diplomska naloga - scpet.net · Šolski center za poŠto, ekonomijo in telekomunikacije ljubljana...

ŠOLSKI CENTER ZA POŠTO, EKONOMIJO IN TELEKOMUNIKACIJE

LJUBLJANA

VIŠJA STROKOVNA ŠOLA

DIPLOMSKA NALOGA

ANA STRNIŠA

Ljubljana, junij 2017

ŠOLSKI CENTER ZA POŠTO, EKONOMIJO IN TELEKOMUNIKACIJE

LJUBLJANA

VIŠJA STROKOVNA ŠOLA

Študijski program: telekomunikacije

DIPLOMSKA NALOGA

MOTNJE IN NAPAKE PRI PRENOSU AVDIO IN VIDEO SIGNALOV

Diplomantka: Ana Strniša

Mentor: Alojz Ţeljko, univ. dipl. inţ. el.

Lektor: France Ivančič, prof. slov. in nem. j.

Vpisna številka: 12130083509

Ljubljana, junij 2017

STRNIŠA, Ana: Motnje in napake pri prenosu avdio in video signalov: dipl. nal. Ljubljana, ŠC PET, VSŠ, 2017 2

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju Alojzu Ţeljku, univ. dipl. inţ. el., za pomoč, usmerjanje in

vodenje pri izdelavi diplomske naloge.

Hvala tudi vsem drugim, ki so me pri tem spodbujali in mi stali ob strani.


IZVLEČEK

Komunikacijski sistemi omogočajo prenos signalov ter s tem posredovanje avdio, video in

podatkovnih vsebin od vira informacij do uporabnika. Pri tem je naloga prenosne linije

prenesti signal najboljše kakovosti brez nezaţelenih stranskih produktov in motečih napak

na prenesenem signalu. Ko potuje signal preko komunikacijskega kanala, je lahko

izpostavljen številnim motnjam, kar ima za posledico poslabšanje kakovosti signala.

V diplomski nalogi so na začetku predstavljene osnove komunikacijskega sistema, opisani

so prenosni mediji s poudarkom na koaksialnem kablu in sukani parici, podrobneje je

opisana zgradba kabla. Sledita predstavitev nekaterih pomembnejših vzrokov za nastanek

motenj, to so tokovna zanka, strela ter frekvenčna disperzija, in predstavitev postopkov in

rešitev za odpravo teh napak.

Ključne besede: komunikacijski sistem, prenos signalov, koaksialni kabel, sukana parica,

motnje, odprava napak.

ABSTRACT

Communication systems enable the signal transmission and thus the transmission of audio,

video and data content from the source of information to the user. Transmission line needs

to transfer quality signal without unwanted and disturbing errors in the transferred signal.

When signal travels across communication channel it can be exposed to various

impairments, which results in degradation of signal quality.

At the beginning of the thesis the basics of the communication system are described,

transmission mediums with focus on the coaxial cable and twisted pair and description of

the cable construction. It follows the presentation of causes of signal impairments, these

are current loop, lightning and frequency dispersion, and presentation of solutions to

eliminate these errors.

Key words: communication system, signal transmission, coaxial cable, twisted pair,

impairments, elimination of errors.


KAZALO VSEBINE

SEZNAM KRATIC ............................................................................................................... 6

1 UVOD ............................................................................................................................ 7

2 OSNOVE KOMUNIKACIJSKEGA SISTEMA ........................................................... 9

2.1 PRENOSNI MEDIJI ............................................................................................. 11

2.2 ZGRADBA KABLA ............................................................................................ 13

2.2.1 PREVODNIK ................................................................................................ 13

2.2.2 NOTRANJA IZOLACIJA ............................................................................. 14

2.2.3 KABELSKI ŠČIT – OKLOP ........................................................................ 14

2.2.4 ZUNANJA IZOLACIJA – PLAŠČ ............................................................... 16

2.3 SUKANA PARICA .............................................................................................. 16

2.4 KOAKSIALNI KABEL ....................................................................................... 20

3 VZROK ZA NASTANEK MOTENJ .......................................................................... 23

3.1 TOKOVNA ZANKA ............................................................................................ 25

3.2 STRELA ............................................................................................................... 30

3.3 FREKVENČNA DISPERZIJA ............................................................................. 33

4 ODPRAVLJANJE NAPAK IN REŠITVE ................................................................. 35

5 ZAKLJUČEK .............................................................................................................. 41

6 VIRI IN LITERATURA .............................................................................................. 43

KAZALO SLIK

Slika 1: Osnovna shema komunikacijskega sistema ............................................................. 9

Slika 2: Prenosni mediji ....................................................................................................... 12

Slika 3: Prevodnik ............................................................................................................... 13

Slika 4: Vrste kabelskih ščitov: prepleten ovoj, spirala in folija ......................................... 15

Slika 5: Sukana parica ......................................................................................................... 16

Slika 6: UTP-kabel s konektorjema RJ11 in RJ45 .............................................................. 17

Slika 7: Slabljenje signala v odvisnosti od debeline ţice in frekvence ............................... 19

Slika 8: Koaksialni kabel ..................................................................................................... 20

Slika 9: Frekvenčna karakteristika kabla ............................................................................. 21

Slika 10: Tokovna zanka ..................................................................................................... 26


Slika 11: Uporaba ločilnega transformatorja ....................................................................... 27

Slika 12: Komponenti, povezani s kablom, po katerem teče tok skozi ščit prevodnika ..... 28

Slika 13: Simetrična povezava ............................................................................................ 30

Slika 14: Ločevanje naboja v nevihtnem oblaku ................................................................. 31

Slika 15: Nastanek intersimbolne motnje ............................................................................ 34

Slika 16: Prekinitev na oklopu vodnika ............................................................................... 35

Slika 17: Vezava upora v oklopu vodnika ........................................................................... 36

Slika 18: Vezava ločilnega transformatorja......................................................................... 36

Slika 19: Ločilni transformator............................................................................................ 37

Slika 20: Feritna dušilka ...................................................................................................... 37

Slika 21: Shema diferenčnega ojačevalnika ........................................................................ 38

Slika 22: Iskrišče in plinski odvodniki ................................................................................ 39

Slika 23: Varistor ................................................................................................................. 40

KAZALO TABEL

Tabela 1: Kategorije UTP-kablov v povezavi s hitrostjo prenosa ....................................... 18


SEZNAM KRATIC

AM amplitude modulation

amplitudna modulacija

AWG American wire gauge

debelina ţice

CATV community antenna television

kabelska televizija

EMI electro magnetic interference

elektromagnetna interferenca

FM frequency modulation

frekvenčna modulacija

FTP foiled twisted pair

s folijo ovita sukana parica

ISI intersymbol interference

intersimbolna interferenca

LAN local area network

lokalno računalniško omreţje

UTP unshielded twisted pair

neoklopljena sukana parica

STP shielded twisted pair

oklopljena sukana parica

RFI radio frequency interference

radiofrekvenčna interferenca


1 UVOD

Začetek razvoja telekomunikacij in prenosa informacij sega daleč v preteklost, ko so si

ljudje izmenjevali informacije s pomočjo dimnih in svetlobnih signalov ter preko zvočnih

siren. Napredek na področju telekomunikacij je skozi stoletja prinesel nove moţnosti,

naprave ter tehnologije. Izum telegrafa in telefona v 19. stoletju je bil prvi preboj v sodobni

telekomunikaciji. Samuel Morse, ki je izumil telegraf, je razvil tudi tako imenovano

Morsejevo abecedo oziroma kodo, ki je z zapisom kodiranih črk in številk omogočala hitro

in učinkovito komuniciranje na daljše razdalje. Prvi čezatlantski telegrafski kabel leta 1858

je lahko pri takratni hitrosti poslal le 1 znak v dveh minutah, zaradi česar so potrebovali za

prvo sporočilo, poslano po kablu med Severno Ameriko in Anglijo, kar 17 ur.

Danes ob podpori sodobnih tehnologij informacije potujejo veliko hitreje. Komunikacijski

sistemi omogočajo prenos informacijskih vsebin, kot so avdio, video in podatki, širom

sveta preko dolgih razdalj. Pri tem se vse bolj zavedamo pomena zanesljivega in dobro

načrtovanega oţičenja sistema.

Uporaba kablov v telekomunikacijah se je pričela v sredini 19. stoletja. Dolgo časa so

prevladovali koaksialni kabli ter parice, v zadnjih letih pa se je zelo razvila tudi optika. V

diplomski nalogi se bom osredotočila predvsem na prenos signalov po koaksialnem kablu

in sukani parici, pri čemer poteka prenos podatkov na osnovi prenosa električnega toka.

Vsak izmed njiju ima določene lastnosti, zaradi katerih je eden bolj, drugi pa manj

primeren za uporabo v določenih situacijah.

Pri prenosu signalov preko komunikacijskega kanala je ta lahko izpostavljen različnim

virom motenj in hitro se zgodi, da so poleg koristnega signala prisotna tudi razna

popačenja, šumi ali interferenca. Poslano sporočilo je lahko zaradi teh napak popačeno v

tolikšni meri, da pride do sprejemnika neprepoznavno ali da ga sprejemnik celo narobe

razume.

Obstaja veliko različnih moţnosti za oţičenje, s čimer lahko zmanjšamo nezaţeleno

pojavljanje motenj na liniji. V diplomski nalogi bom poskušala odgovoriti na vprašanja,

kako vplivajo na kakovost prenosa signalov motnje iz omreţja, udarci strele v bliţino


kablov, presluhi med vodniki ter šumi. Najti bom poskušala ustrezne rešitve za nekatere

probleme pri prenosu signalov in predstaviti moţnosti za izogibanje napakam, ki se pri tem

pojavljajo. Če se pri načrtovanju sistema opiramo na preproste rešitve in tehnike, lahko v

večini vplivamo na zmanjšanje in odpravo napak. Učinke šuma lahko zmanjšamo s

skrbnim načrtovanjem, pravilno namestitvijo, izbiro ţic in kablov, zaščito ter ozemljitvijo.


