Weitverkehrstechnik: Nachrichtenübertragung Über Große Entfernungen

ISBN-13: 9783528046743 / Niemiecki / Miękka / 1991 / 250 str.

Klaus Kief

Opis

Das vorliegende Buch ist aus einer 2-stiindigen Vorlesung mit dem TItel Weitver kehrstechnik entstanden, die flir Studenten der Fachrichtung Elektrische Nach richtentechnik im 6. Semester angeboten wird. Wichtige Aufgaben der Nach richtentechnik sind die Ubertragung, Vermittlung und Verarbeitung von Nach richten. Aus diesen drei Bereichen wurde bevorzugt die Ubertragungstechnik aus gewahlt und in einzelnen voneinander fast unabhlingigen Kapiteln behandelt. Dieses Buch ist als eine Kurzdarstellung einiger Teilgebiete der Ubertragungs technik anzusehen, die nicht von dem Anspruch getragen ist, Experten spezieller Fachgebiete etwas Neues zu bringen. Welche Entfernung ist als weit anzusehen? Bei leitungsgebundener Ubertragung kann z. B. die Bezirksebene als die Schnittstelle zur Weitverkehrsebene angese hen werden, also eine Entfernung > 100 km. Mit Radiowellen als Nachrichten trager beginnt der Fernbereich bei 500 km und endet derzeit bei der Ubertra gung zu interplanetarischen Raumsonden, also bei Milliarden von Kilometern. Modernen Technologien wie z. B. die Mikroelektronik und die optische Nach richteniibertragung haben seit einigen Jahren der Nachrichtentechnik zu einer atemberaubenden Entwicklung verholfen. Analoge Ubertragungssysteme wur den durch digitale Systeme und Kupferleitungen durch Glasfaserleitungen ersetzt. Vorhandene Systeme miissen aber noch lange Zeit betrieben und gewar tet werden, so daB gleichzeitig langjahrig bewahrte neben hochmodernen Anla gen im Einsatz sein werden. Gelegentlich wurde ein kurzer historischer Riickblick eingeflochten, damit die technischen Leistungen und Entdeckungen der Vergangenheit und deren Verbin dungen mit den Leistungen der Wissenschaftler und Ingenieure der Gegenwart deutlich werden.

