Εύρος ζώνης σήματος και μέσο μετάδοσης
Ένα ηλεκτρομαγνητικό ρεύμα που μεταφέρει δεδομένα από την πηγή στον δέκτη ονομάζεται σήμα. Τα δεδομένα που μεταφέρονται μέσω του σήματος μπορεί να είναι με τη μορφή φωνής, μουσικής, βίντεο, εγγράφου ή εικόνας. Ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων που μεταδίδονται, το απαιτούμενο εύρος ζώνης διαφέρει - ένα κύμα σήματος προκύπτει από αλλαγές ή διακυμάνσεις στη συχνότητα ή το πλάτος των μεταδιδόμενων δεδομένων.
Γενικά, τα σήματα μπορεί να είναι διαφορετικών τύπων όσον αφορά τα ηλεκτρονικά. Το ένα είναι το Analog, το οποίο είναι ένα συνεχές ημιτονοειδές κύμα που απαιτεί μικρότερο εύρος ζώνης σήματος. Επιπλέον, το άλλο είναι το ψηφιακό κύμα, το οποίο είναι τετράγωνο και διακριτό και απαιτεί μεγαλύτερο εύρος ζώνης σήματος.
Εύρος ζώνης
Σύμφωνα με τις σημειώσεις του υλικού μελέτης σχετικά με το εύρος ζώνης σήματος και το μέσο μετάδοσης, το εύρος ζώνης γενικά αναφέρεται στο εύρος των συχνοτήτων σε μια ζώνη που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση ενός σήματος μέσω ενός συγκεκριμένου μέσου.
Το εύρος ζώνης μπορεί να μετρηθεί ως
Εύρος ζώνης =f₂ – f1,
Όπου f2 είναι η ανώτερη συχνότητα και f1 είναι η χαμηλότερη συχνότητα σε μια ζώνη .
Εύρος ζώνης σήματος
Το εύρος ζώνης σήματος είναι η απόσταση μεταξύ της κορυφής στην υψηλότερη συχνότητα και της πτώσης στη χαμηλότερη συχνότητα ενός κύματος σήματος. Με απλούστερους όρους, το εύρος ζώνης του σήματος είναι περισσότερο ή σαν το πάχος ενός κύματος σήματος. Ο όρος «εύρος ζώνης» χρησιμοποιήθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα, αναφερόμενος στην ικανότητα μεταφοράς δεδομένων μέσω ενός συστήματος επικοινωνίας.
Μέσο μετάδοσης
Ένα μέσο μετάδοσης αναφέρεται στο βασικό υλικό που βοηθά στη μετάδοση ή τη μεταφορά των δεδομένων από τη μια συσκευή στην άλλη. Τα κύματα σήματος μπορούν να μεταδοθούν μέσω φυσικών καλωδίων και καλωδίων ή αέρα στην ατμόσφαιρα.
Τύποι μέσου μετάδοσης
Τα μέσα μετάδοσης μπορούν να ταξινομηθούν ως τα ακόλουθα με βάση τη μετάδοση των σημάτων. Οι δύο μεγάλες ομάδες μέσων μετάδοσης είναι:
Καθοδηγούμενα ή δεσμευμένα μέσα
Μέσα χωρίς καθοδήγηση ή μη δεσμευμένα
Μέσα καθοδηγούμενης ή δεσμευμένης μετάδοσης
Σύμφωνα με σημειώσεις υλικού μελέτης σχετικά με το εύρος ζώνης σήματος και το μέσο μετάδοσης, σε καθοδηγούμενη ή δεσμευμένα μέσα μετάδοσης, τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω φυσικών καλωδίων που κατευθύνονται σε έναν συγκεκριμένο δέκτη. Αυτά χωρίζονται σε 3 τύπους.
Στριφτό καλώδιο:
Τα στριμμένα καλώδια περιέχουν μια δέσμη δύο περιελιγμένων καλωδίων που είναι μονωμένα χωριστά σε προστατευτικό περίβλημα. Μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους:
Το μη θωρακισμένο συνεστραμμένο ζεύγος (UTP) είναι ένα ζεύγος δύο μονωμένων χάλκινων καλωδίων που εμποδίζουν τις παρεμβολές. Έτσι, χρησιμοποιείται πιο συχνά στις τηλεπικοινωνίες.
Το θωρακισμένο συνεστραμμένο ζεύγος (STP) έχει ένα φύλλο που καλύπτει το συνεστραμμένο ζεύγος καλωδίων για να εμποδίζει τις εξωτερικές παρεμβολές κατά τη μετάδοση. Χρησιμοποιείται κυρίως στη μετάδοση δεδομένων μέσω τηλεφωνικών καλωδίων και σε Ethernet.
Ομοαξονικό καλώδιο:
Το ομοαξονικό καλώδιο αποτελείται από δύο μονωμένους παράλληλους αγωγούς.
1ο στρώμα – Το πιο εσωτερικό στρώμα χάλκινου σύρματος.
