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

где

2 0f - радиус оболочки кабеля,

% - радиус до центра коаксиальной трубки,

-расстояние от центра кабеля до центра зеркаль­ ного отображения.

Рис. 3-5. К расчету С ^ между коаксиальными цепями

Переходное затухание на строительных длинах коаксиального ка­ беля при разомкнутых по концам коаксиальных трубках будет опреде­ ляться по следующей формуле:

- 74 -

Активное сопротивление стальной экранной ленты

где

&- ширина экранной ленты,

£- толщина экранной ленты,

d - внешний диаметр коаксиальной трубки. Частота, при которой переходное затухание имеет минимум:

По вышеприведенным соотношениям были выполнены расчеты для случая влияния между стандартизованными коаксиальными цепями

от частоты для) различных сочетаний взаимовлияющих цепей. При этом расчеты выполнены для строительной длины 300 м. На этом же рисунке для сравнения дана частотная характеристика переход­ ного затухания между коаксиальными цепями для случая короткого замыкания обратных проводов коаксиальных пар.

Как видно из рис. 3-6, зависимости А «=ifi ( у ) имеют явно выраженный минимум на частоте, определяемой соотношением (3 .59).

75

Эта частота определяется строительной длиной кабеля, параметра­ ми экранной ленты и расположением взаимовлияющих цепей в сердеч­ нике кабеля.

/3

/2

U

Ю

9

в

Рис. 3-6. Частотная характеристика А между коак­ сиальными цепями

Из рис. 3-6 также видно, что с ростом частоты уменьшается разница между переходным затуханием для случаев замкнутых и ра­ зомкнутых коаксиальных трубок. Поэтому начиная с частоты поряд­ ка 150 кГц и выше можно производить измерения переходного зату­ хания на строительных длинах коаксиального кабеля не соединяя обратные провода коаксиальных пар. Все расчеты, выполненные в этом параграфе, хорошо согласуются с экспериментальными иссле­ дованиями.

§ 3.16. Расчет и экспериментальное исследование взаимных влияний между коаксиальными цепями

Расчет переходного затухания на строительной длине кабеля, а также расчет переходного затухания на ближнем конце и защищен­ ности на дальнем конце усилительного участка выполнен по соотно­ шениям, приведенным в § 3.13 для трех случаев влияний:

- 76 -

а) влияние между стандартизованными коаксиальными нарами, б) влияние между стандартизованной и малогабаритной (коакси­

альной парами, в) влияние между малогабаритными коаксиальными парами.

Ори расчетах размеры элементов конструкции комбинированного кабеля взяты в соответствии с приложением I . Все расчеты выпол­ нены для кабеля КМБ-8/6, так как в настоящее время на длине уси­ лительного участка имеется возможность экспериментальной провер­ ки расчетных значений только для этой марки комбинированного ка­ беля.

Экспериментальное исследование взаимных влияний проводилось на двух строительных длинах комбинированного кабеля и трех уси­ лительных участках как отечественного (завод "Севкабель"), так и зарубежного {"KWO " ГДР) комбинированного коаксиального кабе­ ля. Переходные затухания кабеля различных заводов-изготовителей мало отличаются друг от друга. Поэтому в этом параграфе даны

средние значения переходных затуханий без разделения по заводамизготовителям.

Проведенные многочисленные измерения переходного затухания между коаксиальными парами в строительных длинах комбинирован­ ного кабеля показали, что полученные значения переходного зату­ хания в значительной степени зависят от условий нагрузки на концах промежуточной цепи (особенно в нижнем диапазоне частот). При определении методики измерения следует исходить из того, что в процессе измерения переходного затухания в строительных

Наиболее полно фактическим условиям работы на длинных линиях будет соответствовать такая схема соединения, когда каждая цепь нагружена на свое волновое сопротивление. Однако применение такой схемы нежелательно, так как требует значения величин вол­ новых сопротивлений,, каждой цепи. Однако величину переходного затухания можно принять практически одинаковой как при нагрузке промежуточной цепи на волновое сопротивление, так и при корот­ ком замыкании обратных проводов коаксиальных пар по концам.

