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

получить величину коэффициента енкостной асимметрии , обеспе­ чивающего требуемую норму на А0.

Для подтверждения правильности предлагаемой методики нормиро­ вания и контроля взаимных влияний между коаксиальной и симмет­ ричной цепями был проведен следующий эксперимент.

На нескольких строительных длинах кабеля были измерены вели­ чины емкостной асимметрии всех симметричных пар по отношению к земле и переходное затухание между одной коаксиальной парой и каждой из симметричных цепей. При этом переходное затухание из­ мерялось на частоте НО кГц. Результаты эксперимента представле­ ны на рис. 1-9. На этом же рисунке показана расчетная характе­ ристика А0 - J ( P-f)• Хорошее совпадение расчета и эксперимента подтверждает правильность предложенной методики нормирования и контроля взаимных влияний между коаксиальной и симметричной це­ пями.

Рис. 1-9. Зависимость А. от коэффициента емкостной асимметрии сганетричноЙ цепи ( ei )

- 28 -

Таким образом, вместо контроля величины А0 , можно контролиро­ вать величины емкостной асимметрии ( ) симметричных цепей, что значительно упрощает процесс измерений.

§ 1 .6 . Расчет и экспериментальная проверка методики расчета влияний между симметричной и коаксиаль­

ной цепями

Расчет переходного затухания на строительной длине кабеля, а также расчет переходного затухания на ближнем конце и защищен­ ности на дальнем конце усилительного участка при влиянии между симметричной и коаксиальной цепями выполнен по соотношениям, приведенным в § 1 .2 . Расчет сопротивления связи малогабаритной коаксиальной пары произведен по соотношениям § 3.15.

При расчетах размеры элементов конструкции комбинированного кабеля взяты в соответствии с приложением I . Все расчеты произ­ ведены для кабеля КМБ-8/6, так как в настоящее время проверить экспериментально расчетные значения взаимных влияний на длине усилительного участка можно только для этой марки комбинирован­ ного кабеля.

На рис. 1-10, I —I I , I-I2 представлены результаты расчета и экспериментальной проверки взаимных влияний между симметричной и коаксиальной цепями.

§ 1 .7 . Анализ результатов. Выводы. Рекомендации

Расчетные соотношения, вывод которых дан в § 1.2 и § 1.3 на­ стоящей главы, дают возможность достаточно просто рассчитать значения переходного затухания на ближнем конце и защищенность на дальнем конце как на строительных длинах, так и на усилитель­ ном участке комбинированного кабеля при влиянии между симметрич­ ной и коаксиальной цепями. В результате анализа этих соотношений можно сделать следующие выводы:

I) в формулы для расчета переходного затухания и защищеннос­ ти между коаксиальной и симметричной цепями входят характерные

360

- 29 -

параметры влияния как сиикетричных цепей (емкостная и магнитная связи), так и коаксиальных цепей (сопротивление связи). Кроме того, переходное затухание зависит от параметров несимметричной цепи "внешний проводник коаксиальной цепи-оболочка кабеля"

сиальной и симметричной цепями имеет ярко выраженный минимум. В области низких частот переходное затухание с ростом частоты

3) расположение минимума характеристики А = ‘Р ( J ) зависит от длины кабеля. С увеличением длины кабеля минимум смещается в область более низких частот. Так, например, для строительных длин кабеля порядка 200 метров минимум расположен около 400кГц, а для усилительного участка около 5 кГц.

- 33 -

В § х-4 дан вывод и обоснование норн на взаимные влияния меж­ ду коаксиальной и симметричной цепями как для строительных длин, так и для усилительного участка. Эти нормы включены в технические условия на комбинированный коаксиальный кабель. Как показали мно­ гочисленные экспериментальные исследования эти нормы выполнимы в реальных конструкциях комбинированных кабелей.

Для контроля параметров взаимных влияний ( Аа и A f . ) между коаксиальной и симметричной цепями необходимо применяй метод сравнения. Наилучшим является применение комплекта ВИЗ, что подволяет контролировать указанные влияния во всем исследуемом диа­ пазоне частот (от 60 до НО кГц). При этом обязательно примене­ ние симметрирующих трансформаторов.

В § 1-5 предложена новая методика контроля взаимных влияний между симметричной и коаксиальной цепями на строительных длинах комбинированного кабеля. При этом вместо измерения А остр мож“ но ограничиться измерением коэффициента емкостной асимметрии сим­ метричной цепи по отношению к оболочке кабеля, что значительно упрощает процесс измерения. Правильность этой методики подтверж­ дается экспериментом.

Учитывая, что величина взаимных влияний между коаксиальной и симметричной цепями определяется значением коэффициента <?/■ , можно рекомендовать простой метод для уменьшения указанных влия­ ний. Это уменьшение может быть достигнуто путем скрещивания сим­ метричной цепи с целью уменьшения коэффициента емкостной асим­ метрии. Контроль величины достаточно прост.

