเชน เกดจากการทางาน

ของรเลย ในการสนทนา Noise ชนดนไมถอวารบกวนมาก

Interference คอสญญาณทขามมารบกวนจากชองสญญาณอน เชน คสายทอยในเคเบลเดยวกนเกดการเหนยวนาสญญาณมารบกวนกน ถามความแรงมากเราเรยกวา Crosstalk

Far-end crosstalk (FEXT) ไดยนคสนทนาคอน

Near-end crosstalk (NEXT)การรบกวนของสญญาณทสงขามไปยงผรบคอตวเอง แกไขได

โดยแยกเคเบลของวงจรสงและรบ

Signal-to-Noise ratio

S/N=Signal in dBm-Noise in dBm

การวด Noise หรอ Interference

• ใชความถ 800 Hz เปนความถอางอง แลวใหผฟงตดสนวาสญญาณรบกวนทความถอนตองเพมกาลงเทาไรจงจะใหความรสกถกรบกวนเทากบ ความถ 800 Hz แลว Plot ออกมาเปน Curve มาตรฐาน เราเรยกวา ITU-T psophometricweighting

• North America ใช C-message weighting

ตองนา Noise ไปผาน psophometric filter เพอทาการปรบระดบ Noise ทความถตางๆใหเปนไปตามระดบการรบกวนกอน ทจะวด

หนวยทไดจะเตม p หรอ C ตอทาย เชน dBC dBp

Return loss

Pin Pout

Cable A Cable B

Pin-Pout

• Echo

วงจรHybrid

วงจรHybrid

วงจรขยาย

วงจรขยาย

2-Wire2-Wire

Echo suppressor

Loss

ตรวจระดบพลงงาน

ตรวจระดบพลงงาน

Loss

วงจรHybrid

วงจรHybrid

2-Wire2-Wire

Echo canceller

Echocanceler

Echocanceler วงจร

HybridวงจรHybrid

2-Wire2-Wire

+-

+

+-

+

Echo Error

Echoสงเคราะห

Subscriber loop design

• DC 24-60 mA• AC – Attenuation– Amplitude distortion

Rcable RMiscRswitch

RTel -48 V

DC• RTel คอความตานทานภายในของ อปกรณโทรคมนาคม

โทรศพทโดยทวไปมคาประมาณ 150-900 Ω• RCable คอความตานทานของสายเคเบลซงขนอยกบขนาดสายและระยะทาง• RSwitch คอความตานทานภายในของสวทชงซงขนอยกบชมสายแตละระบบ• RMisc คอความตานทานของอปกรณอนๆ เชน MDF หรอ Drop wire ซงถอวาเลกนอย

ไมนามาคดในการออกแบบ

Rcable RMiscRswitch

RTel -48 V

AC

R = Resistance ของ ลวดตวนาL = Inductance ทเกดขน เมอมสญญาณเสยงผานลวดตวนาC =Capacitance เกดจากลวดตวนาสองเสนวางอยใกลกนG = Conductance กระแสรวไหล

L R

G C

Distortionless Line• R/L=G/CAttenuation constant =

Ex. ปกต L มคานอย เชน สายเคเบลเบอร 19R=85.8 Ω /MileL= 0.001 H/MileC=0.062µF/MileG=15µΩ /Mile

RC=5.32*10-6,LG=1.5*10-8

LCR

• เพม L (Loading coil)

• สาหรบระยะหางทเหมาะสมกาหนดเปน Code ดงตารางท 3-1 เชน 19-H-66 Cable หมายถงเคเบลเบอร19 ทใส Loading Coil 66 mH ทกๆ 1830 เมตร โดยท Loading Coil อนแรกจะตองอยหางจากชมสายเปน ครงหนงของระยะหางปกต เชน กรณนคอ 900 เมตร

ตวอยางท3-1• ในการใหสวทชงทางานไดเราตองการกระแสอยางนอย 24 mA จากตารางท3-2 จงเลอก

ขนาดสายทเหมาะสมทจะตอกบเครองโทรศพททอยหางจากชมสาย 10 ก.ม. โดยท• Rtel=150 W, RSwitch=600 W ชมสายจายไฟเลยง DC -48 V•• Rรวม= V/I = 48/24*10-3=2000 Ω นนคอความตานทานรวมจะตองตา

กวานจงจะใหกระแสเพยงพอ• Rรวม= R Loop+Rtel+RSwitch• R Loop= 2000-150-600 =1250 Ω• Rcable=1250/10 ก.ม.=125 Ω/ก.ม.• ระยะทางเกน 5.5 ก.ม. ใช 22 - gauge Loaded cable • RLoop=111.2*10+150+600=1862 Ω• I=V/R=48/1862=25.78 mA ซงเพยงพอ

สรป

• ระยะหางจากชมสาย– ถามากกวา 5.5 Km ใช Loaded cable

• ตรวจสอบวากระแสอยในชวง 24-60 mA หรอไม