книги из ГПНТБ / Гроднев, И. И. Линейные сооружения связи учебник

Индуктивность промежуточной цепи имеет наибольшее значе­ ние при наличии стальных экранов, в этом случае переходное за­ тухание на 17—35 дБ больше, чем в кабелях с изоляционными лентами. При непосредственном соприкосновении внешних мед­ ных проводов переходное затухание меньше, чем при наличии изо­ ляции, на 9-М 7 дБ.

Окончательно расчетные формулы переходного затухания для наиболее распространенного случая экранированных коаксиаль­ ных пар запишутся в виде

Значения переходного затухания A0 и Ai между двумя коак­ сиальными ларами на длине усилительного участка приведены на рис. 4.36. Тут же дана нормативная кривая в соответствии с ре-

Рис. 4.36. Частотная за:виоимость переходных затуханий меж­ ду коаксиальными цепями

комендациями МККТТ. По существующим нормам МККТТ защи­ щенность Аз на длине усилительного участка в используемом спектре частот должна быть не меньше 110 дБ. Соответственно норма переходного затухания

А0= Аі = 110 4- а I, дБ.

—242 —

В коаксиальных кабелях, в отличие от симметричных, А0> А 3. С ростом частоты переходное затухание увеличивается, так как возрастает самоэкранирующий эффект внешнего проводника ко­ аксиального кабеля. Из графика также следует, что коаксиаль­ ный кабель удовлетворяет требованиям к переходному затуханию лишь при частоте ЗО-ЭбО кГц и выше. Результаты измерений пе­ реходного затухания между цепями малогабаритных коаксиаль­ ных кабелей типа 1,2/4,4 мм, предназначенных для системы высо­ кочастотного уплотнения К-300, приведены в табл. 4.2. Из при­ веденных данных следует, что наивысший эффект дают две мно­ гослойные биметаллические ленты конструкции медь—стал ь - медь толщиной 0,02—0,1—0,02 мм соответственно. Хуже сочета­ ние биметаллической ленты и стальной ленты «Армко». И, нако­ нец, наименьший результат получается в кабеле с двумя сталь­ ными лентами. Во всех случаях ленты следует накладывать в раз­ ные стороны под углом 45°.

По техническим условиям на строительную длину малогабарит­ ного кабеля типа 1,2/4,4 с любым экраном переходное затухание на частоте 60 кГц должно быть не менее 104 дБ.

Из рис. 4.37, где приведена зависимость значений Ао, Аі и А3 от длины линии, видно, что с увеличением последней защищен­ ность коаксиальных цепей от помех снижается (А3 уменьшается).

Т а б л и ц а 4.2

ПЕРЕХОДНОЕ ЗАТУХАНИЕ МЕЖДУ ЦЕПЯМИ МАЛОГАБАРИТНЫХ КОАКСИАЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ

Переходное затухание, дБ, кабеля с экраном из

к

Переходное затухание на ближнем конце кабеля, несколько умень­ шаясь вначале, практически при увеличении длины остается по­ стоянным. Переходное затухание на дальнем конце при опреде­ ленной протяженности линии имеет минимум (l'), а затем с уве­ личением длины существенно возрастает, что обусловлено уве­ личением собственного затухания кабеля аі.

Пример 4.2. Рассчитать переходное затухание между коаксиальными цепями 2,6/9,4 на частоте 60 мГц при длине линии 3 км. Толщина внешнего проводника <=0,3 мм. Экран из двух стальных лент толщиной по 0,15 мм, наложенных с шагом Л=!10 мм. Общая толщина стального экрана — 0,3 мм.

Внутренний радиус медной трубки /•(,=4,7 мм. Внутренний радиус стального экрана /'с= 4 ,7+ 0,3= 5 мм.

— 243 —

Волновое сопротивление Z„ = 75 Ом.

Переходное затухание на ближнем конце [ур-ние (4.54)]

Переходное затухание на дальнем конце [ур-ние (4.54)]

Ai = 90,7 -f- 0,626-3 = 92,58 дБ.

