Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 142

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

z» =

rx

,

i

cd jCx

/Ct 4~ Г у ■ + T

C u

rу

 

 

i со

 

+ 'i со

І Ш

 

 

 

 

 

Cx

__ , Ct4~

 

 

 

 

 

 

 

Cy

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

П.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

ri = r2

и равновесии

моста (регулируемое

сопротивление г0 доба­

вится к Z 2

и

r'o+Z2 = Z l или, обозначая

1/і а>Сх =а и

(г *+ гѵ)/2+

+ 1/І,шСѵ = Ь,

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

ab

 

 

а (Ь +

Я0)

 

 

,

a(b + Я0)

 

ab 1

 

 

го

+

 

Z ~ T i

=

„

,

, ,

в ' •

0тсюда го =

----------------

 

 

 

 

 

 

а

 

b

а + Ь

 

 

 

—-

-)-

 

а + 6+

Ra

 

 

 

а + Ь + Яа

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a?Ra

 

 

 

 

 

1

\и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(а+6)

(а +

Ь +

Я0)

. і

(й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш С1,и

 

 

Ra

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

rA-+f у

 

Сх

 

 

 

+

 

 

 

)

 

 

І СО СX

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

Сх

 

і ш С,,

Гх+Гу

Ra

 

 

-------

-

c J "

 

2

+

 

 

 

 

+

 

 

 

С ,

+

i c o

 

Мт

 

 

Яд(1/Сл.)-/(1/Сл.+ 1/С^)^.

Поскольку при достаточно низкой частоте

 

 

 

 

 

 

( іс о

1 .

 

 

1

\ ..

гх-\~

гу

Яд, то Tq—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Но Яя=Л), стало

быть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

V

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

/ ,,=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---- >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п>

 

 

 

 

б/,

а)

Если взять разности между частотами, соответствующи­

ми обнаруженным максимумам, то получим

/2— /т = 5710 Гц,

/3—/2 =

= 2890

Гц,

/7,— /з=2890

Гц, /а—/4 = 3010

Гц.

Нетрудно

видеть, что

разность

 

— / 1

резко

отлична

от

остальных,

примерно

вдвое больше

их. Средняя разность А/ должна быть найдена из расчета, что между частотами fi п Ь помещается не четыре, а пять интервалов между максимумами: а) Л[ = 2900 Гц и /ѵ=286-10л/2-2900=49,3 км; б) А[=

12— 301

3 1 3

— (Ів 300—2350):Ö = 1990 Гц, /., = 67,8 км;

в) Д /= (21 000-4500):? =

= 2360

Гц,

/, = 48,7

км;

г) Л/= 2690 Гц,

/, = 40,9

км.

 

62.

а)

10,3 км;

б)

7,23 км;

®) 5,85 км.

 

 

 

63.

Обозначая

1//і = 7Т,

1//2 = 7’2,

составим три уравнения:

1) 2lx= n J lv;

2) 2lx= n 2T2v; 3) пг— « і= 4 ,

где

п\, п%, tx

соответст­

вуют тексту §

5.4.

Решая их,

подучим

2 / ,=

(h j+ 1 ) Т-ѵ

и 2 / ,=

= (2/*/Г,ц+1)Гац,

откуда 2/,7'1=2/,7-2+ Г 1Г 2ц;

/, = иТ17’2/2ГГ,— Г 2) =

64.

Если скорость

распространения

электромагнитной

волны в

первой линии і>і .и во второй о2; Пі и л2 соответственно числа пе­ риодов частоты /і, уложившихся в длине /, иа пути от станции А до места сообщения л обратно, а нз л я4 такие же числа для ча­

стоты /2,

то

получим пять

уравнений:

1)

Іх= п і Т і Ѵ 2)

/, = л2Гіо 2;

3)

/, = л37'2о1; 4)

/ ,= л 47’2о2;

5) (л3-Ьл4) — (л і+ л 2)= 1 .

Решая их, по­

лучим: из

пятого

уравнения

« з = 1 + л і+ л 2— щ,

из

третьего / ,=

= Т'2Иі;(1+л1+ п 2—л4); подставляя сюда

из ур-ннй

1), 2),

4) значе­

ния

пі,

я2,

 

найдем:

 

lx = T2Vi(\+lx/Tiv!+ l x/Tlv2—Іх/Т2ѵ2) =

= 7’20і -г / ,Г 2/Гі +я /,.і , Г 20 і/7'і0 2— /,Пі/о2

или

/, =

(Г ioi7’2t)24-/*7'2ti2 +

4 -/,Г 20 і—і хТіѴі)!Ті Ѵ2, а стало быть

 

 

 

 

 

 

 

^ ____________ UiVjT{ Г а___________ Оі02

 

Т\Т 2

 

 

 

 

 

Т'і (уі +

^г) — Т’а ( ° і “Ь ^2)

уі +

t'a

Т\ — Т 2

 

 

 

 

Заменяя периоды частотами, убедимся,

что

/, =

ь'і0 2/(оі-)-і»2) (/2—/і).

