ADSL/POTS-jakosuodin

Abstract

The purpose of this final project was to design and build an ADSL/POST Splitter. This project was carried out for Helsinki Metropolia University of Applied Sciences. This study based on a review of the history of telephone network whereby the structure of the telephone network and hierarchy of telephone exchange were studied. An analysis was made of the electric specifications of the telephone network as well as demands for terminal devices required for the telephone network. Also, frequency bands for telephones and ADSL modems were explored along with the milestones of exchanges from early manual versions to present completely digitalized ones. Based on the specifications a splitter was designed. The study explains different types of filters such as low past, upper pas, band pass and band stop filters utilized in technical applications. Concepts such as active, passive, digital and analogue were clarified together with cut-off frequencies, decade and scale of degrees. This study also explored circuit simulating application called Aplac. Aplac was used to simulate concepts such as return loss, transducer loss and reflections between ADSL and POTS interfaces. A manual was written on how to use Aplac. An explanation was provided on how the electric components function in the splitter. Then the splitter was built and several measurements were made. The measurement results were compared with the simulations results. Finally the splitter was hooked in telephone network and several tests were performed. This study was successful in building and effective splitter which also complies with the requirements for terminal devices.

Tässä insinöörityössä suunniteltiin ja rakennettiin ADSL/POTS-jakosuodin. Työ tehtiin Metropolia Ammattikorkeakoululle. Aluksi työssä perehdyttiin puhelinverkon historiaan. Lisäksi tutkittiin puhelinverkon rakennetta ja keskushierarkiaa. Perehdyttiin puhelinverkon sähköisiin ominaisuuksiin ja puhelinverkkoon liitettäville päätelaitteille asetettuihin vaatimuksiin. Lisäksi otettiin selvää ADSL-modeemin ja lankapuhelimen käyttämistä taajuusalueista. Perehdyttiin myös puhelinkeskuksien kehitykseen ensimmäisestä käsikäyttöisestä keskuksesta nykyiseen täysdigitaaliseen keskukseen. Suunniteltiin jakosuodin. Tutkittiin myös, missä jokapäiväisissä teknisissä sovelluksissa suodattimia käytetään. Perehdyttiin erilaisiin suodatintyyppeihin kuten alipäästön, ylipäästön, kaistanpäästön, ja kaistanestoon. Lisäksi selvitettiin analogisen, passiivisen, aktiivisen, ja digitaalisen suodattimen eroavaisuuksia. Perehdyttiin käsitteisiin, kuten rajataajuuksiin, dekadiin ja astelukuun. Lisäksi työssä perehdyttiin Aplac-piirisimulointiohjelmaan, jolla myös simuloitiin suunniteltu suodatin ennen sen rakentamista. Aplacilla simuloitiin jakosuodattimen läpimenovaimennukset, heijastusvaimennukset ja heijastukset ADSL- ja POTS-liitäntöjen välillä. Näiden simulointien lisäksi syntyivät käyttöohjeet Aplac-piirisimulointiohjelmalle. Lisäksi selostettiin jakosuotimessa käytettyjen elektronisten komponenttien toiminta. Seuraavaksi suunniteltu jakosuodin rakennettiin ja mitattiin eri mittalaitteilla läpimenovaimennukset, heijastusvaimennukset ja heijastukset ADSL- ja POTS-liitäntöjen väliltä. Näitä mittaustuloksia verrattiin aikaisemmin Aplacilla simuloituihin. Tämän jälkeen ADSL/POTS-jakosuodin kytkettiin puhelinverkkoon ja testattiin jakosuotimen toimivuus. Insinöörityön lopputuloksena saatiin toimiva ja päätelaitteelle asetetut sähköiset ominaisuudet täyttävä jakosuodin.