Эквивалент кабеля ТППэп для тестирования устройств передачи видеосигналов по кабелю витой пары.
Для оценки качества работы оборудования, предназначенного для передачи видеосигналов по кабелю витой пары, нередко применяют натурные испытания с использованием бухт данного кабеля.
Кроме того, что электрические характеристики развернутого кабеля и кабеля, свернутого в бухту, существенно разнятся, существует очевидное неудобство для проведения таких испытаний: при всей наглядности подобного опыта для его проведения (на выставке, в офисе, у заказчика) необходимо реально иметь бухты кабеля данной длины.
Вместе с тем в радиотехнической практике для измерения параметров оборудования издавна используется не сама среда, а эквиваленты среды передачи сигналов (эквиваленты антенн, эквиваленты длинных линий и проч.), которые стандартизованы и общеприняты. Например, вместо коаксиального кабеля используется искусственная длинная линия, состоящая из конденсаторов и катушек индуктивности, эквивалентных действию погонной емкости и погонной индуктивности кабеля на данной длине.
Я предлагаю использовать подобный подход и для кабелей типа ТППэп, которые имеют следующие погонные параметры http://centercable.ru/catalog/telecable/20.htm
Кроме того, существует еще емкость жил кабеля на экран, которая должна учитываться, если экран заземляется. Данная емкость обычно не нормируется, но практически она на 40–50% превышает рабочую емкость http://izmer-ls.narod.ru/emk.html Исходя из этого получены расчетные значения данной емкости (табл. 3).
На практике считается, что искусственная длинная линия подобна реальной длинной линии, если число звеньев превышает 4. Таким образом, применяя подобный подход, можно в качестве эквивалента кабеля ТППэп использовать простую электрическую схему, состоящую, например, из следующих 5 звеньев для случая использования кабеля витой пары без экрана (рис. 1):
Рис. 1. Электрическая схема эквивалента кабеля ТППэп (без экрана)
При использовании кабеля с экраном схема будет выглядеть следующим образом (рис. 2):
Рис. 2. Электрическая схема эквивалента кабеля ТППэп (с экраном)
Поскольку погонные параметры кабеля прямо пропорциональны его длине, то в любом случае одна ячейка такого эквивалента будет соответствовать 1/5 длине кабеля витой пары. Например, при длине кабеля 1000 м электрические параметры одной ячейки имитируют 1000/5 = 200 м длины кабеля.
Итак, чтобы получить значения сопротивлений резисторов R, имитирующих активные потери в кабеле ТППэп длиной 200 м, необходимо значения погонных сопротивлений в табл. 1 разделить на 5:
Чтобы получить значения конденсаторов Ср, имитирующих рабочие емкости кабеля ТППэп длиной 200 м, необходимо значение погонных рабочих емкостей в табл. 2 разделить на 5:
Чтобы получить значения конденсаторов Сэ, имитирующих емкость жил кабеля на экран при длине кабеля ТППэп длиной 200 м, необходимо значение погонных емкостей на экран в табл. 3 разделить на 5:
Табл. 6
Важные замечания
1. Полученные значения радиоэлементов соответствуют кабелю ТППэп длиной 1000 м. Для имитации кабеля произвольной длины полученные значения следует пересчитать пропорционально необходимой длине по отношению к 1000 м. Например, для имитации кабеля длиной 500 м все номиналы радиоэлементов должны быть уменьшены в 2 раза, а для длины кабеля 2000 м все номиналы должны быть увеличены в 2 раза.
2. При отсутствии резистора или конденсатора необходимого номинала можно использовать последовательное или параллельное соединение радиоэлементов.
3. При желании получения большей точности приближения эквивалента к реальным параметрам кабеля можно использовать схему, состоящую из большего числа ячеек (>5).
4. Для уменьшения «пролезания» сигнала со входа непосредственно на выход рекомендуется монтаж схемы выполнять «в линейку» по пути распространения сигнала.
5. Поскольку емкость жил кабеля ТПП на экран не нормируется, то значение емкости конденсатора Сэ может потребовать уточнения опытным путем.
6. Для получения перестраиваемого эквивалента кабеля можно использовать каскадное соединение нескольких эквивалентов.
7. Подобный подход можно использовать и для других типов кабелей, основываясь на их погонных параметрах.
Выводы
1. Создание описанного эквивалента кабеля ТППэп, состоящего из небольшого числа радиоэлементов, позволяет решить задачу оперативной и объективной проверки качества работы различных устройств передачи видеосигналов по кабелю витой пары.