Экспериментальное исследование взаимных влияний между коак­ сиальной и симметричной цепями показало, что величи*ы переходно­ го затухания между различными комбинациями малогабаритных коак­ сиальных пар и периферийных симметричных цепей незначительно от­ личаются друг от друга, и колеблются от некоторого среднего зна­ чения в пределах 0,2 Нп, что объясняется скруткой в разные сто­ роны и с разным шагом повивов стандартизованных и малогабарит­ ных коаксиальных пар, в результате чего расположение взаимовлияющих цепей, при различных комбинациях влияния, усредняется.

Результаты эксперимента полностью подтверждают все выводы, сделанные выше, а хорошие совпадения расчетных и измеренных зна­ чений переходного затухания и защищенности при влиянии между

- 34 -

коаксиальной и симметричной цепью позволяют сделать заключение о правильности расчетных соотношений, вывод которых дан в этой главе.

Небольшое расхождение между расчетными и измеренными значе­ ниями переходного затухания (порядка 0,5 Нп) можно объяснить тем, что в расчетах использовался усредненный коэффициент асимметрии симметричной цепи по отношению к оболочке кабеля и не учитыва­ лась его зависимость от длины линии и частоты, которую можно определить только экспериментальным путем.

Г Л А В А П

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМНЫХ ВЛИЯНИЙ МЕЖДУ СИММЕТРИЧНЫМИ ЦЕПЯМИ, РАЗДЕЛЕННЫМИ ЩЕЛЕВЫМИ ЭКРАНАМИ, ОБРАЗОВАН­

НЫМИ КОАКСИАЛЬНЫМИ ТРУБКАМИ

§ 2 .8 . Постановка задачи

Конструкция комбинированного коаксиального кабеля (рис.1пг-1) содержит 13 симметричных пар, из которых две периферийные диа­ метрально противоположные уплотняются системой К-24-К в спектре частот 12-108 кГц. При исследовании взаимных влияний между эти­ ми цепями, прежде всего, необходимо рассмотреть влияние на ближ­ ний конец (встречный режим передачи). Однако, в данной главе, кроме того, исследована возможность совместной работы двух си­ стем К-24-К по комбинированному коаксиальному кабелю. При этой в работе рассмотрены вопросы взаимных влияний как на ближний, так и дальний конец между периферийными симметричными цепями, расположенными через одну симметричную цепь.

В основу исследования положено уравнение влияния между дву­

цепей в предположении, что внутренняя индуктивность проводов пренебрежительно мала в сравнении с внешней индуктивностью и

ееможно не учитывать. Это условие выполняется для высокочас-

360

35 -

тотных симметричных кабелей, когда имеет место практически пол­ ное вытеснение тока на поверхность проводника. Другим важным допущением при выводе уравнения влияния является предположение, что взаимная связь между цепями в пучке является достаточно сла­ бой и мы можем пренебречь обратным воздействием подверженной влиянию цепи на влияющую цепь.

Креме того, мы полагаем, что волновые сопротивления весьма незначительно колеблются по длине цепей и что рассогласование по концам влияющей и подверженной влиянию цепей отсутствуют.

Наконец, решение системы обобщенных телеграфных уравнений существенно уцрощается в предположении отсутствия активных по­ терь в металле и диэлектрике, что для исследования процессов взаимного влияния на строительной длине допустимо.

Уравнение влияния, получаемое из системы обобщенных телег­ рафных уравнений при упомянутых выще допущениях, описывает влияние на дальний конец путем двойного перехода энергии по за­ кону ближнего конца через третьи цепи, в качестве которых в пер­ вую очередь проявляют себя несимметричные системы.

Кроме того, упомянутое уравнение влияния учитывает дополни­ тельные напряжения на дальнем конце подверженной влиянию цепи в зависимости от нагрузки концов третьих цепей.

Существенной особенностью конструкции комбинированного кабеля является наличие двухповивов коаксиальных пар, расположенных между взаиыовлияющими симметричными цепями. Электрически эти повивы представляют i.щелевые экраны, которые создают дополнитель­ ное затухание на пути перехода влияющих токов.

На основе полученного выражения для овязи на ближнем и даль­ нем концах, с учетом действия Целевых экранов, выполнены расчеты величины переходного затухания, в результате анализа которых да­ ны рекомендации по использованию симметричных цепей комбинирован­ ного кабеля для уплотнения системой К-24-К.

§ 2i»9. Уравнение влияния между симметричными цепями

Уравнение влияния на дальний конец между двумя симметричными цепями, находящимися в системе из " п * цепей, заключенных в

- 36

металлическую ободочку на строительной длине кабеля имеет вид:

ех * е

ОX

360

- 37 -