बिना किसी समस्या के टीवी सिग्नल प्रसारित करने के लिए असंतुलित समाक्षीय केबल का उपयोग कैसे किया जाता है?


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जहां तक ​​मुझे पता है, टेलीफोनी में एसटीपी या ट्विस्टेड पेयर केबल का उपयोग किया जाता है। यह संतुलित लाइन प्रतिबाधा बनाता है जो सामान्य मोड से संबंधित हस्तक्षेप के लिए कम करने के लिए उपयोगी है।

इसलिए टेलीफोनी और ऑडियो में संतुलित केबलों का उपयोग किसी भी ईएम या आरएफ हस्तक्षेप से छुटकारा पाने के लिए महत्वपूर्ण है।

दूसरी ओर, टीवी प्रसारण या कई आरएफ सिस्टम में समाक्षीय केबल का उपयोग किया जाता है। और मैंने देखा है कि ज्यादातर समाक्षीय केबल संतुलित नहीं हैं। मैं देख सकता हूं कि ट्रांसमिशन लाइन सिद्धांत में प्रतिबिंबों से छुटकारा पाने के लिए 50 ओम अवधारणा अच्छी है। लेकिन कैसे समाक्षीय केबल की असंतुलितता प्रतिबाधा संतुलन के मुद्दों के साथ कोई समस्या नहीं है?

जवाबों:


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लेकिन कैसे समाक्षीय केबल के असंतुलित होने से प्रतिबाधा संतुलन के मुद्दों में कोई समस्या नहीं है?

मनाना के बारे में सुंदर बात यह है कि ढाल ज्यादातर सभी बाहरी बिजली के क्षेत्र में जमीन पर हस्तक्षेप करता है और आंतरिक तार काफी हद तक अप्रभावित रहता है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के हस्तक्षेप के लिए, एक सूक्ष्म चीज होती है; मैदान की उपस्थिति के कारण ढाल में प्रवाहित होने वाली धारा ढाल के साथ एक वोल्ट ड्रॉप बनाती है और, ढाल और आंतरिक के बीच 1: 1 के पास युग्मन के कारण, आंतरिक वोल्ट पर समान वोल्ट ड्रॉप मौजूद होता है।

इसलिए, यदि आप एक विभेदक रिसीवर का उपयोग कर रहे हैं और भेजना कुछ हद तक समान रूप से दोनों ढालों और आंतरिक पर आधारित है, तो अंतर रिसीवर सामान्य मोड के हस्तक्षेप को अस्वीकार कर सकता है।

यदि आप एक नियमित सिग्नल द्वारा निर्मित बाहरी क्षेत्रों पर गणित करते हैं, तो एक कोआक्स नीचे भेजा जाता है और व्यक्तिगत रूप से भेजने और लौटने की धाराओं से फ़ील्ड का विश्लेषण किया जाता है, तो आप पाते हैं कि ढाल के बाहर सभी बिंदुओं पर, विरोधी चुंबकीय क्षेत्र बिल्कुल शून्य पर रद्द हो जाते हैं। एक नियमित समाक्षीय संकेत से एक समाधि के बाहर कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं है।

इसका प्रभाव यह है कि सिग्नल का चुंबकीय क्षेत्र केवल आंतरिक और बाहरी ढाल के बीच के अंतर में उत्पन्न होता है। इसका एक नतीजा यह है कि ढाल में शून्य प्रेरण होना आवश्यक है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बाहरी चुंबकीय क्षेत्र शून्य (उर्फ शून्य प्रेरण) है और संकेत के आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र का एक ट्यूबलर कंडक्टर (उर्फ ढाल) पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, इसलिए, ढाल आंतरिक के आसपास एक असीम मोटी जमीन आवरण की तरह व्यवहार करता है।

यह निगलने में थोड़ा मुश्किल हो सकता है लेकिन यदि आप वर्तमान के ट्यूबलर प्रवाह से जुड़े चुंबकीय क्षेत्रों के सिद्धांतों पर वापस जाते हैं, तो एक बाहरी क्षेत्र का उत्पादन होता है लेकिन कोई आंतरिक क्षेत्र नहीं। रिवर्स पूरी तरह से सच है; एक ट्यूब के अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र ट्यूब के साथ कोई वोल्टेज प्रेरित नहीं करता है और यह देखते हुए कि कोई बाहरी क्षेत्र नहीं है, ढाल में शून्य प्रेरण है।

