Расчет параметров передачи цепей кабеля в диапазоне частот СП


Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля


В курсовом проекте необходимо рассчитать переходное затухание на ближнем конце Ао и защищенность на дальнем конце Аз на длине регенерационного участка на тех же пяти частотах, на которых рассчитаны параметры передачи.

Взаимные влияния между коаксиальными парами определяется конструкцией внешнего проводника коаксиальных пар.

Сопротивление связи, в Ом/км

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                                           (9.1)

где    N       -    коэффициент, рассчитываемый как

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                                                       (9.2)

          K       -    коэффициент вихревых токов, для меди, в 1/мм

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                                                         (9.3)

          t        -    толщина внешнего проводника, t=0,1 мм;

s     -   удельная проводимость материала внешнего проводника, для меди

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 См/мм.

Коэффициент вихревых токов на частоте 0,1fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 1/мм;

на частоте 0,25fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 1/мм;

на частоте 0,5fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 1/мм;

на частоте 0,75fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 1/мм;

на частоте fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 1/мм.

Коэффициент N на частоте 0,1fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
;

на частоте 0,25fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
;

на частоте 0,5fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
;

на частоте 0,75fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
;

на частоте fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
.

Сопротивление связи на частоте 0,1fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте 0,25fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте 0,5fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте 0,75fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км.

Сопротивление связи с учетом экрана, в Ом/км

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                                            (9.4)

где    Lz      -    продольная индуктивность спиральных стальных лент, в Гн/км

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                                 (9.5)

          m       -    относительная магнитная проницаемость стальных лент

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
;

          tэ       -    общая толщина экранных стальных лент, мм;

          h        -    шаг наложения спиральных стальных лент (h=10 мм);

          Lвн    -    внутренняя индуктивность стальных лент, в Гн/км

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                            (9.6)

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Гн/км.

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Гн/км.

Сопротивление связи с учетом экрана на частоте 0,1fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте 0,25fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;


на частоте 0,5fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте 0,75fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км.

Индуктивность третьей цепи, составленной из внешних проводников рассматриваемых коаксиальных пар рассчитывается по формуле, в Гн/км

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Гн/км                       (9.7)

Сопротивление третьей цепи, составленное из внешних проводников рассматриваемых коаксиальных пар рассчитывается по формуле, в Ом/км

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                                                          (9.8).

Сопротивление третьей цепи на частоте 0,1fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте 0,25fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте 0,5fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте 0,75fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км;

на частоте fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 Ом/км.

Переходное затухание на ближнем конце рассчитывается по формуле, в дБ

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                                               (9.9)

где    a       -    подставляется в нп/км.

Переходное затухание на ближнем конце на частоте 0,1fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ;

на частоте 0,25fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ;

на частоте 0,5fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ;

на частоте 0,75fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ;

на частоте fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ.

Защищенность на дальнем конце на длине регенерационного участка рассчитывается по формуле, в дБ

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
,                                                         (9.10)

где    lру     -    длина регенерационного участка, lру=2,7 км.

Защищенность на дальнем конце на частоте 0,1fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ;

на частоте 0,25fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ;

на частоте 0,5fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ;

на частоте 0,75fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ;

на частоте fт

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля
 дБ.

Результаты расчетов поместим в табл. 1. Построим графики частотной зависимости параметров влияния.

На рис. 9.1 показана частотная зависимость переходного затухания Ао между коаксиальными парами на ближнем конце и частотная зависимость защищенности Аз на дальнем конце на длине регенерационного участка. Из этого рисунка видно, что переходные затухания на ближнем и дальнем концах с ростом частоты возрастают, что определяется:

закрытым характером электромагнитного поля коаксиальных цепей;

убыванием интенсивности возбуждающего электромагнитного поля на внешней поверхности внешнего проводника вследствие поверхностного эффекта.

Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля


Рис. 9.1 Частотная зависимость переходного затухания на ближнем конце Ао и защищенности на дальнем конце Аз на длине регенерационного участка.



В таблицу 1 сведены все рассчитанные параметры передачи и взаимного влияния цепей коаксиального кабеля.

   0,1 fT

   0,25 fT

   0,5 fT

  0,75 fT

      fT

f     Гц

5,20E+06

1,30E+07

2,60E+07

3,90E+07

5,20E+07

Первичные параметры передачи.

R Ом/км

155,82

246,37

348,42

426,73

492,74

L  Гн/км

2,80E-04

2,79E-04

2,78E-04

2,77E-04

2,77E-04

C  Ф/км

4,92E-08

4,92E-08

4,92E-08

4,92E-08

4,92E-08

G См/км

2,41E-04

6,03E-04

1,21E-03

1,81E-03

2,41E-03

Вторичные параметры передачи.

a  дБ/км

9,05

14,42

20,54

25,28

29,31

b  рад/км

121,33

302,38

603,79

905,05

1206,22

Zв  Ом

75,51

75,27

75,15

75,10

75,06

u   км/с

269286

270132

270562

270753

270867

Параметры взаимного влияния.

k    1/мм

47,89

75,72

107,08

131,14

151,43

|N|

5,69E-05

1,26E-05

1,93E-06

4,32E-07

1,19E-07

Z12 Ом/км

2,93E+00

6,48E-01

9,98E-02

2,23E-02

6,13E-03

Lz Гн/км

7,88E-04

Lвн Гн/км

1,24E-03

L3э Гн/км

2,47E-03

Z12э Ом/км

1,14E+00

2,52E-01

3,88E-02

8,67E-03

2,39E-03

Z3    Ом/км

8,08E+04

2,02E+05

4,04E+05

6,06E+05

8,08E+05

Переходные затухания.

Ao   дБ

145,80

184,01

225,59

256,95

283,15

A3  дБ

147,99

182,15

220,66

250,22

275,13

Таблица 1.

В процессе проектирования КМ часто возникает необходимость априорной оценки возможности установки той или иной аппаратуры ЦСП по известным статистическим параметрам взаимных влияний. В табл. 6.4 [1] приведены требуемые минимальные значения переходных затуханий на дальнем конце РУ и между цепями на частоте 250 кГц.Как видно из сопоставления данных в таблице требуемых значений переходных затуханий с рассчитанными, все цепи рассчитываемого кабеля можно оборудовать аппаратурой ИКМ-480´2, так как требования к защищенности цепей кабеля выполняются.


Содержание раздела