10 Mbit / s, मैनचेस्टर-कोडेड सिग्नल (20 मेगाहर्ट्ज) के लिए 50 और 75 ओम के बीच समाक्षीय केबल के बीच प्रतिबाधा मिलान के प्रभाव

Question

टी एल, डी आर:

यह पाठ का एक गुच्छा है क्योंकि मैंने बहुत सारी पृष्ठभूमि जानकारी शामिल की है। हालांकि, अंत में एक अच्छा और सटीक सवाल होगा: क्या मुझे 50 प्रति such और 75 Ω जैसे विभिन्न प्रतिबाधा के केबल को जोड़ने पर प्रतिबाधा मिलान नेटवर्क का उपयोग करना चाहिए? संभावित उत्तर संभवतः "यह निर्भर करता है ..." से शुरू होगा, और यही कारण है कि मैं पहले पृष्ठभूमि की एक टन जानकारी प्रदान करता हूं।

पहचान

मैं अपने घर की सीढ़ियों से नीचे फेंकी गई ईथरनेट केबल से छुटकारा पाना चाहता था। एक मौजूदा, अतिरिक्त कोक्स केबल जिसे मैंने मूल रूप से उपग्रह टीवी के लिए स्थापित किया था, एक विकल्प के रूप में दिखाई देता था, जो दीवारों में साफ-साफ छिपा हुआ था। जब मैं ईथरनेट-ऐन्टेना-स्टाइल-कोक्स (was५ Ω, २ something० Mbit / s जैसी किसी चीज के लिए सक्षम) के लिए उचित छोटे बक्से खरीदने वाला था, तो मुझे याद आया10base2 - अच्छा पुराना BNC / RG58 समाक्षीय ईथरनेट सिस्टम, और यह तय किया कि इसकी 10 Mbit / s मेरी जरूरतों के लिए पर्याप्त से अधिक थीं। बीएनसी कनेक्टर या यहां तक ​​कि फैंसी "ईथरनेट कन्वर्टर्स" (मुड़ जोड़ी के लिए मनाना) के साथ हब के लिए दूसरा हाथ बाजार अभी भी बहुत अच्छा है। केवल एक चीज जिसके बारे में मैं अनिश्चित था, वह था प्रतिबाधा मुद्दा। 10base2 RG58 केबल के साथ 50 with इंस्टॉलेशन का उपयोग करता है, और होम एंटीना सिस्टम के लिए बहुत अधिक किसी भी मनाना (जैसे उपग्रह टीवी के लिए मेरी अतिरिक्त केबल) में 75 ance की प्रतिबाधा होती है।

मुझे अब यह रिपोर्ट करते हुए खुशी हो रही है कि 10base2 10 के माध्यम से चलाए जा रहे दुरुपयोग को संभालने के लिए पर्याप्त मजबूत है ... अनुचित 75 m कोक्स के 20 मीटर। वहाँ, मैंने इसे ठीक किया! वाह!

तथापि, ...

मैं अभी भी उत्सुक था अगर मैंने जो हैक किया था, वह वास्तव में खराब था (जैसे: बस मुश्किल से बहुत अच्छा) या शायद काफी स्वीकार्य भी। मैंने आस्टसीलस्कप से सिग्नल को देखा। सेटअप इस प्रकार है:

50 Ω और 75 ax खंडों के बीच किसी भी मिलान के बिना, परिणाम बहुत स्पष्ट मात्रा में परिलक्षित शोर दिखाता है। इस दोष के बावजूद, "आंख" अभी भी व्यापक है, और डिकोडर खुशी से अपना काम कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पैकेट बिल्कुल शून्य हो जाएगा। हम आस्टसीलस्कप के पास ईथरनेट हब द्वारा प्रेषित और प्राप्त संकेतों के संयोजन को देख रहे हैं। "स्वच्छ" भाग को देखते हुए, प्रेषित संकेत में लगभग है। 1.9 वी _pkpk , और प्राप्त संकेत में 1.6 V _{pkpk है} । यदि यह मान लेना सुरक्षित है कि दोनों ड्राइवरों में समान आयाम का आउटपुट है, तो हम केबल द्वारा पेश किए गए नुकसान की गणना भी कर सकते हैं: 20 × लॉग (1.6 / 1.9) dB = 1.5 dB। काफी अच्छा है, क्योंकि 6.6 डीबी / 100 मीटर पैदावार 1 डीबी के साथ 15 मीटर के लिए सामान्य कोएक्स की गणना।

जब कोक्लेक्स के 75 matching भाग के निकट या दूर छोर पर एक मिलान नेटवर्क डाला जाता है तो शोर बहुत कम हो जाता है। यह इस तरह दिखता है ( इस स्रोत को क्रेडिट ) ...