 

65. Если

рамка кабелеискателя

расположена

в

двух

фиксиро­

ванных точках 1 .и 2, находящихся на расстоянии /, и в точке 1 достигнут минимум громкости звука в телефоне при горизонтальном

положении рамки, а в точке 2 для достижения такого

минимума

пришлось повернуть рамку на угол

а=90°, то (см. рис.

5.9) глубина

залегания

кабеля

/t = / tg a .

Тогда

для:

а) h— 10 tg 75°=37,5

ом;

б) 16,8 см;

в) 26,0 см; г) 34

ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

66. Схема рис. 5.10 применяется для коротких кабельных цепей,

когда

 

сопротивления

соединительных проводников R a и

Яь

соиз­

меримы с

малыми сопротивлениями внешнего и внутреннего провод­

ников

коаксиальной

лары.

Условия

равновесия:

1)

гыігоі =

— Яь!{Яшл—Яь)\

2)

Гц2//*ь2 = (2шл— ГX—Яь)І [Яь+Гх)\

3)

ГазЯьз—

— (Rmn—R л—^Яь)І[Ял+Яь),

где

7?шл=7?і_Ь^о+г,-(-Гу-|-7?();

Ял =г,-)-Гу. Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a l —

 

Гді

—

^шл

 

.

Кціл~ rx~Rb

/?шл-^л

 

 

 

,

 

г,

 

;

®2—

D

;

®3—

 

D

 

 

 

 

ral ~T1bl

 

‘'шл

 

 

Кщл

 

 

 

-ошл

 

 

Решая эти три уравнения с тремя неизвестными

[Rb, Ятп,

гх),

най­

дем:

 

из первого уравнения Яь=Яшл(\— Оі); из

второго,

подстав­

ляя

значение Яь,

Гх=Яшл (аі— а2);

яз третьего

Яшл—ЯлІ(иі— а3).

Отсюда гх=Ял (аі— а 2)/(аі— а 3).

Так

как

rxjRn= l xll,

 

то

/л= / (а2— а і)/(аз— а і) =0,6(0,55—0,45)/(0,70— 0,45) =0,24

км.

 

 

 

 

67.

а)

Іх=21га/,(га+гь) =10-990/(990+4350) =4,23 км;

б)

/ ;_ ,=

= 0,77

 

KM=.10-990/(990-rr'b),

/"гц = 11 990 Ом. Это

означает, что

из­

мерения .со станции Б произвести нельзя, так как сопротивление ма­ газина окажется недостаточным (или же придется подключить до­ бавочное сопротивление; куда? сколько?).

68. Так как емкость С'і (внешний провод .исправной пары— зем­ ля) включена параллельно генераторной диагонали, то она в усло­ вие равновесия моста не войдет. Сопротивление гь при малой часто­ те всегда достаточно мало сравнительно с емкостным сопротивле­ нием 1/сиС,, которое, таким образом, ззшунтпровано. Следовательно,

314

условие

равновесия запишется:

га (R n+Ry+lß (оСв) = г„ (Ra+ R x+

+ \1\(£>СХ). Отсюда, приравнивая

мнимые части, получим raßiäCv—

— Гь і ' і о С х

ШЛИ

ГаІГЬ — Cy jC х И

-^//"„-р1=///хI

/х — ІГbl {faß-f b) ■

ВсЛИ-

чина 7?д практически не влияет на результат я служит лишь для

улучшения

настройки,

компенсируя разность

сопротивлений

потерь

в

конденсаторах

С*

и

С ѵ. а)

Ц=і(30/50)2= 1,2

км;

б)

/'* = 0,8=

= 2 /„/('/ а+ / „ ) = 2/„/('20+/ь%

/ „ = 13,3 Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.

 

 

Так как емкость С'х включена параллельно диагонали инди­

катора

(сопротивление Яя сравнительно с емкостным сопротивлением

'пренебрежимо

мало),

а С'у зашунтироваиа на

станции Б,

 

то

усло­

вие равновесия

 

запишется: га/і шСу—гь/і (оСх;

ГаІгь = С иІСх=ІѵІІх=

= {l—lx)llx

и

 

Іх = ІгьІ{га-\-гъ).

