Вся РоссияКомпании
здесь будут опции для поиска

Основы связи по кабелю


Качество передачи сигналов по кабельным линиям связи и их электрические свойства характеризуются первичными параметрами кабеля: активным сопротивлением токопроводящих жил R, индуктивностью L, емкостью С и проводимостью изоляции G на единицу длины. Эти параметры не зависят от напряжения и передаваемого тока, а зависят от конструкции кабеля, используемых материалов и частоты тока. Параметры кабеля аналогичны параметрам колебательных контуров, составленных из сосредоточенных элементов R, L, С и G. Особенностью колебательного контура из кабеля является равномерное распределение параметров по всей его длине (на рис. 3-5 приведена эквивалентная схема цепи). Параметры схемы R и L образуют суммарное волновое (характеристическое) сопротивление Z=R+jωL, а параметры G и С - суммарную проводимость; коэффициент распространения γ = G+jωC. Параметр кабеля R обусловливает тепловые потери в токопроводящих жилах, экране, металлической оболочке и броне, а параметр G - потери в изоляции.

Волновое сопротивление Z и коэффициент распространения γ являются вторичными параметрами линии, широко используемыми для оценки эксплуатационно-технических качеств линии связи.

Рис. 3-6. К расчету однородной кабельной цепи.

Для рассмотрения основного уравнения однородной кабельной линии с первичными параметоами R, L, С и G возьмем контур, изображенный на рис. 3-6. В начале линии размещен генератор - источник электромагнитной энергии с внутренним сопротивлением Z o , а в конце - нагрузка с внутренним сопротивлением Z l . Напряжение и ток в начале линии обозначим через U o и I 0 , а в конце линии через U l и I l . Падение напряжения на участке dx

а утечка тока

Для решения этих уравнений относительно U и I берем вторую производную (3-19)

И подставляем сюда вместо dt/dx его выражение из (3-20):

где

Решение (3-22) относительно U имеет вид

где А и В - постоянные интегрирования.

Дифференцируя это уравнение, получаем:

Подставляя в (3-19) найденное выражение, получим:

Введя обозначение

получим:

В начале линии (х = 0)

откуда

Подставив значения А и В в (3-23) и (3-27), получим:

Произведя соответствующие преобразования и учитывая, что

получим значения напряжения и тока любой точке х:

соответственно в конце (х = l)

Практический интерес представляют параметры в начале линии, которые обеспечивают заданные значения параметров в конце линии:

Эти уравнения справедливы при любых нагрузках на концах линии (Z o и Z l ). При согласованных нагрузках Z o = Z l = Z в и , основные уравнения упрощаются

Практически наиболее часто пользуются уравнениями в виде

где Р = UI - передаваемая мощность.


к содержанию