Первичные и вторичные параметры взаимного влияния

Количественной характеристикой электрического и магнитного влияний являются электрические и магнитные связи.

Электрическая связь определяется как

,

где g - активная составляющая электрической связи, k - емкостная связь.

Магнитная связьопределяется отношением ЭДС в цепи, подверженной влиянию, к току во влияющей цепи I₁ с обратным знаком:

гдеr- активная составляющая магнитной связи, m - индуктивная связь.

Из выражений (3.1) и (3.2) следует, что электрическая связь имеет размерность проводимости См/км, а магнитная - размерность сопротивления Ом/км. При учете совместного действия связей их приводят к одинаковым размерностям.

Величины r, g, kи m именуются первичными параметрами взаимного влияния.

Рассмотрим эквивалентные схемы связей между цепями одной четверки в кабеле (рис.).

Рис..Мостовые схемы связей: а) электрической и б) магнитной.

Емкостная связь между цепями четверки определяется величинами частичных емкостей между жилами 1 и 2 первой цепи и жилами 3 и 4 второй цепи (рис. 4.3,а). Причиной наличия емкостной связи между цепями является изменение по длине линии диэлектрической проницаемости изоляции жил, ее толщины, взаимного расположения жил в четверке и т.д. Определяется она уравнением:

к=(С₁₃+С₂₄) – (С₁₄+С₂₃).

Активная составляющая электрической связиg обусловлена асимметрией потерь энергии в диэлектрике, окружающем жилы кабеля, и определяется через частичные проводимости изоляции уравнением:

g=(g₁₃+g₂₄) – (g₁₄+g₂₃).

Индуктивная связь m и активная составляющая магнитной связи rтакже могут быть представлены мостом частичных взаимных индуктивностей m₁₃,m₁₄,m₂₃,m₂₄ и сопротивлений r₁₂, r₁₄, r₁₃, r₁₄ (рис. 4.3,6). Коэффициент индуктивной связи характеризует асимметрию моста и определяется по формуле

m=(m₁₃+m₂₄) – (m₁₄ +m₂₃)

Активная составляющая магнитной связиr обусловлена асимметрией потерь на вихревые токи в соседних жилах, экране, оболочке из-за несимметричного расположения жил цепи относительно других цепей и оболочки, а также различием диаметров жил цепи:

r= (r₁₃+r₂₄) – (r₁₄ +r₂₃ )

Соотношения между электрическими и магнитными связями, их активными и реактивными составляющими могут быть различными в зависимости от типа цепей, диапазона передаваемых частот и ряда других факторов. В области низких частот (ниже 10кГц) определяющими являются емкостные связи, на высоких частотах (более 100кГц) влияния между цепями обусловлены как емкостными, так и магнитными связями.

В технике связи электромагнитное влияние между цепями принято выражать величинами переходных затуханий. Переходные затухания характеризуют степень уменьшения токов влияния при переходе из первой цепи во вторую.

В теории влияния принято называть конец цепи, на котором во влияющую цепь включен генератор (источник сигнала), ближним концом, а противоположный конец - дальним. Соответственно рассматривают и два вида влияния: на ближнем и дальнем концах (рис.).

Рис..Влияние между цепями.

Переходные затухания на ближнем конце А₀ и дальнем конце A_l определяются по формулам:

где Р₁₀ - мощность сигнала на ближнем конце влияющей цепи;Р_2О, Р₂₁ - мощности помех соответственно на ближнем и дальнем концах цепи, подверженной влиянию.

Наряду с величинами А₀ и A_l в технике связи широко используется параметр А_з - защищенность от помех. Он выражается через мощности сигнала Р_с и помехи Р_п как:

В проводных линиях принято рассматривать защищенность на дальнем конце

где Р_1l - мощность сигнала на дальнем конце влияющей цепи; Р_2l - мощность помехи на дальнем конце цепи, подверженной влиянию.

Защищенность на дальнем конце и переходное затухание на дальнем конце связаны соотношением:

А_зl=A_l – al,

где al – собственное затухание цепи.

Переходные затухания и соответственно степень влияния между цепями зависят от взаимного расположения проводников взаимовлияющих цепей, типа скрутки (парная, звездная), степени конструктивной однородности как по длине линии, и так и по сечению и качества применяемых материалов. Кроме того, взаимное влияние зависит от длины линии и частоты передаваемых сигналов связи. Чем выше частота передаваемого тока и длиннее линия, тем сильнее взаимное влияние.

Чтобы понять причину появления и физическую сущность первичных параметров влияния,

Чтобы понять причину появления и физическую сущность первичных параметров влияния,