Տարածման հետաձգում և հետաձգման թեքություն

Հեռահաղորդակցության մի քանի մասնագետների համար այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են «տարածման հետաձգումը» և «հետաձգման թեքությունը», հիշեցնում են ավագ դպրոցի ֆիզիկայի դասի ցավալի հիշողությունները:Իրականում ազդանշանի փոխանցման վրա ուշացման և ուշացման շեղման հետևանքները հեշտությամբ բացատրվում և հասկացվում են:

Հետաձգումը հատկություն է, որը հայտնի է, որ գոյություն ունի փոխանցման բոլոր տեսակի կրիչների համար:Տարածման ուշացումը համարժեք է այն ժամանակի քանակին, որն անցնում է ազդանշանի փոխանցման և մալուխային ալիքի մյուս ծայրից ստացվելու միջև:Էֆեկտը նման է կայծակի հարվածների և ամպրոպի ժամանակի հետաձգմանը, բացառությամբ, որ էլեկտրական ազդանշանները շատ ավելի արագ են տարածվում, քան ձայնը:Ոլորված զույգ մալուխների ուշացման փաստացի արժեքը կախված է տարածման անվանական արագությունից (NVP), երկարությունից և հաճախականությունից:

NVP-ն տատանվում է՝ կախված մալուխում օգտագործվող դիէլեկտրիկ նյութերից և արտահայտվում է որպես լույսի արագության տոկոս:Օրինակ, 5 կատեգորիայի պոլիէթիլենային (FRPE) կոնստրուկցիաների մեծ մասը NVP միջակայքեր ունեն 0.65c-ից մինչև 0.70c (որտեղ «c»-ը ներկայացնում է լույսի արագությունը ~3 x108 մ/վ), երբ չափվում է պատրաստի մալուխի վրա:Teflon (FEP) մալուխային կոնստրուկցիաները տատանվում են 0.69c-ից 0.73c, մինչդեռ PVC-ից պատրաստված մալուխները գտնվում են 0.60cto0.64 լարման միջակայքում:

Ավելի ցածր NVP արժեքները կնպաստեն լրացուցիչ ուշացմանը տվյալ երկարության մալուխի համար, ճիշտ այնպես, ինչպես ծայրից ծայր մալուխի երկարության ավելացումը կհանգեցնի ծայրից ծայր ուշացման համաչափ աճին:Ինչպես փոխանցման այլ պարամետրերի դեպքում, ուշացման արժեքները կախված են հաճախությունից:

Երբ միևնույն մալուխի մի քանի զույգ ցուցադրում է հետաձգման տարբեր կատարում, արդյունքը հետաձգման թեքություն է:Հետաձգման թեքությունը որոշվում է նվազագույն ուշացումով զույգի և առավելագույն ուշացումով զույգի տարբերությունը չափելով:Գործոնները, որոնք ազդում են հետաձգման թեքության կատարման վրա, ներառում են նյութի ընտրությունը, ինչպիսիք են հաղորդիչի մեկուսացումը և ֆիզիկական ձևավորումը, ինչպես օրինակ՝ զույգից զույգ ոլորման արագության տարբերությունները:

Մալուխի տարածման հետաձգում

Թեև բոլոր ոլորված զույգ մալուխները որոշ չափով ցուցադրում են ուշացման թեքություն, այն մալուխները, որոնք բարեխղճորեն նախագծված են, որպեսզի թույլ տան շեղումներ NVP-ում և զույգ-զույգ երկարության տարբերությունները, կունենան ընդունելի հետաձգման թեքություն ստանդարտին համապատասխանող հորիզոնական կապուղու կազմաձևերի համար:Որոշ բնութագրիչներ, որոնք կարող են բացասաբար ազդել հետաձգման թեքության կատարման վրա, ներառում են վատ նախագծված դիէլեկտրական կոնստրուկցիաներով մալուխները և զույգ-զույգ ոլորման արագության ծայրահեղ տարբերություններ ունեցող մալուխները:

Տարածման ուշացումը և ուշացման թեքության կատարումը սահմանվում են որոշ տեղական ցանցի (LAN) ստանդարտներով՝ վատագույն դեպքում 100 mchannel կոնֆիգուրացիաների համար՝ ապահովելու ազդանշանի պատշաճ փոխանցումը:Հաղորդման խնդիրները, որոնք կապված են չափից ավելի ուշացման և հետաձգման թեքության հետ, ներառում են ցնցումների և բիթային սխալների արագության բարձրացում:Հիմնվելով IEEE 802 սերիայի LAN բնութագրերի վրա՝ 3, 4 և 5, 4 զույգ մալուխների համար 3, 4 և 5, 4 զույգ մալուխների համար դիտարկվում է 570 ns/100mat 1 ՄՀց տարածման առավելագույն ուշացում և 45ns/100mup-ից մինչև 100 ՄՀց ուշացման առավելագույն շեղ:TIA աշխատանքային խումբը TR41.8.1-ը նաև դիտարկում է պահանջների մշակում՝ 100 օհմ հորիզոնական կապերի և կապուղիների համար, որոնք կառուցված են ANSI/TIA/EIA-568-A-ի համաձայն տարածման հետաձգման և ուշացման թեքության գնահատման համար:TIA հանձնաժողովի «Նամակ քվեաթերթիկ» TR-41:94-4 (PN-3772) արդյունքում 1996թ. սեպտեմբերի հանդիպման ժամանակ որոշվեց թողարկել «Արդյունաբերության քվեաթերթիկ» վերանայված նախագծի վերաբերյալ մինչև հրապարակումը:Դեռևս չլուծված է այն հարցը, թե արդյոք կատեգորիաների նշանակումները կփոխվեն, թե ոչ (օրինակ՝ կատեգորիա 5.1)՝ արտացոլելու տարբերությունները մալուխների միջև, որոնք փորձարկված են լրացուցիչ ուշացման/հետաձգման թեքության պահանջների համար, և նրանց, որոնք չեն:

