Первичные параметры передачи коаксиальных кабелей

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.
= αмД = 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.