3. Расчет параметров передачи кабельной цепи в диапазоне рабочих частот.

1. Исходные данные и константы, необходимые для выполнения расчетов

Рабочий диапазон частот для системы передачи К-1020С: (312-4636) кГц.

Радиус внутр. проводника коаксиальной пары кабеля: Ra = 1,3 мм.

Радиус внеш. проводника: Rb = 1,3 мм.

Эквивалентная диэлектрическая проницаемость изоляции: εэ = 1,1.

Эквивалентн. тангенс угла диэлек. потерь изоляции: tg δэ = 0,6*10-4.

Тип изоляции: полиэтиленовая шайбовая.

2. Расчетные формулы для вычисления параметров коаксиальной цепи

• Сопротивление коаксиальной цепи [Ом/км]:

• Индуктивность коаксиальной цепи [Гн/км]:

• Емкость коаксиальной цепи [Ф/км]:

• Проводимость коаксиальной цепи [Cм/км]:

• Коэффициент затухания [Дб/км]:

• Коэффициент фаз [рад/км]:

• Волновое сопротивление [Ом]:

• Скорость распространения [км/с]:

Подставляя исходные данные в расчетные формулы получаем следующие результаты, которые заносим в таблицу.

f, [кГц]	R, [Ом]	L, [мГн/км]	G, [См/км] x10-4	Zв, [Ом]	α, [дб/км]	β, [рад/км]	υ, [км/с] x105
312	22.92	0.2683	0.056	75.179	1.327	7.008	2.797
1000	41.05	0.2636	0.179	74.453	2.401	22.244	2.825
2000	58.05	0.2617	0.359	74.182	3.412	44.326	2.835
3000	71.1	0.2608	0.538	74.061	4.188	66.381	2.84
4000	82.1	0.2603	0.717	73.99	4.844	88.422	2.842

Рис.5. График зависимости коэффициента затухания от частоты.

Рис.6. График зависимости коэффициента фазы от частоты.

Рис.7. Графики зависимостей волнового сопротивления и скорости распространения от частоты.

4. Выбор марки кабеля

В соответствии с условиями задания – состояния грунта трассы, числа каналов, и типа кабеля, делаем выбор на кабель типа КМБ, марки КМБп-4 - кабель связи коаксиальный, магистральный:

Характеристики кабеля следующие:

К оаксиальная пара: Жила - полутвердая медная проволока диаметром 2,58 мм Изоляция - полиэтиленовые шайбы диаметром 9,4 мм, толщиной 2,2 мм, расстояние между шайбами 30,3 мм Внешний проводник - отожженная медная лента толщиной 0,26 мм, шириной 30,6 мм, с гофрированными кромками, с одним продольным швом Экран - две стальные ленты толщиной 0,15 мм Наружный покров - ленты бумаги или пластмассы Звездная четверка: Жила - мягкая медная проволока диаметром 0,9 мм Жила центральной четверки - эмалированная мягкая медная проволока диаметром 0,9 мм Изоляция - полиэтиленовая или кордельно-бумажная Кордель-заполнитель - полиэтилен Поясная изоляция - кабельная бумага Оболочка - свинцовая с присадкой сурьмы Подушка - битум, ПЭТФ лента, шланг ПВД, кабельная бумага, битум, кабельная бумага, битум Броня - стальные или стальные оцинкованные ленты Наружный покров кабеля - битум, стеклопряжа, битум, покрытие, предохраняющее витки кабеля от слипания

Назначение: кабель с коаксиальными парами 2,6/9,4 предназначен для многоканальной связи и телевидения с нормированными электрическими параметрами в диапазоне частот до 140 МГц.

Условия эксплуатации и монтажа: рабочая температура - от -30 до +40 °С температура прокладки - не ниже -10 °С, для прокладки при температуре ниже минус 10 °С кабели должны быть предварительно прогреты; преимущественные области применения - для прокладки в грунтах, агрессивных по отношению к свинцовой оболочке, если кабель не подвергается значительным растягивающим или сдавливающим усилиям в районах, не характеризующихся повышенным электромагнитным влиянием; величина монтажных изгибов - не более двух двойных перегибов кабеля по окружности с диаметром не менее 25-кратного диаметра кабеля по оболочке; допускается эксплуатация кабеля под избыточным давлением воздуха или инертного газа внутри кабеля 49–59 кПа при относительной влажности не более 15 % при температуре 20 °С; в период прокладки и монтажа кабеля влага не должна попадать под оболочку через концы; минимальный срок службы в нормальных условиях эксплуатации - 30 лет.

Электрические характеристики: электрическое сопротивление внутреннего проводника при температуре 20 °С, Ом/км, не более: коаксиальной пары - 3,6; звездной четверки - 28,5; электрическое сопротивление внешнего проводника при температуре 20 °С, Ом/км, не более - 2,5; электрическое сопротивление изоляции между внутренним и внешним проводниками (жилами) при температуре 20 °С, МОм/км, не менее: коаксиальной пары - 10000; звездной четверки - 3000; волновое сопротивлениеи коаксиальной пары - Ом 75±0,6; внутренняя неоднородность (коэффициент отражения в любой точке каждой коаксиальной пары), %, не более - 0,003; переходное затухание между коаксиальными парами (парами звёздных четвёрок) на строительной длине, дБ, не менее: коаксиальной пары типа 2,6/9,4 - 130 на частоте 300 кГц; звездной четверки - 70 на частотах 10–2000 кГц; омическая асимметрия звездных четверок, Ом/600м, не более - 0,6 (для пары); рабочая емкость звездных четверок, нФ/км - 38± 4; затухание отражения коаксиальной пары, дБ, не менее - 25 на частотах 20–100 МГц; рабочее напряжение коаксиальных пар не более - 1000 В переменного тока частотой 50 Гц или 1400 В постоянного тока при электрической прочности коаксиальных пар на смонтированных усилительных участках, равной 3000 В постоянного тока, в течение 2 мин; допускается кратковременные ( не более 1,2 с.) пренапряжения коаксиальных пар до 1400 В переменного тока частотой 50 Гц или 2000 В постоянного тока; рабочее напряжение каждой жилы звездных четвёрок по отношению к земле не более - 430 В постоянного напряжения или 300 В переменного напряжения частотой 50 Гц; допускается кратковременное ( не более 1,2 с.) увеличение напряжения звездных четверок по отношению к земле, в 1,5 раза превышающее максимальное рабочее напряжение; все коаксиальные пары кабелей перед эксплуатацией должны быть испытаны напряжением: для отдельных длин на строительной площадке - 3400; для отдельных длин после прокладки - 3200; для смонтированных усилительных участков длиной до 6,3 км - 3000.