Активное сопротивление коаксиальной пары R складывается из активного сопротивления внутреннего Rd и RD внешнего RD 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 LH и внутренних индуктивностей обоих проводников Ld и LD
L = LH+ Ld + LD
В области высоких частот (практически с 1МГц) можно использовать упрощенную формулу
L = LH = 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.
= αм+αД = R/2ZB+ 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 εэ;
- тангенса угла диэлектрических потерь tgδ;
- рабочей емкости коаксиальной пары С;
- частоты тока 𝑓
Кроме того, коэффициент затухания зависит от температуры:
α =α20[1 + аа(t-20)],
Волновое сопротивление коаксиальной пары ZB 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 ZB = 74,05 + 0,95/ ;
- для коаксиальной пары 1,2/4,6 мм ZB = 73,1 + 1,9; ;
- для коаксиальной пары 2,1/9,7 мм ZB = 73 + 2,0. ;
В технических условиях на коаксиальные пары нормируются:
- среднее значение волнового сопротивления ZB;
- максимальные отклонения от среднего значения ±ZB;
- разность концевых значений волнового сопротивления ZA - ZB
- 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.