2 OSNOVE KOMUNIKACIJSKEGA SISTEMA

Prenos podatkov od izvora do cilja omogoča komunikacijski sistem. Osnovni elementi

vsakega komunikacijskega sistema so vir informacij, oddajnik, prenosni kanal, sprejemnik

ter prejemnik oziroma uporabnik informacije. Naloga oddajnika je, da pretvori informacijo

v signal, ki je primeren za prenos po določeni prenosni liniji, sprejemnik pa te prejete

signale nato pretvarja v obliko, ki je razumljiva prejemniku informacije ali napravi.

Slika 1: Osnovna shema komunikacijskega sistema

Prenos signala je moţen na dva različna načina, in sicer kot prenos analognega signala ter

kot prenos digitalnega signala. Osnovne razlike med njima so v tem, da se pri analognem

signalu vrednost spreminja zvezno in da ima signal na nekem intervalu neskončno

različnih vrednosti. Pri digitalnem oziroma t. i. diskretnem signalu pa se vrednost

spreminja diskretno z omejenim končnim številom vrednosti (»1« ali »0«).

Prenosni kanal transportira signale, pri čemer se lahko zgodi, da so poleg koristnega

signala prisotna tudi razna popačenja, šumi ali interferenca. Vsekakor je zelo pomembno,

da je poslana informacija na začetku kar se da podobna informaciji, ki pride do

uporabnika; v primeru digitalnega sistema pa identična (povz. po Malarič, 2009).

OSNOVNOPASOVNI IN ŠIROKOPASOVNI PRENOS

V sistemu osnovnega pasu (ang. baseband) so podatki različnih uporabnikov zdruţeni

skupaj v obliki digitalnega signala. S prenosom v osnovnem pasu je celoten

komunikacijski kanal uporabljen za prenos enega samega podatkovnega signala, pri tem pa

je lahko uporabljen širši spekter kablov od kompleksnih koaksialnih do preprostih paric.

Širokopasovni sistem (ang. broadband) uporablja analogni signal in mnoţico frekvenc.

Zato je treba imeti kabel z večjo pasovno širino; taki so koaksialni kabli, razviti za sistem

VIR INFORMACIJ

ODDAJNIKPRENOSNI

KANALSPREJEMNIK UPORABNIK


kabelske televizije. Širokopasovni sistem lahko prenaša digitalne in analogne signale in

lahko sprejme več video, avdio in podatkovnih kanalov (povz. po BICC, 1997, str. 755).

ANALOGNI IN DIGITALNI SISTEMI

Analogni sistemi uporabljajo za predstavitev informacije različne lastnosti električne

energije, kot so tok, napetost ali frekvence, v digitalnih sistemih pa so informacije v obliki

digitalnih binarnih številk – bitov. Z nenehno potrebo po povečanju zmogljivosti za prenos

podatkov je digitalni sistem v prednosti, ker se lahko z razmeroma nizkimi stroški

elektronike bistveno poveča zmogljivost nizkocenovnih kablov.

Za razliko od analognega sistema, kjer se ob ojačenju signala ojačijo tudi morebitni šum in

napake, pa pri digitalnem sistemu vsak repetitor obnavlja impulze, tako da lahko ti potujejo

skozi »hrupen« medij. Digitalni prenos seveda zahteva večjo pasovno širino kot analogni,

vendar pa lahko deluje tudi pri niţjem razmerju signal – šum. Glavni dejavniki, ki so v prid

digitalnemu prenosu, so zasnova sistema, povečanje zmogljivosti z uporabo repetitorjev,

zmanjšanje stroškov in navsezadnje vse večja potreba po prenosu digitalnih podatkov po

omreţjih (povz. po BICC, 1997, str. 756).

SIMETRIČNI IN NESIMETRIČNI SISTEMI

Pri simetričnih sistemih (ang. balanced), kjer je uporabljeni kabel parica, sta oba vodnika

simetrična in imata enake impedance glede na zemljo, tako da je ena ţica pozitivna, druga

pa negativna proti zemlji. Sprejemnik signala se odzove na vsakršno diferencialno napetost

med linijami in zavrne signal, ki spremeni napetost hkrati na obeh linijah. V primeru, da

imata vodnika v parici enake lastnosti prenosne linije, se delovanje motečih dejavnikov

oziroma interference zmanjša.

Nesimetrični sistem (tudi asimetrični, ang. unbalanced) ima vodnika, katerih impedanci sta

neenaki, in čeprav se lahko v teh sistemih uporabljajo tudi parice, je bolj tipičen primer

nesimetričnega kabla ravno koaksialni kabel (povz. po BICC, 1997, str. 756).

PASOVNA ŠIRINA IN PODATKOVNA HITROST

Informacije, ki jih posredujemo preko telekomunikacijskih omreţij, so v obliki

električnega toka ali napetosti. Vrednost tega toka ali napetosti se spreminja skozi čas in

vsebuje informacije. Prenesene informacije so sestavljene iz več frekvenc, razpon teh


frekvenc pa imenujemo pasovna širina. Govor, ki je najpogostejša oblika sporočila v

telekomunikacijah, vsebuje skupaj veliko različnih frekvenc, amplitud in faz. Frekvenčno

območje, ki je potrebno za kakovosten in dober prenos informacije v obliki govora, je v

razponu od 300 do 3400 Hz, kar hkrati predstavlja tudi pasovno širino govora. V splošnem

velja, da predstavlja pasovna širina maksimalno količino prenesenih podatkov v

določenem času po omreţju, medtem ko je podatkovna hitrost čas, potreben za prenos teh

podatkov od vira do cilja. Pasovna širina je skupaj s šumom tudi pomemben dejavnik pri

določanju zmogljivosti prenosa informacij po telekomunikacijskih kanalih (povz. po

BICC, 1997, str. 757).

Poznamo dve vrsti prenosnih medijev oziroma kanalov: ţični in brezţični. Pri ţičnem

oddajnik fizično poveţemo s sprejemnikom preko ţice oziroma kabla, prenos podatkov pa

poteka na osnovi prenosa električnega toka. Kot medij je lahko uporabljen koaksialni kabel

ali pa parica – prepleteni par bakrenih ţic. Posebna oblika ţične povezave je optično

vlakno, kjer svetlobni vir omogoča prenos signalov. V primeru brezţičnega prenosnega

medija pa prenos podatkov poteka preko elektromagnetnega valovanja.

2.1 PRENOSNI MEDIJI

Pod prenosnimi mediji razumemo vse poti in tehnične moţnosti, po katerih lahko

prenašamo neke podatke ali električne signale na daljavo. V grobem jih lahko delimo na

ţične in brezţične medije. Slika 2 prikazuje osnovno delitev prenosnih medijev glede na

njihovo uporabo. K brezţični povezavi, ki je zasnovana na elektromagnetnem valovanju,

prištevamo več skupin povezav, in sicer: radijske zemeljske povezave, mikrovalovne

usmerjene povezave, satelitske ter infrardeče povezave.


Slika 2: Prenosni mediji

Čeprav je brezţična povezava danes v velikem prodoru, je večina omreţij in naprav med

seboj še vedno povezanih preko kablov. Uporaba kablov v telekomunikacijah se je pričela

v sredini 19. stoletja. Dolgo časa so prevladovali koaksialni kabli ter parice, v zadnjih letih

pa se je zelo razvila tudi optika.

Vsako omreţje omogoča nekaj fleksibilnosti pri izbiri ustreznega kabla za prenos

podatkov, avdia ali videa. Na odločitev, kateri kabel izbrati, vplivajo številni dejavniki.

Vsak kabel ima določene lastnosti, zaradi katerih je eden bolj, drugi pa manj primeren za

uporabo v določenih situacijah oziroma lahko vpliva na izbiro ene vrste kabla namesto

drugega. Od zunaj so si kabli zelo podobni, od znotraj pa se lahko povsem razlikujejo v

svoji zgradbi in električnih lastnostih. Zgradba kabla, uporabljeni vodniki, vrsta

izolacijskega materiala in zaščite, kontrola kakovosti ter številni drugi dejavniki prispevajo

k učinkovitosti in zanesljivosti delovanja kabla. Poznavanje zgradbe kabla, njegovih

električnih lastnosti ter osnov uporabe je lahko v pomoč pri izbiri ustreznega kabla za

posamezen sistem in njegovi namestitvi.

Sistemi, ki lahko uporabljajo kabel kot prenosni medij, vključujejo telefon, radio, televizijo

in prenos podatkov, vključenih v tako imenovano multimedijsko storitveno dejavnost –

domače bančništvo, nakupovanje, video na zahtevo ...

PRENOSNI MEDIJ

ŽIČNA POVEZAVA

KOAKSIALNI KABEL(tok)

SUKANA PARICA(tok)

OPTIČNI KABEL(svetloba)

BREZŽIČNA POVEZAVA

ELEKTROMAGNETNO VALOVANJE


V nadaljevanju poglavja se bom osredotočila predvsem na električne prenosne medije

oziroma ţične kable, kot sta parica ter koaksialni kabel. Pri takšnem prenosu potuje

informacija vzdolţ ţičnega vodnika oz. prevodnika iz ene točke do druge točke v

električnem omreţju. V osnovi je kabel sestavljen iz dveh delov – osrednjega električnega

prevodnika in izolacije oziroma zaščite. Zasnova kabla mora biti takšna, da se uporabljeni

materiali zaradi ohranjanja mehanskih in električnih lastnosti ne smejo segreti nad

dopustno mejo, da je čim manjša poraba energije ter da je kabel ustrezno zaščiten pred

zunanjimi vplivi.

2.2 ZGRADBA KABLA

2.2.1 PREVODNIK

Nekateri materiali so boljši prevodniki oziroma vodniki električnih signalov kot drugi.

Najpogosteje uporabljen električni vodnik dandanes je baker, ki ima določene prednosti,

saj ga odlikujejo nizka električna upornost, visoka trdnost ter visoka odpornost proti

koroziji. Vodnik ali osrednja ţila je lahko sestavljena iz ene ali več manjših ţic, ki lahko

potekajo ena ob drugi ali pa so prepletene ter tako tvorijo en sam sklop, kar je videno tudi

na sliki 3.

Slika 3: Prevodnik

(http://www.cmewire.com/catalog/sec02-bcc/images/bcc.jpg)

Bakrene ţice v kablu imajo lahko na površini še tanjšo plast katere druge kovine, na primer

kositra, zlata ali srebra. Te so manj dovzetne na vplive iz okolja, oksidacijo in korozijo ter


tako pripomorejo k daljši ţivljenjski dobi ţice in izboljšajo prevodnost, ker pri visokih

frekvencah teče večina toka po obodu ţice (skinefekt).

Kabel, katerega vodnik je sestavljen iz več bakrenih ţic (lahko tudi prepletenih), se

načeloma uporablja za drugačne aplikacije kot vodnik z eno samo ţico. Med seboj

prepleteni vodniki omogočajo večjo trdnost kablu ter povečajo njegovo fleksibilnost (povz.

po Lampen, 1997, str. 15).

2.2.2 NOTRANJA IZOLACIJA

Osrednja ţica je lahko obdana z zaščito oziroma izolacijo. V primeru, da ţica ni obdana z

izolatorjem, je večja izpostavljenost kabla negativnim vplivom okolja, kot sta oksidacija in

korozija. Obstaja veliko različnih vrst izolacijskih materialov in vsak ima svoje prednosti

ter slabosti, pri čemer pa je ustrezna izbira odvisna tudi od namena uporabe kabla. Namen

izolacije je vsekakor zaščita prevodnika ter preprečitev nezaţelenih pojavov, na primer

presluha. Izolaciji lahko pravimo tudi dielektrik. Izraz dielektrik se običajno uporablja za

označevanje zmogljivosti hranjenja energije v materialu.

Dielektrični material in njegova sestava sta ključnega pomena v povezavi z drugimi

lastnostmi kabla, kot so kapacitivnost, impedanca in slabljenje. Ti parametri določajo moč

in jakost signala ter razdaljo prenosa.

Vodniki so večinoma obdani z izolacijo iz plastike in vsak material, ki je pri tem

uporabljen, ima svojo tako imenovano dielektrično konstanto. Niţja številka dielektrične

konstante pomeni boljši material, manj shranjene energije ter posledično boljši prenos

signalov oziroma večji in boljši pretok energije do končne sprejemne točke. Priporočljivo

je izbrati dielektrik z odličnimi električnimi lastnostmi, ki omogoča niţjo kapacitivnost in

višjo hitrost širjenja ter s tem niţje izgube in zmanjšano slabljenje signala (povz. po

http://www.ti.com/lit/an/snla164/snla164.pdf).

2.2.3 KABELSKI ŠČIT – OKLOP

Kabelski ščit ali oklop je pomemben predvsem zaradi preprečitve sevanja

elektromagnetnih valov iz kablov oziroma za zaščito podatkov in signalov pred zunanjimi


elektromagnetnimi motnjami in šumi. Oklop je lahko nameščen na posameznih vodnikih,

parici ali pa preko celotnega snopa kabelskih elementov. Tipični kabli uporabljajo tri

osnovne vrste oklopov: folijo, pleten ovoj ter spiralo.

a) b) c)

Slika 4: Vrste kabelskih ščitov: prepleten ovoj, spirala in folija

(http://www.awcwire.com/techlibrary/16.12.pdf)

V smislu stroškov je prepleten ovoj med najdraţjimi in je sestavljen iz bakrenih ali

aluminijastih vlaken, ki so med seboj prepletena okoli notranjega prevodnika (ali več

notranjih prevodnikov), ter tako zagotavlja učinkovito zaščito in dobro prilagodljivost in

upogljivost. Tipična prekritost prepletenega ovoja je med 80 % in 95 %. Ti ovoji so idealni

za zmanjševanje interference pri nizkih frekvencah in imajo niţjo upornost pri

enosmernem toku. Prepleten ovoj se največkrat uporablja pri mikrofonskih kablih zaradi

njihove nizke induktivnosti (povz. po www.prosoundweb.com/article/cable_anatomy_

101_key_factors_to_keep_in_mind/).

Spiralni ovoj je sestavljen iz običajno bakrene ţice, ki je spiralno zvita okoli notranjega

prevodnika. Izjemna fleksibilnost, upogljivost in 97-odstotna prekritost zaščite so večje

prednosti tega ovoja, ki je tudi najbolj primeren za uporabo pri avdio kablih, na primer za

kitare.

Folija spada med najcenejši ščit in nekatere zagotavljajo popolno, 100-odstotno prekritost,

kar predstavlja učinkovito zaščito pri radiofrekvenčnih motnjah – RFI. Sestavljena je iz

aluminijaste folije, plastificirane s poliestrom; imajo tudi dobro prilagodljivost, vendar

slabšo upogljivost ter ţivljenjsko dobo kot ostali kabelski ščiti. Pogosto se uporablja za

zaščito tako posameznih vodnikov v kablu kot tudi večţilnih kablov (povz. po

http://www.ti.com/lit/an/snla164/snla164.pdf).


2.2.4 ZUNANJA IZOLACIJA – PLAŠČ

Zaščitni plašč predstavlja zaščito proti motečim zunanjim dejavnikom, katerim je kabel

podvrţen, obenem pa kablu zagotavlja trdnost. Največ se uporablja PVC, ki je odporen

proti pritiskom ter kemičnim vplivom. Ima dobro proţnost ter upogljivost pri nizkih

temperaturah in izpolnjuje vrsto zahtev glede vnetljivosti (povz. po http://www.ti.com/

lit/an/snla164/snla164.pdf.).

2.3 SUKANA PARICA

Sukana parica je sestavljena iz para izoliranih sukanih bakrenih ţic. Je najcenejši in

najpogosteje uporabljen medij v telefonskem omreţju in lokalnem računalniškem omreţju

(LAN, ang. local area network), uporablja pa se lahko tako za digitalni kot analogni prenos

signalov. Uporaben frekvenčni spekter pri sukani parici je okoli 1 MHz, kapaciteta kanala

oziroma hitrost prenosa pa je 2–3 Mbps (povz. po Stallings, 2006, str. 107). Novejši

standardi za prenos po sukani parici uporabljajo tudi do 2,2 MHz spektra.

Slika 5: Sukana parica

(https://3.imimg.com/data3/CM/TK/MY-5375660/cat-5e-twisted-pair-cable-250x250.jpg)

Pri prenosu obstaja obratno sorazmerje med razdaljo in hitrostjo prenosa podatkov, kar

pomeni, da je v primeru večjih razdalj večji tudi vpliv napak in oslabitev, ki zmanjšajo

hitrost prenosa podatkov. Sukana parica je precej občutljiva na zunanje motnje, šum in

popačenja, vključno z elektromagnetno interferenco (EMI, ang. electromagnetic

interference), radiofrekvenčno interferenco (RFI), občutljivost je lahko večja tudi zaradi


vpliva vlage in korozije. Nezaţelene učinke lahko zmanjšamo s številnimi ukrepi.

Učinkovita zaščita oziroma izolacija ţice pripomore k zmanjšanju občutljivosti na motnje,

zvijanje ţice pa zmanjšuje nizkofrekvenčne motnje in presluh. Posamezne parice imajo

različno število zavojev na 1 m dolţine, zato je presluh med paricami istega kabla manjši.

Pri prenosu analognih signalov so potrebni ojačevalniki vsakih 5–6 km, za digitalni prenos

pa repetitorji vsakih 2–3 km. To pa hkrati pomeni več komponent, ki jih je treba

vzdrţevati, in več točk, kjer se lahko pojavijo teţave, kar vodi k višjim stroškom v smislu

dolgoročnega delovanja (povz. po Stallings, 2006, str. 107).

Poznamo dva tipa sukanih paric: zaščitene in nezaščitene. Nezaščitena sukana parica

(UTP, ang. unshielded twisted pair) je navadna telefonska ţica, najcenejša med vsemi

prenosnimi mediji, enostavna za uporabo in namestitev, ki se običajno uporablja za lokalna

omreţja in telefonske linije. UTP-kabel je občutljiv na zunanje elektromagnetne motnje in

šum s strani drugih naprav v bliţini. Ena izmed moţnih teţav je tudi presluh, na katerega je

UTP-kabel zelo občutljiv. Več ko je zavojev parice na meter ţice, manjša je moţnost

presluha. Nezaţelene učinke lahko zmanjšano s prepletenim kabelskim ovojem ali folijo;

tak zaščiten sukan par (STP, ang. shielded twisted pair, in FTP, ang. foiled twisted pair)

zagotavlja boljše rezultate pri višjih hitrostih prenosa podatkov, vendar pa pomeni tudi

večji strošek. Pri kablih FTP in STP z oklopi dodatno tudi zmanjšamo moţnost presluha

(povz. po Hura in Singhal, 2001, str. 178).

Več prepletenih parnih ţic je pogosto sklenjenih skupaj in tvorijo parični kabel. Število

paric v kablu je različno. V omreţjih se večinoma uporabljajo kabli s štirimi ali dvema

paroma sukanih paric, vsaka od ţic v parici pa je označena z barvo, kar omogoča tudi laţjo

identifikacijo. Kabli z dvema paroma paric uporabljajo konektor RJ-11, kabli s štirimi pa

konektor RJ-45.

Slika 6: UTP-kabel s konektorjema RJ11 in RJ45

(http://www.lextec.com/cab_modular.html)


Sukana parica je primerna tako za prenos govora kot podatkov. Karakteristična impedanca

neoklopljene parice je pribliţno 100 ohmov, ţice pa so od debeline 0,4–0,9 mm (povz. po

Stallings, 2006, str. 107). Parične kable delimo v več kategorij, odvisno od hitrosti

povezave (tabela 1).

Tabela 1: Kategorije UTP-kablov v povezavi s hitrostjo prenosa

(Povz. po Hura in Singhal, 2001, str. 179.)

KATEGORIJA HITROST PRENOSA

UTP Kategorija 1 2400 b/s

UTP Kategorija 2 4 Mb/s





Splošne lastnosti sukane parice (povz. po http://ecomputernotes.com/computernet

workingnotes/communication-networks/twisted-pair):

Debelejša je ţica, manjša je upornost, močnejši je signal pri določeni razdalji ter s tem

boljše delovanje medija. Debelina ţice (AWG, ang. American wire gauge) je

regresivna, kar pomeni: večja ko je številka, tanjši je prevodnik.

Učinkovita zmogljivost sukane parice in njene pasovne širine je odvisna od več

dejavnikov: debeline prevodnika, dolţine kabla in razmika med ojačevalniki/repetitorji.

Višja frekvenca lahko povzroči motnje (presluh) v delovanju drugih signalov na drugih

parih v kablu ali na paricah v bliţini.

Sukana parica je občutljiva na zunanje dejavnike oziroma motnje, še posebej zaradi

dejstva, da se obnaša kot antena ter tako absorbira oddaljene signale. Potencialni vir

EMI so električni motorji, radijski oddajniki in neonske svetilke. Ko frekvenca prenosa

narašča, je kakovost bakrenega prevodnika močno degradirana in poveča se slabljenje

signala.


Slika 7: Slabljenje signala v odvisnosti od debeline žice in frekvence

(Stallings, 2006, str. 108.)

Uporabna razdalja sukane parice je omejena. Ko se razdalja med elementi omreţja pri

dani frekvenci povečuje, se hkrati poveča tudi slabljenje signala in zmanjšuje njegova

kakovost. Ob povečanju pasovne širine se poveča nosilna frekvenca in slabljenje

postane večji problem, zato morajo biti ojačevalniki (repetitorji) razporejeni pogosteje.

Zaradi razvitega izboljšanega delovanja UTP-kabla se je njegova uporaba povečala

predvsem pri aplikacijah na krajših razdaljah, kot so telefonska linija, krajevne zanke in

omreţje LAN. Na splošno gledano se UTP večinoma ne uporablja več za daljše

razdalje prenosnih sistemov ali zunaj poslovnih prostorov.

Poleg povečane občutljivosti na zunanje dejavnike je pomembno tudi dejstvo, da UTP-

kabel ponuja slabo varnost, kar pomeni, da mu lahko na relativno enostaven način

prisluškujejo. Slabost pa je tudi njegova tanka zgradba, zaradi česar lahko kabel hitreje

poči oziroma se poškoduje.


2.4 KOAKSIALNI KABEL

Koaksialni kabel je sestavljen iz notranjega prevodnika, ki je lahko enojna samostojna ţica

ali pa je v snop ovitih več ţic. Ta prevodnik nato obdajata notranja izolacija ter kabelski

ščit, celoten kabel pa je potem prekrit še s PVC-plaščem. Premer koaksialnega kabla je

lahko med 0,6 in 2,5 cm, uporablja pa se lahko za daljše razdalje kot sukana parica (povz.

po Hura in Singhal, 2001, str. 181).

Slika 8: Koaksialni kabel

(https://www.copper.com/cart/RG213-95pct-Shield-Coax)

Koaksialni kabel prenaša signale višjih frekvenčnih območij v primerjavi s sukano parico.

Poznamo dve vrsti koaksialnih kablov, ki se pogosto uporabljata: 50-ohmski baseband in

75-ohmski broadband kabel. 50-ohmski kabel se uporablja za digitalni prenos podatkov,

medtem ko se 75-ohmski uporablja za prenos analognih in digitalnih video signalov (povz.

po Hura in Singhal, 2001, str. 182). Vsestranskost tega prenosnega medija omogoča

njegovo uporabo v različnih aplikacijah, kot so na primer kabelska televizija, ethernetna

LAN-omreţja, digitalni prenos, vendar pa je treba omeniti, da se koaksialni kabel sooča

tudi z vse večjo konkurenco optičnih vlaken. Pogosto se uporablja tudi pri povezavi

krajšega dosega, med različnimi računalniškimi napravami.

Kot je razvidno iz slike 9, ima koaksialni kabel frekvenčne karakteristike, ki so boljše od

sukane parice (na sliki 7) in se lahko tako učinkovito uporablja pri višjih frekvencah in

prenosih podatkov.


Slika 9: Frekvenčna karakteristika kabla

(Stallings, 2006, str. 108.)

Zaradi svoje zaščite in konstrukcije je koaksialni kabel precej manj občutljiv na

interference in prisluškovanja kot sukana parica. Glavne omejitve glede učinkovitosti so

slabljenje, termični šum in intermodulacijski šum. Slednji je prisoten le, če je na kablu v

uporabi več frekvenčnih pasov. Za prenos na dolge razdalje analognih signalov so potrebni

ojačevalniki vsakih nekaj kilometrov, v primeru višjih frekvenc pa so te razdalje manjše.

Uporaben frekvenčni spekter za analogni prenos je do 500 MHz. Za digitalni prenos pa so

repetitorji potrebni na skoraj vsak kilometer, v primeru višje hitrosti prenosa pa še

pogosteje (povz. po Stallings, 2006, str. 112).

Baseband 50-ohmski koaksialni kabel je bil prvotno uporabljen za sistem ethernet, ki

deluje na 10 Mbps. Pri prenosu digitalnih signalov v analognem omreţju mora vsak

vmesnik imeti analogno/digitalne pretvornike.

Splošne lastnosti koaksialnega kabla (povz. po http://ecomputernotes.com/computernet

workingnotes/communication-networks/twisted-pair):

Profil koaksialnega kabla je debelejši kot pri sukani parici. S tem se poveča

razpoloţljiva pasovna širina in uporabna razdalja prenosa, hkrati pa se povečajo tudi

stroški izdelave.


Dejanska zmogljivost koaksialnega kabla je odvisna od več dejavnikov: od širine

notranjega prevodnika do razdalje med ojačevalniki. Razpoloţljiva pasovna širina

preko koaksialnega kabla je zelo pomembna in se uporablja pri prenosu slike ali

podatkov. K učinkovitosti kabla pripomore tudi dober zunanji ščit oziroma plašč kabla.

Koaksialni kabel je precej varen in je prisluškovanje precej teţje kot pri sukani parici.

Pri izdelavi koaksialnega kabla nastane več stroškov, vendar pa pozitivne značilnosti

koaksialnega kabla pogosto prevladajo nad stroški ravno pri visokih zmogljivostih

podatkovnih aplikacij.


3 VZROK ZA NASTANEK MOTENJ

Ko se signal prenaša preko komunikacijskih kanalov, je lahko izpostavljen različnim

vrstam motenj, ki vplivajo nanj in ga tako oslabijo. Rezultat tega je, da prejeti signal na

sprejemniku ni enak poslanemu signalu na oddajniku. Posledice okvare signala se kaţejo

na različne načine za analogne in digitalne signale. Pri analognem signalu se spremembe

kaţejo v popačenju signala, medtem ko na drugi strani pri digitalnem signalu pride do

napak pri bitnih vrednostih (povz. po Held, 2000).

Pri prenosu analognih signalov je ena najbolj kritičnih zahtev varovanje podatkov. Pri

prenosu so izgube signala neizogibne, do njih pa pride zaradi različnih električnih motenj.

Šum in izgube sta dva poglavitna problema pri prenosu analognih signalov.

Šum je opredeljen kot nezaţelen električni ali magneti pojav, zaradi katerega pride do

popačenja sporočila. Šum lahko glede na izvor razdelimo v dve skupini, in sicer zunanji ter

notranji. Medtem ko je notranji šum povezan s komponentami kabla in samim signalom,

pa so vzroki zunanjega šuma naravni ali umetni električni ali magnetni pojavi, ki vplivajo

na poslani signal. Šum omejuje sposobnost pravilne identifikacije poslanega sporočila in

zato s tem omejuje prenos podatkov (povz. po http://www.omega.com/literature/

transactions/transactions_vol_ii.pdf).

Ali šum negativno vpliva na pravilno delovanje sistema, je odvisno od razmerja med

skupno močjo signala in skupno ravnjo šuma. To imenujemo razmerje signal – šum.

Merimo ga v decibelih (dB).

N

SdB

P

PNS log10/

PS je moč signala.

PN je moč šuma.

Če je moč signala velika v primerjavi s šumom, potem lahko šum pogosto zanemarimo.

Vseeno pa lahko na velikih razdaljah, kjer signal potuje z omejeno močjo, šum popolnoma

prekrije koristni signal.


Čeprav je lahko notranja in zunanja interferenca problematična pri pošiljanju analognih

signalov, se analogni prenos signalov dokaj široko in uspešno uporablja v industriji.

Učinke šuma lahko zmanjšamo s skrbnim načrtovanjem, pravilno namestitvijo, izbiro ţic

in kablov, zaščito ter ozemljitvijo. Eden od načinov, s katerimi poskušajo inţenirji

zmanjšati učinke šuma, je povečanje razmerja signal – šum. To vključuje povečanje moči

signala, ki se pošilja. Čeprav to deluje v nekaterih primerih, ima tudi svoje omejitve. S

povečanjem moči signala se poveča amplituda signala, kar okrepi signal, hkrati pa tudi

šum (povz. po http://www.omega.com/literature/transactions/transactions_vol_ii.pdf).

Ozemljitev je prevodna pot za tok med električnim vezjem in zemljo. Pravilna ozemljitev

je bistvenega pomena za učinkovito delovanje katerega koli merilnega sistema, naprave ali

aparature. Nepravilna ozemljitev lahko povzroči ozemljitveno zanko in s tem dovzetnost za

motnje.

Ozemljitvene ţice so običajno izdelane iz materialov, ki imajo zelo nizko upornost.

Predstavljajo zaščito pred nezaţelenimi sofaznimi signali in preprečujejo stik z nevarnimi

napetostmi. Ozemljitvena zanka nastane, ko je več točk (lahko tudi samo dve) v

električnem sistemu ozemljenih – pripetih na različne potenciale.

Obstaja veliko različnih ozemljitvenih tehnik, namenjenih ne le zaščiti podatkov, ki se

prenašajo, ampak tudi zaščiti opreme, naprav in ljudi. Obstajata dva modela, po katerih bi

morali biti ozemljeni vsi sistemi in naprave. Prvi je ta, da morajo biti ozemljene vse

merilne in snemalne naprave, tako da se lahko meritve opravijo z moţnostjo ničelne

napetosti.

To zagotavlja, da potenciali ne pridejo v stik z merilnimi napravami in da ohišje opreme ne

prenaša napetosti. Za ozemljitev ohišja potrebujemo povezavo enega ali več bakrenih

vodnikov, ki so povezani z ozemljitveno palico oziroma omreţjem. Ta sistem ozemljitve

daje podlago za zavrnitev motilnih sofaznih signalov (brnenje). Zelo je pomembno, da je

taka ozemljitev stabilna (povz. po http://www.omega.com/literature/transactions/

transactions_vol_ii.pdf).

Druga ozemljitev pa je vezana na signal. Pri tem je treba zagotoviti stabilen referenčni

okvir za merjenje vseh signalov na nizki ravni. Zelo je pomembno, da je signalna

ozemljitev ločena in izolirana od električne ozemljitve, kajti če bi bila povratna signalna


linija ozemljena na izvoru signala in na ohišju naprave, bi lahko razlika v potencialu med

dvema ozemljitvama povzročila kroţenje toka. Le-ta bi bil neposredno dodan signalu iz

merilnega inštrumenta. Ozemljitvena zanka lahko povzroči na signalu 100-krat večjo

motnjo, kot je originalen signal (povz. po http://www.omega.com/literature/

transactions/transactions_vol_ii.pdf).

Drug pomemben vidik, ki ga je treba upoštevati pri prenosu analognih signalov, je ustrezna

napeljava, ki lahko učinkovito zmanjša motnje. Za analogni prenos signala se običajno

uporabljajo dvo- ali triţilni kabli. V sistemih, ki zahtevajo visoko natančnost, je tretji

vodnik, tako imenovani oklop, nujen. V konfiguraciji s tremi ţicami je oklop ozemljen na

izvoru signala zaradi zmanjšanja motenj skupnega signala. Vendar pa to ne izključuje vseh

moţnosti nastanka motenj brnenja (ang. hum). Bistveno je, da so zaščitene signalne linije, s

čimer se prepreči prestrezanje motenj, na primer takrat, kadar sta motnja in frekvenca

signala v istem frekvenčnem pasu, kajti signal v napravi ne more biti izoliran ločeno od

motnje (povz. po http://www.omega.com/literature/transactions/transactions_vol_ii.pdf).

Na splošno se dvoţilni transportni mediji uporabljajo za prenos analognih signalov. Prenos

izmeničnega toka in napetosti lahko v bliţnjem vodniku povzroči motnje. Te nastanejo

zaradi različnih razdalj ţic od izvora motečega signala. Obstaja veliko različnih moţnosti

za oţičenje, s čimer zmanjšamo nezaţeleno prestrezanje motenj na liniji. Koaksialni kabel

in sukana parica sta ena izmed alternativ za zaščito podatkov pred motnjami. Koaksialni

kabli ne proizvajajo zunanjih električnih in magnetnih polj in te imajo nanje tudi

minimalen vpliv. To pomeni, da so idealna, čeprav draţja rešitev za prenos signalov (povz.

po http://www.omega.com/literature/transactions/transactions_vol_ii.pdf).

3.1 TOKOVNA ZANKA

Glavni vzrok za nastanek brnenja, interference in motnje v avdio, video in računalniških

sistemih je tokovna zanka (ang. ground loop). Tokovna zanka je lahko posledica

neustreznega načrtovanja, pokvarjene opreme ali slabe povezave med električnimi

napravami. Do nje pride, ko je ena ali več naprav priključenih na izmenični tok na

različnih lokacijah, nato pa so med seboj povezane s kabli, ki imajo del skupne povezave z


zemljo. Upornost skupnega dela povezave predstavlja RG v spodnji sliki. V idealnem

primeru je RG enak nič, če ni nič, imamo vpliv toka enega tokokroga na drugega,

tokokroga vplivata drug na drugega (povz. po https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_

(electricity)).

G

GGOUT

RR

RVVVVV

1

122

Slika 10: Tokovna zanka

(https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity))

V območju in okolici priključenih naprav je vedno prisotno elektromagnetno polje,

katerega velikost je močno odvisna od ureditve oţičenja in napeljave. Preprosto povedano,

ţica je nekakšne vrste antena, ki prestreza motnje preko elektromagnetne indukcije.

To vpliva na tok, povzročen v zanki, saj je vzrok zanke prisotnost magnetnega polja, ki ga

povzročijo frekvence napajanja ali drugih sistemov. Kombinacijo polja sevanja in

dovzetnosti za tokovno zanko, ki povzroča motnje, je mogoče izboljšati s poudarkom na

odpravljanju vzroka na eni ali obeh straneh.

Problem tokovne zanke je mogoče popraviti in preprečiti. Pomembno je, da se

proizvajalec, monter sistema ter končni uporabnik zavedajo, da lahko do teţav pride in da

se je z ustreznim načrtovanjem mogoče izogniti virom tovrstnih teţav.

Motnjam iz omreţja, šumenju oziroma brnenju, se izognemo pri medmreţnem

povezovanju na dva načina: z ustrezno izolacijo in uravnoteţeno medomreţno povezavo.

Izolacija je najhitrejši in najzanesljivejši način reševanja šumenja oziroma brnenja. Signal


je izoliran s pomočjo transformatorja, tako da imata vir signala in sprejemna naprava

ločeno zaščitene ozemljitvene povezave (povz. po https://en.wikipedia.org/wiki/

Ground_loop_(electricity)).

Slika 11: Uporaba ločilnega transformatorja

(https://www.bhphotovideo.com/c/product/633340-

REG/Allen_Avionics_GLE_75_GLE_75_Ground_Loop.html)

Tako lahko vse nesimetrične povezave poveţemo s simetričnimi in popravimo problem

brnenja in šumenja. V analognih aplikacijah, kot je na primer zvok, lahko transformator

povzroči nekaj degradacij signala z omejevanjem pasovne širine in popačenjem signala.

Obstajajo posebni polprevodni izhodni gonilniki in sprejemniki, ki omogočajo, da sistem

deluje z manjšim številom komponent. To je splošno bolj učinkovito od transformatorjev,

vendar še vedno relativno drago, saj silikonski čip vsebuje zelo natančno ujemajoče se

upore. Ta stopnja ujemanja pri diskretnih modelih komponent ni realno dosegljiva (povz.

po https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity)).

Pri analognem videu se motnja iz omreţja opazi kot horizontalni pas svetlejših ali

temnejših vrstic na zaslonu. To se pogosto pojavi pri video projektorjih, kjer je ohišje

prikazovalnika ozemljeno preko tripolnega priključka, druge komponente pa preko

koaksialnega CATV-kabla. V tem primeru je video kabel ozemljen na eni strani na

električni sistem in na drugi stani na TV-kabel, kar povzroči prenos toka po kablu, ki

popači sliko. Ta problem se ne da rešiti z navadnim izoliranim transformatorjem na video

viru, ampak je treba izolacijo zagotoviti na koaksialnem kablu (povz. po

https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity)).


Teţava s tokovno zanko pri televizijskemu koaksialnemu kablu lahko vpliva na povezane

avdio naprave, kot je na primer sprejemnik. Tudi če so vse avdio in video naprave

priključene na isto vtičnico in s tem ozemljitev, je koaksialni kabel, priključen na televizor,

včasih ozemljen na drugi točki. To povzroči nezaţeleno omreţno motnjo, ki je v celoti

problem nepravilnega načrtovanja opreme.

V digitalnih sistemih, ki običajno prenašajo podatke serijsko, je napetost signala pogosto

veliko večja od inducirane napetosti frekvence napajanja, vendar pa se pojavijo drugačne

teţave. Z neusklajeno kapacitivnostjo ali napetostjo v pozitivni in negativni ţici so tokovi v

ţicah različni, kar povzroči kroţenje toka pri različnih frekvencah signala. To lahko

povzroči večjo tokovno zanko ter s tem večje sevanje, kar povzroča motnje in interferenco

na drugih napravah ter opremi. Pri video povezavi lahko to povzroči samo šum na zaslonu

naprave ali pa popolno nedelovanje naprave. Pri podatkovnih aplikacijah pa lahko pride do

izgube podatkov.

Z namestitvijo majhnih feritnih jeder okoli obeh koncev kabla ali pa znotraj opreme

prekinemo tokovno zanko, s čimer zaviramo neuravnoteţen električni tok brez vplivanja na

diferenčni signal. Ta tehnika velja tudi za koaksialne povezave in mnoge kamere imajo

feritna jedra montirana na napajalnih kablih ali zunanjih avdio izhodih z namenom

prekinitve visokofrekvenčnega električnega toka, če uporabnik nehote ustvari zanko pri

povezovanju zunanje opreme (povz. po https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_

loop_(electricity)).

Kot ţe omenjeno, je tokovna zanka pogosto posledica pomanjkljive medsebojne povezave

med električnimi komponentami.

Slika 12: Komponenti, povezani s kablom, po katerem teče tok skozi ščit prevodnika



Slika 12 prikazuje povezavo dveh električnih komponent, vključno z ojačevalniki. Kabel

ima ozemljen zaščiten prevodnik (oklop), ki je povezan z ozemljitvijo vsake komponente.

Ojačevalnik komponente 1, na levi stani, ima signal V1 med signalnim in ozemljenim

vodnikom kabla. Na desni strani sta signalni in ozemljeni prevodnik priključena na

diferenčni ojačevalnik. Ta daje na izhodu signal V2, ki je ojačena razlika napetosti VS2 in

napetosti oklopa VG2.

222 GS VVV

Če teče po oklopu tok I iz drugega vira, ta ustvari padec napetosti na uporu R (upornost

oklopa) in je vhodna napetost na diferenčnem ojačevalniku drugačna od VS1.

RIVV G 12

Ker je vhodna impedanca diferenčnega ojačevalnika zelo velika, le malo toka lahko teče po

signalni ţici, zato ni padca napetosti in je 12 SS VV (povz. po https://en.wikipedia.

org/wiki/Ground_loop_(electricity)).

Pri video signalih velja princip, da je ena od izhodnih sponk generatorja signala (na levi

strani slike 12) ozemljena (oklop kabla), na sprejemni strani pa mora biti kabel zaključen s

karakteristično impedanco kabla 75 Ω (da ni refleksij na kablu), zato vhodne sponke

porabnika signala (na desni strani slike) ne smejo biti vezane na ozemljitev, ampak so

plavajoč potencial in so vezane na vhod diferenčnega ojačevalnika.

