Первичные параметры передачи коаксиальных кабелей

Активное сопротивление коаксиальной пары R складывается из активного сопротивления внутреннего R_d и R_D внешнего R_D проводников. Как указывалось в рис 3,11, при передаче по коаксиальной паре высоких частот вследствие эффекта близости ток во внутреннем проводнике смещается к поверхности ,а во внешнем проводнике к внутренней, плотность же

тока в остальной части проводников становится незначительной.

Индуктивность коаксиальной пары, определяется суммой наружной межпроводниковой индуктивности L_H и внутренних индуктивностей обоих проводников L_d и L_D

L = L_H+ L_d + L_D

В области высоких частот (практически с 1МГц) можно использовать упрощенную формулу

L = L_H = 2

Емкость коаксиальной пары определяется по формуле

 

т.о. емкость зависит только от размеров проводников, от отношения внутреннего и внешнего диаметра проводников, и типа изоляции

 

Проводимость изоляции коаксиальной пары определяется по формуле:

 

Вторичные параметры передачи коаксиальных кабелей,Коэффициент затухания характеризует потери энергии в металле и диэлектрике, т.е.
= α_м+α_Д = R/2Z_B+ _в/2.

D общем виде коэффициент затухания α, дБ/км, с достаточной для |практики точностью, определяется по упрощенной формуле:

α = A√f + Bf , где f частота, МГц.

 

Значения А и В для сушествующих стандартных пар

 

Коаксиальная пара	А	В
2,6/9,4	2,43	0,008
1,2/4,6	5,26	0,017
2,1/9,7	2,89	0,033

Коэффициент затухания зависит от:

- размеров внутреннего d и внешнего D проводников коаксиальной пары;

- материала проводников;

- диэлектрической проницаемости изоляции ε_э;

- тангенса угла диэлектрических потерь tgδ;

- рабочей емкости коаксиальной пары С;

- частоты тока 𝑓

Кроме того, коэффициент затухания зависит от температуры:

α =α₂₀[1 + а_а(t-20)],

 

Волновое сопротивление коаксиальной пары Z_B определяется по формуле. Как видно из этой формулы, оно зависит от отношения диаметров проводов коаксиальной пары (dи D)и эквивалентной величины диэлектрической проницаемости изоляции .

 

Средние значения волнового сопротивления можно с достаточной для практических целей точностью определять по следующей эмпирической формуле:

+

 

Для существующих типов коаксиальных пар формула примет вид:

 

- для коаксиальной пары 2,6/9,4 мм Z_B = 74,05 + 0,95/ ;

- для коаксиальной пары 1,2/4,6 мм Z_B = 73,1 + 1,9; ;

- для коаксиальной пары 2,1/9,7 мм Z_B = 73 + 2,0. ;

 

В технических условиях на коаксиальные пары нормируются:

- среднее значение волнового сопротивления Z_B;

- максимальные отклонения от среднего значения ±Z_B;

- разность концевых значений волнового сопротивления Z_A - Z_B

- внутренние неоднородности, или коэффициент отражения в любой точке коаксиальной пары.

Конструкции коаксиальных пар выбираются такими, чтобы среднее значение волнового сопротивления было равно 75 Ом при частоте 1 или 2,5 МГц, как это рекомендован МККТТ.

 

Волновое сопротивление коаксиальных пар измеряется не мостовыми методами, импульсным с помощью импульсного прибора типа УИП-КС, нагрузочные контуры которого воспроизводят частотную характеристику волнового сопротивления.