Файл: Пименов, В. М. Теория взаимных влияний в комбинированных кабелях связи учебное пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.10.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 0

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

После преобразования выражения, стоящего в квадратных скоб-

(3 .4 4 ), подучаем:

ЛЦ /й

 

 

 

 

 

 

е ' * * ву ~ 5 г~ .

/

 

 

(3.45)

^

=

2 £%г

 

 

sA (\/ixt)

 

 

 

 

 

Можно также получить выражение для

JT

, используя

собст­

венный коэффициент экранирования коаксиальной цепи (Э):

 

 

 

=

 

$

■

 

 

(3.46)

Как известно, коэффициент экранирования однослойного экрана:

 

c A r

t + j ( *

+

 

i ) s A

f t

'

(3‘47)

Для коаксиальной трубки,

с

учетом того,

что м» рассматрива­

ем распространения электромагнитной энергии от внутренней поверх­

ности внешнего проводника к его внешней поверхности

( т .е . в од­

нородной среде без отражения) , можно записать:

 

 

 

о - _J________

'

 

 

0 .4 8 )

 

C b f t

 

 

Подставляя в выражение (3.46)

значение

Z m/,

и

(Э) из соот­

ношений (3.36) и

(3 .46), получаем выражение для

Z ^

тождествен­

ное (3 .45).

 

 

 

 

 

Таким образом,

можно сделать

вывод, что

параметр

Z ^ харак­

теризует способность коаксиальной пары оказывать влияние на со­ седние цепи, а также воспринимать влияние извне, и, следователь­ но, угол при 2 . и определяется изменением фазы электромагнитной Полны при распространении по металлу коаксиальной трубки в ра­

диальном | (направлении.

В таблицах 3.3

и 3.4 даны расчетные зна­

чения

Z

в зависимости от толщины обратного проводника ко­

аксиальной цепи и частоты тока.

 

 

 

У

= 50 к1Н

 

 

Таблица 3.3

 

 

 

 

£ ~

Z3

- <£,см

0,01

0,03

0,05

Z &

,0ц/км

5,97 e ~ S 'e

1 , 8 9 * ^

0 , 0 9 9 / ^ '

К о

- 69

 

 

 

 

Таблица 3.4

t

= 0,03

см

 

 

/ , кГц

 

3000

1000

2000

Z ^ m/ km

 

i , i

0 . & Г '

-JO°

 

0,034^ ^

Выражение

(3.40)

для расчета

Z a справедливо лишь для

однородной трубки. Переходные затухания между двумя коаксиаль­

ными цепями без экрана

имеют достаточно низкие значения (в

формулах (3 .9 ), (ЗЛО)

и (3,11)

в этом случае вместоZ 3 =J(oL3

необходимо подставлять

Z ру>

)• Поэтому обратные провода ко­

аксиальных пар всех конструкций состоят из медной трубки, по­ верх которой наложен экран из двух винтообразно намотанных стальных лент. Применение экранных лент вызывает увеличение пе­ реходного затухания между коаксиальными парами по двум причинам: во-первых, за счет увеличения сопротивления "третьей" цепи, сос­ тавленной из обратных проводов коаксиальных пар ( £ ), и, во-вторых, за счет ответвления части тока в стальные ленты. В расчетных соотношениях для определения взаимных влияний между

коаксиальными цепями первое учитывается тем, что

вместо

Z,/тгр

в формулу входит Z .j ( Z 3

Z тр') . второе сказывается

на величине сопротивления связи.

Как показано в

учебнике

сопро­

тивление связи коаксиальной пары с медным однородным внешним проводом и стальным экраном из спирально наложенных лент можно

определить по следующей формуле:

 

 

 

,А

 

 

 

где

Z 12 = '1 2 1 г

+ L3

'

(3.49)

- сопротивление

связи медной однородной трубки,

‘ 12

 

 

 

 

-продольная индуктивность, обусловленная спи­ ральными стальными лентами.

L

 

b j L Z s t

 

 

= / v

(3.50)

 

 

 

Здесь

-

толщина стальных экранных лент,

 

t

 

/i

-

шаг наложения стальных экранных лент.

