Параметры передачи симметричных кабелей связи

Электромагнитная волна – совокупность электрического и магнитного полей, распространяющихся вдоль линии с определенной скоростью. В любой момент времени W_O = W_M

Wo = ; W_M = ; C – емкость цепи; L - индуктивность цепи;

Волновое сопротивление – сопротивление, которое встречает электромагнитная волна по пути своего распространения вдоль линии.

Zв = ; (Ом)

Рис.11 Эквивалентная схема связи

R – активное сопротивление цепи

L – индуктивность цепи

G –проводимость изоляции

C – емкость цепи

Первичные параметры передачи.

1) Активное сопротивление – определяет потери энергии полезного сигнала в металлических частях кабеля. С ростом частоты R увеличивается за счет увеличения Rпэ.

R = R₀ + R_пэ + R_бл + Rм = 2 R₀ K

R_М^f = R²⁰⁰_M ,

Где R₀ – сопротивление цепи по постоянному току;

R_ПЭ - сопротивление за счет потерь поверхностного эффекта;

R_бл – сопротивление потерь от эффекта близости;

R_М – потери энергии в металлических частях;

k = - коэффициент вихревых токов (1/мм)

р – коэффициент учитывающий тип скрутки

F(kr); G(kr); H(kr) – коэффициенты учитывающие потери от поверхностного эффекта, эффекта близости;

- поправочный коэффициент.

2) Индуктивность цепи – определяет потери энергии за счет включения добавочного сопротивления

L = L_ВШ + L_ВН = К 10^-4 (Гн/км)

С ростом частоты общая индуктивность несколько уменьшается

L_вш – индуктивность внешней линии; L_вн - индуктивность самих проводников

a – расстояние между проводами; r – радиус провода

3) Емкость цепи – емкость между проводами разделенными изоляцией

C = (Ф/км) Е – диэлектрическая проницаемость; - поправочный коэффициент.

Емкость от частоты не зависит.

4) Проводимость изоляции – характеризует потери энергии в изоляционных материалах.

G = G₀ + G_~ (См/км)

G₀ = - потери энергии на постоянном токе.

G_~ = С tg - проводимость изоляции на переменном токе от действия поляризации.

Вторичные параметры передачи.

1. Волновое сопротивление цепи - Z_В = (Ом)

Не зависит от длины кабельной линии постоянна в любой точке цепи:

а) на постоянном токе б) в области высоких частот в) для симметричной цепи

Z_В = (Ом) Z_В = (Ом) Z_В = ln (Ом)

2. Коэффициент распространения – характеризует потери энергии в цепи передачи

= = + j ;

а) на постоянном токе (f=0) б) в диапазоне низких частот

= 0; = = = =

в) в диапазоне высоких частот

= + (дБ/км); = ; = 2 f C(рад/сек)- круговая частота

- затухание сигнала по амплитуде (дБ/км); -фазовый сдвиг передового сигнала (рад/сек)

3.Скорость распространения электромагнитной энергии

а) на постоянном токе (f=0) б) в диапазоне низких частот

V = (км/сек) V = = (км/сек

Рис.12

Контрольные вопросы:

1. Какие процессы происходят при распространении электромагнитной энергии вдоль линии.

2. Эквивалентная схема цепи связи.

3. Физический смысл первичных параметров передачи.

4. Электрические процессы в симметричных цепях.

5. Явление поверхностного эффекта, эффекта близости.

6. Зависимость первичных параметров передачи от частот.

7. Физический смысл вторичных параметров передачи.

8. Зависимость вторичных параметров передачи от частоты.

Глоссарий

	Русский вариант	Казахский вариант	Английский вариант
	Электромагнитная волна	Электрмагниттік толқын	Electomagnetic wale
	Волновое сопротивление	Толқын кедергісі	Self-surge resistance
	Активное сопротивление	Активті кедергі	Coil resistance
	Индуктивность	Индуктивтілік	Inductance
	Емкость	Сыйымдылық	Capacity
	Проводимость	Өткізгіштік	Conductance
	Коэффициент распространения	Тарату коэффициенті	Propagation coefficient
	Скорость распространения	Тарату жылдамдығ	Propagation velocity

Задание на СРС

1. Характеристика первичных параметров передачи

симметричных кабелей связи.[Л1], стр.73-75 (конспект).

2. Вторичные параметры передачи и их влияние на качество

передаваемой информации по симметричным кабелям.

[Л1, стр77. Интернет сайт ], (конспект).

3.Зависимость первичных и вторичных параметров передачи

от частоты для различных типов симметричных кабелей.

[Л1,стр76-77. Интернет сайт ], (конспект).

Задание на СРСП

1.Нарисовать эквивалентную схему цепи связи и объяснить сущность входящих в неё элементов[Л.1стр.64-66]

2Объяснить причины возникновения эффекта близости,поверхностного эффекта при передаче сигналов по симметричным цепям[Л.1стр.70-73]

Лекция 9