シンプルな雷保護-3gモデムとテレビの実装

この資料は、前の記事に追加された実用的な説明です。

木製のコアを備えた作業用変圧器、またはコンピューターとテレビ用の単純な雷保護



暖かい天気が始まると、職場は休暇村に移りました。

もちろん、私は美しい固定有線インターネットを忘れて、3gの喜びを味わう必要がありました。



モデムをオフにする最初の雷雨で、考えが私を訪問し始めました:前述のように、3gモデムに対して、同じまたは類似の雷保護を試してみるべきですか?

理論的には、すべてが間違っている必要があり、うまくいくべきではありませんが、それでも試みが行われました。







主な問題は地球です。つまり、アンテナを接続した状態でコンピューターを接地します(アンテナがなければ通信はほとんど不可能です)。



前の記事で、問題の危険性は非常に高いと特定されました。

さらに、落雷時の電磁波の強い場によるモデムの損傷の危険性。



イラストの状況。

「戦闘位置」にあるアンテナ:







図では、アンテナマストが地面に掘られていることがわかります(同時に、ブドウの支えとして機能します)。



しかし、アンテナケーブル編組の接地はどこから来ますか?







次に、コンピューターは回路によって接地されます。ケーブル編組->モデム共通線-> USB接地->コンピューター共通線(ケース)。



そのため、このようなシステムでは、雷雨1の間に、雷電流が地面からコンピュータに漏れ、その後の不快な結果がすべて生じるという脅威があります。



2番目の脅威があります。 注:アンテナは、垂直偏波(つまり、電界が垂直に向けられている信号)の信号を受信するように設置されています。

繰り返しになりますが、以前の投稿では、雷からの電磁場では電場も垂直に向けられていることが非常に明確に示されています。

したがって、アンテナ出力に落雷があると、著しい電圧のリスクがあります。 状況は通信回線と同じです-逆相電圧、​​または脅威番号2。



アンテナケーブルの隙間にあるツイストペアケーブルから単にトランスをオンにするのは非常に魅力的でしたが、理論的にはすべてが非常に悪いです。



悪い数1。標準のツイストペアケーブルは最大125メガヘルツの周波数で動作するようです。 CDMA信号は800 MHzです。つまり、トランスでは大きな損失が予想されます。



悪い数2。ケーブルの波動インピーダンスは75オーム、ツイストペア-100オームです。



少し側に戻りましょう。 どこでも、波の抵抗、あらゆる種類の公式の多くの定義がありますが、これは一種の抽象化、仮想パラメータであると感じます。

それを粉砕します。

片方の手に、最も普通のバッテリーがあると想像してください。

ここで、秒針で途方もなく長い通信回線の終わりを持っていると想像してください。



簡単な操作を行います。バッテリーを回線に接続します。 どうなるの?

波がラインに入り、電磁場のエネルギーでラインを「充電」します。バッテリーをラインに接続し続けるほど、ラインの大部分がエネルギーで充電されます。

波はバッテリーからエネルギーを「吸い込み」、それをラインに転送すると比fig的に言うことができます。



そして、バッテリーの観点から状況はどのように見えますか? 抵抗はバッテリーに接続されているかのように電流が流れるだけで、この抵抗の抵抗はラインの波動インピーダンスに等しくなります。



ケーブル内の波の経路に異なる波の抵抗を持つセクションがある場合、波はそれらから反射されます。

ケーブルの両端とケーブルの短絡は、実際には異なる波動インピーダンスを持つセクションでもあります。ケーブルの開放端は無限抵抗であり、短絡はゼロです。



無線信号の場合、ケーブルでの反射は主にケーブル出力での信号損失につながります。



しかし、デジタル反射信号の場合、情報の歪みにつながり、通常は通信が不可能になることがよくあります。

イーサネットインピーダンスにとって非常に重要です。 ケーブルの両端の強いミスマッチはすぐに接続を完全に「減衰」させ、次のようになります:100メガビットリンクがオンで、pingはありません





雷保護に戻りましょう。

だから、すべてが悪いです-ツイストペアは比較的低い周波数であり、波のインピーダンスは異なり、アンテナケーブルとは対照的に対称です。



アンテナケーブルから長いラインに変圧器を作ろうとしましたが、試みは失敗しました-接続がなく、信号レベルはゼロです。



運が良ければ、前述のように、ツイストペアの長いライン上のまったく同じトランスがラインブレークに含まれていました。

結果は非常に驚くべきものでした:

雷保護トランスなしの信号レベル:-75 dBm







アンテナケーブルのギャップに接続された変圧器付き







レベルを観察すると、変圧器が3〜4 dBmの損失を発生させることが示されました。これは、それほど強くない信号でも重要ではありません。

通信の品質、速度などに影響はありません。

モデムの加熱は正常で、何も変わっていません。



建設。



概略的に:







デザイン自体は、標準のアンテナコネクタ(テレビに適した)を使用して作成されました。



次のようになりました。







そして、構造全体が接続されています







重要な機能 :システムは極性にとって重要です

私の場合、最初の実験では、モデムに向かうツイストペアワイヤを交換すると、トランスが6 dBmの損失を発生させました。減衰は3 dBmに低下しました。

この現象は、平衡トランスと不平衡同軸ケーブルを接続していることが原因である可能性が最も高いです。



そしてちょっとした瞬間。 このようにケーブルの端にオスとメスのアンテナコネクタをねじ込む場合、1:1デザインはテレビに適しています







最後に何を得ましたか?

1.接続時に、ケーブルは電流のビートを停止しました(そのような接続で何かを損傷する恐れはなくなりました)。

2.雷雨の間、モデムからピグテールを抜く必要がなくなり、コネクタがこのような遮断をいくつ中断するかを常に考えています。



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