 

- 70 -

Формулу (3.49) легко получить, рассмотрев параллельное сое­ динение медного проводника с поверхностным сопротивлением cjL3

и стальных экранных лент с

сопротивлением col,

Сомножи­

тель

показывает,

как изменяется ток в медном прово-

де коаксиальной пары при присоединении к нему стальных экранных лент. Формулой (3.49) можно пользоваться при расчете сопротивле­ ния связи стандартизованной коаксиальной пары. В малогабаритных коаксиальных парах экран выполнен из двух стальных лент, намотан­ ных в разные стороны, причем угол наложения выбирают равным 45°. При такой конструкции экрана резко уменьшается индуктивность Lz и, следовательно, большая часть тока проходит по стальным лен­ там, не участвуя в процессе влияния. Расчет сопротивления связи для такой конструкции экрана можно выполнить по следующему со­ отношению:

Zu = ( Z „ + z ty % ) K + ( Z * - Z * ) ( < - K ) c ty o C t -ct$ci£

*

(3.51)

у CD

 

 

+/ectqoi2 ) J с tg<Zz ,

 

 

где

 

^

 

*

 

 

Z,

и

Z

-

сопротивления связи первого и второго

 

 

 

 

слоев,

 

 

Z "

и

Z

-

собственные сопротивления первого и вто­

 

 

 

 

рого слоев,

 

 

oCi

и

оС,

-

углы спиральности . первого и второго

 

 

 

 

слоев.

 

 

Параметр К рассчитывается по формуле:

 

 

£ =

 

 

Z f t

* 2 ' _____________________

.

(3.52)

+z *+{fz*-zZ)< tycL,

Таким образом, подставляя значения сопротивления связи для стандартизованного и малогабаритного коаксиала в выражения

(3 .9 ), (3,10) и ( 3 .I I ) , можно рассчитать взаимные влияния меж­ ду коаксиальными цепями в комбинированном кабеле связи, с уче­ том действия всех коаксиальных пар и с учетом реальной конст­ рукции коаксиальных цепей.

зВо

- 71 -

§ 3.15. Влияние между коаксиальными цепями при разомкнутых обратных проводах

В предыдущем параграфе рассмотрен случай взаимного влияния между коаксиальными цепями, когда обратные проводники коаксиаль­ ных пар соединены между собой по концам кабеля. Этот случай является основным, так как он соответствует реальным условиям эксплуатации коаксиальных кабелей связи. Однако представляет интерес рассмотрение механизма взаимных влияний и их количест­

венной оценки для случая, когда обратные проводники

взаимо-

влияющих коаксиальных пар не соединены между собой.

В этом слу­

чае влияние между коаксиальными парами происходит только лишь за счет индукции. В то же время идеальная в геометрическом отно­ шении коаксиальная пара не имеет внешних поперечных электромаг­ нитных полей типа &г , и Нг , и поэтому коэффициенты ин­ дукции Cj2 и Mjg между коаксиальными цепями, аналогичные коэф­ фициентам Cj2 и меадУ симметричными цепями,равны нулю. Од­ нако влияние между коаксиальными цепями с изолированными по концам обратными проводниками имеет ме.то и влияние это являет­ ся индуктивным. Влияющая коаксиальная пара имеет влияющий потен­ циал, определяемый как

(3.53)

Этот потенциал аналогичен влияющему потенциалу цепи ЛЭП, оп­ ределяемому как падение напряжения на длине цепи, не учитывае­ мому в теории влияния ЛЭП на цепи связи по известным причинам. В данном случае Ug^ является единственной причиной, определяю­ щей влияние.

Коэффициент электрической индукции между двумя коаксиальными трубками можно определить из следующих уравнений Максвелла

(рис. 3-4)

(3.54)

- 72 -

Си

malm n .

,

I Си

C 22

7777777777777777/77

jdd uT2

коаксиальными трубкашг

При заземлении цепи подверженной влияние по концам U. - О

и отсюда

~ ~

—* У Г ------

^

 

Z’

_________________

СЗ. 55)

 

 

и , '

 

 

 

 

 

 

 

^

 

 

;

с.:

 

/

 

 

 

 

 

■SO 6

S-S’

т5г

2 - 2 ‘

l " ' - f - 2 /

12

/ 8

 

 

~¥J~

где

 

и

-

собственные

потенциальные коэффициенты

 

сС.//

 

 

 

 

1-ой и 2-ой коаксиальных трубок,

 

 

«С

-

взаимный потенциальный коэффициент меж­

 

 

■ ¥2

 

ду 1-ой и 2-ой коаксиальными трубками,

 

 

 

 

 

 

L -L

-

расстояние между центрами коаксиальной

 

 

 

 

цепи и ее зеркальным отображением от

 

 

S - 2 ‘

 

оболочки,

 

 

 

-

расстояние между центрами взаимовлияю­

 

 

 

 

щих коаксиальных пар.

При рассмотрении зеркальных отображений коаксиальных трубок (рис. 3-5) в соответствии с законом электрической инверсии, использовалось соотношение:

(3.56)

73

Смотрите также файлы