मेरे सभी जुगाड़ का प्रभाव यह है कि यह आंतरिक और बाहरी ढाल के बीच काफी असंतुलित प्रतिबाधा होने के बावजूद काम करता है। यह सब इतना आसान नहीं है कि मैं तुरंत आपको अनुदान दे दूं इसलिए उम्मीद है कि मैंने कुछ न्याय किया है।


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एंडी ----- "जुआ" के बावजूद, आप इसे संक्षिप्त रूप से बाहर थूकते हैं।
analogsystemsrf

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पुराने जमाने की टेलीफोनी तार के खंभे पर सिर्फ तार जोड़े थे। तकनीक अभी विकसित नहीं हुई थी। यह टेलीफोनी के लिए एक संतुलित व्यवस्था की आवश्यकता के लिए दृश्य सेट करता है और यह सहवास को नियंत्रित करता है। ग्राउंड लूप्स से बचना एक बहुत अच्छा कारण है, कोअक्स से बचने के लिए, लेकिन उच्च आवृत्तियों पर, ग्राउंड कैपेसिटर की एक ढाल (कहना) 10 nF कोई बड़ी बात नहीं है और शायद ही कोई एसी पावर ग्राउंड करंट "लूप" होगा क्योंकि यह 50 / है। 60 हर्ट्ज। यहां तक ​​कि ऑडियो पर ज़रा सा भी शोर बेहद ध्यान देने योग्य और कम है, लेकिन फिर भी टेलीफ़ोन पर कुछ हद तक परेशान करता है।
एंडी उर्फ

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@atmnt यही कारण है कि आप सोने की प्लेट और सब कुछ ढाल नहीं लेते हैं।
DKNguyen

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@atmnt एसटीपी कई जोड़े के लिए सस्ता और आसान है।
हॉब्स

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@LuisPossatti। (कहते हैं) बिजली गिरने से बढ़ने वाले प्रवाह का एक सरल उदाहरण लें। यह ढाल के नीचे विद्युत प्रवाह को बढ़ाएगा। एक 1: 1 ट्रांसफॉर्मर की तरह, उस सर्ज धारा को उस उछाल के कारण अंत में वोल्टेज से अंत तक वोल्टेज के अंत में आंतरिक वोल्टेज पर समाप्त करने के लिए प्रेरित किया जाएगा। यकीन है कि कैपेसिटिव कपलिंग होगी, लेकिन, यह देखते हुए कि किसी भी बिंदु पर ढाल और आंतरिक पर चुंबकीय युग्मन के कारण समान हैं, विद्युत क्षेत्रों पर विचार करके कुछ भी नहीं जोड़ा जाता है या दूर ले जाया जाता है। आप कुछ समझदारी से बता सकते हैं कि मैंने कहा कि ढाल का कोई औचित्य नहीं है .....
एंडी उर्फ

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एंडी सामान्य रूप से कैसे काम करता है, इस बारे में बात करता है, लेकिन एक अन्य बिंदु यह है कि वीडियो में आमतौर पर एसएनआर की आवश्यकताएं नहीं होती हैं जैसा कि ऑडियो के साथ शुरू होता है। प्रति चैनल 8 से 10 बिट्स के साथ डेटा बहुत अच्छी तस्वीरें प्रदान करता है, और यह केवल 50 से 60 डीबी के एक एसएनआर का प्रतिनिधित्व करता है।

दूसरी ओर, "सीडी की गुणवत्ता" पर विचार करने के लिए, ऑडियो में कम से कम 16 बिट्स का रिज़ॉल्यूशन होना चाहिए, लगभग 100 बीबी के एसएनआर के बराबर।


टेलीफोनी एक विशेष मामला है। हालांकि इसमें बहुत अधिक बैंडविड्थ की आवश्यकता नहीं होती है, इसके लिए 13-14 बिट्स के बराबर एक डायनामिक रेंज की आवश्यकता होती है। (लेकिन इस्तेमाल की गई कोडिंग SNR को लगभग 7 बिट तक कम कर देती है)। UTP (अनहेल्दी ट्विस्टेड पेयर) का उपयोग केवल इसलिए किया जाता है क्योंकि यह बनाने के लिए इतना सस्ता है और इसकी बहुत आवश्यकता है।


