53
3.4 сурет – Жүйенің суммалық күшейтілуі
SOM=10 болған жағдайда, (3.3) теңдеуге сай бос кеңістіктегі жоғалтулар
(FSL) тең(3.5 суретке қараңыз):
71
дБ
FSL
Y
SOM
дБ
.
3.5 сурет – SOM=10 болғандағы бос кеңістіктегі жоғалтулар(FSL)
Осыдан натижесінде (3.4) формулаға сай байланыс қашықтығын
аламыз(3.6 суретке қараңыз):
71 33
lg 2483
20 20
10
33
D
м
.
3.6сурет – Байланыс қашықтығы
Кез-келген деректерді беруге қатысты мынадай тұжырым әділ болар,
яғни қабылданған сигнал – беру жүйесінің өзімен енетін түрлі шуылдармен
өзгертулерге ұшыраған жіберілген сигналдан, сондай-ақ шығыс толқынымен
оның беру нүктесінен қабылдау нүктесіне таралуы кезінде араласатын
қосымша кересіз сигналдардан тұрады. Бұл керексіз сигналдарды шу деп атау
қалыптасқан.
54
Шуыл – байланыс жүйесінің өнімділігін шектеуші негізгі фактор болып
табылады.
Шуылдарды төрт категорияға бөлуге болады:
жылулық шуыл;
интермодуляциялық шуылдар;
қиылыс бөгеуілдері;
импульстік бөгеуілдер.
Жылулық шуыл – электрондардың жылулық қозғалысының нәтижесі
болып табылады. Бөгеуілдердің бұл түрі электрлік аспаптарға, сондай-ақ
электромагниттік сигналдарды беру ортасына әсерін тигізеді. Жылулық шуыл
температураның функциясы болып табылады және жиіліктер спектріне
біркелкі таралған,сондықтан шуылдың аталған түрін «ақ шуыл» деп те
атайды. Жылулық шуылды жоюға болмайды, сондықтан ол байланыс жүйесі
өнімділігінің жоғарғы шегін анықтайды. Жылулық шуыл серіктік байланыс
жүйесіне айтарлықтай әсер етеді себебі жердегі станцияның жер серігінен
алатын сигналы өте әлсіз.
Кез-келген құрылғы немесе өткізгіш үшін, ені 1Гц жолақта болатын,
жылулық шуыл құрайды:
kT
N
0
,
(3.5)
мұндағы
0
N
– шуыл қуатының тығыздығы ваттық өлшеу 1 Гц жолаққа;
k
– Больцман тұрақтысы,
К
Дж
k
23
10
3803
,
1
;
T
– температура Кельвиндік (абсолюттік температура).
Шуыл жиіліктен тәуелсіз деп саналады. Сәйкесінше, В Гц диапазон
жолағында болатын жылулық шуылды, былайша көрсетуге болады:
.
kTB
N
(3.6)
Берілген сипаттаманы децибел-ваттты пайдалана жазамыз:
B
T
k
N
lg
10
lg
10
lg
10
.
(3.7)
Zigbee арнасының енін 5 МГц тең деп қабылдаймыз, осыдан ез-келген
құрылғы немесе өткізгіш үшін, ені 1Гц жолақта болатын, жылулық шуыл
құрамын (3.7 және 3.5) формулалар бойынша берілген сипаттаманы ары қарай
децибел-ваттты пайдалана толық түрде жазамыз (3.6 суретке қараңыз):
6
23
10
5
lg
10
293
lg
10
10
38
.
1
lg
10
N
=
137 (Вт/Гц) .
55
3.6 сурет - Жылулық шуыл
Егер әртүрлі жиіліктердегі сигналдар бір ортада берілсе, онда
интермодуляциялық шуылорын табуы мүмкін. Интермодуляциялық шуыл,
әртүрлі жиіліктерде туындайтын, екі бастапқы сигналдардың туындысы,
соммасы, әртүрлілігі болып табылады.
Мысалы,
1
f
және
2
f
жиіліктерінде берілетін екі сигналдардың араласуы
сәйкесінше, энергияның
2
1
f
f
жиілігінде берілуіне алып келуі ықтимал.
Онымен қоса аталған паразитті сигнал
2
1
f
f
жиілігінде берілетін байланыс
сигналымен араласып кете алады.
Интермодуляциялық шуыл қабылдағыштың таратқыштың немесе
аралық беру жүйесінің сызықты еместігінің арқасында туындайды. Әдетте
барлық аталған құрауыштар өздерін сызықты жүйелердей ұстайды, яғни,
олардың шығыс қуаты, кейбір константаларға көбейтілген кіріс қуатына тең.
Сызықты емес жүйелер үшін шығыс қуат, кіріс қуатының аса күрделірек
функциясы болып табылады.
Сызықсыздық құрылғы бөліктерінің бірінің ақауы,сигналмен шамадан
тыс қуат пайдалануы немесе жай ғана қолданылатын күшейткіш әсерінен
болу мүмкін.
Аталған жағдайлар үшін бөгеуілдер бастапқы сигналдардың
жиіліктерінің әртүрлілігі не суммасы болып табылатын жиіліктерде
туындайды.
Қиылысу бөгеуілдерімен телефонды қолдану барысында бөгде
адамдардың қатарласа сөйлесуін тыңдаған адам соқтыққан. Бөгеуілдің аталған
түрі сигнал таратылушы күре жолының келеңсіз біріктірілуі нәтижесінде
пайда болады. Мұндай біріктірілу көптік сигналдар берілетін жақын
орналасқан оралған жұптардың ілінуі әсерінен болуы ықтимал. Қиылысу
бөгеуілдері тым жоғары жиілік (СВЧ) диапазоны антенналарымен бөтен
сигналдарды қабылдау кезінде пайда болады. Аталған байланыс түрі үшін
жоғарыжиілікті бағытталған антенналарды пайдаланатынына қарамастан,
тарату кезінде сигналдардың қуатын жоғалтуды болдырмау мүмкін емес.
Ережеге сай қиылысу бөгеуілдерінің қуаты, реті бойынша жылулық шуыл
қуатына тең (немесе төмен).
Жоғарыда аталған бөгеуілдердің түрі болжамалы және тұрақты қуат
деңгейіне қатысты сипатталады. Осылайша аталған бөгеуілдерге тұрақты бола
алатын сигнал беру жүйесін жобалауға толықтай болады.
Бірақ жоғарыда келтірілген бөгеуілдердің түрінен басқа импульстік