Spis treści

1 Elektromagnetische Wellen.- 1.1 Wellenlängenbereiche.- 1.2 Arten der Wellenausbreitung.- 1.2.1 Bodenwellen.- 1.2.2 Raumwellen.- 1.2.3 Schwundererscheinungen.- 1.3 Ausbreitung in den einzelnen Wellenbereichen.- 2 Nachrichtenübertragung über Kabel.- 2.1 Einführung.- 2.2 Frequenzmultiplextechnik.- 2.2.1 Frequenzselektion, Signalquader und Kanalkapazität.- 2.2.2 Einseitenbandmodulation mit Trägerunterdrückung.- 2.2.3 Trägerfrequenz-Systeme.- 2.3 Zeitmultiplextechnik.- 2.3.1 Erzeugung des PCM-Zeitmultiplexsignals.- 2.3.2 Quantisierung und Codierung.- 2.3.3 Bildung des Pulsrahmens PCM 30.- 2.4 Seekabelanlagen.- 2.4.1 Einführung.- 2.4.2 Das Fernsprech-Seekabelnetz.- 2.4.3 Prinzipieller Aufbau einer Seekabelanlage.- 2.4.4 Seekabel.- 2.4.5 Unterwasser-Zwischenverstärker und Entzerrer.- 2.4.6 Endstellen.- 2.4.7 Verlegen eines Seekabels.- 2.5 Beispiele.- 2.5.1 Leitungsbeläge von Koaxialkabeln.- 2.5.2 Symmetrische Kabel.- 2.5.3 Signalquader und Übertragungskanal.- 2.5.4 Frequenzspektrum eines Ringmodulators.- 3 Richtfunktechnik.- 3.1 Einführung.- 3.2 Richtfunksysteme in Übertragungsnetzen.- 3.3 Aufbau einer Richtfunklinie.- 3.3.1 Analoge Richtfunkstrecken.- 3.3.2 Digitale Richtfunkstrecken.- 3.4 Wellenausbreitung im freien Raum.- 3.4.1 Einführung.- 3.4.2 Die erste Fresnelzone.- 3.4.3 Geländeschnitt.- 3.4.4 Freiraumdämpfung und Funkfeld-Gesamtdämpfung.- 3.5 Geräusche und Geräuschabstand bei der Analogübertragung.- 3.6 Der Systemwert.- 3.6.1 Hypothetische Bezugskreise.- 3.6.2 Geräuschempfehlungen für zulässige Geräusche.- 3.6.3 Geräuschbilanz.- 3.7 Geräusche und Geräuschabstand bei der PCM-Übertragung.- 3.8 Antennen und Energieleitungen.- 3.8.1 Grundbegriffe.- 3.8.2 Antennentypen.- 3.8.3 Energieleitungen.- 3.9 Frequenzplanung.- 3.9.1 Aufteilung der Frequenzbereiche.- 3.9.2 Aufbau eines Frequenzrasters.- 3.10 Beispiele.- 3.10.1 Erdüberhöhung zwischen zwei Punkten.- 3.10.2 Berechnung einer Fresnelellipse.- 3.10.3 Freiraumdämpfung.- 3.10.4 Antennengewinn einer Parabolantenne.- 3.10.5 Berechnung der Systemdämpfung.- 3.10.6 Berechnung des Empfangspegels.- 3.10.7 Berechnung einer digitalen Übertragungsstrecke.- 3.10.8 Geräuschbilanz für ein Analogsystem.- 4 Satellitenfunk.- 4.1 Einführung.- 4.2 Satellitenbahnen.- 4.3 Frequenzbereiche.- 4.4 Berechnung einer Funkverbindung.- 4.4.1 Streckendämpfung.- 4.4.2 Rauschleistung, Rauschtemperatur und Güte GE/T’.- 4.4.3 Eigenschaften der Frequenzmodulation für Fernsehübertragung.- 4.4.4 Digitale Modulationsverfahren.- 4.5 Aufbau eines geostationären Satelliten.- 4.5.1 Rundfunksatelliten und Fernmeldesatelliten.- 4.5.2 Satellitenantennen.- 4.5.3 Repeater.- 4.5.4 Übersicht über die Baugruppen im Versorgungsmodul.- 4.6 Erdefunkstellen.- 4.7 Elevations- und Azimutwinkel.- 4.8 Netzzugriffsystem für „Neue Dienste“.- 4.9 Beispiele.- 4.9.1 Bahngleichung.- 4.9.2 Berechnung der Signallaufzeit.- 4.9.3 Maximale Kommunikationsentfernung.- 4.9.4 Systemrauschtemperatur.- 4.9.5 Berechnung des Gütefaktors einer Empfangsanlage.- 4.9.6 Berechnung der äquivalenten Strahlungsleistung und des Gütefaktors.- 5 Nachrichtenübertragung über Kurzwelle.- 5.1 Einführung.- 5.2 Ionosphäre und Wellenausbreitung.- 5.3 Kurzwellen-Richtantennen.- 5.4 Seefunk.- 5.4.1 Einführung.- 5.4.2 Frequenzbereiche.- 5.4.3 Technische Anlagen.- 5.5 Beispiel.- 5.5.1 Plasmafrequenz und Reflexion von Kurzwellen.- 6 Nachrichtenübertragung über Lichtwellenleiter.- 6.1 Einführung.- 6.2 Grundsätzlicher Aufbau einer optischen Übertragungsstrecke.- 6.3 Physikalische Grundlagen.- 6.4 Lichtwellenleiter.- 6.4.1 Mehrmoden-Stufenprofilfaser.- 6.4.2 Mehrmoden-Gradientenfaser.- 6.4.3 Monomodefaser.- 6.5 Verluste in Lichtwellenleitern.- 6.6 Herstellung von Glasfasern und Kabelkonstruktion.- 6.7 Verbindungstechnik.- 6.7.1 Spleißverbindung.- 6.7.2 Steckverbindungen.- 6.8 Optische Bauelemente.- 6.8.1 Physikalische Grundlagen.- 6.8.2 Lumineszenzdioden.- 6.8.3 Laserdioden.- 6.8.4 PIN-Fotodiode.- 6.8.5 Lawinen-Fotodiode.- 6.9 Systeme mit Lichtwellenleitern.- 6.10 Dämpfungsplanung einer Lichtwellenleiter Übertragungsstrecke.- 6.11 Lichtwellenleiter-Seekabel.- 6.12 Beispiele.- 6.12.1 Berechnung des Akzeptanzwinkels einer Stufenprofilfaser.- 6.12.2 Anzahl der ausbreitungsfähigen Moden in einer Stufenprofilfaser.- 6.12.3 Berechnung von Laufzeitdifferenzen.- 6.12.4 Berechnung des Kernradius einer Monomodefaser.- 6.12.5 Berechnung der Lichtwellenlänge einer Lumineszenzdiode.- 6.12.6 Bandbreite einer Avalanche-Fotodiode.- 6.12.7 Berechnung einer Lichtwellenleiter-Übertragungsstrecke.- 6.12.8 Dispersion von Monomode-Fasern.- 7 Anhang.- 7.1 Pegel und Dämpfung.- 7.2 Beispiele zur Pegelrechnung.