Входное сопротивление в линию (Zвх)

Входное сопротивление в линию- это то сопротивление которое испытывает на себе волна тока или напряжения при распространении вдоль линии при любых нагрузочных сопротивлениях по каналам линии.

Входное сопротивление приобретает колебательный характер.

, где

Рис 7

Кроме частотной зависимости Zв и Zвх зависят от параметров линии.

Волновое сопротивление:

1) ВЛ:

 Со стальными цепями: Zв=8001000 Ом;

 С медными или биметаллическими цепями:  Zв=800600 Ом:

2. Кабельные линии:

 Симметричный кабель:Zв=250180 Ом:

 Коаксиальный кабель: Zв=15050 Ом ( Zв зависит от конструкции и частотной зависимости )

Зависимость Zв от частоты позволяет создать ВЧ системы передачи.

Наряду с Zвх вводят понятие рабочего затухания.

Рабочее затухание

Рабочее затухание учитывает следующие факторы:

 Собственное затухание линии;

 Затухание на стыке: линия-передатчик;

 Затухание на стыке: линия-приемник;

 Взаимодействие затухания волн, отраженных от стыка: передатчик-линия;

 Взаимодействие затухания волн, отраженных от стыка: приемник-линия.

Лекция №4

Тема: Виды и элементы кабельных линий

Кабель - это конструкция, состоящая из скрученных вместе изолированных проводников, заключенных в общую влагонепроницаемую, зашитую оболочку и броневые покровы.

Преимущества КЛ по отношению к ВЛ:

1. Возможна прокладка в любых условиях, т.е. прокладка в земле, под водой, на опорах, в зданиях, в сооружениях и т.д.

2. КЛ в меньшей степени подвержены атмосферным воздействиям, не влияет влажность, гололед.

3. КЛ и их электрические параметры мало зависят от климатических условий (температуры).

4. Срок службы КЛ составляет 4050 лет (для сравнения: у ВЛ - 2025 лет).

5. По КЛ можно передавать широкий спектр частот, и как следствие этого: организовывать большое число каналов.

6. Металлические покровы кабеля снижают электромагнитные влияния, поэтому КЛ можно прокладывать при различных видах тяги.

7. Меньшая стоимость канало- километра.

Кабельные линии - основной вид направляющих систем.

По применению кабели подразделяются на два типа:

• Кабели сильного тока — используется в энергетике, основной показатель этих кабелей: большая передаваемая мощность и высокий КПД.

• Слаботочные кабели — используется для передачи сигналов. Это кабели автоматики и кабели связи. Основная характеристика- малая степень затухания сигналов при распространении.

Типовая конструкция кабеля

Кабель показывают в виде т.н. разделки на конус:

рис.1

1. сердечник кабеля (совокупность изолированных жил). Если конструкция жил и изоляции одинаковы, то сердечник называется однородным, в обратном случае- неоднородным.

2. поясная изоляция

3. кабельная оболочка (металлическая)

4. изолирующий слой - битумный подклеивающий состав

5. бронепокровы - металлические

6. антикоррозийные покрытия.

1. Сердечник кабеля

Основное назначение: передача полезной информации: сигналов автоматики, связи с малым затуханием и искажением формы.

Сердечник состоит из совокупности жил. Материал жил кабеля автоматики и связи – медь; диаметр в зависимости от области использования:

1. Городские: 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 [мм] обычно - 0,5

2. Магистральные: 0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,2; 1,3 [мм] обычно - 0,9; 1,2

Жилы определяют параметры передачи, а именно: сопротивление и индуктивность – кабель работает в широком спектре частот.

, при f=0 

1. При рассмотрении функции сопротивления от частоты R(f) проявляются два эффекта - скин-эффект- поверхностный эффект, заключается в вытеснении тока на поверхность проводника с ростом частоты, т.е. плотность тока на поверхности с ростом частоты растет. Это приводит к уменьшению эффективного сечения и росту сопротивления. Другой эффект: эффект близости (электромагнитный эффект). Т.к. сердечник кабеля состоит из нескольких жил (проводников), которые оказывают электромагнитные влияния друг на друга.

2. Индуктивность жил кабеля определяется магнитным полем, которое возникает в сердечнике. С ростом частоты магнитное поле как бы “стягивается” к проводнику; за счёт этого индуктивность с ростом частоты будет уменьшатся, (поскольку рамка которая охватывает магнитное поле уменьшается).