Расчет параметров передачи цепей кабеля в диапазоне частот СП. Расчет первичных R, L, C, G и вторичных Zв, ф параметров передачи выполняется для пяти значений частот.
Для ЦСП скорость передачи в Кбитсек равняется тактовой частоте fт системы передачи в Кгц. Для выбранной нами ЦСП ИКМ-4802 скорость передачи равняется 52000 Кбитсек, следовательно тактовая частота системы передачи равна fт52 МГц. Таким образом, параметры передачи необходимо рассчитать на частотах 0,1 fт5,2 МГц 0,25 fт13 МГц 0,5 fт26 МГц 0,75 fт39 МГц fт52 МГц. Расчет первичных параметров передачи коаксиальных пар из меди производится по следующим формулам активное сопротивление, в Омкм , 7.1 где D6,07 мм - внутренний диаметр внешнего проводника малогабаритной КП d1,53 мм - диаметр внутреннего проводника.
На частоте 0,1fт Омкм. На частоте 0,25 fт Омкм. На частоте 0,5 fт Омкм. На частоте 0,75 fт Омкм. На частоте fт Омкм индуктивность, в Гнкм 7.2 На частоте 0,1fт Гнкм. На частоте 0,25 fт Гнкм. На частоте 0,5 fт Гнкм. На частоте 0,75 fт Гнкм. На частоте fт Гнкм рабочая емкость, в Фкм , 7.3 где, для баллонно-полиэтиленовой изоляции 1,22. Фкм проводимость изоляции, в Смкм , 7.4 где, значение tg возьмем из табл. 5.3 1 при частоте 10 МГц. На частоте 0,1 fт Смкм. На частоте 0,25 fт Смкм. На частоте 0,5 fт Смкм. На частоте 0,75 fт Смкм. На частоте fт Смкм. Вторичные параметры передачи следует рассчитать по формулам приведенным в табл. 4.6 1 для высоких частот.
Коэффициент затухания, в дБкм , 7.5 На частоте 0,1 fт дБкм. На частоте 0,25 fт дБкм. На частоте 0,5 fт дБкм. На частоте 0,75 fт дБкм. На частоте fт дБкм. Коэффициент фазы, в радкм , 7.6 На частоте 0,1 fт радкм.
На частоте 0,25 fт радкм.
На частоте 0,5 fт радкм. На частоте 0,75 fт радкм.
На частоте fт радкм.
Волновое сопротивление, в Ом. 7.7 На частоте 0,1 fт Ом. На частоте 0,25 fт Ом. На частоте 0,5 fт Ом. На частоте 0,75 fт Ом. На частоте fт Ом. Фазовая скорость, в кмс определяется по формуле 4.42 1. 7.8 На частоте 0,1 fт кмс. На частоте 0,25 fт кмс. На частоте 0,5 fт кмс. На частоте 0,75 fт кмс. На частоте fт кмс. Результаты расчетов параметров передачи поместим в таблицу 1.По результатам расчетов построим графики частотной зависимости параметров передачи коаксиальных пар из меди. На рис. 7.1 показана частотная зависимость активного сопротивления коаксиальной цепи. Из рисунка видно, что с ростом частоты активное сопротивление закономерно возрастает за счет поверхностного эффекта и эффекта близости.
Причем наибольшее удельное значение имеет сопротивление внутреннего проводника. Рис. 7.1. Частотная зависимость активного сопротивления коаксиальной цепи. Индуктивность коаксиальной цепи с увеличением частоты уменьшается.
Это обусловлено уменьшением внутренней индуктивности за счет поверхностного эффекта.
Зависимость индуктивности от частоты показана на рис. 7.2. Рис. 7.2. Частотная зависимость индуктивности коаксиальной цепи. Емкость коаксиальной цепи от частоты не зависит.
Проводимость изоляции с ростом частоты линейно возрастает. Величина ее зависит в первую очередь от качества диэлектрика, используемого в кабеле и характеризуется величиной угла диэлектрических потерь tg. Частотная зависимость проводимости изоляции показана на рис. 7.3. Рис. 7.3. Частотная зависимость проводимости изоляции коаксиальной цепи. На рис. 7.4 показана частотная зависимость коэффициента затухания. С ростом частоты коэффициент затухания возрастает.
Рис. 7.4. Частотная зависимость коэффициента затухания, дБкм. Коэффициент фазы с ростом частоты возрастает почти по прямолинейному закону. Рис. 7.5. Частотная зависимость коэффициента фазы, радкм. Частотная зависимость волнового сопротивления коаксиальной цепи иллюстрируется графиком на рис. 7.6. Модуль волнового сопротивления с увеличением частоты уменьшается. Рис. 7.6. Частотная зависимость волнового сопротивления Zв. Скорость распространения электромагнитной энергии по кабельным линиям с ростом частоты существенно возрастает.
Скорость распространения электромагнитной энергии по линии при постоянном токе составляет примерно 10000 кмс, а при токах высоких частот имеет величину порядка 250000 кмс, приближаясь к скорости света. Рис. 7.7. Частотная зависимость скорости распространения электромагнитной энергии . 8.