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मुझे यहां जो कुछ नहीं मिला वह यह है कि निश्चित रूप से टीवी सिग्नल में ऑडियो और वीडियो दोनों शामिल हैं।
टोड विलकॉक्स

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पहले एनालॉग प्रसारण चैनल में देश के आधार पर 6-8 मेगाहर्ट्ज बैंडविड्थ था और पिछले कुछ सौ केएचजेड में ऑडियो था। इन दिनों सब कुछ एक डिजिटल बिट स्ट्रीम है जिसमें ऑडियो और वीडियो पैकेट शामिल हैं।
Justme

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ट्रांसफॉर्मर और (गैसपप) बलून के उपयोग से। 'बालून' 'बीएलेन्टेड-असंतुलित' के लिए छोटा है
सोल्समोके

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@ToddWilcox: एनालॉग टीवी ऑडियो को एन्कोड करने के लिए FM का उपयोग करता है, जिसमें RF SNR सीधे ऑडियो SNR को प्रभावित नहीं करता है जैसे यह AM के साथ करता है।
डेव ट्वीड

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@MSalters: POTS में, केवल ग्राहक लूप एनालॉग है। केंद्रीय कार्यालय बहुत लंबे समय से डिजिटल है।
डेव ट्वीड

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मुख्य तकनीकी अंतर यह है कि वे हस्तक्षेप को कैसे अस्वीकार करते हैं। मुड़ जोड़ी दोनों तारों को समान रूप से प्रभावित करने वाले हस्तक्षेप पर निर्भर करती है, जिससे सामान्य मोड शोर पैदा होता है जो अंतर रिसीवर द्वारा आसानी से अस्वीकार कर दिया जाता है। यह बहुत कम आवृत्तियों के नीचे चुंबकीय हस्तक्षेप के लिए अच्छी तरह से काम करता है।

कोएक्स केबल चुंबकीय हस्तक्षेप पर निर्भर करता है जो ढाल में विरोधी धाराओं को प्रेरित करता है जो अंदर चुंबकीय क्षेत्र को रद्द कर देता है। केबल में चुंबकीय क्षेत्र का प्रवेश सीमित है त्वचा के प्रभाव । यह आरएफ आवृत्तियों पर अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन ऑडियो और पावर लाइन आवृत्तियों पर बेकार में खराब है। 50 हर्ट्ज पर त्वचा की गहराई ~ 9 मिमी है, इसलिए हस्तक्षेप ढाल के माध्यम से सही होता है।

तो जो सबसे अच्छा है वह काफी हद तक शामिल आवृत्तियों पर निर्भर करता है और हस्तक्षेप का प्रकार जो मौजूद हो सकता है, लेकिन यह एक दूसरे को चुनने का एकमात्र कारण नहीं है।

एनालॉग टेलीफोन लाइनों को अक्सर निम्न स्तर के ऑडियो सिग्नल ले जाने के दौरान लंबी दूरी पर बिजली लाइनों के करीब चलना पड़ता है। मानव कान पावर लाइन हार्मोनिक्स के प्रति काफी संवेदनशील है जिसे कोक्स अस्वीकार नहीं कर पाएगा। कोएक्स केबल भी अधिक थोक और अधिक महंगा है, जो एक बड़ी बात है जब आपको कई किलोमीटर से अधिक हजारों को चलाना पड़ता है। इसकी कल्पना करें , लेकिन 1800 अलग-अलग कोआक्स केबल के साथ एक साथ बंडल ...

