![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Конструкции и характеристики направляющих систем передачи
- •Конструкции и характеристики воздушных линий связи
- •Конструкции и характеристики кабелей электросвязи
- •Волоконно-оптические линии связи
- •Основные уравнения передачи по двухпроводным направляющим системам (нс)
- •Взаимное влияние в линиях связи
- •Влияние внешних электромагнитных полей на цепи связи
- •Структурированные кабельные системы (скс)
Основные уравнения передачи по двухпроводным направляющим системам (нс)
Уравнения однородной линии
Качество передачи по линейным цепям и их электрические свойства зависят и характеризуются первичными параметрами. По физической природе параметры цепей связи аналогичны цепям колебательных контуров, составленных из элементов R, L, C, и G. Разница в том, что в контурах эти параметры являются сосредоточенными, а в цепях связи – равномерно распределены по всей длине.
Эквивалентная схема однородной цепи
Z0 – сопротивление генератора;
Zl – сопротивление нагрузки;
U0, I0 – напряжение и ток в начале цепи;
Ul, Il – напряжение и ток в конце цепи.
Выделим на расстоянии x от начала цепи бесконечно малый участок dl. Обозначим ток, проходящий по этому элементу через I, а напряжение между проводами через U, тогда падение напряжения на участке dx:
(1)
Утечка тока на этом участке:
(2)
Для решения этих уравнений относительно U и I исключим сначала величину I из этого уравнения, взяв вторую производную:
В это уравнение подставим значение
,
взятое из уравнения (2).
,
- коэффициент распространения.
Подставим в это выражение:
,
решение данного уравнения имеет следующий
вид:
Дифференцируя это уравнение, получим выражение для тока:
Полученное выражение подставим в (1):
,
,
,
.
Для определения А и B воспользуемся значениями тока и напряжения в начале линии (x=0). Тогда уравнения (3) примут следующий вид:
,
.
Отсюда:
,
.
Подставляя значения А и В в уравнение (3):
,
.
Имея в виду, что:
,
.
И подставив их, соответственно получим значения Ux и Ix в любой точке:
(4)
И в конце цепи (когда x=l):
(5)
Тогда решая уравнение (5) относительно U0 и I0 получим:
Уравнения справедливы при любых нагрузках Z0 и Zl на концах цепи.
При согласованных нагрузках:
,
.
Уравнения упрощаются и принимают следующий вид:
Из всех выражений следует, что ток и напряжение в любой точке цепи обусловлены в первую очередь волновыми параметрами γ и Zв.
Свойства неоднородной линии
Схема образования обратного и попутного потока в неоднородной линии.
Для нормальной передачи попутный поток должен составлять 1% от основного потока. Наличие этого попутного потока искажает первоначальный сигнал и создает помехи. Наличие обратного потока приводит к убыванию входного сопротивления.
Волнообразный характер Zв затрудняет согласование кабеля с аппаратурой на концах линии и приводит к искажениям цепи передачи.
Д
альность
связи по такой линии будет обусловлено
собственным затуханием и ее рабочим
затуханием:
,
αl – собственное затухание;
l – длина линии;
αi – затухание в местах неоднородностей;
α – число неоднородностей.
Количественное соотношение между энергией поступающей к приемнику и отраженной зависит от соотношения сопротивления нагрузки и волнового сопротивления Zв и характеризуется коэффициентом отражения:
,
,
.
– коэффициент отражения.
При согласованной нагрузке p=0;
При холостом ходе p=1;
При коротком замыкании p=-1.
Различают внутренние и стыковые неоднородности. Внутренние - в пределах строительной длины, а стыковые обусловлены различием характеристик сопрягаемых строительных длин. Стыковые неоднородности, как правило, больше внутренних.