C - емкость коаксиальной цепи, Ф/км;

tan(δэ) - эквивалентный тангенс угла диэлектрических потерь. Для различных частот его значения приведены в таблице 5:

Таблица 5

Пример численного расчета проводимости изоляции приведем для частоты f1 = 0.812*10^6 Гц:

Результаты расчетов проводимости изоляции на всех исследуемых частотах приведены в таблице 6:

Таблица 6

Построим график зависимости проводимости изоляции коаксиальной цепи от частоты G(f), а также укажем на нем существующие нормы Gi[5]:

По графику можно судить, что расчетные значения проводимости изоляции коаксиальной цепи почти совпадают с нормами.

б) Расчет вторичных параметров передачи

1. Волновое сопротивление коаксиального кабеля определяется по формуле[2]:

Здесь L – индуктивность коаксиальной цепи, Гн/км;

C – емкость коаксиальной цепи, Ф/км.

Пример расчета волнового сопротивления приведем для частоты f1 = 0.812*10^6 Гц:

Результаты расчетов волнового сопротивления на всех исследуемых частотах приведены в таблице 7:

Таблица 7

Построим график зависимости волнового сопротивления коаксиальной цепи от частоты Zв(f), а также укажем на нем существующие нормы Zвi(fi)[5]:

Из графика следует, что расчетные значения волнового сопротивления коаксиальной цепи почти совпадают с нормами.

2. Коэффициент затухания в коаксиальной цепи рассчитывается по формуле[2]:

Здесь αм и αд – составляющие затухания за счет потерь энергии в металле и диэлектрике, дБ/км;

R – сопротивление коаксиальной цепи, Ом/км;

G – проводимость коаксиальной цепи, См/км;

L – индуктивность коаксиальной цепи, Гн/км;

C – емкость коаксиальной цепи, Ф/км.

Пример численного расчета коэффициента затухания приведем для частоты f1 = 0.812*10^6 Гц:

Результаты расчетов коэффициента затухания на всех исследуемых частотах приведены в таблице 8:

Таблица 8

Построим график зависимости коэффициента затухания от частоты αi(fi), а также укажем на нем существующие нормы[5]:

3. Коэффициент фазы находится по формуле [6].

Приведём пример численного расчета для частоты f1=0.812*10^6 Гц

ω- круговая частота, ω=2∙π∙f;

С - емкость коаксиальной цепи, Ф/км;

L - индуктивность коаксиальной цепи, Гн/км.

Результаты расчетов коэффициента фазы на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

График позволяет наглядно убедиться, что расчетные значения совпадают с нормами.

4. Скорость распространения энергии в коаксиальной цепи определяется по формуле [6].

И приведём пример численного расчета для частоты fl =0,812*10^6 Гц

С - емкость коаксиальной цепи, Ф/км;

L - индуктивность коаксиальной цепи, Гн/км.

Результаты расчетов скорости распространения энергии на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

Построим график зависимости скорости распространения энергии в коаксиальной цепи от частоты:

График позволяет наглядно убедиться, что расчетные значения совпадают с нормами.

8. Расчет параметров взаимного влияния

Коаксиальная цепь идеальной конструкции принципиально не имеет внешних поперечных электрического и магнитного полей, направленных радиально и тангенциально. Взаимные влияния между коаксиальными цепями обусловлены наличием продольной составляющей электрического поля Ez на внешней поверхности влияющей коаксиальной пары. Причем влияние между коаксиальными парами происходит через третью, промежуточную цепь, образованную их внешними проводниками.

В качестве первичного параметра влияния рассматривается сопротивление связи Z12, называемое также взаимным сопротивлением и представляющее собой отношение продольной составляющей электрического поля Ez на внешней поверхности внешнего проводника к току I, протекающему в коаксиальной цепи.

Вторичными параметрами влияния являются величины переходного затухания на ближнем конце А0, переходного затухания на дальнем конце Аl и защищенности на дальнем конце А3. Эти величины позволяют оценить по абсолютной величине соотношения между мощностями, напряжениями и токами во влияющей и подверженной влиянию цепях, что удобно измерять и нормировать на практике.

Расчет параметров взаимного влияния производится на следующих частотах:

f2-f4 - заданные частоты для расчета параметров влияния;

f1, f5 -граничные частоты линейного спектра системы передачи К-3600.

а) Расчет первичных параметров влияния

Сопротивление связи определяется по формуле [6].

И приведём пример численного расчета для частоты fl = 5*10^6 Гц:

rb= 4,7 мм - внутренний радиус внешнего провода;

rc= 5 мм - внешний радиус внешнего проводника;

N - параметр, значения для различных частот.

Результаты расчетов сопротивления связи на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

Приведенное выше выражение для сопротивления связи пригодно лишь для расчета замкнутых однослойных внешних проводников коаксиальной цепи.

Реальная коаксиальная цепь имеет чаще всего внешний провод в виде медной трубки и стального экрана из лент, наложенных спирально, поэтому сопротивление связи с учетом экранных лент рассчитывается по следующей формуле[2].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5