Расчёт параметров взаимных влияний между цепями коаксиальных ЭКС
5.3.1 Расчет первичных параметров влияния между цепями коаксиальных ЭКС
Первичным параметром взаимного влияния между коаксиальными цепями является сопротивление связи Z12 , представляющее собой отношение продольной составляющей электрического поля Еz на внешней поверхности внешнего проводника влияющей цепи к току I1, протекающему в этой цепи.
Сопротивление связи Z12, Ом/км определяется по формуле
, (5.13)
где k - коэффициент вихревых токов, 1/мм (табл.4.3); rb - внутренний радиус внешнего проводника, мм; rc - внешний радиус внешнего проводника, мм; - толщина внешнего проводника, мм; σ - проводимость материала внешнего проводника МСм/м.
Значения коэффициента N в зависимости от частоты и толщины внешнего проводника приведены в табл. 5.1. В случае, если частота лежит выше табличных значений, экстраполируют график N, построенный по известным значениям.
Таблица 5.1 – Значения коэффициента N
f, кГц | Значения |N|, Ом/км, при толщине внешнего проводника | |||||||||
0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,3 | |
Медь | Алюминий | |||||||||
147,5 | 117,9 | 98,2 | ||||||||
196,5 | 117,3 | 97,2 | ||||||||
196,4 | 146,6 | 116,1 | 95,2 | |||||||
293,9 | 194,3 | 144,7 | 111,4 | 87,5 | ||||||
293,2 | 193,2 | 139,8 | 104,1 | 77,7 | ||||||
292,2 | 187,5 | 128,1 | 87,4 | 58,6 |
Рассмотренное сопротивление связи Z12 относится к случаю, когда коаксиальная пара является источником помех. В случае, если коаксиальная пара подвержена влиянию, необходимо оперировать с сопротивлением связи Z21, поскольку влияющий ток расположен вне кабеля. Параметр Z12 характеризует поле помех влияющей пары, а Z21 – восприимчивость пары, подверженной влиянию, к помехам.
При расчете сопротивления связи сначала требуется определить полное продольное сопротивление промежуточной третьей цепи из внешних проводников коаксиальных пар. При равенстве параметров влияющей и подверженной влиянию коаксиальных пар величина этого сопротивления, Ом/км
, (5.14)
где Zвнешн - полное сопротивление внешнего проводника;
- сопротивление третьей цепи, обусловленное внешней индуктивностью L3, создаваемой магнитным полем между внешними проводниками коаксиальных пар.
Для наиболее распространенного случая, когда коаксиальные пары экранированы стальными лентами, сопротивление промежуточной цепи, Ом/км определяется из выражения
(5.15)
Внешняя индуктивность L3, создаваемая магнитным полем между внешними проводниками коаксиальных пар, Гн/км
(5.16)
Если внешний проводник выполнен в виде медной трубки и стального экрана из спирально наложенной ленты, то сопротивление связи, Ом/км такой конструкции будет равно
(5.17)
где Lz - продольная индуктивность, обусловленная, спиральными стальными лентами, Гн/км
(5.18)
Lвн - внутренняя индуктивность стальных лент, Гн/км
(5.19)
где rс – внешний радиус внешнего проводника, мм;
tл - толщина стальных лент, мм;
h=10-20 мм - шаг наложения стальной ленты;
μ=100-200 – относительная магнитная проницаемость стального экрана.
5.3.2 Расчет вторичных параметров влияния между цепями коаксиальных ЭКС
Расчетные формулы для переходных затуханий и защищенности между одинаковыми по конструкции коаксиальными, согласованно нагруженными цепями, которые справедливы при условии, когда коэффициент распространения третьей цепи γ3 много больше коэффициента распространения взаимовлияющих цепей γ.