निकट अंत में मिलान नेटवर्क के साथ ... अभी भी कुछ प्रतिबिंब दिखाई दे रहे हैं जो बेजोड़ दूर के छोर से वापस यात्रा कर रहे हैं।

दूर के अंत में मिलान नेटवर्क के साथ, हब के बीच तुलनात्मक रूप से शॉर्ट 50 between केबल के साथ प्रतिबिंब भी होना चाहिए और "निकट" लेबल की असंगति, लेकिन जैसा कि मैंने एक दोस्त से सीखा है, गुंजाइश "नहीं देख सकती" उन्हें, क्योंकि वे चालक द्वारा अवशोषित होते हैं। इसके अलावा, "दूर" ड्राइवर से सिग्नल का एक हिस्सा परिलक्षित होता है और 75 75 केबल के साथ वापस यात्रा करता है, और सबसे अंत में मिलान नेटवर्क में समाप्त हो जाता है:

बेजोड़ सेटअप की तुलना में, दूर के छोर से संकेत का आयाम लगभग आधा (-6 डीबी) है, और यह सिद्धांत के साथ अच्छे समझौते में है जो नेटवर्क पर 5.6 डीबी के नुकसान की भविष्यवाणी करता है और इसे "दिखता" है। में।

उपरोक्त सभी कार्य, अर्थात कोई मेल नेटवर्क या एक मेल नेटवर्क निकट या दूर छोर पर नहीं है। "काम" का अर्थ है कि मैं ping -fएक खोए हुए पैकेट के बिना खंड पर घंटों तक रह सकता हूं ।

अब, "निकट" और "सुदूर" पर दो मिलान नेटवर्क का उपयोग क्यों नहीं करते ? खैर, 10b2 को RG58 की अधिकतम 185 मीटर लंबाई के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें 6.6 डीबी / 100 मीटर या 12.2 डीबी / 185 मीटर का नुकसान हुआ है। इसलिए, मेरे दो प्रतिरोधक मिलान नेटवर्क पहले से ही लगभग सभी सिग्नल खाएंगे और मुझे अनुमत सीमा के इतने करीब लाएंगे कि केबल सहित, पूरी तरह से बहुत अधिक नुकसान हो। मुझे अभी भी संदेह है कि एक कम-नुकसान, ट्रांसफार्मर-आधारित समाधान काम करेगा क्योंकि मुझे लगता है कि 10base2 ("सस्तानेट") को डीसी पथ की आवश्यकता है: "डीसी स्तर: सिग्नल के डीसी घटक को 37 एमए और 45 एमए के बीच होना चाहिए "यहाँ सहिष्णुता तंग है क्योंकि टक्कर पर औसत डीसी स्तर की निगरानी करके टकराव का पता लगाया जाता है।" ( स्रोत: p.4 ; भी इस डेटा शीट द्वारा समर्थित है) तो फिर; प्रतिरोधक मिलान नेटवर्क भी किसी भी डीसी पूर्वाग्रह को परेशानी में डाल देगा ...

आख़िरकार,

... लघु प्रश्न फिर से: क्या मुझे 50 प्रति when और 75 cables जैसी विभिन्न प्रतिबाधा के केबल को जोड़ने पर प्रतिबाधा मिलान नेटवर्क का उपयोग करना चाहिए?

"मैं बेजोड़ / मेल खाती सेटअप को पसंद करता हूं, क्योंकि बीच में कुछ भी पसंद है क्योंकि आरएफ पर पृष्ठभूमि की जानकारी या 10base2 के निम्न-स्तरीय हार्डवेयर के साथ जवाब देने के लिए मुझे यह बहुत अच्छा लगता है"।