а)

Іх = 8-330/(990+330) =2,00

км;

б)

/'х = 6,0 = 8 / „/ (9 9 0 + / „);

/ „ = 3-990=2970 Ом.

 

 

 

 

 

3-10°

 

 

70.

Zn в месте повреждения для:

а)

Z u ~ Z nZcl(ZD+ Z c)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5600

 

= 535;

 

/<=.(Zn— Z c)/ (Z n + Z c.) = —0 ,05 7 3 «— 5,7%;

 

 

б)

— 13,4%;

ві

— 3,0%;

г) — 0,067%; д)

— 0,0067%; е) — 0,00067%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л -і- і

 

- (А + і В) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

=

 

 

 

Ai -I- i Bi + А + i В ’

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■ \f ( A i - А Г + І В г - B Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

(Л+ Л)*+ №+£)* ■

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как

Z n= Z „ (cos сря+ і sin ф„)

и Z c = Z c(cos фс+ і sin срс),

 

то

 

 

т

=

 

 

Z* -f- Z “ — 2ZHZC cos (фн—Фс)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z\+

Zl +2ZnZc COS (фн-фс)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При фн = фс

|/С| = '(Z „— Zc)/(ZH+ Z c).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72.

Драено: а)

(80-0,8/ 10/l0°-05'°-5'40'2)0,8= 1,62

мм; б)

 

« 5 ,0 м м ;

в)

34,5

мм; г)

для

а)

увеличить на

15,8 дБ;

для

 

б)

увеличить

на

6 дБ; для в)

уменьшить на 10,8

дБ;

д)

ответ

для

 

г)

изменится

на

20 lg 2,5=8

дБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73.

При

чувствительности

Э Л Т прибора

Р5-5

 

0,8 мм/В и усиле­

нии 52

дБ

(в

400

раз)

для получения

«а экране

амплитуды

5

мм

требуется

Ua = 5/0,8-400

В =15,6

мВ. При амплитуде посланного им­

пульса

80

В

он должен затухнуть на

20 l g (80/0,0166) =74,2

 

дБ. Это

затухание будет состоять: из затухания линии от начала ее до места

повреждения

(40 а [KM-j) плюс затухание

за счет

отражения

в этом

месте,

которое

можно

ориентировочно

считать

равным 20 lg 1/7С=

= 20 lg 2 = 6 дБ,

плюс

затухание

линии

от места

повреждения

до ее

конца

(60fl[KM-|), плюс такое же затухание от конца линии до мес­

та повреждения, плюс еще -раз затухание от отражения в месте

повреждения

(уже

для

отраженного

импульса,

идущего

от

конца

линии к ее началу)

—

6 дБ, плюс затухание линии от места повреж­

дения до

ее начала

(40-сі[км-|).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, вычтя из расчетного значения

(74,2 дБ)

12

дБ,

расходуемых

на отражение -в месте повреждения, получим

« fKM] =

=62,2/200 « 0 ,3 !

дБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

74.

Цена

 

метки

-в

километрах

/мотни= і/мсткв/2,

 

поэтому:

Z B> Z C на расстоянии

12-230-5/286=48,3

км;

б)

Z H< Z C

«а рас­

стоянии

34,5

км; .в)

Z n < Z C

на

расстоянии

22,7

км

и Z H> Z e

на

расстоянии

59,2 км;

 

г)

-для

диапазона I

и

 

а)

время

 

Тфант =

4 2 *

315

= 9 6 .6 -Ш3/230=420 -мкс не может быть отсчитано,

для п. б) ТфакТ =

= 315 мкс .и п. в) Тфпит—175 и 455 мкс.

7 факт на

диапазоне I так­

же отсчитать нельзя. Для диапазона II

,и а) Множитель грубо в

положении 10, Множитель точно в положении 0,50; для б) соответ-

ственно 7 л 0,88; для

в)

4+3,75

и отсчет невозможен. Для

диапа­

зона III: а) 2+0,625;

б)

1+0,97;

в) 1+0,094

и 2+0,845.

 

75. /мни = от/2. а)

280- ІО3-0,1 ■ 10—°~0,014

км;

б) 2,1

км;

в) 0,345 км.

 

 

 

 

 

 

76. Следует получить импульсные характеристики с двух концов линии. При несогласованности отраженный импульс изменит свой знак, при увеличении сопротивления — не изменит.

77.

а) 2 • 10/265 000 = 75,6 мкс; б)

178 мкс; в)

340 мікс; г) 435 мкс;

д), е)

время задержки развертки,

необходимое

для установления

начала просматриваемого участка, одинаково для всех диапазонов. Изменится только отсчет этого времени по шкалам, поскольку ме­ няется цена их деления.

78. а) 420 м; б) 0,484 км; в) 0,550 км; г) задана невозможная

скорость, превышающая скорость света;

д) 2,1; 2,42;

2,75

км;

задана

скорость, превышающая скорость света; е) 8,4; 9,68;

11,0

км.

 

79. а)

18,5; б) 31,5; в)

42,0; г) 4,0

(цена метки

2 мкс); д)

14,8;

25,2; 33,6;

3,2 (цена метки 10 мкс);

е)

14,8; 25,2;

33,6;

3,2

(цена

метки 40 мкс).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80. Для I диапазона:

а)

/*=286 000-37/2-10е=5,3

км;

б)

беря

■ некоторую

среднюю скорость

и = 240-103

км/с, 7^ =4,45

км;

в)

если

г>=282-103

км/с, + =5,25 км;

г) если

о = 2 30-Ю3

км/с,

+ = 4,25 км.

Для II диапазона 21,2; 17,8;

21,0; 17,0 км; для

III

диапазона

84,8;

71,2; 84,0;

68,0 км.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81. Путем регулировки выходного сопротивления прибора мож­ но обнаружить и а экране импульсы, которые при, такой регулировке меняют свою амплитуду до нуля. Это — ложные импульсы, проис­ ходящие за счет отражения в месте стыка прибора с линией и про­ падающие при Z dmx = Z c. Импульсы, сохраняющие при такой регу­ лировке некоторое амплитудное значение, происходят от фактиче­ ски существующих в линии неоднородностей.

82. Для 1 диапазона: а) Гфакт = 37

мкс с погрешностью 7=0,1%

7 факт+1 % Т диапазона —(0,037+0,01 • 10)

мкс = 0,137

мкс. Относитель­

ная погрешность измерения 7факт б г = 0 ,137/37 или 0,37%. Предель­

ная относительная погрешность измерения величины + в этом случае

б/л: = 0,37% +0,5% = 0,87%. Предельная

абсолютная

погрешность оп­

ределения 1Х— А1Х равна А + = 5,3-0,0087 = 0,046 км.

Для II диапазона

предельная абсолютная погрешность АІх каждого замера также най­ дется, как сумма значений относительных погрешностей отсчета вре­

мени 7 факт и скорости V (предельная погрешность

произведения),

умноженная на + . Например, дл.я б)

7факТ=252 мкс,

Д7 = 0,65 мкс,

б7-=0,26%, б іс =0,76%, Д/т = 135

м. Для

Ш

диапазона в)

7 ф„,;т =

= 1344 мкс, Д 7 =2,94 мкс, бх =0,218%, 6^=0,718% , Д+==600 м.

83. Так-как па Z c = 600 Ом

Ры=Рп, то: а)

20 l g 0,775- 10°-0S ,0/0,1—

= 27,8 дБ; б) 47,8 дБ; в) 53,8 дБ;

г)

15,8

дБ.

 

 

 

84. ас=0,5 -2,4= 1,2 Нп=10,4 дБ.

То

обстоятельство, что Z M от­

личается от Zc, для определения

In НаДІ/вых ІВ этой

схеме роли не

играет (если индикатор достаточно высокоомный).

 

 

85. 1) а) 1OOe1-3 = 367 мВ,

р, =20 lg 367/775=—6,5 дБ. Иначе, р2 =

= 20 lg 100/775=— 17,8 дБ, /?,= — 17,8+1,3-8,686=— 6,5 дБ; б)

12,2 дБ;

в) 3,9 дБ; г) 0,2 дБ. Величина

 

в данном случае для

подсчета

входного уровня но напряжениям

роли

не «грает, почему?

 

3 1 6

 

■ 2)

а) рм в х = — 6,5+10 lg 600/600=— 6,5 дБ;

б) 12,2+10 lg 600/135=

=

18,7

дБ;

в)

0,2 дБ; г)

9,2 дБ

и т. д. р„, пых .равно:

а) — 8,9

дБ;

б)

—2,4 дБ; в)

— 12,6 дБ

и гг. д.

 

 

 

 

 

 

86.

а)

/>і=4,34 дБ, р і„,= — 0,8+1,3=,+0,5

Нп=4,34

дБ;

б)

рі =

=

16,5 дБ,

рім=—7+30=23 дБ;

в) рі = 2,12 Нп, р 1м=1,7

Нп;

г)

рі =

—2 дБ; р і„ = 11 дБ ,и т. д.

 

 

 

 

 

87. а) 4,5 дБ; б) 6,5 дБ; в) 6,5 дБ. При одинаковых знаках пог­ решностей приборов «а обоих концах линии о«« не скажутся на измеряемой разнице уровней, при разных же их знаках они скла­ дываются и имеют знак, соответствующий И У передающей станции.

88. В принципе, результат не должен изменяться, так как UBy U M останется прежним. Некоторое изменение может получиться из-за недостаточно высокого сопротивления индикатора.

59. На станции А вместо истинного значения напряжения на входе 6'пх=£'600/(135+600) измерялось U'B%= £500/(135+500), по­ скольку (3000-600/3600=1500). На станции Б вместо истинного 0 ВЫх, равного 0,5Ппыі-. ix і(т. е. половины напряжения холостого хода, мо­ гущего быть принятым за эдс источника с выходным сопротивле­ нием 600 Ом, поскольку при затух-ании 20 дБ входное сопротивле­ ние линии с каждой из станций может считаться независимо от со­ противления нагрузки на другом конце равным Z c = 600 О.м), изме­ рялось 7/вих.хх500/(600+500). Систематическая относительная пог­ решность на станции А 8а = ( И 'Вх— UBx)/UПІ= (500/635—600/735):

.••(600/735) = —0,0355. Систематическая же погрешность на станция Б

8б = (500/1100—0,5) :0,5=—0,091.

Если

бы Z r

=600 Ом, то б А равнялось бы ёБ

, и шунтирующее

действие

обоих

И У не

отразилось бы на

конечном

результате. При

заданных

же условиях,

когда Z г Ф І С,

возникает

систематическая

погрешность результата измерений затухания. Уровень рл на стан­ ции А из-за погрешности 8А = — 0,0355 окажется уменьшенным при­ мерно на 0,30 дБ, а на станции Б — уменьшенным из-за погреш­

ности

б б на 0,80 дБ.

Таким

образом,

затухание

ас, подсчитанное

как разность уровнен рА— Pß , окажется

завышенным

на

 

0,5 дБ

(0,091— 0,035=0,056

Нп).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90.

Zci = V

 

 

V R ,(Ry+R2)\

Z ^ y J l i R t R z K R i+ R .) =

= Л г Ѵ Я і/ ( Я і+ Я г);

 

th aB= V Z u . l Z ^

V R JiR ^ + R z ),

 

p2= p t +

+1 0 lg Zca/Zci— ac.

Отсюда:

 

а)

Z ct=849,

Z c2=425, ac=0,88

H n =

=7,65

дБ,

p - = — 10,6

дБ ;

б)

яс=5,7'

дБ,

p2= 2,5

дБ;

в)

10

дБ,

-2 4 ,8

дБ;

г)

10 дБ,

— 14,8

дБ;

д)

5,7

дБ,

12,5

дБ;

е)

13,4

дБ,

— 21,2

дБ; ж) 3,8

дБ, —24,6 дБ; з) 4,8

дБ ,

— 6,0

дБ;

и)

13,4

дБ,

— 27,2

дБ;

к)

32,1

дБ, — 70,1

дБ.

Для

случая к), когда

th

очень

близок к единице, удобнее найти разность уровней, как 1п(/?і+

+Ri)/R,u где Rn= Z c2Rz/(Zc2.+Rz) = 5; 201g (4000/5) =58,1 дБ, вели­ чина же 101g Z ca/Zci= —26 дБ.

91.

а) Яр= рі— р2+Ям +

0,6 ln Z2/Z, = 4—(—0,7)+0,5 In 600/135 =

= 2,45

Нп;

ас=Яр- —äi—dz—йз=Яр—lnI (Zci+Zi)/2 У ZciZiI—

-in I (Z c2+ z 2;/ 2 K z c, z 2 I— in

,Z + -Z i

Ze2~Z^2 o—2g , ac=2,45—■

 

 

 

Zn Zl Zci Z2

_ _ l n 600+135

=2,2 Нп;

б)1ар = 22— 3,65= 18,35 дБ; ас='18,35— 4,9—

_ _ n 2

У 600-135

 

+

+

—2,2= 11;25 дБ; в)

ар=40 дБ, ас=40— 4,4=35,6 дБ; г) если по-преж-

317

Смотрите также файлы