Celovita rešitev zank je uporaba opreme preko simetrične signalne linije. Pri simetrični

liniji (uravnoteţenem kablu) je signal poslan kot diferenčni signal po paru ţic, od katerih ni

nobena povezana z ozemljitvijo. Vsaka motnja, inducirana v signalno linijo, je sofazni

signal, enak v obeh ţicah. Ker se sprejemnik na zaključku linije odziva le na diferenčni

signal, je pri tem vpliv sofazne motnje izničen. Ti sistemi so zelo imuni na električne

motnje, zaradi tega se pri povezovanju opreme pogosto uporabljajo (povz. po

https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity)).


Slika 13: Simetrična povezava

(http://www.aviom.com/blog/balanced-vs-unbalanced/)

3.2 STRELA

Strela je vir elektromagnetnih motenj v zraku in motenj signalov za kable, vkopane v

zemljo blizu udara strele v zemljo.

Poenostavljeno lahko rečemo, da so za nastanek strele potrebni trije pogoji: vlaga,

kondenzacijska jedra in toplota. Zaradi termičnega strujanja vlaţnega zraka se v tipičnem

nevihtnem oblaku začnejo pozitivno nabiti delci kopičiti v zgornjem delu, negativni pa

ostanejo v spodnjem delu oblaka. Večina strel nastane znotraj oblaka in le majhno število

se jih usmeri proti zemlji. Mnogo strel proti zemlji se tudi ne konča, ker niso izpolnjeni vsi

potrebni pogoji za sklenitev prevodne poti.

Dielektrična trdnost zraka, pomešanega z vodnimi kapljicami, znaša pribliţno 10 kV/cm.

Nad to kritično vrednostjo pride do ionizacije zraka. Ker je tudi električno polje znotraj

oblaka večinoma močnejše kot na zemlji, začne strela običajno nastajati v zraku. V

določenih pogojih se zaradi visoke električne poljske jakosti iz streamerja (tok pozitivnih

delcev iz zemlje) oblikuje tako imenovani leader. Ta se iz spodnjega dela oblaka, ki ima

preseţek negativnega naboja, skokovito širi proti zemlji. Na svoji poti ionizira zrak in

ustvarja negativno nabit kanal (povz. po Babuder, 2004, str. 24).


Slika 14: Ločevanje naboja v nevihtnem oblaku

(http://www.sdgss.si/predstavitev/nastanek-razelektritvenega-procesa-in-loevanje-naboja)

Hitrost potovanja leaderja ni vselej enaka in je mnogo manjša od svetlobne hitrosti. V

kanalu leaderja teče električni tok, ki je relativno majhne jakosti in znaša pribliţno 20 mA.

Ob tem nastane običajno več leaderjev, ki skupaj z glavnim leaderjem oblikujejo razvejano

strukturo kanalov. Medtem ko se leader pribliţuje tlom, električno polje narašča, dokler ne

pride do preskoka. Ko se leader bliţa k tlom, se začne z zemlje v nasprotni smeri dvigovati

povezovalni leader. Ko se osnovni leader v tako imenovani točki dotakne enega od njih,

pride do povratnega udara. Tok v kanalu tako hitro naraste tudi do 200 kA. Temperatura

znotraj kanala znaša nekaj 1000 K in segreti zrak zaradi hitrega širjenja povzroči zvočni

val, ki ga slišimo kot grom. Hitrost širjenja povratnega udara je blizu 1/10 svetlobne

hitrost. Čas trajanja velikega toka je nekako med 200 in 500 µs, nato pade na neko nizko

vrednost, za tem pa nekaj časa pada mnogo počasneje (povz. po Babuder, 2004, str. 24).

Strele delimo po različnih merilih. Najprej jih razdelimo po lokaciji: strele znotraj oblaka,

strele med oblaki in strele med oblakom in zemljo. Strele med oblakom in zemljo pa nato

razdelimo na pozitivne in negativne. Negativne so tiste, ki ob razelektritvi odvedejo iz

oblaka negativni naboj. Teh je pribliţno 90 % vseh strel med oblakom in zemljo. Strele

med oblakom in zemljo lahko razdelimo na padajoče in dvigajoče (povz. po Babuder,

2004, str. 24).


Udar strele lahko poškoduje elektronske naprave, kot so telefoni, modemi, računalniki in

druge naprave, saj povzroča povečan tok, ki lahko pride do teh naprav preko telefonske

vtičnice, ethernetnega kabla ali električne vtičnice. Poleg tega pa lahko udar strele generira

elektromagnetni impulz, še posebej v času pozitivne strele. Tok strele ima zelo hiter čas

vzpona, in sicer 40 kA na mikrosekundo, vodnik takega toka pa lahko povzroči izrazit

skinefekt, pri čemer steče največ toka skozi zunanjo površino vodnika. Poleg tega pa strela

moti AM-radijske signale bolj kot FM-signale (povz. po http://www.iosrjournals.org/iosr-

jce/papers/Vol17-issue5/Version-1/I017515658.JCE%20[ZSEP04].pdf).

Impulzni šum, ki je posledica strele, je kratkotrajen pulz z veliko amplitudo. Pri analognih

podatkih običajno predstavlja manjšo nevšečnost; prenos govora je lahko na primer

poškodovan s krajšimi kliki ali hreščanjem brez izgub. Pri digitalni podatkovni

komunikaciji pa je impulzni šum glavni vir napak. Na primer močan pulz s časovnim

trajanjem 0,01 s ne bi uničil glasovnih podatkov, bi pa poškodoval 560 bitov digitalnih

podatkov, ki se prenašajo s hitrostjo 56 kbps in povzročil spremembo bita 1 v 0 in obratno,

0 v 1 (povz. po Stallings, 2006, str. 90).

Poleg tega je udarec strele nevaren, da poškoduje opremo in ljudi, ki se nahajajo pri

opremi, zato je posebna pozornost potrebna pri zaščiti ljudi in opreme. Udar strele

povzroči prenapetost na kablih, kar ima za posledico poškodbe na vezju in polprevodnikih.

Motnje na vezju so lahko posledica elektrostatične ter elektromagnetne indukcije ali pa

neposrednega stika – prevodnosti. Različne metode zaščite veljajo za vsako izmed njih.

Inducirane prenapetosti imajo v primerjavi z direktnim udarom drugačne lastnosti. V vezju

sukane parice bo napetost inducirana sofazno. To pomeni, da bosta prenapetost in tok na

vsakem kraku para vezja pribliţno enaka amplitudi in polarnosti (povz. po

http://www.cablinginstall.com/articles/print/volume-13/issue-2/contents/security/protecting

-against-the-power-of-lightning.html).

Z vidika zaščite pred strelo je seveda najpomembnejša vrednost velikosti razelektritvenega

toka, saj ta teče preko naprav zaščite objekta in s svojimi vzporednimi potmi tudi po

kovinskih delih samega objekta. Ozemljitev ali katerikoli drug prevoden predmet, zakopan

v zemljo ali v prevodni povezavi z zemljo, ima neko upornost. Ko steče skozi prevodne


dele električni razelektritveni tok, se na njih pojavi napetost z značilno obliko

potencialnega lijaka.

Prenapetostno zaščito je mogoče doseči z ustreznim ščitom oziroma oklopom kabla in

njegovo povezavo z zemljo. Je pa treba zaščititi tudi posamezne linije v kablu zaradi

uporabnikov, ki ne smejo utrpeti poškodb zaradi napetostnih udarcev. Zaščita posamezne

linije je večstopenjska: groba, finejša in fina. Grobo zaščito predstavljajo iskrišča, ki so

povezana z dobro ozemljitvijo, finejšo zaščito predstavlja plinski odvodnik, povezan z

zemljo, najfinejšo pa predstavlja uporaba varistorjev, ki jih včasih ne smemo uporabiti,

kadar bistveno vplivajo na frekvenčno karakteristiko prenosne poti (varistor predstavlja

kapacitivnost). Iskrišče reagira počasi, ko pride do prebojnih napetosti, vendar prenese

velike tokove, prav tako ima krajši reakcijski čas plinski odvodnik, je pa varistor zelo hiter

v reakcijah in prenese razmeroma velik tok za kratek čas.

3.3 FREKVENČNA DISPERZIJA

Digitalni impulzi so sestavljeni iz velikega števila sinusnih višjeharmonskih komponent.

Če vsaka izmed teh komponent potuje po liniji z različnimi hitrostmi, bodo do bremena

prišle različno časovno hitro, kar ima za posledico popačenje impulza. To imenujemo

disperzija, kar je posledica razlik v fazni hitrosti. Zaradi disperzije pride do intersimbolne

interference ISI (impulzi postanejo razmazani) in sprejemnik teţje razločuje med »0« in

»1«. Poleg tega so različne frekvence različno dušene na kablu in po določeni dolţini kabla

je treba pravokotne impulze regenerirati, ker bi jih sicer ne mogli, če bi še naprej potovali

po kablu. Obstaja maksimalna še uporabna dolţina kabla, ki je odvisna od vrste kabla in

frekvence, ki je ne smemo prekoračiti. Pri frekvenčni disperziji se impulzi zlivajo

(razmaţejo) in posledica tega so daljši impulzi.


Slika 15: Nastanek intersimbolne motnje

(http://complextoreal.com/wp-content/uploads/2013/01/isi.pdf)

Slika 15 a prikazuje sekvenco podatkov, ki jih ţelimo poslati. Črtast signal je oblika, ki je

dejansko poslana. Na sliki b so prikazani simboli, ki so sprejeti. Kot vidimo, vsak simbol

povzroča prekrivanje signala s signalom naslednjih simbolov. Na sprejemniku, slika c,

dobimo signal, ki je vsota vseh izkrivljenih simbolov. V primerjavi s poslanim direktnim

signalom je sprejeti signal precej nejasen. To je nezaţelen pojav, saj imajo prejšnji simboli

podoben učinek kot šum, zaradi česar je komunikacija manj zanesljiva (povz. po

http://complextoreal.com/wp-content/uploads/2013/01/isi.pdf).

O frekvenčni selektivnosti kanala govorimo takrat, kadar je pasovna širina signala večja

oz. širša od pasovne širine kanala (Bs > Bc) in je zaradi tega izgubljen del signala. Takrat

prihaja do ISI in pravimo, da je kanal frekvenčno selektiven.

Intersimbolno interferenco lahko zmanjšamo na dva načina: z zmanjšanjem hitrosti

prenosa vsakega kanala (prenosni pas razdelimo v ozke frekvenčne pasove – uporabimo

ortogonalni frekvenčni multipleks OFDM) ali pa uporabimo način kodiranja, ki je odporen

na ISI – CDMA (povz. po http://complextoreal.com/wp-content/uploads/2013/01/isi.pdf).