संपादित करें

यदि आपके पास कोआक्सिअल ट्रांसीवर इंटरफ़ेस (CTI) के अंदर तक पहुँच है, तो आप चिप के बीच सर्किट को संशोधित कर सकते हैं ( 8392 एक बड़े प्रकार के निर्माताओं द्वारा बनाया गया प्रकार है और यह भी प्रकार जो लगभग विशेष रूप से बहुत अधिक के लिए उपयोग किया जाता है इंटरफ़ेस 10base2 एडेप्टर के लिए किसी के द्वारा बनाया गया) और बीएनसी कनेक्टर। अनुमत बस की लंबाई की लागत पर 75-और 93 trade के साथ केबल के लिए एक व्यापार बंद संभव है। राष्ट्रीय सेमीकंडक्टर ने इस विषय पर एक एप्लीकेशन नोट बनाया, जिसे AN-620 (pdf, Sept. 1992) कहा गया।

लेकिन इस app'note को खोजने के बाद भी, 8392 के अंदर क्या है, इसके बारे में कुछ पृष्ठभूमि जानकारी प्राप्त करना बहुत अच्छा होगा, अर्थात असतत भागों और शायद कुछ ग्लू लॉजिक और ऑपैंप का उपयोग करके इंटरफ़ेस का निर्माण करने के लिए क्या उपयोग करना होगा।

Comments

इस परिदृश्य को नकली देखना दिलचस्प होगा।

— दजार्दा

@Dardarda मैं एक अर्ध-अनुभवी LTspice उपयोगकर्ता हूं (और हाल ही में माइक एंगलहार्ट की संगोष्ठी में भी गया था)। हालाँकि, मुझे ट्रांसमिशन लाइनों का अनुकरण करने का कोई अनुभव नहीं है। क्या आप? यह कम से कम एक अन्य दिलचस्प सवाल पूछने के लिए विचारों को खोलता है ...

— zebonaut

मैं ट्रांसफॉर्मर का सुझाव देने जा रहा था क्योंकि मैनचेस्टर में इसके लिए अच्छा संक्रमण घनत्व है, जब तक कि मैं टकराव का पता लगाने के लिए डीसी स्तर को बनाए रखने के बारे में थोड़ा पढ़ता हूं। लेकिन जो अतिरिक्त जटिलता का परिचय देता है कि जो भी प्रतिरोधक-नेटवर्क आप मिलान के लिए उपयोग करते हैं उन्हें भी डीसी स्तर बनाए रखना पड़ता है --- तो वास्तव में आपको शायद डीसी और सिग्नल के लिए अलग-अलग कनेक्शन रखना होगा। शायद एक मिलान ट्रांसफार्मर के दो किनारों के बीच डीसी ले जाने वाले प्रारंभ करनेवाला के रूप में कुछ सरल है।

— फोटॉन

@zebonaut LTspice में ट्रांसमिशन लाइन के वर्गों के लिए समर्पित मॉडल हैं।

— रयान

मैंने केबल के दोनों छोर पर वायरलेस एक्सेस पॉइंट्स का उपयोग किया है। मैं अभी भी प्रतिबाधा मैच की आवश्यकता होगी, लेकिन मिलान नेटवर्क में से प्रत्येक (और वास्तव में होना चाहिए) क्षीणन के 15 डीबी है, समस्या को अच्छी तरह से हल करना चाहिए।

— साइमन रिक्टर

Answer 1

प्रतिबाधा बेमेल के कारण पुनर्वित्त गुणांक है: -

$\dfrac{R-Z_o}{R+Zo}$

जहां Zo केबल का प्रतिबाधा है और R स्रोत या भार प्रतिरोध है।

और, आपके 50/75 ओम सेटअप के लिए -0.2 होगा। तो आप जिस सिग्नल को केबल कहते हैं, वह 3Vp-p 0.6Vp-p का प्रतिबिंब पैदा करेगा। क्या यह बहुत ज्यादा है? यह महान नहीं है, लेकिन यह निश्चित रूप से भयानक नहीं है।

Comments

हे। मुझे निश्चित रूप से आनंद मिलता है कि आपके गणना किए गए 0.6Vp-p मेरे पहले ऑसिलोग्राम में प्रतिबिंबों से कैसे मेल खाते हैं। सिद्ध किया हुआ सिद्धान्त। हालांकि, कृपया बहाना है कि मैंने अपना जवाब जोड़ दिया है। कारण 10base2 के टक्कर का पता लगाने के तरीके के साथ करना है। जब मेरा सेटअप प्रतिरोधक मिलान नेटवर्क के साथ और उसके बिना दो साल से अधिक समय तक सेवा में रहा, तो अब मैं रिपोर्ट कर सकता हूं कि प्रतिबिंब एक मुद्दा नहीं हैं, लेकिन समाप्ति प्रतिरोधों में फ़िल्टर्ड धाराएं हैं। मेरा "बैकबोन" (हाहा। बैकबोन! 10Mbit!) मिलान नेटवर्क के बिना पूरी तरह से ठीक काम करता है। नेटवर्क के साथ, कभी-कभी।