2. Подобный эквивалент является легким и миниатюрным приспособлением, которое можно изготовить за нескольких минут и которое можно брать с собой в командировку, на выставку и проч.
Фрагменты дискуссии на портале «Мост безопасности»
Павел ака Spiridon:
Кто бы изготовил опытный образец? Дык еще бы и перенастраиваемый на разные длины, типа конденсаторы и резисторы переменные, да плюс отключаемые/подключаемые ячейки.
Юрий Гедзберг:
Такая сложная задача требует специальных знаний и подготовки; в крайнем случае ее можно поручить сынишке, но только если он уже ходит в школу (все-таки надо спаять 10 одинаковых резисторов и 5 одинаковых конденсаторов!).
Зачем перестраивать на разные длины? На выставках часто бухты кабеля перестраивают? Вот коммутировать можно (взяли несколько эквивалентов, например, на 500 м и коммутируйте себе на здоровье: 500 м, 1000 м, 1500 м…).
А можно спаять эквивалент на 2000 м, положить в карман и приехать на выставку. А дальше – только ходить по выставке, просить на стендах подключать его и своими глазами видеть качество приборов для кабеля витой пары у разных производителей.
Во всяком случае теперь не обманут: занимаетесь продажей аппаратуры для передачи по витопаре – ну поставьте вы реальный стенд с набранной реальной длиной, а не пустыми коробками с огрызками витухи: обман, обман, кругом обман, сказал ежик, слезая с кактуса…
Павел ака Spiridon:
Если приборчик будет иметь градуировку длин, то это уже будет практически прибор для тестирования оборудования передачи по витой паре. А это уже более широкий спектр применения…
Визирь:
Ага, услышаны «мольбы провинции глухой». Вот оно решение – на поверхности, и имя ему эквивалент. Сам же паял, когда передатчик настраивал, дабы не смущать мировую общественность скромными 200 ваттами и моими хриплыми «Алё, раз, раз» в эфире. Жаль, нет сейчас под рукой витопередатчика, жаль, кубометры радиодеталей лежат на старой квартире вместе с радиостанцией и грудой измерительных приборов. Помнится, был у меня корпусок заветный, из цельного куска люминия сотворенный токарем умелым – как раз шесть отсеков было под фильтр ПЧ!!! Кто сказал, что понедельник – день тяжелый? – сделать, проверить (все-таки сравнив с реальной длиной кабеля) А? Или это у меня после охоты субботней так настроение поднялось – тетерева вот взял да белых пакет на радость тёще
приволок P.S. Ячейки надобно экранировать, спаяв корпус, например, из стеклотекстолита фольгированного (самое обидное, лежит он, родимый, нарезанный полосками 30 мм для изготовления корпусов всяких опытных). Перенастраивать переменными R и C на разные длины не рекомендуется, а вот подключать допячейки – это проще и правильнее будет. А лучше и честнее изготовить эквиваленты на фиксированные длины. По длинам надо 500, 1000, 1500, 2000 (редко) – реально востребованные метражи. Даже самому интересно стало – притащить, что ли, свой старый Х1-50 на работу? 73!
Юрий Гедзберг:
Уважаемый Визирь!
С экранированными ячейками все правильно, только учтите, что экраны будут работать как экраны только в том случае, если они будут заземлены. Если их не заземлить, «пролезание» сигнала может оказаться не меньше, а даже больше. Если смонтировать в «линейку», то на частотах до 5 МГц, может, экраны и не понадобятся
Уважаемый Павел ака Spiridon!
Вполне реально сделать перестраиваемый прибор (на манер наборов резисторов – мер для тарирования измерительных приборов). Да уж больно много переключателей и радиоэлементов потребуется. Конечно, есть и здесь решение – активные ключи в каждой ячейке, резисторы, взвешенные по закону R-2R, но это уж очень сложно (во всяком случае, на данном этапе).
А вот на что бы я обратил внимание, так это на то, что хоть и становится все больше программ для определения фокусного расстояния объектива, но как-то не уходят с рынка и периодически появляются все новые картонные круговые калькуляторы для решения этой задачи. И дело здесь не только в простоте и удобстве пользования – производители объективов и видеокамер давно поняли выгодность демонстрации своей честности в решении этого вопроса и пытаются таким манером переманить клиентов на свою сторону.
Кто из производителей устройств для передачи видеосигналов по кабелю витой пары осознает эту простую истину и начнет на выставках бесплатно раздавать подобные эквиваленты (со своим логотипом), вот тот и выиграет.