4 ODPRAVLJANJE NAPAK IN REŠITVE

Šum postane problem, če predstavlja oviro pri obdelavi signalov, ki se prenašajo med

napravami. Če se pri načrtovanju in nameščanju sistema opiramo na preproste rešitve in

tehnike, lahko v večini vplivamo na šum in odpravimo napake. Nekatere tehnike ţe na

vhodu preprečujejo vstop šuma v sistem, spet druge pa odstranijo šum iz signala. Za

pravilno izbiro rešitve za teţave je treba te najprej najti in izolirati. Odpravljanje teţav

vključuje preverjanje nekaj osnovnih elementov, da vidimo, ali je problem preprost ali

zapleten za reševanje.

Eden izmed načinov odprave tokovne zanke je prekinitev na oklopu prevodnika kabla in

odstranitev ozemljenega dela na koncu obremenitve. Gre za najenostavnejšo rešitev,

problem pri tem pa je, da pretvorimo sistem v enosmeren, s čimer se lahko spremeni

karakteristična impedanca kabla, komponenta pa postane po odstranitvi ozemljenega dela

neozemljena.

Slika 16: Prekinitev na oklopu vodnika

(https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity)

Upor 10 Ω v oklopu vodnika na koncu obremenitve ravno tako predstavlja način prekinitve

tokovne zanke. Tak upor je dovolj velik, da zmanjša magnetno polje induciranega toka in

ozemlji sistem v primeru odstranitve neozemljene komponente. Pomanjkljivost se pokaţe

v visokofrekvenčnih sistemih, kjer prihaja do neusklajenosti impedanc in uhajanje signala

na oklop kabla (povz. po https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity)).


Slika 17: Vezava upora v oklopu vodnika


Najboljša rešitev je uporaba ločilnega transformatorja (ang. hum eliminator), ki je

nameščen med omreţjem in porabnikom. Njegova osnovna naloga je galvanska ločitev

obeh.

Slika 18: Vezava ločilnega transformatorja


Ločilni transformator prekine enosmerno tokovno povezavo med komponentami, medtem

ko po liniji teče diferenčni signal. Tudi če sta ena ali obe komponenti neozemljeni,

šumenje ali brnenje ne bo prisotno. Uporabljamo ga kot enega izmed ukrepov zaščite pred

električnim udarom, zato ne sme imeti galvanske povezave z drugimi električnimi krogi ali

z zemljo. Boljši ločilni transformatorji imajo ozemljene oklope med dvema sklopoma

navitij (povz. po https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity)).

Asimetrični sistemi so bolj dovzetni za prestrezanje električnih šumov in radiofrekvenčnih

motenj kot simetrični sistemi. Daljši ko je nesimetrični kabel, večja je moţnost nastanka

teţave. Ločilni transformator je eden izmed stroškovno najbolj učinkovitih načinov za


pretvorbo med asimetričnimi in simetričnimi signali. Uporaba ločilnega transformatorja na

avdio viru video kamere lahko pomaga preprečiti šum v sliki, viden kot sneg ali kot

nezaţelene utripajoče vodoravne črte (povz. po http://www.ebtechaudio.com/appshe2.pdf).

Slika 19: Ločilni transformator

(http://www.markertek.com/productImage/alternate-2/125x125/LEN-LHDF03.JPG)

Feritna dušilka je pasivna električna komponenta, ki zavira visokofrekvenčne šume v

elektronskih vezjih. Predstavlja visoko impedanco le pri visokih frekvencah, tako da

učinkovito ustavi radijske frekvence in digitalni šum, ima pa malo vpliva na šum 50/60 Hz

(povz. po https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity)).

Slika 20: Feritna dušilka

(https://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_bead)

Diferenčni ojačevalnik se uporablja pri prenosu signalov po daljših vodnikih, kjer se

pojavljajo razne motnje (povzročajo jih energetske naprave: iskrenje kontaktov

elektromotorja ali relejev, vklopi in izklopi toka, kratki stiki in podobno). Teţavam se

lahko izognemo, če signal s pomočjo diferenčnega ojačevalnika razdelimo na dva vodnika,

tako da potujeta v protifazi. Če sta vodnika skupaj, se pojavi v obeh vodnikih enaka


motnja. Signala nato sprejme drugi diferenčni ojačevalnik in ju, skupaj z motnjami,

odšteje. Ker sta koristna signala v protifazi, se ojačita. Motnji pa sta v fazi in se oslabita

(povz. po Lorencon, 1996). Diferenčni ojačevalnik predstavlja osnovno linearno analogno

vezje, ki ima dva vhoda, invertirajoči 𝑉𝑖𝑛− in neinvertirajoči 𝑉𝑖𝑛

+, ter en izhod 𝑉𝑜𝑢𝑡 .

Sestavljen je iz dveh tranzistorjev, ki delujeta protitaktno: ko se prvi zaradi vhodnega

signala odpira, se drugi zapira.

Slika 21: Shema diferenčnega ojačevalnika

(https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_amplifier)

Primarna funkcija diferenčnega ojačevalnika je odstranitev sofaznih vsebin iz vhodnega

signala. Z njim ojačimo razliko med dvema vhodnima signaloma. Ko je signal preusmerjen

iz ene naprave v drugo, je pri tem prisoten tudi šum. V diferencialnem sistemu, kjer so

kabli blizu drug drugega, je šum v prevodniku prikazan kot sofazna napetost. Ker

diferenčni ojačevalnik slabi sofazne signale, je sistem bolj imun na zunanje šume. Hkrati

pa omogoča ob prisotnosti šuma ojačenje zelo šibkih signalov.

Kot je bilo ţe v prejšnjem poglavju omenjeno, lahko prenapetostno zaščito doseţemo z

ustreznim oklopom kabla ali pa namestitvijo varnostne naprave na ustrezno mesto

tokokroga. S skrbnim načrtovanjem zaščite zagotovimo, da se preobremenitve oziroma

nenadni kratki stiki odpravijo, preden poškodujejo naprave v omreţju. Prenapetosti lahko

povzročijo škodo tako na električnih inštalacijah kot na napravah. Naloga prenapetostne

zaščite je, da omeji napetost in odvede tokovni sunek. Prenapetostno zaščito lahko

predstavlja posamezen odvodniški element ali pa več odvodniških elementov.

Najpogosteje so to varistorji (MOV – metal oxide varistor), plinski odvodniki (GDT – gas

discharge tube) in pa iskrišča (spark gap). Posamezni odvodniški elementi, ki jih


uporabljamo v prenapetostnih zaščitah, imajo različne odzivne čase in pa različne odvodne

sposobnosti. Plinski odvodnik ima visoko odvodno sposobnost in pa počasen odziv.

Varistor ima, za razliko od plinskega odvodnika, slabše odvodne sposobnosti in krajši

odzivni čas. Glede na mehanizem delovanja lahko odvodniške elemente razdelimo na

zaščitne elemente s stikalno karakteristiko in zaščitne elemente s stalno omejevalno

karakteristiko (povz. po http://lrf.fe.uni-lj.si/e_rio/Seminarji1516/PrenapetostniOdvodniki.

pdf).

Plinski odvodnik in iskrišče sta zaščitna elementa s stikalno karakteristiko. Ti elementi

reagirajo na pojav prenapetosti tako, da jo kratko sklenejo. Kot ţe samo ime pove, lahko to

delovanje primerjamo z delovanjem stikala. V normalnem obratovalnem stanju ima

element visoko ohmsko upornost, v stanju odvajanja pa preide v nizko ohmsko upornost.

Prenapetostni odvodniki na osnovi tehnologije iskrišč so odvodniki, namenjeni

neposrednim udarom strele. Glede na konstrukcijo se delijo na odprte in zaprte. Prednost

iskrišč je njihova zmoţnost odvajanja velikih tokov, pomanjkljivost pa je slab odzivni čas

(povz. po http://lrf.fe.uni-lj.si/e_rio/Seminarji1516/PrenapetostniOdvodniki.pdf).

Slika 22: Iskrišče in plinski odvodniki

(http://www.fatech-surge-protection.com/surge-protector-type-1-2-for-photovolaic-system-

1000vdc-p-157.html)

Plinski odvodniki so polnjeni z mešanico inertnega plina. Imajo kratek odzivni čas ter

zmoţnost odvajanja velikih tokov. Prav tako imajo majhno kapacitivnost ter visoko

izolacijsko upornost. Njihova uporaba je splošno omejena zaradi nizkih vrednosti

samougasnih nadaljevalnih tokov.


Varistor je zaščitni element s stalno omejevalno karakteristiko. Način njegovega delovanja

temelji na principu napetostnega delilnika. Njegova sestavna dela sta nelinearna impedanca

zaščitnega elementa in linearna impedanca omreţja med mestom izvora prenapetosti in

mestom vgradnje zaščitnega elementa. Ob pojavu prenapetosti na odvodniškem elementu

ta odreagira nanjo tako, da se mu zmanjša upornost in tako odvede udarni tok, ki je odvisen

od energije prenapetosti (povz. po http://lrf.fe.uni-lj.si/e_rio/Seminarji1516/

PrenapetostniOdvodniki.pdf).

Slika 23: Varistor

(http://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/02/metal-oxide-varistos.jpg)

Zavedati se moramo, da je ta zaščita namenjena za primer udara strele v zemljo, kjer v

bliţini poteka komunikacijski kabel, kajti pri neposrednih udarih strele v kabel po navadi

pride do poškodb kabelskih linij in oklopov (uničenje kabla ali dela kabla).


5 ZAKLJUČEK

V diplomski nalogi so bile opisane osnove komunikacijskega sistema in prenosnih

medijev. Podrobneje je bila opredeljena zgradba kabla ter preučene sestava in

karakteristike koaksialnega kabla in sukane parice. Posebna pozornost je bila namenjena

vzrokom za nastanek motenj pri prenosu signalov in moţnostim ter rešitvam za zmanjšanje

njihovih vplivov.