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मुड़ जोड़ी उच्च आवृत्तियों पर भी अच्छी तरह से काम कर सकती है, लेकिन केबल आयाम असुविधाजनक हो सकते हैं। टीवी सेट 300Ω 'रिबन' केबल का उपयोग करते थे, जो वास्तव में वीएचएफ आवृत्तियों पर मानक कोक्स की तुलना में कम नुकसान होता है। लेकिन इसका उपयोग करने के लिए कष्टप्रद था क्योंकि इसे धातु की छत आदि से दूर रखना पड़ता था, मौसम की क्षति और बालुन से ग्रस्त था रिसीवर पर 75Ω असंतुलित को बदलने की आवश्यकता थी।

उच्च आवृत्तियों पर एक मजबूत केबल में उत्कृष्ट परिरक्षण के साथ कम हानि और व्यापक बैंडविड्थ का लाभ होता है, और असंतुलित संकेत इंटरफ़ेस के लिए आसान होता है। केबल रन आम तौर पर कम होते हैं इसलिए लागत एक मुद्दे की इतनी अधिक नहीं है - CATV को छोड़कर, लेकिन तब (टेलीफोन के विपरीत) प्रत्येक ग्राहक को अपने स्वयं के सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए एक ही केबल हजारों दर्शकों की सेवा कर सकता है (आधुनिक CATV ज्यादातर फाइबर है ऑप्टिक इतना मोटा रन बहुत कम है)।

कम आवृत्ति चुंबकीय हस्तक्षेप के खिलाफ बहुत प्रभावी नहीं होने के बावजूद, कॉक्स केबल्स को आमतौर पर घटकों और अंदरूनी उपकरणों के बीच कनेक्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है। हालाँकि सर्किट इम्पीडेंस आम तौर पर 1k से 1M रेंज में होते हैं इसलिए चुंबकीय हस्तक्षेप (जो उच्च धारा लेकिन कम वोल्टेज उत्पन्न करता है) एक समस्या से कम है। कोक्स अभी भी बिजली के क्षेत्रों (जो उच्च प्रतिबाधा पर अधिक प्रभाव पड़ता है) और सभी प्रकार के आरएफ हस्तक्षेप से बचाता है। निम्न स्तर के ऑडियो संकेतों को बेहतर सुरक्षा की आवश्यकता हो सकती है, और फिर परिरक्षित मुड़ जोड़ी का उपयोग अक्सर किया जाता है। यह दोनों केबल प्रकारों के फायदे को जोड़ती है।

मैं देख सकता हूं कि ट्रांसमिशन लाइन सिद्धांत में प्रतिबिंबों से छुटकारा पाने के लिए 50 ओम अवधारणा अच्छी है। लेकिन कैसे समाक्षीय केबल की असंतुलितता प्रतिबाधा संतुलन के मुद्दों के साथ कोई समस्या नहीं है?

संतुलित या असंतुलित होने से प्रतिबाधा मिलान के लिए कोई अंतर नहीं पड़ता है, और सटीक मिलान की हमेशा वैसे भी आवश्यकता नहीं होती है। यदि केबल की लंबाई सिग्नल वेवलेंग्थ की तुलना में बहुत कम है तो प्रतिबिंब अधिकांश अनुप्रयोगों में समस्या नहीं हैं। ऑडियो अनुप्रयोगों में कोई भी प्रतिबाधा की परवाह नहीं करता है, और यहां तक ​​कि समग्र वीडियो (~ 6 मेगाहर्ट्ज की बैंडविड्थ के साथ) उपकरण केबलों में बेजोड़ केबलों से स्पष्ट रूप से प्रभावित नहीं होता है।


मैं उन चीज़ों के बारे में पूछना चाहता हूँ जो मुझे परेशान करती हैं क्योंकि मैं उन हिस्सों को नहीं समझता। 1-) आपने उल्लेख किया: "कम आवृत्ति चुंबकीय हस्तक्षेप के खिलाफ बहुत प्रभावी नहीं होने के बावजूद, आमतौर पर घटकों और अंदरूनी उपकरणों के बीच जुड़ने के लिए ऑडियो में कोक्स केबल का उपयोग किया जाता है।" सर्किट मॉडल के दृष्टिकोण से हम कैसे दिखा सकते हैं कि कम आवृत्ति चुंबकीय हस्तक्षेप कोअक्स के नीचे है? क्यों एक कोअक्स कम फ्रीक के लिए कम प्रतिरक्षा है। दखल अंदाजी? इसे कैसे प्रदर्शित करें?
atmnt

2-) आपने फिर उल्लेख किया: "हालांकि सर्किट इम्पीडेंस आमतौर पर 1k से 1M रेंज में होते हैं इसलिए चुंबकीय हस्तक्षेप (जो उच्च धारा लेकिन कम वोल्टेज उत्पन्न करता है) एक मुद्दे से कम है" मुझे यह भी नहीं मिलता है। क्या आप इसे एक सर्किट मॉडल या एक सादृश्य ect के साथ भी दिखा सकते हैं?
atmnt

चुंबकीय हस्तक्षेप तार में अपेक्षाकृत कम वोल्टेज को प्रेरित करता है। कम प्रतिबाधा पर यह वोल्टेज अधिक धारा प्रवाह और अधिक ध्वनि शक्ति का कारण बनता है। एक कम प्रतिबाधा संकेत में एक दिए गए शक्ति स्तर पर कम वोल्टेज होता है इसलिए सिग्नल अनुपात में शोर अधिक होता है। जैसे। एक 50 ओम (कम प्रतिबाधा) mic बनाम 5k ओम (उच्च प्रतिबाधा) mic। दोनों mic केबलों को उसी में प्रेरित वोल्टेज मिलता है, लेकिन 5k mic समान ध्वनि स्तर पर 10 गुना अधिक सिग्नल वोल्टेज का उत्पादन कर रहा है, इसलिए संकेत के सापेक्ष hum दस गुना कम (-20dB) है।
ब्रूस एबट

मैं ज्यादातर पूछ रहा था कि क्यों कम फ्रीक के लिए समाधि कम प्रतिरक्षा है। उच्च freq से इंटरफ़ेस। इंटरफेस। मैं अभी भी यहाँ कई चीजों को नहीं समझता।
atmnt

कम प्रतिरक्षा केबल में चुंबकीय क्षेत्र के बड़े प्रवेश के कारण होती है क्योंकि 'त्वचा प्रभाव' कम होता है। मेरे पास वास्तव में मेरे जवाब में था, लेकिन इसे संक्षिप्तता के लिए बाहर ले गया!
ब्रूस एबोट

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एक पूरी तरह से अलग कारण जो टीवी के लिए पसंदीदा है वह आवृत्ति प्रतिक्रिया है।

मुड़ जोड़ी के साथ जुड़े नुकसान आवृत्ति के साथ तेजी से बढ़ते हैं, उस बिंदु पर जहां डीएसएल मॉडेम एनालॉग फोन ग्राहक लूप पर बैंडविड्थ के निम्नतम 10 मेगाहर्ट्ज का उपयोग करने के लिए संघर्ष करता है। इसी कारण से, मुड़ जोड़ी के ऊपर हाई-स्पीड ईथरनेट ( 1G , 10G और ऊपर) बहुत कम भौतिक लिंक लंबाई (अधिकतम 100 मीटर) तक सीमित है - और वहां पहुंचने के लिए बहुत सारी आधुनिक तकनीक की आवश्यकता होती है।

दूसरी ओर, कोक्स, टीवी के लिए आवश्यक VHF और UHF आवृत्तियों (1 गीगाहर्ट्ज के माध्यम से 10s मेगाहर्ट्ज) पर कम (और हमेशा पड़ा है) यथोचित रूप से कम नुकसान होता है।


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एक सरल दृष्टिकोण में:

समाक्षीय केबल फ्लैट पृथ्वी के दृश्य को रोल करते हैं ताकि इसमें एक मजबूत समरूपता हो और कोई 'बाहर' (पहले 'नीचे') न हो।

केबलों में प्लस त्वचा की गहराई का मतलब है कि म्यान के आंतरिक भाग से म्यान के बाहरी हिस्से को प्रभावी ढंग से अलग (उच्च आवृत्तियों पर) अलग किया जाता है।

कहा कि, ठीक से उपयोग किए जाने पर संतुलित केबल बहुत फायदेमंद होते हैं। ध्यान दें कि यह सामान्य बिंदु के लिए बाधाएं हैं जो संतुलित हैं, न कि 'वोल्टेज' (जिनका एक मनमाना संदर्भ है क्योंकि वे हमेशा संभावित अंतर होते हैं)। बैलेंस्ड सिस्टम व्हीटस्टोन पुलों की तरह काम करते हैं जहां क्रॉस लिंक्ड आर्म में कुछ भी नहीं बहता है।

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