У области телевизијског емитовања,-емитовања великих размера и професионалних аудиовизуелних (Про-АВ) поља, СДИ (једнокомпонентни серијски интерфејс) је одувек био основни индустријски стандард због своје некомпримоване, ниске{2}}кашњење и високе-карактеристике поузданости. Међутим, како је видео резолуција еволуирала са 1080и на 4К, па чак и на 8К (што одговара 3Г-СДИ, 12Г-СДИ, па чак и 24Г-СДИ), инжењери се често суочавају са критичним избором у погледу преноса на-даљину: да ли да наставите да притегнете кабл или потпуно притиснете кабл?
Као инжењер са великим искуством у модуларној обради сигнала и технологијама преноса, овај чланак ће објективно анализирати границе примене обе технологије из четири димензије: физичке карактеристике, слабљење сигнала, захтеви за пропусни опсег и стварни инжењерски трошкови.
И. Основна разматрања: слабљење сигнала и физичке границе удаљености преноса
Било да је у питању коаксијални кабл или оптичка влакна, главни непријатељ{0}}преноса на велике удаљености је слабљење. Међутим, величина и манифестација слабљења су потпуно различити у различитим физичким медијима.
1. Коаксијални кабл: већа фреквенција, краћа удаљеност
Коаксијални каблови (као што је стандардни Белден 1694А или еквивалентни) преносе електричне-високофреквентне електричне сигнале. Због скин ефекта и диелектричног губитка, слабљење сигнала се драматично повећава са фреквенцијом.
3Г-СДИ (приближно 3 Гбпс): Безбедна раздаљина преноса преко-квалитетног коаксијалног кабла је обично око 80-100 метара.
12Г-СДИ (приближно 12 Гбпс): За пренос 4К 60Хз сигнала, фреквенција сигнала је значајно повећана. Чак и са аутоматским еквилајзером високих{6}}перформанси, раздаљина преноса коаксијалног кабла је обично ограничена на 45-60 метара.
2. Оптичка влакна: скоро револуционарно ниско слабљење
Каблови са оптичким влакнима преносе оптичке сигнале, а њихов губитак првенствено долази од расејања и апсорпције стакленог медија.
У једном{0}}модном влакну, најчешће коришћене таласне дужине од 1310 нм или 1550 нм показују изузетно ниско слабљење (губитак је само делић децибела по километру).
Било да је у питању 3Г-СДИ или 12Г-СДИ, даљина преноса оптичких каблова обично почиње од 10 километара, а када се упари са пријемником високе{5}}осетљивости, може да достигне чак 40 километара или 80 километара.
ИИ. Поређење кључних технологија
У практичном инжењерском дизајну обично успостављамо више{0}}модел процене са више димензија:
Процена димензија: коаксијални кабл у односу на оптичко влакно
Средњи физички пренос: језгро од бакра, заштитни слој, високо{0}}електрични сигнали у односу на кварцно стакло/пластика, оптички сигнали
Отпорност на електромагнетне сметње (ЕМИ): Осетљив на високо{0}}напонске каблове, радио таласе и{1}}моторе велике снаге у односу на потпуно имун на ЕМИ и струје уземљења
Тежина и пречник кабла: Тежи, дебљи, већи простор за каблове у односу на Екстремно лаган, танак, једноставан за каблове велике{1}}густине
Израда и одржавање{0}}на лицу места: БНЦ конектори за бакарни кабл су једноставни за производњу, алати су лако доступни у поређењу са спајањем оптичких влакана/хладним спајањем захтева специјализоване алате и захтеве за чишћење
Кашњење система: Зависи само од брзине простирања електричног сигнала у бакарном каблу у односу на повећање електро-оптичке/фотоелектричне конверзије, али кашњење конверзије је у наносекундном опсегу и занемарљиво
ИИИ. Када одабрати коаксијални кабл? Када одабрати оптички кабл?
У инжењерској логици, не постоји апсолутно савршено решење, само дизајн везе који је најпогоднији за сценарио.
Сценарији где је коаксијални кабл погодан:
Интерна интерконекција на кратким и средњим удаљеностима унутар просторија са опремом (< 40 meters): In studio racks, inside OB vans, or in areas near equipment switching systems, coaxial cable with BNC connectors offers extremely high mechanical strength and plug-and-play convenience.
Надоградња постојећих система: Ако постојећа места већ имају унапред инсталиран-квалитетни 75-коаксијални кабл од 75 ома-, надоградња на 3Г-СДИ систем може максимизирати уштеду трошкова каблирања заменом оба краја дистрибутивним појачавачима високих перформанси са изједначавањем капа и поновним тактирањем.
Сценарији у којима је оптичко каблирање неопходно или се препоручује:
Long distance transmission across buildings and venues (>80 метара): Као што је пренос сигнала са камера на трибинама стадиона до комбија ОБ, и међусобно повезивање главних контролних соба између различитих зграда унутар великог кампуса.
4К/8К (12Г-СДИ) услуге: Када дужина везе прелази 50 метара и 12Г-СДИ сигнали треба да се пренесу, коришћење оптичких влакана је најпоузданије решење за обезбеђивање интегритета сигнала и ниске стопе грешке у биту (БЕР).
Сложена електромагнетна окружења (нпр. индустријске локације, у близини просторија за електране): Не-непроводна природа оптичких влакана природно елиминише сметње видео рола узроковане разликама потенцијала у земљи (петље уземљења) и губитком/треперењем пакета изазваним високо-електромагнетним зрачењем.
ИВ. Препоруке инжењерске архитектуре: Модуларне шеме дизајна за конверзију „електро-у-оптичку, оптичку-у-електричну” су веома зреле у изградњи модерних СДИ система преноса.
За-везе на даљину, генерално препоручена архитектура је да конвертује СДИ електрични сигнал у оптички сигнал на крају извора сигнала (нпр. излаз камере или прекидача) помоћу електро-оптичког претварача (предајника), преноси га преко километара једномодног-оптичног влакна, а затим на пријемном крају (нпр. оптрик, користи монитор) конвертор (пријемник) да га врати на стандардни СДИ БНЦ интерфејс.
Приликом пројектовања оваквих система, препоручују се следеће две тачке:
Компатибилност патолошког сигнала: СДИ сигнали садрже јединствене СДИ патолошке кодове (користе се за тестирање и синхронизацију). Обични мрежни оптички модули (СФП) не могу их исправно преносити; морају бити изабрани специјализовани СДИ оптички модули оптимизовани за стандарде емитовања.
Буџет оптичке снаге: Приликом планирања преноса преко неколико километара, неопходно је прецизно израчунати слабљење оптичке везе и губитке у прирубничком патцх каблу како би се осигурало да је оптичка снага која допире до пријемника унутар оптималног опсега осетљивости чипа пријемника.
Закључак: Укратко, коаксијални каблови се истичу у локалној отпорности и ниској сложености система, док оптичка влакна предњаче у апсолутном пропусном опсегу и неограниченом проширењу удаљености. -Пренос 3Г/12Г-СДИ на даљину није ни- ни предлог. У-пројектима великих размера, комбиновање усмеравања бакарних каблова у просторији са опремом са широком покривеношћу оптичким влакнима око места догађаја је златна комбинација за обезбеђивање стабилног-емисионог преноса сигнала.