Попов Александр:
Была попытка. Задачу поставили перед теми, кто всю жизнь только эквивалентами и занимался. Прикинули, подсчитали. Эквивалент обошелся бы в 2 раза дороже самого кабеля. Ну, а с точки зрения наглядности для клиента эквивалент не работает вообще. «Живому» верят сразу. Вот и лежат бухты под столом, коммутируемые через 100 метров. В бухте условия действительно оказываются жестче. Но, если работает в жестких условиях, значит, в комфортных сработает и подавно.
Юрий Гедзберг:
Александр Леонидович!
Я предлагал использовать эквивалент еще 3 года назад.
«Если мы хотим не удивлять клиента (это время прошло), а строго демонстрировать возможности устройств, необходимо вводить в оборот испытаний эквивалент кабеля витой пары (коробочку с радиоэлементами, соответствующими сосредоточенным параметрам используемой линии)». http://forum.security-bridge/forum/2/3638/?page=2
Безусловно, ваше право решать, как в вашей компании должны осуществляться продажи – «вживую» или «втемную».
Однако, зная ваш авторитет на нашем рынке, понимаю, что ваше мнение для многих может быть истолковано как окончательный диагноз. Поэтому позволю с вами не согласиться.
1. «Задачу поставили перед теми, кто всю жизнь только эквивалентами и занимался».
Я не знаю такой области знаний, где всю жизнь занимаются эквивалентами. Надеюсь, это не сверхсекретная организация, назовите, пожалуйста, ее.
Однако я знаю законы электротехники и радиотехники, и для меня этого вполне достаточно, поэтому никакие авторитеты не страшны.
2. «Эквивалент обошелся бы в 2 раза дороже самого кабеля».
Кажется, можно найти хорошего поставщика кабеля.
Наберите, пожалуйста, в «Яндексе» «радиодетали» и посмотрите, что резисторы стоят по 15 копеек за штуку (ну по рублю). Конденсаторы – где-то по 3 руб. (можно найти дешевле). Итого по максимуму комплектующие: 1 руб х 10 + 3 руб х 5 = 25 руб.
Итак, учитывая сложное экономическое положение в стране и понимая свою ответственность в области эквивалента кабеля, компания «Мост безопасности» торжественно открывает кредитную линии в размере 25 руб. каждому, кто приносит на наш стенд на выставке Sfitex эквивалент кабеля, собственноручно анный посетителем или его ребенком по схеме http://articles.security-bridge/articles/16/12303/
3. «В бухте условия действительно оказываются жестче».
Я с этим тоже не согласен, могу лишь повторить, что «электрические характеристики развернутого кабеля и кабеля, свернутого в бухту, существенно разнятся»:
в бухте возможно «пролезание» сигнала со входа на выход (они достаточно близки), т. е. результат будет лучше, чем в действительности;
возможна трансформаторная, а также емкостная связь между парами одного кабеля;
скрученный в бухту провод может иметь значительную индуктивность, результат действия которой трудно предугадать
Итак, я не собираюсь никого агитировать за предложенное решение, хочу лишь напомнить:
«Метод проверки – проще не бывает – горящая сигарета в объектив. Или зажигалка. Как с очками. Только достаешь зажигалку, даже зажигать не надо – продавец тут же сознается».
Александр Леонидович! Это сказали вы http://forum.security-bridge/forum/2/15652/?page=1
Я поступаю более гуманно: предлагаю использовать эквивалент кабеля.
P.S. Может, рекомендовать такой эквивалент в ГОСТ Р 51558-2008, и дело с концом? http://forum.security-bridge/forum/3/15372/?page=1
Михаил Каменецкий:
Чтобы эквивалент мог заменить кабель, нужно создать условия, при которых любой (каждый) будет доверять эквиваленту.
А для этого эквивалент должен сопровождаться документами, вызывающими доверие, и проходить периодическую поверку в органах метрологии. В совокупности получается, что кабель дешевле, нагляднее и точнее.
Юрий Гедзберг:
Михаил!
Вы когда-нибудь проверяли идентичность по методу ДНК? Но вы ведь этому доверяете? Нет пророка в своем Отечестве? Вот кто-то сделает, все пойдут за ним? Кабель, между прочим, в таком случае тоже надо поверять.
«В совокупности получается, что кабель дешевле, нагляднее и точнее».
Дешевле – нет.
Нагляднее – да.
Точнее – нет.
P.S. Какая поверка? Мне надо проверить прибор без бухты – я иду в магазин, покупаю конденсаторы и резисторы (на них указаны допускаемые отклонения). Мы их спаиваем и оперативно проверяем прибор.
Вы когда покупаете конденсатор в магазине, измеряете его реальную емкость? Или все же верите маркировке?
P.P.S. О поверке еще можно говорить, когда я предъявляю этот прибор на выходном контроле своего предприятия. А это даже не входной контроль. Это Я лично спаял детальки и Я пошел по выставке, чтобы МНЕ (лично) здесь лапшу не навешали. О чем мы говорим?
Похоже, у нас народ действительно разучился держать паяльник в руках. Или привык к тому, что кто-то придет и прикажет. Нелюбопытны мы в общем.
Ну, вместо всей этой дискуссии взял бы кто да спаял бы схемку и проверил. И сказал бы: «Юрий, я сделал, как вы сказали, ничего не работает».
Я был бы счастлив. Или кто-то сказал бы: «Вы неправильно нарисовали схему» – я бы его искренне поблагодарил (сначала, конечно бы, поспорил).
Но спорить просто так, лишь бы не делать…
Михаил Каменецкий:
Юрий Михелевич, обсуждение вроде бы как в контексте демонстрации работы на эквиваленте.
Мы (я и компания, в которой работаю) активно используем эквиваленты в повседневной деятельности: при отладке и ремонте изделий, которые используют линии связи значительной протяженности. В лаборатории работать эквивалентом – да. Но вот на выставке… Лично я не доверяю эквивалентам, которые сделал кто-то и демонстрирует на нем работу устройств. Буду требовать доказательств доверия. Если буду со своим эквивалентом – другое дело. С кабелем проще – тому, кто выставляется меньше, нужно разъяснять потребителям, он может играть на врожденном (или приобретенном) недоверии инженеров (посетителей выставки), может противопоставлять свои изделия тем, которые работают на соседнем стенде через эквиваленты, подогревая недоверие к нему. Посетитель охотнее поверит кабелю, чем эквиваленту. Проверено.
Юрий Гедзберг:
Михаил!
Повторюсь: спорить здесь можно до бесконечности.
Все радиоприемники и радиопередатчики настраиваются по эквиваленту антенн.
В «УльтраСтаре», когда, по сути, появились только системы передачи видеосигналов по витой паре, я тоже волокал бухты. Но ведь это время уже ушло – надо людей звать вперед, а не разводить их на фокусах «Видеосигнал прошел 1 км кабеля».
Или мы поднимаем уровень рынка, что непросто, движемся вперед, или мы опускаемся до самых неграмотных его участников, заигрываем с ними и получаем при этом сиюминутный успех.
Попов Александр:
Юрий Михелевич!
В общем-то, Михаил все сказал! На выставке мне надо, чтобы мне быстро и безоговорочно поверили. Без излишних доказательств своей правоты. Кстати, проработкой эквивалента для нас занималась действительно секретная (в свое время больше, сейчас меньше) организация. Действительно, они вовсю работали с эквивалентами, потому что иначе и не могло быть. Но у них и не было массовых продаж. Им не надо было искать таким образом покупателей, им надо было просто сдать госзаказ. Помнится, в свое время на выставке одна конкурирующая фирма приехала в Питер с этаким чемоданным стендом. Все было в кейсе: передатчик, приемник и эквивалент. А у нас были бухты кабеля, под которыми согнулся 45-й уголок, когда на нем несли. Отзывы клиентов были однозначные: «У них какой-то там эквивалент… Что это за эквивалент, откуда мы знаем»? И после этого мы таскали эти бухты в Москву под матерщину водителей. Михаил совершенно правильно сформулировал задачу: надо, чтобы вся аудитория в этот эквивалент поверила. А это в принципе невозможно. Это совершенно не техническая задача. Есть же полностью моделирующие всевозможные ситуации те же летные тренажеры, но вот оценку пилоту дают по часам налета «вживую». Есть стрелковые тренажеры, имитирующие и скорость ветра, и всевозможное движение цели, даже тип патрона и отдачу. Но соревнования проводятся исключительно боевыми патронами. Как вы заставите человека поверить в эквивалент? Честно, не представляю вообще. И даже у спецов останется некая доля скепсиса всегда, дескать, а вдруг тот спец, который делал эквивалент, чего-то там недоучел. Вы покажете схему, а вдруг реальная сборка отличается от предъявленной схемы? Эти бухты кабеля на выставке – это была моя отдельная идея. Она работает. Чтобы «работал» эквивалент, я пока не видел. Даже если бы торговали исключительно самими эквивалентами, непременно бы «живой» кабель на выставку опять бы потащил. Чтоб было, с чем сравнить, а не поверить. По крайней мере, пока изделие не раскрутится. Вы мне объясните, в чем моя выгода от эквивалента? Что я с этого буду иметь?