2ο στρώμα – Ένα στρώμα μόνωσης γύρω από το χάλκινο σύρμα.
3ο στρώμα αποτελείται από τον παράλληλο αγωγό, ο οποίος λειτουργεί ως δεύτερος αγωγός και ως μειωτής θορύβου.
4ο στρώμα – άλλος μονωτήρας προστατεύει τον παράλληλο δευτερεύοντα αγωγό. Ολόκληρη αυτή η διάταξη 4 επιπέδων καλύπτει το καλώδιο με έναν πλαστικό σωλήνα που προστατεύει.
Το ομοαξονικό καλώδιο είναι δύο τύπων:
Το Baseband χρησιμοποιεί ψηφιακά σήματα, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παράδοση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων σε υψηλή ταχύτητα. Χρησιμοποιείται σε LAN.
Η ευρυζωνική σύνδεση χρησιμοποιεί αναλογικά σήματα που επιτρέπουν τη διέλευση πολλαπλών κυμάτων ποικίλων συχνοτήτων. Τα καλώδια τηλεόρασης χρησιμοποιούν ένα τέτοιο μέσο.
Καλώδιο οπτικών ινών:
Όπως υποδηλώνει το όνομα, ένα καλώδιο οπτικών ινών μεταδίδει κύματα φωτός για τη μεταφορά δεδομένων . Οι οπτικές ίνες συσκευάζονται ως δέσμη που καλύπτεται από προστατευτικό περίβλημα. Μια μεμονωμένη ίνα στη δέσμη έχει τρία διαφορετικά στρώματα.
1ο στρώμα – Το πιο εσωτερικό στρώμα είναι ο πυρήνας από ίνες γυαλιού.
2ο στρώμα – Η επένδυση. Είναι ένα γυαλί μικρότερης πυκνότητας που καλύπτει τον πυρήνα ως προστατευτικό περίβλημα. Έχει χαμηλότερο δείκτη διάθλασης από τον πυρήνα, έτσι ώστε τα κύματα φωτός να συγκρατούνται μέσα στον πυρήνα.
3ο στρώμα – Καλύπτει την επένδυση ως προστατευτική θήκη, απομονώνοντάς την από τις άλλες ίνες της δέσμης.
Μέσα μετάδοσης χωρίς καθοδήγηση ή μη δεσμευμένα
Ένα μη κατευθυνόμενο μέσο είναι ένα ασύρματο μέσο που δεν απαιτεί φυσική δέσμευση για τη μετάδοση δεδομένων . Η μετάδοση γίνεται μέσω του αέρα στην ατμόσφαιρα. Μπορεί να είναι 3 διαφορετικών τύπων.
Ραδιοφωνικό κύμα:
Το εύρος συχνοτήτων ραδιοκυμάτων είναι περίπου 3KHz έως 1GHz. Μπορεί να περάσει μέσα από τα κτίρια και είναι απλό στην εγκατάσταση. Τα ραδιοκύματα είτε διαδίδονται μέσω της τροπόσφαιρας είτε της ιονόσφαιρας.
Φούρνος μικροκυμάτων:
Το εύρος συχνοτήτων μικροκυμάτων είναι περίπου 1 GHz έως 300 GHz. Έχει υψηλότερη συχνότητα από τα ραδιοκύματα. Χρειάζεται να τοποθετηθούν με ακρίβεια οι κεραίες αποστολής και λήψης. Όσο υψηλότερες είναι οι κεραίες, τόσο πιο αποτελεσματική είναι η σηματοδότηση.
Κύμα υπερύθρων:
Το εύρος συχνοτήτων των υπέρυθρων κυμάτων είναι περίπου 300GHz έως 400THz, επομένως η απόσταση που ταξιδεύουν τα κύματα είναι πιο σύντομη. Χρησιμοποιείται γενικά σε τηλεχειριστήρια και ασύρματα gadget.
Συμπέρασμα
Το εύρος ζώνης του σήματος και το υλικό μελέτης του μέσου μετάδοσης παρέχονται στο άρθρο. Το εύρος ζώνης σήματος είναι η απόσταση μεταξύ της κορυφής και του κατώτατου σημείου του κύματος σήματος στο μέσο μετάδοσης. Εάν το εύρος ζώνης του σήματος είναι υψηλό, η ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων θα είναι υψηλότερη. Έτσι, το χρησιμοποιούμενο μέσο μετάδοσης θα πρέπει να είναι ικανό να μεταδίδει τα δεδομένα χωρίς να μειώνει την ποιότητά τους. Το ανθρώπινο αυτί μπορεί να ακούσει περίπου 20 – 20.000 kHz συχνότητας. Η ανθρώπινη φωνή παράγει συχνότητα περίπου 300 έως 700 Hz. Επομένως, τα καλώδια τηλεφώνου πρέπει να μπορούν να μεταδίδουν τέτοιες περιοχές χωρίς παρεμβολές.
