Передача дифференциального сигнала высокой частоты., Как сделать лучше? Опции

[InsaneLogic]

Здравствуйте, уважаемые форумчане!

Необходимо соединить источник и приёмник аналогового дифференциального сигнала,
находящиеся на двух различных платах. Максимальная частота - 2,2 ГГц. Каким
образом лучше выполнить соединение: через два отдельных коаксиальных кабеля, через витую пару,
или ещё как-нибудь (с использованием двух трансформаторов и одного коаксиала)?

С уважением, Михаил.

[VNS]

Здравствуйте, уважаемые форумчане!

Необходимо соединить источник и приёмник аналогового дифференциального сигнала,
находящиеся на двух различных платах. Максимальная частота - 2,2 ГГц. Каким
образом лучше выполнить соединение: через два отдельных коаксиальных кабеля, через витую пару,
или ещё как-нибудь (с использованием двух трансформаторов и одного коаксиала)?

С уважением, Михаил.

Какой уровень мощности сигнала? Какой уровень мощности помех? Коаксиал имеет коэффициент симметрии не более 40 дБ. Если уровень мощности помех в 1000 раз больше уровня мощности сигнала, то на входе приёмника поимеха будет приблизительно в 10 раз больше уровня мощности сигнала. Поможет только витая пара с согласованной нагрузкой на входе и выходе линии.
Для уточнения желательно знать:
1. Выходное, внутреннее, сопротивление источника сигнала и помехи;
2. Входное сопротивление приёмника;
3. Волновое сопротивление линии передачи.

С уважением, Владимир.

[ViKo]

Какой уровень мощности сигнала? Какой уровень мощности помех? Коаксиал имеет коэффициент симметрии не более 40 дБ. Если уровень мощности помех в 1000 раз больше уровня мощности сигнала, то на входе приёмника поимеха будет приблизительно в 10 раз больше уровня мощности сигнала.

Не так-то просто навести помеху на сигнал в коаксиальном кабеле. Он же - в заземленном экране.

[VNS]

Не так-то просто навести помеху на сигнал в коаксиальном кабеле. Он же - в заземленном экране.

Если из коаксиального кабеля сделать элементарный виток, то площадь витка внутреннего проводника всегда меньше площади, которую составит экран. Если через этот виток пройдет переменное магнитное поле, то ЭДС внутреннего проводника будет меньше ЭДС, который наведётся в экране.
Петля из витой пары может иметь равные площади с большой степенью точности. Соответственно, наведённая ЭДС помехи будет значительно, в сотни раз, меньше. Проверял на практике. Витая пара из провода ПЭЛ 0.1 с шагом скрутки 2 мм позволила передать сигнал от магнитной головки магнитофона на расстояние 2 метра при работающе двигателе подмотки с тиристорным управлением скоростью вращения. С коаксиалом ничего не получилось.

[ViKo]

Если из коаксиального кабеля сделать элементарный виток, то площадь витка внутреннего проводника всегда меньше площади, которую составит экран. Если через этот виток пройдет переменное магнитное поле, то ЭДС внутреннего проводника будет меньше ЭДС, который наведётся в экране.
Петля из витой пары может иметь равные площади с большой степенью точности. Соответственно, наведённая ЭДС помехи будет значительно, в сотни раз, меньше. Проверял на практике. Витая пара из провода ПЭЛ 0.1 с шагом скрутки 2 мм позволила передать сигнал от магнитной головки магнитофона на расстояние 2 метра при работающе двигателе подмотки с тиристорным управлением скоростью вращения. С коаксиалом ничего не получилось.

Вы сравниваете дифференциальную витую пару и однопроводный коаксиальный кабель. Возьмите два кабеля, сложите их параллельно и передавайте дифференциальный сигнал, как и предлагал топикстартер.

Вот экран с двух сторон заземляется, и помеха наводится ну просто элементарно!

Опишите явление подробнее.
А экраны, они, вообще, работают?

[VNS]

Вы сравниваете дифференциальную витую пару и однопроводный коаксиальный кабель. Возьмите два кабеля, сложите их параллельно и передавайте дифференциальный сигнал, как и предлагал топикстартер.
...Опишите явление подробнее.
А экраны, они, вообще, работают?

... дифференциальную витую пару - просто витая пара. Витая пара "подавляет" помеху за счёт компенсации наводимой ЭДС, которая на двух соседних витках витой пары имеет противоположное направление. Чем больше витков на еденицу длины и их геометрическое равенство (идентичность), тем больше коэффициент подавления помех.
Экраны работают по принципу "клетки Фарадея". Электрическое поле, в первом приближении, не проходит через оплётку коаксиального кабеля, но на поверхности оплётки под действием электрического поля начнут перемещатся электрические заляды,

[ViKo]

... дифференциальную витую пару - просто витая пара. Витая пара "подавляет" помеху за счёт компенсации наводимой ЭДС, которая на двух соседних витках витой пары имеет противоположное направление. Чем больше витков на еденицу длины и их геометрическое равенство (идентичность), тем больше коэффициент подавления помех.

конечно, кто же спорит?

Экраны работают по принципу "клетки Фарадея". Электрическое поле, в первом приближении, не проходит через оплётку коаксиального кабеля, но на поверхности оплётки под действием электрического поля начнут перемещатся электрические заряды

Давайте порассуждаем дальше.
Если на оплетку наводится помеха, перемещает заряды, а на провод внутри кабеля не наводится, то приемник примет сигнал относительно колеблющейся земли экрана, то есть с помехой. В таком случае, экран коаксиального кабеля как бы и не спасает. Другое дело, если есть земляные соединения устройств и помимо коаксиального кабеля, например, через розетки питания, через заземляющие оплетки и т.п. Тогда, если сигнал не очень высокочастотный, его можно было бы передать по коаксиальному кабелю, один из концов экрана которого присоединен к земле. На такой экран помеха бы не наводилась, и на сигнал тоже. Наводилась бы на землю, идущую окружным путем.
Если же сигнал высокочастотный, нужно создать для него такой же обратный путь, по земле, или лучше в дифференциальной форме, по витой паре, в экране.
Или по двум коаксиальным кабелям, тоже в дифференциальной форме. Так, наверное, будет чуть хуже, чем по витой паре в экране.
Но если сравнивать витую пару без экрана, и пару коаксиальных кабелей?

[VCO]

Но если сравнивать витую пару без экрана, и пару коаксиальных кабелей?

А зачем? В данной ситуации кашу витую пару маслом экраном не испортишь! Надо использовать проверенные решения, а не проводить околонаучные дебаты...

[ViKo]

А зачем? В данной ситуации кашу витую пару маслом экраном не испортишь! Надо использовать проверенные решения, а не проводить околонаучные дебаты...

Чисто теоретически... http://www.youtube.com/watch?v=AUovGLdse9w
Тем более, топикстартер не сказал про экранированную витую пару.