4 Расчет параметров передачи кабельных цепей
4.1 Общие положения по расчёту параметров передачи
кабельных цепей
Параметры передачи кабельных цепей рассчитываются с целью оценки электрических свойств используемого в проекте кабеля и для последующего размещения регенерационных пунктов по трассе кабельной линии.
В результате расчёта должны быть построены графики частотной зависимости параметров, поэтому расчёт необходимо провести не менее, чем на пяти фиксированных частотах рабочего диапазона, включая минимальную и максимальную.
При выборе средней расчётной частоты следует иметь в виду, что наиболее резкому изменению подвержены параметры в области нижней части рабочего диапазона.
При расчёте параметров для систем ИКМ за минимальную частоту целесообразно принимать f=10 кГц, за максимальную - полутактовую частоту, соответствующую половинному значению скорости передачи, бит/с (табл. 4.1).
Таблица 4.1 - Системы передачи по ЭКС
Система передачи по линии связи |
Скорость передачи, кбит/с |
Затухание ЭКУ, дБ |
Расстояние между ОУП, км |
Кабель |
ИКМ-120 |
8500 |
45…65 |
240 |
симметричный |
ИКМ-120х2 |
12000 |
45…65 |
240 |
симметричный |
ИКМ-480С |
34000 |
45…85 |
200 |
симметричный |
ИКМ-480 |
34000 |
45…65 |
200 |
малогабаритный коаксиальный |
ИКМ-480х2 |
52000 |
45…65 |
200 |
малогабаритный коаксиальный |
4.2 Расчет первичных параметров передачи симметричных кабелей
К первичным параметрам передачи относятся: активное сопротивление, индуктивность кабеля, емкость кабеля, проводимость изоляции.
Первичные параметры передачи не зависят от величины тока или напряжения, а определяются только конструкцией кабеля, используемыми материалами и частотой тока. Данные параметры полностью определяют электрические свойства кабелей связи и качество передачи.
4.2.1 Расчет сопротивления цепи
Для высокочастотных симметричных кабелей связи активное сопротивление (Ом/км), рассчитывается по формуле
(4.1)
где d - диаметр жилы, мм;
а - расстояние между жилами, мм;
χ = 1,02—1,07 коэффициент укрутки;
R0 - сопротивление жилы постоянному току, Ом/км;
р - поправочный коэффициент, учитывающий тип скрутки (для звездной скрутки p=5, для парной скрутки p=1,0 и для двойной парной скрутки p=2);
F(kr), H(kr), G(kr) - табулированные значения функций Бесселя (табл. 4.2);
kr - аргумент, в котором k - коэффициент вихревых токов, а r—радиус жилы.
Таблица 4.2 – Коэффициенты F, Q, H и G для различных значений kr
Kr |
F |
G |
H |
Q |
0 |
0 |
|
0,0417 |
1 |
0,5 |
0,000326 |
0,000975 |
0,042 |
0,9998 |
1,0 |
0,00519 |
0,01519 |
0,053 |
0,997 |
1,5 |
0,0258 |
0,0691 |
0,092 |
0,987 |
2,0 |
0,0782 |
0,1724 |
0,169 |
0,961 |
2,5 |
0,1756 |
0,295 |
0,263 |
0,913 |
3,0 |
0,318 |
0,405 |
0,348 |
0,845 |
3,5 |
0,492 |
0,499 |
0,416 |
0,766 |
4,0 |
0,678 |
0,584 |
0,466 |
0,686 |
4,5 |
0,862 |
0,669 |
0,503 |
0,616 |
5,0 |
1,042 |
0,755 |
0,530 |
0,556 |
7,0 |
1,743 |
1,109 |
0,596 |
0,400 |
10,0 |
2,799 |
1,641 |
0,643 |
0,282 |
>10,0 |
|
|
|
|
0
Формула (4.1) для расчета активного сопротивления цепи высокочастотного кабеля состоит из четырех слагаемых: первое слагаемое учитывает сопротивление постоянному току, второе - сопротивление за счет поверхностного эффекта, третье - сопротивление за счет эффекта близости и четвертое Rм - сопротивление, обусловленное потерями в окружающих металлических массах (соседних цепях, экранах, оболочке и т. д.).