Юрий Гедзберг:
Александр Леонидович!
Мы с вами не конкуренты: вам надо, чтобы вам быстро и безоговорочно поверили, а мне нужно, чтобы люди никому не верили, чтобы доверяли лишь своим знаниям, своему опыту – только тогда возможно движение вперед.
Когда вы говорите, например, о покупке ружья, подводного снаряжения и проч. и приводите примеры, как вас пытаются облапошить, вы встаете на позицию покупателя. Здесь же вы на твердой позиции продавца.
И вы, и Михаил говорите: « чтобы вся аудитория в этот эквивалент поверила. А это в принципе невозможно». Все не так: если этому активно не сопротивляться, подобное произойдет раньше, чем вы с Михаилом думаете.
В общем, вы торгуете АПВ Сами, мы торгуем идеями, у нас разный бизнес.
Попов Александр:
Юрий Михелевич!
Ну ведь подлинник лучше копии. Что же народ-то каждое утро у Эрмитажа толпится, мешая зачастую мне на работу проехать обилием припаркованных автобусов, а не купит альбом с репродукциями и не наслаждается, сидя у камина. Вы только представьте эквивалент стакана водки с бутербродом с килькой!!! В виде, скажем, какой-нибудь таблетки. Дескать, эффект будет тот же. Народ точно не поймет и не оценит такое творение.
Рустам:
Еще этот эквивалент определяет способности передатчиков по частотной коррекции затухания сигнала, но никак не проверяет стойкость к наводкам. Если один передатчик за счет повышенного напряжения сигнала будет иметь лучшую стойкость, чем другой, проверка на эквиваленте никак этого не покажет.
Юрий Гедзберг:
Александр Леонидович!
А как же можно продавать ружья, демонстрируя их качество с помощью такого эквивалента, как мишень? Я собираюсь на охоту и хочу проверить, как с этим ружьем я буду стрелять по утке, по белке, по лисе, а вы мне подсовываете какой-то клочок бумаги с концентрическими окружностями! Разве заяц сидит неподвижно, когда перед ним охотник с ружьем? Пусть бегает по подвалу!
Вы даже не замечаете, что сплошь и рядом мы в жизни используем эквиваленты. В Чехословакии качество пива проверяется по тому, удастся оторвать кожаные штаны от лавки с пролитым пивом или нет.
Чтобы сравнивать интеллектуальные возможности людей, придумали всеобщий эквивалент – шахматы (и вы как участник исторического матча не понаслышке знаете об этом).
Не надо бояться электротехники, вот главное. Я постараюсь своей новой книгой изменить ситуацию на нашем рынке.
А чтобы подвести реку к лошади, я объявляю нашу новую акцию «Мозг в безопасности». Чтобы исключить попытки пудрить мозги, я лично изготовлю эквивалент кабеля витой пары для любой компании, которая будет представлять на выставке свои устройства для передачи видеосигналов.
Итак, обращаюсь ко всем участникам выставки Sfitex. Прошу в этой теме форума указать:
– тип кабеля,
– его длину,
– время, когда посетители выставки вместе со мной смогут сравнить результат передачи видеосигнала по кабелю и по эквиваленту на вашем стенде.
До встречи на выставке!
Re: Эквивалент кабеля ТППэп для тестирования устройств передачи видеосигналов по кабелю витой пары
Юрий Гедзберг [24/09/2008 14:08:44]
Рустам!
« никак не проверяет стойкость к наводкам. Если один передатчик за счет повышенного напряжения сигнала будет иметь лучшую стойкость, чем другой, проверка на эквиваленте никак этого не покажет».
А бухта покажет?
При чем тут стойкость к наводкам? А еще эквивалент не покажет стойкость к молниям. К случайным действиям строителей, способных оборвать кабель. К фазам луны. К инфляции.
Скучно, господа.
Вот потому мы и имеем то, что имеем, и с завистью смотрим на заграницу. У японцев или тайваньцев идеи расхватываются как горячие пирожки. У нас же что ни придумаешь, обязательно «а что я с этого буду иметь?». И при этом ничего не делаем. Но ведь сначала надо что-то сделать!