380

- 77

Исходя из сказанного, наиболее простыми условиями измерения и в то же время достаточно близко соответствующими условиям ра­ боты на длинных линиях можно считать измерения переходного зату­ хания при коротком замыкании обратных проводов всех коаксиальных пар между собой и с оболочкой кабеля. £ этом случае будет учте­ но влияние соседних коаксиальных пар. Симметричные цепи комбини­ рованного кабеля при измерениях должны быть разомкнуты.

Измерение переходного затухания между коаксиальными парами проводится методом сравнения, используя при этом несимметричный магазин затухания совместно с генератором и индикатором из комп­ лекта ИПЗ для измерения переходных затуханий между симметричны­ ми цепями.

Применение симметрирующих трансформаторов необходимо, пос­ кольку подключение несимметричного объекта к аппаратуре с сим­

затухания между коаксиальными парами в строительных длинах комби­ нированного кабеля, построенные по’ средним значениям результатов измерений, проведенных в двух строительных длинах (50 различных сочетаний на каждой частоте). Там же для сравнения приведены кри­ вые расчетных значений.

На рис. 3-8 и 3-9 показаны частотные зависимости переходного затухания на ближнем конце (рис. 3-8) и защищенности на дальнем конце (рис. 3-9) между коаксиальными цепями на длине усилительно­ го участка (три случая взаимных влияний), построенные по средним значениям результатов измерений на трех усилительных участках (75 различных сочетаний для стандартизованных пар, 45 - для ма­ логабаритных и 144 - для случая влияния между стандартизованным и тонким коаксиальными). Там же для сравнения приведены кривые расчетных значений.

78 -

i

I

-о <£>

I

2Z

a

CD

0

1

§ 3-17. Анализ результатов. Выводы

Формулы для расчета взаимных влияний между коаксиальными це­ пями, подученные в § 3-13, учитывают наличие в комбинированном кабеле других, кроме взаимовлияющнх,коаксиальных пар. Анализ этих формул показывает, что с увеличением числа коаксиальных пар в кабеле взаимные влияния между коаксиальными цепями умень­

шаются, так как влияющий ток распределяется по обратным проводам всех коаксиальных пар и, следовательно, становится меньше в под­ верженной влиянию коаксиальной паре, чем в случае, когда имеют­ ся лишь две взаимовлияющие коаксиальные пары. Влияние всех дру­ гих проводов (хил симметричных пар и оболочки) на величину не­ переходного затухания проверено только экспериментально, путем сравнения переходного затухания, измеренного при условии корот­ кого замыкания обратных проводов всех коаксиальных пар и в слу­ чае, когда по концам строительной длины соединены все обратные провода коаксиальных пар с жилами симметричных цепей и с оболоч­ кой кабеля. Измерения показали, что значения переходного затуха­ ния в первом и во втором случае практически не отличаются друг от друга. Следовательно, наибольшее влияние на величину переход­ ного затухания между коаксиальными цепями оказывают лишь коак­ сиальные пары, а с влиянием других проводов можно практически не считаться.

В § 3.14 рассмотрены три метода вывода формулы для сопротив­ ления связи сплошного однородного провода. Первый метод, приво­ димый во многих литературных источниках, исходит из уравнений Максвелла, второй - из уравнений длинной линии и третий - ис­ пользует собственный коэффициент экранирования коаксиальной па­ ры. Второй метод наиболее наглядно характеризует физическую сущ­

в области низких частот.

Анализ формулы для расчета взаимных влияний для случая, ког­ да отсутствует соединение обратных проводов коаксиальных пар по концам кабеля, полученной в § 3.15.,доказывает, что в данном случае переход энергии происходит через проводимость CUCf2

82 -