¿Modelado de comunicación bidireccional a través de un cable coaxial?

Estaba leyendo sobre la historia de Internet por cable y estoy interesado en un modelo simple de comunicaciones full-duplex a través de un solo cable coaxial. Mi primer intento es simplemente una línea de transmisión con una fuente de voltaje en cada extremo.modelo sencillo

Cualquiera de las partes puede enviar una señal usando su fuente de voltaje y recibir una señal escuchando el voltaje a través de la línea coaxial (no se muestra el detector de voltaje). Este modelo no puede ser correcto, porque ¿qué pasa si la parte de la izquierda decide enviar una señal 0 constante mientras que la parte de la derecha quiere enviar una onda sinusoidal constante simultáneamente? La parte de la izquierda necesariamente corta su lado del coaxial, lo que arruinará cualquier capacidad para detectar la onda sinusoidal.

Aquí está mi segundo modelo en el que solo he dibujado la parte de la derecha.segundo modelo

Envían una señal conduciendo Vout y detectan la señal leyendo Vin. Las dos resistencias tienen valores de resistencia muy altos. ¿Qué tan preciso es mi modelo? ¿Funcionaría algo como esto básicamente para la comunicación full-duplex?

Esto es lo que hay dentro de un teléfono antiguo: de.wikipedia.org/wiki/Gabelschaltung#/media/…

Respuestas (2)

A esta disposición le falta la terminación que se ve típicamente en un circuito de línea de transmisión: cuando se termina, ambos lados conducen sus respectivos extremos de la línea de transmisión con fuentes de voltaje a través de una impedancia distinta de cero; detectar el voltaje en los extremos de la línea produce una superposición de las señales de ambos extremos.

Como beneficio adicional, tampoco hay reflejos cuando la línea se termina correctamente.

He aquí un ejemplo de terminación en serie. Tenga en cuenta que la impedancia que mira a cada punto final es de 50 ohmios, ya que es una resistencia de 50 ohmios en serie con una fuente de voltaje (que presenta una impedancia cero en sí misma). En realidad, esto es algo similar al segundo esquema en su pregunta, aunque usa una resistencia menos.

ingrese la descripción de la imagen aquí

En cada nodo rojo, el voltaje observado es la mitad del voltaje de la fuente más cercana, más una versión retardada (debido al retardo de propagación) de la mitad del voltaje de la fuente distante. El factor de la mitad es el resultado de la división de voltaje entre la impedancia de 50 ohmios de la terminación local y la impedancia de 50 ohmios de la línea de transmisión + la terminación distante. Este rápido análisis es válido porque la terminación está bien emparejada; si hubiera discrepancias, entonces la impedancia no coincidente tendría que transformarse a lo largo de la línea de transmisión, por ejemplo, con la ayuda de un gráfico de Smith.

Se puede hacer una discusión similar para la terminación en paralelo con fuentes de corriente: cuando no están terminadas, las dos fuentes intentan inyectar diferentes corrientes en la línea y terminan generando un conflicto al resolver las corrientes en el circuito. La terminación en paralelo a través de esas fuentes de corriente hará que las matemáticas funcionen y que el circuito funcione de la misma manera.

Para llegar a la superposición de un medio, simplemente está haciendo la teoría básica de circuitos KCL / KVL / ley de Ohms, ¿verdad? Y luego viene el retraso debido a la teoría de la línea de transmisión.
@ Marca que es correcto. Se cumple para el caso de que no haya reflexiones porque la terminación coincide con el Z0 de la línea de transmisión. Si la terminación no coincidiera con la línea en uno o ambos extremos, será necesaria una transformación de impedancia dependiente de la frecuencia más compleja.

Necesita híbridos en cada extremo, algo que pueda separar las ondas que viajan en cada dirección, algo como: (V1 y V2 son las señales de cada extremo)

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Hay formas de hacerlo con los transformadores que usaban los teléfonos, y también en RF hay toda una serie de acopladores híbridos/direccionales.

En los teléfonos, por lo general, no desea una separación perfecta, el efecto local es beneficioso.