Prenosni medij omogoča posredovanje informacij od vira do uporabnika, pri čemer je

pomembna zanesljivost prenosa signalov. Zgradba kabla, vrsta izolacijskega materiala in

zaščite ter številni drugi dejavniki prispevajo k učinkovitosti in zanesljivosti delovanja

kabla. Dobro zaščiten kabel je pogoj za ustrezno zaščito pred elektromagnetnimi motnjami

in šumi. Kabelski oklop, ki je nameščen na posameznih vodnikih, lahko v grobem

razdelimo na tri vrste: folija, spirala ter prepleten ovoj. Zadnji je idealen za zmanjševanje

interference pri nizkih frekvencah in ima niţjo upornost pri enosmernem toku.

Sukana parica je precej občutljiva na zunanje motnje, šum in popačenja, še posebej zaradi

dejstva, da se obnaša kot antena ter tako absorbira oddaljene signale. Ta občutljivost je

lahko večja tudi zaradi vpliva vlage in korozije. Učinkovita izolacija ţice pripomore k

zmanjšanju občutljivosti na motnje, zvijanje ţice pa zmanjšuje nizkofrekvenčne motnje in

presluh. Uporablja se tako za digitalni kot analogni prenos signalov. Za razliko od prenosa

analognih signalov se lahko digitalni signali prenašajo po sukani parici pri višjih

frekvencah, vendar na omejeni razdalji nekaj kilometrov.

Koaksialni kabel, ki je po svoji zgradbi asimetričen kabel, se ravno tako uporablja za

prenos analognih in digitalnih signalov. Koaksialni kabel je moţno uporabljati na omejene

razdalje, kjer je za posamezne frekvence tudi določena največja še uporabna razdalja. Če

ga hočemo uporabljati na večje razdalje, moramo vmes narediti regeneracijo impulzov.

Obstaja maksimalna še uporabna dolţina kabla, ki je odvisna od vrste kabla in frekvence,

ki je ne smemo prekoračiti. Zaradi svoje zaščite in konstrukcije je koaksialni kabel precej

manj občutljiv na interference in prisluškovanja kot sukana parica.

Ko potuje signal preko komunikacijskega kanala, je pri tem lahko izpostavljen številnim

virom motenj, ki poslabšajo kakovost in zanesljiv prenos signala. Posledice takih

sprememb se kaţejo na različne načine pri analogne in digitalnih signalih.


Med nastajanjem diplomske naloge smo ugotovili, da se je mogoče nekaterim motnjam

izogniti s pravilno vezavo in s skrbnim načrtovanjem. Predvsem moramo preprečiti

ozemljitev linije na več koncih hkrati. Preprečiti moramo neţelene tokovne zanke, ki

vnašajo neţelene motnje iz omreţja. Pri analognem videu se taka motnja iz omreţja opazi

kot horizontalni pas svetlejših ali temnejših vrstic na zaslonu.

Posebna pozornost velja atmosferskim razelektritvam in udarcem strele v zemljo v bliţini

poloţenih kablov. Za Slovenijo je znano, da je med evropskimi drţavami med bolj

izpostavljenimi in ogroţenimi, kar se tiče pogostosti strel in tudi jakosti tokov, ki tečejo

med praznjenji nabojev. Vsekakor je na prvem mestu treba poskrbeti za zaščito tako

aparatur na obeh straneh linije (oddajnik, sprejemnik) kot za varnost uporabnika aparatur,

da ne pride do poškodb ali še česa hujšega. Varnost uporabnika je najpomembnejša.

Poleg ustrezne zaščite kabla z oklopom in ozemljitvijo je treba zaščititi tudi posamezne

linije v kablu. Zaščita posamezne linije je večstopenjska: groba, finejša in fina. Grobo

zaščito predstavljajo iskrišča, ki so povezana z dobro ozemljitvijo, finejšo zaščito

predstavlja plinski odvodnik, povezan z zemljo, najfinejšo pa predstavlja uporaba

varistorjev. Varistorji sicer bistveno vplivajo na frekvenčno karakteristiko prenosne poti,

zato niso vedno najbolj primerna rešitev. Enega izmed ukrepov zaščite pred električnim

udarom predstavlja tudi uporaba ločilnega transformatorja, ki je nameščen med omreţjem

in porabnikom, njegova osnovna naloga pa je galvanska ločitev obeh.

Treba se je zavedati, da splošne rešitve, s katero bi preprečili in odpravili vse nezaţelene

napake, ni. S preprostimi rešitvami se lahko izognemo marsikateri napaki in motnji ali pa

vsaj zmanjšamo njihov vpliv v tolikšni meri, da komunikacijski sistem omogoča

zadovoljiv prenos informacij


6 VIRI IN LITERATURA

1. A Practical Guide To Cable Selection [online]. [Citirano: 5. maj 2015; 18:15].

Dostopno na spletnem naslovu: http://www.ti.com/lit/an/snla164/snla164.pdf.

2. BABUDER, Maks. 2004. Visokonapetostna tehnika. Ljubljana: Univerza v Ljubljani,

Fakulteta za elektrotehniko.

3. Bare Copper conductors [online]. [Citirano: 4. maj 2017; 18:00]. Dostopno na

spletnem naslovu: http://www.cmewire.com/catalog/sec02-bcc/images/bcc.jpg.

4. BICC Cables Ltd. 1997. Electric Cables Handbook. Oxford: Wiley-Blackwell, ISBN

9780632040759.

5. Cable Anatomy 101: Key Factors To Keep In Mind [online]. [Citirano: 5. maj 2015;

18:00]. Dostopno na spletnem naslovu:

http://www.prosoundweb.com/article/cable_anatomy_101_key_factors_to_keep_in_mi

nd/.

6. Coax [online]. [Citirano: 4. maj 2017; 18:00]. Dostopno na spletnem naslovu:

https://www.copper.com/cart/RG213-95pct-Shield-Coax.

7. Connector Colour Code Chart [online]. [Citirano: 4. maj 2017; 18:00]. Dostopno na

spletnem naslovu: http://www.lextec.com/cab_modular.html.

8. Ground loop (electricity) [online]. [Citirano: 12. feb. 2017; 12:15]. Dostopno na

spletnem naslovu: https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity).

9. HELD, Gilbert. 2000. Understanding Data Communications: From Fundamentals to

Networking. Macon: John Wiley & Sons, LTD, ISBN 0-470-84148-6.

10. Hum eliminator [online]. [Citirano: 4. maj 2017; 18:00]. Dostopno na spletnem

naslovu: https://www.bhphotovideo.com/c/product/633340-

REG/Allen_Avionics_GLE_75_GLE_75_Ground_Loop.html.

11. Hum Eliminator Applications [online]. [Citirano: 17. mar. 2017; 16:30]. Dostopno na

spletnem naslovu: http://www.ebtechaudio.com/appshe2.pdf.

12. HURA, Gurdeep S., in SINGHAL, Mukesh. 2001. Data and Computer

Communications: Networking and Internetworking. Florida: CRC Press, ISBN

9780849309281.

13. Inter Symbol Interference (ISI) and Raised cosine filtering [online]. [Citirano: 23. maj

2017; 17:00]. Dostopno na spletnem naslovu: http://complextoreal.com/wp-

content/uploads/2013/01/isi.pdf.

14. LAMPEN, Stephen H. 1997. Wire, cable and Fiber optics for video & audio engineers.

New York: McGraw-Hill, ISBN 978-0070387346.

15. Lightning Strike and Thunder and its Effect on Television Signal [online]. [Citirano: 2.

maj 2017; 20:15]. Dostopno na spletnem naslovu: http://www.iosrjournals.org/iosr-

jce/papers/Vol17-issue5/Version-1/I017515658.JCE%20[ZSEP04].pdf.


16. LORENCON, Robert. 1996. Elektronski elementi in vezja. Ljubljana: Studio Maya,

1996. ISBN 961-221-010-1.

17. MALARIČ, Krešimir. 2009. EMI protection for comunication systems. Boston: Artech

House, ISBN 978-1596933132.

18. Nastanek razelektritvenega procesa [online]. [Citirano: 6. maj 2017: 18:00]. Dostopno

na spletnem naslovu: http://www.sdgss.si/predstavitev/nastanek-razelektritvenega-

procesa-in-loevanje-naboja.

19. Prenapetostni odvodniki [online]. [Citirano: 22. maj 2017; 20:15]. Dostopno na

spletnem naslovu:

http://lrf.fe.uni-lj.si/e_rio/Seminarji1516/PrenapetostniOdvodniki.pdf.

20. Protecting against the power of lightning [online]. [Citirano: 24. maj 2017; 17:20].

Dostopno na spletnem naslovu: http://www.cablinginstall.com/articles/print/volume-

13/issue-2/contents/security/protecting-against-the-power-of-lightning.html.

21. Shielding [online]. [Citirano: 4. maj 2017; 18:00]. Dostopno na spletnem naslovu:

http://www.awcwire.com/techlibrary/16.12.pdf.

22. STALLINGS, William. 2006. Data and Computer Communications. New Jersey:

Prentice Hall, ISBN 978-8120330788.

23. Surge protection [online]. [Citirano: 14. maj 2017; 18:00]. Dostopno na spletnem

naslovu:

http://www.fatech-surge-protection.com/surge-protector-type-1-2-for-photovolaic-

system-1000vdc-p-157.html.

24. Transactions in Measurement & Control, Volume 2 – Data Acquisition. [online].

[Citirano: 2. jan. 2017; 18:15]. Dostopno na spletnem naslovu:

http://www.omega.com/literature/transactions/transactions_vol_ii.pdf.

25. Twisted pair [online]. [Citirano: 4. maj 2017; 18:00]. Dostopno na spletnem naslovu:

https://3.imimg.com/data3/CM/TK/MY-5375660/cat-5e-twisted-pair-cable-

250x250.jpg.

26. Twisted-Pair: What is Twisted-Pair Cable? [online]. [Citirano: 5. jan. 2016; 17:15].

Dostopno na spletnem naslovu:

http://ecomputernotes.com/computernetworkingnotes/communication-

networks/twisted-pair.

27. Varistors [online]. [Citirano: 12. maj 2017; 18:15]. Dostopno na spletnem naslovu:

http://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/02/metal-oxide-

varistos.jpg.

diplomska naloga - scpet.net · Šolski center za poŠto, ekonomijo in telekomunikacije ljubljana...

Documents