4.11.ВЗАИМНОЕ ВЛИЯНИЕ МЕЖДУ СИММЕТРИЧНЫМИ

ИКОАКСИАЛЬНЫМИ ЦЕПЯМИ В КОМБИНИРОВАННЫХ

КАБЕЛЯХ

Современные комбинированные коаксиальные кабели состоят из коаксиальных и симметричных пар и четверок с различными параметрами и назначением. Наиболее перспективным является комбинированный кабель, содержащий коаксиальные пары 2,6/9,4 мм, предназначенные для связи на большие расстояния, малогабаритные коаксиальные лары 1,2/4,6 мм для распределения каналов по промежуточным пунктам и симметричные пары или четверки для служебной связи, автоматики, телеуправления и те­ лемеханики.

Две периферийные диаметрально противоположные симмет­ ричные цепи кабеля используются также для уплотнения систе­

— 244 —

т — то же, индуктивной связи;

ZB K 3 — волновое сопротивление несимметричной цепи «коакси­ альная пара—оболочка»;

ZBC—то же, 'симметричной цепи.

Значения параметров ук, ус и ZBC можно найти в специальной^ литературе, а параметры уКз и ZB K 3 могут быть рассчитаны или определены экспериментально.

В приведенных формулах не учтена скрутка симметричной це­ пи. Скрутка дает дополнительно примерно 17-f-25 дБ.

На рис. 4.39 приведен типовой график частотной зависимости переходного затухания между симметричной и коаксиальной це-

Рис. 4.39. Переходное затухание между цепями: симметрич­ ной и коаксиальной (Лск); симметричными (Лс); коакси­ альными (Лк)

пями (Лек). Тут же для сравнения показаны графики переход­ ного затухания между симметричными цепями (Лс) и между коак­ сиальными цепями (Ак).

Анализируя полученный результат, можно отметить: в форму­ ле расчета переходного затухания и защищенности между коак­ сиальной и симметричной цепями учитываются характерные пара­

зи). Кроме того, переходное затухание зависит от параметров асимметричной цепи «коаксиальная пара — оболочка кабеля»

(Укз И ZK3).

Взаимное влияние между комбинированными (симметричными и коаксиальными) цепями имеет сложный характер. В сравни­ тельно низком спектре частот (до 300-^-500 кГц) переходное за­ тухание с ростом частоты снижается по закону влияния в сим­ метричных цепях. В области более высоких частот вступает в действие закон влияния коаксиальных цепей и переходное зату­ хание растет.

— 246 ^

СКРЕЩИВАНИЕ ЦЕПЕЙ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ

4.12. ПЕРЕХОДНОЕ ЗАТУХАНИЕ МЕЖДУ НЕСКРЕЩЕННЫМИ ЦЕПЯМИ

Скрещивание цепей является основной мерой уменьшения взаимных и внешних влияний в цепях воздушных линий связи. Переходное затухание между нескрещенными цепями воздушных линий любого профиля не соответствует нормам.

Для электрически длинных линий (2а/>26 дБ) переходное за­

Первый член выражения для всех встречающихся на практи­ ке профилей и диаметров проводов составляет 26 дБ и изменяет­ ся незначительно. Поэтому при практических расчетах величину первого слагаемого принимают равной 26 дБ для всех профилей линий связи.

Вычисленные значения А 0 между нескрещенными цепями в за­ висимости от величины N = (alza2^ I (аисі2з) приведены в табл. 4.3.

— 247 —

Л

248

Есл'И 'Подсчитывается переходное затухание между цепью из цвет­ ного металла (ЦМ) и стальной, то к величинам, полученным из табл. 4.3, необходимо добавить 4.3 дБ.

При подсчете переходного затухания между двумя стальными цепями следует прибавить 5,2 дБ. Увеличение переходного зату­ хания стальных цепей по сравнению с медными объясняется зна­ чительно большей величиной ZB стальных цепей, в связи с чем меньше магнитное влияние. •

В табл. 4.4 приведены рассчитанные значения переходного за­ тухания на ближнем конце для электрически длинных цепей ЦМ, подвешенных на воздушной линии траверсного профиля.