— जेबोनाट

Answer 2

अनुभव ¹ ने दिखाया है कि प्रतिरोधक मिलान नेटवर्क केवल पहली नज़र में 10 बेस 2 ईथरनेट के लिए एक अच्छा विकल्प है। जब यह आरएफ सिग्नल की गुणवत्ता की बात आती है तो स्थिति को बेहतर बनाने में मदद मिलती है, लेकिन मैंने 10 बेस 2 को टक्कर का पता लगाने के तरीके के कारण होने वाले मुद्दों की अनदेखी की है, जो कम-आवृत्ति प्रभाव हैं और सरल डीसी विचार द्वारा समझा जा सकता है।

कनेक्शन 50 is समाप्ति और 75 segment केबल सेगमेंट के बीच किसी भी प्रतिबाधा प्रतिबाधा नेटवर्क के बिना सबसे अच्छा काम करेगा।

मिसमैच के कारण होने वाले सिग्नल रिफ्लेक्शंस और ओवरशूट ट्रांससेवर्स को ज्यादा परेशान नहीं करेंगे, लेकिन टक्कर का पता केबल में मौजूद औसत (फिल्टर्ड) पर लगता है, और प्रतिरोधक मिलान नेटवर्क के साथ, वर्तमान स्तर कभी-कभी निर्दिष्ट सीमाओं से बाहर हो जाता है। यह सभी ट्रांसमीटरों के वोल्टेज द्वारा केबल के 50 bo समाप्ति (I = U / R) में गिराए जा रहे डीसी धाराओं के विचार से उबलता है। आपको प्रतिरोधक नेटवर्क जोड़ने से समाप्ति का एक समानांतर रास्ता तैयार होगा और डीसी करंट बढ़ेगा। यह कभी-कभी टकराव का पता लगाने में गड़बड़ कर सकता है। मेरे अनुभव में, यह मुख्य रूप से गर्म गर्मी के दिनों में उच्च आर्द्रता के स्तर के साथ होगा, शायद इसलिए कि कोट में ढांकता हुआ के साथ डीसी रिसाव में वृद्धि हुई है।

टीएल, डीआर: 10 बेस 2 आसानी से 75 ax एंटीना कोक्स पर भेजे जाने के दुरुपयोग को संभाल लेगा। ओवरशूट, प्रतिबिंब और सिग्नल के आरएफ भाग के किसी भी अन्य दुष्प्रभाव चिंता का विषय नहीं हैं। हालाँकि, टकराव का पता निम्न-आवृत्ति धाराओं पर लगता है, और इसके लिए कोएक्स के प्रत्येक छोर पर दो 50 coll समाप्ति प्रतिरोधों की आवश्यकता होती है। प्रतिरोधों को जोड़ने से (50 /) / 2 = 25 of का डीसी प्रतिरोध बदल जाएगा और टकराव का पता लगाने वाले सर्किट को असमान रूप से काम करने का कारण होगा।

इंटर्नेट ^{टीएम के} आसपास पढ़ने और कुछ बहुत अनुभवी लोगों से बात करने के बाद, पुराने स्कूल लैन विशेषज्ञों ने दिखाया कि यह एक बहुत ही सामान्य गलत धारणा है। इसलिए, कृपया ऊपर बोल्ड टाइपफेस फ़ॉन्ट बहाना करें। गलतफहमी विकिपीडिया पर भी है , क्योंकि यह संबंधित प्रश्न दिखाता है।

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पाद लेख:

¹ मूल प्रश्न की तारीख को देखते हुए, मैंने देखा है कि प्रतिरोधक मिलान नेटवर्क के साथ और उसके बिना सिस्टम अब दो साल से अधिक समय से उपयोग में है। मुझे 2015 की गर्मियों में कुछ गर्म दिनों में परेशानी हुई थी। फिर, मैंने प्रतिरोधक मिलान नेटवर्क को हटा दिया और कभी भी कोई समस्या नहीं हुई।