Názor k článku Změní AV1 a AVIF svět? od Lael Ophir - Kabely mají odpor, indukčnost a kapacitu. Odpor způsobuje útlum...

Kabely mají odpor, indukčnost a kapacitu.

Odpor způsobuje útlum signálu, a u stejného typu vodiče je přímo úměrný délce. Pochopitelně je potřeba odpor minimalizovat. Materiály se sice liší odporem, ale měď je prakticky jediná možnost, protože kabely ze zlata, které mají nepatrně nižší odpor, by byly (mimo jiné) příliš drahé. Můžete ale snížit odpor použitím vodiče o větším průměru.

Indukčnost a kapacita způsobuje fázové posuvy, které závislé na frekvenci. Třeba čtvercový signál je kombinací lichých harmonických frekvencí, tj. 1MHz čtvercový signál je 1MHz sinus + 3MHz sinus + 5 MHz sinus atd., takže v signálu potřebujete vyšší frekvence než tu základní. A pochopitelně i nižší frekvence, protože potřebujete nějak přenést tu informaci - třeba tak tak že ze čtvercového signálu jeden čtverec vynecháte, tj. bude tam poloviční frekvence. Fázové posuvy vám pak pořádně zahýbají s tvarem signálu. Pokud se tvar liší příliš, tak není možné výsledek dekódovat. Problém můžete zmenšit použitím slabších vodičů (což bohužel zvětšuje odpor - vizte výše), zkrácením kabelu, větším rozestupem mezi vodiči a použitím materiálu s nižší permitivitou (řekněme takový materiál izolace mezi vodiči, která je méně náchylný kapacitu zvyšovat).

Celkem zábavný může být problém s časováním způsobený odlišnou délkou vodiče. Například když použijete kroucenou dvojlinku a k tomu jednotlivý přímý vodič, tak ten kroucený pár má větší délku, a tedy jiné zpoždění. V závislosti na technologii se může lišit i délka vodičů v rámci kroucené dvojlinky. Je tedy potřeba zajistit, že všechny vodiče jsou stejně dlouhé.

Další problém jsou přeslechy způsobené nedokonalou izolací mezi vodiči, a také tím, že každý vodič indukuje proud ve všech ostatních vodičích. Řešením je opět rozestup mezi vodiči a lepší materiál izolace mezi vodiči.

Vysokofrekvenční signály navíc mají tendenci se odrážet při změně parametrů prostředí, kterým procházejí. Představte si to jako světlo, které když narazí na sklo, tak se ho část odrazí a část projde. Na začátku a konci kabelu máte konektory, a když se vám od nich signál částečně odrazí, tak putuje tam a zpátky. Odražený signál je slabší než originál, ale způsobuje další deformaci již tak rozplizlého tvaru signálu, takže se snadno stane, že dostanete jedničku tam, kde čekáte nulu.

Pak také nezapomínejme, že se vám na kabelu indukují frekvence, které se vyskytují v okolí. Ať už se to týká 50/60Hz, nebo vyšších frekvencí. Delší souběh například rozvodu 230V s datovým kabelem může nadělat paseku. U vyšších frekvencí kabel funguje jako anténa. Řešením je stínění - čím delší kabel, tím lepší stínění je třeba.

Odborníci mi doufám odpustí celou řadu zjednodušení, kterých jsem se dopustil.

Chtěl jsem najít ilustrační obrázek, a našel jsem rovnou tohle:
https://www.mouser.com/pdfDocs/Tektronix_Fundamentals_of_Signal_Integrity.pdf