4.13. ПРИНЦИПЫ СКРЕЩИВАНИЯ ЦЕПЕЙ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ

Для уменьшения величины взаимных влияний на воздушных линиях связи применяют скрещивание цепей, т. е. меняют место расположения проводов цепи через определенные промежутки по всей длине линии. Эффект скрещивания наглядно представлен на рис. 4.40. Здесь провод — влияющий, а цепь подвержена влия

нию. В случае, изображенном на рис. 4.40а, в цепи создается уравнительный ток помех / рез = І 6а — :так как в проводе а, на­ ходящемся ближе к влияющему проводу, будет индуцироваться большая помеха, чем в проводе б {Ң > /f ). При скрещивании це­

пи (рис. 4.40) .провода а и б меняют положение относительно влияющего провода и уравнительный ток оудет приближаться к

нулю: / рез= ( / б +!$) — (! б Практически равенства нулю не будет, так как из-за затуха­

неизменными по величине, меняют свой знак на противополож­ ный (с плюса на минус или с минуса на плюс). Соответственно меняется знак у результирующих коэффициентов электромагнит­

ной связи Na и Fі2.

249 —

знаки, поэтому они компенсируются: /рез= / і —/2 + / 3 —h. Результи-

Рис. 4.42. Результирующий ток помех между цепями: а) без скрещивания; б) при скрещивании

■рующий ток помех /рез на скрещенной линии существенно мень­ ше, чем на нескрещенной. Однако токи помех при скрещивании полностью не компенсируются в силу наличия затухания и фазо­ вого сдвига в линии, а также конструктивных неоднородностей цепей.

250 —

Ьсли две цепи (влияющая и подверженная влиянию) скрещены в одной точке, то защитное действие совпадающих скрещива­ ний взаимно уничтожаются и влияние между цепями будет таким же, как и без скрещивания. Это происходит потому, что при скре­ щивании в одной точке знаки емкостной и индуктивной связей не изменяются [ур-ния (4.42) и (4.55)]. Поэтому необходимо, чтобы все цепи, располагаемые на воздушной линии, имели различные схемы скрещивания.

При составлении схем скрещивания линию разбивают на чет­ ное число участков, так как только в этом случае происходит взаимная компенсация токов помех с соседних участков. При не­ четном числе участков появляются помехи.

Некомпенсированный участок линии называется неуравнове­ шенной длиной. Так, если линия разбита на пять равных участ­ ков, то первые четыре будут по два взаимно скомпенсированы, а пятый участок является источником помех между цепями, т. е. неуравновешенной длиной. Совокупность скрещивания цепей, обес­ печивающая отсутствие неуравновешенной длины, называется за­ конченным циклом скрещивания.

Участок линии, на протяжении которого укладывается закон­ ченный цикл скрещивания для всех цепей, подвешиваемых на дан­ ной линии, называется секцией скрещивания. Элементарные от­ резки равной длины, на которые разбивается секция, называются

элементами скрещивания.

Схемой скрещивания называется закономерность распределе­ ния отдельных скрещиваний на каждой цепи вдоль линии.

Схема скрещивания составляется следующим образом. Учас­ ток линии, равный секции скрещивания, разбивается на 2" эле­ ментов скрещивания. Чем больше целое положительное число п, тем больше количество различных схем скрещивания может быть

служат индексы скрещивания. Практически находят применение следующие основные индексы скрещивания: 1, 2, 4, 8, 16, 32 и 64. На рис. 4.43 изображена 16-элементная секция, двухпроводная линия обозначена одной сплошной чертой, а места скрещивания на этой цепи отмечены крестами. Первая цепь скрещена равномерно через один элемент. Такой порядок распределения скрещиваний условно обозначается индексом 1. На второй цепи скрещивания произведены равномерно через 2 элемента, что соответствует ин­ дексу 2. Третья и четвертая цепи скрещены соответственно по ин­ дексам 4 и 8. Таким образом, первые четыре цепи скрещены по основным индексам. Основной индекс соответствует числу элемен­ тов, через которое производится равномерное скрещивание цепи.

— 251 —