Параметры передачи коаксиальных кабелей
Первичные параметры передачи коаксиальных кабелей (КК)
В области ВЧ (свыше 60 кГц) определяется п следующим формулам:
1. Активное сопротивление R, Ом/км
R = Ra +Rв = 
,
Где k = 
- коэффициент вихревых токов
- проводимость материала
ra,rв – радиусы внутреннего и внешнего проводников.
Для медных проводников:
R = 4,18 
( 
) 10-2;
Для алюминиевых проводников
R = 5,4 ( ) 10-2;
Если внутренний проводник медь, а наружный алюминиевый
R = 
10-2;
2. Индуктивность цепи, Гн/км
L = Lвш + La + Lв = 
10-7
Для медных проводников:
L = 
10-4 ;
Для алюминиевых проводников:
L = 
10-4 ;
Если внутренний проводник медь, а наружный алюминиевый:
L = 
10-4 ;
В области ВЧ общая индуктивность определяется в основном внешней индуктивностью.
L = Lвш = 2 ln ( 
) 10-4 ;
3. Емкость цепи, нФ/км
С = 
; -эффективное значение диэлектрической проницаемости.
4. Проводимость изоляции, См/км.
Определяется аналогично симметричным цепям
G = G0 + G~ = 
+ 
;
Где G0 – проводимость изоляции на постоянном токе,
G~ - проводимость изоляции на переменном токе.
С увеличением частоты проводимость изоляции возрастает, т.к. увеличиваются потери энергии на поляризацию зарядов в диэлектрике.
Рис.13 Зависимость первичных параметров передачи от частоты
II. Вторичные параметры передачи коаксиальных кабелей
Коаксиальные кабели применяются в диапазоне от 60 кГц и выше, поэтому R > 
- Коэффициент затухания
, дБ/км
= м + д = 
8,686;
потери в металлических элементах коаксиальной пары изменяются пропорционально , а потери в диэлектрике с увеличением частоты увеличиваются значительно быстрее.
Рис.14 Зависимость коэффициента затухания в металле и диэлектрике от частоты.
- Коэффициент фазы
, рад/км.
Для коаксиальной пары:
= 
; = 2 
f – круговая частота рад/с
= 
; С – скорость света.
- Скорость распространения энергии.
V = 
= 
= 
;
Скорость передачи уменьшается с увеличением диэлектрической проницаемости , а с увеличением частоты увеличивается и приближается к скорости света.
- Волновое сопротивление Zв, Ом
Zв = 
ln 
;
D – диаметр внешнего проводника
d – диаметр внутреннего проводника
учитывается первичные параметры линии
Zв = 
, Ом
Zв – постоянно по всей длине линии и не зависит от длины линии.
Частотная зависимость Zв в спектре свыше 60 кГц весьма незначительна и поэтому можно считать Zв величиной постоянной.
Рис.15 Частотная зависимость вторичных параметров передачи.
I Электрические процессы в коаксиальных кабелях.
Взаимодействие электромагнитных полей внутреннего и внешнего проводников таково, что его внешнее поле равно нулю.
Рис.16 Результирующее магнитное поле
Коаксиальной цепи
Рис. 17 Электромагнитное поле: