Файл: Мазель, С. И. Сооружения сельской телефонной связи и проводного вещания учебник.pdf

обратной сопротивлению изоляции -цепи, и зависит от свойств диэлектрика, примененного в качестве изоляции проводов, ча­ стоты тока и атмосферных условий.

Проводимость изоляции так же, как и емкость, уменьшает ток, поступающий в приемник, и приводит к искажению формы сигнала.

При постоянном токе проводимость изоляции определяется по формуле

G0 = ^~ См/км,

' ' И З

где Яиз — сопротивление изоляции между проводами цепи, Ом/км.

Проводимость изоляции при переменном токе больше, чем при постоянном токе, за счет так называемых диэлектрических потерь. Чем больше проводимость изоляции, тем меньше даль­ ность телефонной передачи.

Вторичные параметры цепей связи

ипроводного вещания

Взависимости от конструкции линии и материала проводни­ ков для различных линий величины R, L, С, G будут различны. При прохождении по линии сигналов связи сопротивление R и индуктивность L создают сопротивление, на преодоление кото­ рого затрачивается часть переданной в линию мощности. Че­ рез емкость С и проводимость G между проводниками создается путь для утечки тока, минуя приемный аппарат. Таким обра­ зом, часть мощности, переданной в линию, не попадает в под­ ключенный на ее конце приемный аппарат.

Первичные параметры, однако, не в полной мере отражают качество передачи. Их дополняют так называемые вторичные параметры — волновое сопротивление и коэффициент распрост­ ранения.

В о л н о в о е с о п р о т и в л е н и е физически выражает со­ противление, встречаемое электромагнитной волной при распро­ странении вдоль однородной цепи. Оно зависит от первичных параметров цепи и частоты передаваемого тока и не зависит от длины линии. Волновое сопротивление ZBесть отношение волны напряжения к волне тока в любой точке цепи. Если включить в начало бесконечно длинной однородной цепи источник пере­ менного тока, то вдоль цепи будет распространяться падающая электромагнитная волна.

Так как энергия падающей волны постепенно убывает, то в какой-то точке цепи она станет равной нулю. Величина вол­ нового сопротивления ZB в любой точке однородной цепи оста­ нется постоянной. При подключении однородной цепи к приемнику

Р1

с входным сопротивленим Znp, равным волновому сопротивле­ нию ZB, вся энергия падающей электромагнитной волны будет принята приемником. Если же Znp окажется неравным ZB, то часть падающей волны отразится от входа приемника и будет распространяться к началу цепи (отраженная волна).

Таким образом, если концы однородной линии нагрузить на сопротивления, отличные от величины ZB, в цепи могут по­ явиться несколько падающих и несколько отраженных волн, которые приведут к дополнительному затуханию сигнала или его искажению.

Волновое сопротивление цепи с увеличением частоты умень­ шается. Частотная зависимость волнового сопротивления для разных цепей неодинакова. Так, например, при / = 800 Гц для воздушных стальных цепей ZB«1400 Ом, для медных воздуш­ ных цепей ZB«600 Ом, для кабельных цепей «300 Ом и т. д. Не следует смешивать понятия «волновое» и «входное» сопро­ тивления цепи. Входным сопротивлением цепи называется от­ ношение напряжения к току, измеренное на входе цепи:

ZBX= у2 Ом.

1Н

К о э ф ф и ц и е н т р а с п р о с т р а н е н и я характеризует уменьшение силы тока или напряжения при распространении электромагнитной энергии, а также изменение напряжения и тока по фазе. Коэффициент распространения определяется по формуле у= а + 1РДействительная часть коэффициента распро­ странения а, называемая коэффициентом затухания, определяет уменьшение амплитуды напряжения или тока на участке цепи длиной 1 км (километрическое затухание).

Мнимая часть коэффициента распространения р, называемая коэффициентом фазы, показывает изменение фазы напряжения или тока на участке цепи, равном 1 км, и измеряется в радиа­ нах (рад/км).

Поскольку в практике строительства и эксплуатации линей­ ных сооружений связи и вещания наиболее часто оперируют понятием «затухание цепи», рассмотрим его более подробно. Как указывалось выше, в результате потерь, происходящих при прохождении тока по цепи, часть энергии не достигает конца цепи. Это явление называется затуханием мощности (напряже­ ния', тока) и обозначается буквой А. Это затухание мощности (напряжения тока) определяется как отношение величины мощ­ ности (напряжения, тока) в начале линии к величине мощности (напряжения, тока) в конце линии.

В технике связи и радиовещания принята единица измере­ ния затухания — белл. Одному беллу равно такое затухание, при котором десятичный логарифм отношения мощностей в па-

92

пример, если мощность в начале цепи Рн=100 мВт, а в конце цепи Рк= 10 мВт, то

4 = l g ^ = l g l 0 = l Б.

Если при затухании 1 белл мощность уменьшается в 10 раз,

На практике пользуются единицей затухания в 10 раз меньше белла, называемой децибелл (сокращенно дБ). При затухании в 1 дБ мощность уменьшается в 1,259 раза, а напряжение и

ток — в уТ,259= 1,12 раза.

Затухание цепи А можно определить, зная коэффициент за­ тухания а в дБ/км и длину цепи / в км:

'А = а • / дБ.

Вранее изданной литературе и практике использования сетей связи величина затухания измерялась в неперах.

Зависимость между величинами затухания в неперах и ве­

личиной затухания в децибеллах приведена в табл. 16.

Т а б л и ц а 16

Зависимость между величиной затухания в неперах и величиной затухания в децибеллах

93

94

пенсадии связей путем скрещивания жил цепей в муфтах при соединении строительных длин кабелей. Конденсаторный метод основан на выравнивании связей в муфтах путем включения между жилами, а также между жилами и оболочкой (землей) симметрирующих конденсаторов (рис. 45).

Концентрированное симметрирование осуществляется в не­ скольких (3—4) точках участка путем включения элементов противосвязи, состоящих из сопротивлений и кондесаторов (рис. 46). Скрещивание и концентрированное симметрирование снижают влияние электрического и магнитного полей. Конден­ саторный метод симметрирования уменьшает лишь электричеческое влияние.

Для симметрирования низкочастотных кабелей применяются методы скрещивания жил и конденсаторный.

Симметрирование высокочастотных кабелей производится путем скрещивания жил и концентрированного симметрирова­ ния. В качестве дополнительной меры для повышения эффектив­ ности симметрирования применяется смешивание четверок внутри повива.

Взаимное влияние между цепями, находящимися внутри чет­ верок, как правило, больше, чем между цепями различных чет­ верок, потому что различные четверки кабеля имеют взаимо­ согласованные шаги скрутки, обеспечивающие повышенную за­ щищенность от помех. Поэтому симметрирование осуществля­ ется главным образом между цепями внутри четверки.

Задачей симметрирования является такое соединение жил двух отрезков кабеля, при котором емкостная асимметрия не превышала бы определенной допустимой величины. Это дости­ гается тем, что при монтаже кабеля сначала определяют элект­ рическими измерениями величины емкостной связи в четверках каждого отрезка кабеля, затем на основании результатов изме­ рений производят сращивание друг с другом жил таких четве­ рок одного и другого отрезков кабеля, у которых коэффициенты емкостной связи близки по величине и противоположны по

знаку.

В тех случаях, когда скрещиванием не удается достигнуть требуемого выравнивания емкостей, для выравнивания приме­ няют конденсаторы, включаемые между соответствующими жи­ лами или между жилами и оболочкой кабеля. Конденсаторы имеют очень небольшие размеры и их монтируют непосредст­ венно в муфте, называемой конденсаторной.

Внешне симметрирующий конденсатор представляет собой стеклянный стаканчик (пробирку), в которой помещен обыкно­ венный конденсатор, залитый изолирующей массой. Наружу вы­ ведены два или четыре проводника для подключения к жилам кабеля.

В Советском Союзе получила распространение схема симмет­ рирования на участке, состоящем из четырех кусков кабеля

95

(«строительных длин»). На этом участке, называемом шагом симметрирования, выравнивание емкости методом скрещивания выполняют в двух крайних муфтах, т. е. при соединении первого куска кабеля со вторым и третьего с четвертым. Симметрирова­ ние и соединение жил в муфте (конденсаторной), находящейся в середине шага симметрирования, осуществляется в последнюю очередь. Симметрирование в ней производят способом скрещи­ вания и способом подключения конденсаторов.

Рис. 47. Схема упрощенного симметрирования:

I — генератор, 2 — жилы б, 3 — жилы а

При этом способе все муфты в шаге симметрирования, за исклю­ чением средней, соединяются по принципу пара в пару, жила

вжилу (напрямую).

Всредней муфте (которая должна быть примерно в середине шага) все жилы на обоих концах кабеля разделяются на два пучка. В одном пучке все жилы а, в другом пучке все жилы б. После этого концы их скручивают голой медной проволокой и соединяют жилы а одного конца кабеля с жилами а другого конца. Так же поступают и с жилами б. К параллельно соеди­ ненным пучкам жил а и б подключается генератор звуковой частоты (рис. 47). Из левого пучка вынимают любую пару и

соединяют ее (временно) с любой парой из парного пучка и в параллельно подключаемый к ним телефон прослушивают эту комбинацию соединения. Если в телефоне звук генератора не слышен, то пары соединяются на постоянно. Если же звук гене­ ратора слышен, то перекрещивают жилы этих пар между собой, и если звук исчезает, то пару соединяют на постоянно. Если же скрещивание внутри этой пары не привело к исчезновению звука, то пару одной стороны кабеля временно откладывают и присоединяют другую любую пару с этого конца. Если все выше описанное повторено со второй парой и результат не достигнут, следует попробовать третью пару. Если и тогда результат не будет достигнут, пару, с который пытались осуществить сращи­ вание, откладывают (отгибают) в сторону.

96