Թեև տարածման հետաձգումը և հետաձգման թեքությունը մեծ ուշադրություն են դարձնում, կարևոր է նշել, որ LAN հավելվածների մեծ մասի համար մալուխային աշխատանքի ամենակարևոր խնդիրը մնում է թուլացումը դեպի խաչմերուկի հարաբերակցությունը (ACR):Մինչդեռ ACR լուսանցքները բարելավում են ազդանշանի և աղմուկի հարաբերակցությունը և դրանով իսկ նվազեցնում բիթային սխալների հաճախականությունը, համակարգի աշխատանքի վրա այնքան էլ ուղղակիորեն չի ազդում մալուխային ալիքները՝ ուշացման զգալի թեքության սահմաններով:Օրինակ, մալուխային ալիքի համար 15 ns հետաձգման թեքությունը սովորաբար չի հանգեցնի ցանցի ավելի լավ աշխատանքի, քան 45 ns-ը, այն համակարգի համար, որը նախատեսված է մինչև 50 ns հետաձգման թեքություն հանդուրժելու համար:

Այդ իսկ պատճառով, ուշացման զգալի թեքության սահմաններով մալուխների օգտագործումը ավելի արժեքավոր է այն ապահովագրության համար, որը նրանք ապահովում են տեղադրման պրակտիկայից կամ այլ գործոններից, որոնք այլ կերպ կարող են առաջացնել ուշացման թեքության սահմանը, այլ ոչ թե համակարգի ավելի լավ կատարողականության խոստումը՝ համեմատած ալիքի հետ: միայն մի քանի նանվայրկյանով բավարարում է համակարգի հետաձգման թեքության սահմանները:

Քանի որ պարզվել է, որ մալուխները, որոնք օգտագործում են տարբեր դիէլեկտրական նյութեր տարբեր զույգերի համար, առաջացնում են հետաձգման թեքության հետ կապված խնդիրներ, վերջերս հակասություններ են եղել մալուխների կառուցման մեջ խառը դիէլեկտրական նյութերի օգտագործման վերաբերյալ:«2-ը 2» տերմիններ (մալուխ, որն ունի երկու զույգ դիէլեկտրիկ նյութով «A» և երկու զույգ «B» նյութով) կամ «4-ը 0» (մալուխ, որն ունի բոլոր չորս զույգերը՝ պատրաստված կամ A նյութից կամ նյութից B. ), որոնք ավելի շատ հուշում են փայտանյութի, քան մալուխի մասին, երբեմն օգտագործվում են դիէլեկտրական կառուցվածքը նկարագրելու համար:

Չնայած առևտրային աղմուկին, որը կարող է մոլորեցնել հավատալ, որ միայն մեկ տեսակի դիէլեկտրիկ նյութ ունեցող կոնստրուկցիաները կցուցաբերեն ընդունելի հետաձգման թեքություն, փաստն այն է, որ ճիշտ նախագծված մալուխները, որոնք ունեն կամ մեկ դիէլեկտրիկ նյութ կամ մի քանի դիէլեկտրիկ նյութեր, հավասարապես ունակ են բավարարելու նույնիսկ ալիքների հետաձգման շեղման ամենածանր պահանջները, որոնք սահմանված են կիրառական ստանդարտներով և TIA-ի կողմից քննարկվող չափանիշներով:

Որոշ պայմաններում խառը դիէլեկտրական կոնստրուկցիաները նույնիսկ կարող են օգտագործվել՝ փոխհատուցելու հետաձգված թեքության տարբերությունները, որոնք առաջանում են տարբեր ոլորումների արագությունից:Նկար 1-ը և 2-ը ցույց են տալիս ուշացման և թեքության ներկայացուցչական արժեքները, որոնք ստացվել են պատահականորեն ընտրված 100 մետրանոց մալուխի նմուշից, որն ունի «2-ից 2» (FRPE/FEP) կառուցվածք:Նկատի ունեցեք, որ տարածման առավելագույն ուշացումը և ուշացման թեքությունն այս նմուշի համար 511 ns/100 և 34 ns են, համապատասխանաբար 1 ՄՀց-ից մինչև 100 ՄՀց հաճախականության միջակայքում: