ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (УРГУПС)
Кафедра «Связь»
Мухамедзянов М.С.
Хрипунова И.В.
Русакова Е.С.
Влияния в Клс и влс
Екатеринбург
2009
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (УРГУПС)
Кафедра «Связь»
Мухамедзянов М.С.
Хрипунова И.В.
Художитков П.И.
Русакова Е.С.
Влияния в Клс и влс
Методическое пособие к выполнению курсовых и дипломных проектов для студентов специальности 2107.00 – «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»
Екатеринбург
2009
Пособие является методическим материалом для выполнения лабораторных работ по курсам ЛАТС и ВОЭЛС. Материалы могут быть использованы при курсовом и дипломном проектировании инженерно-техническими работниками и слушателями курса повышения квалификации.
В методическом пособии представлены методы измерения взаимных влияний в электрических цепях и способы их уменьшения, последовательность выполняемых действий при измерении, описание схем и формул.
Материал подготовлен на основании научно-технической литературы, справочных материалов и интернета.
Пособие предназначено для студентов специальностей “Автоматика, телемеханика и связь на ж.д. транспорте” и “Информационные системы и технологии”.
Автор: М.С.Мухамедзянов – доцент кафедры «Связь» УрГУПС,
канд. техн. наук
Рецензент: А.А. Новиков– профессор кафедры «АиТ» УрГУПС,
канд. техн. наук
© Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС),
2009
Цель работы:
1.1 Исследовать зависимость влияния между цепями:
а) от частоты
б) от соотношения величин нагрузки и волнового сопротивления.
1.2 Ознакомиться со способами уменьшения влияния.
2. Теоретическая часть.
2.1. Общие положения.
При распространении электромагнитной энергии вдоль цепей часть ее переходит с одной цепи на другие. В телефонных цепях, например, из-за этого наблюдается взаимное прослушивание разговоров, появление шумов. Переходные разговоры понижают разборчивость речи, а шум оказывает мешающее действие. Влияния между цепями обусловлено действием электрического поля(электрические влияния) и действием магнитного поля(магнитным влиянием). Количественно электрическое и магнитное влияния определяются величинами электрической (К) и магнитной (М) связей, которые определяются как:
сим/км (2.1)
Ом/км (2.2)
где g – активная составляющая электрической связи(гальваническая связь).
k – коэффициент емкостной связи(взаимная емкость между цепями).
r – активная составляющая магнитной связи, определяется аcимметрией потерь на вихревые токи.
m – коэффициент взаимоиндуктивной связи, определяется аcимметрией взимоиндуктивности проводов.
ω – круговая частота передаваемого сигнала.
На рис 2.1 и 2.2 приведены схемы, поясняющее наличие электрических и магнитных связей в четверке кабеля.
Для двух проводных кабельных цепей:
сим/км, (2.3)
Ф/км, (2.4)
Ом/км (2.5)
Гн/км (2.6)
где
и
-
частичные проводимости и емкости между
жилами кабеля, и где
и
- эквивалентные потери на вихревые токи
и коэффициенты взаимоиндуктивной связи.
Для воздушных линий активными составляющими электрической и магнитной связи (g) и (r) можно пренебречь из-за их малости и выражения (2.1) и (2.2) примут вид:
сим/км (2.7)
Ом/км (2.8)
Степень взаимных влияний между цепями принято оценивать переходным затуханием, т.е. затуханием которое испытывает сигнал помехи при переходе с одной цепи на другую.
Различают переходное затухание на ближнем и дальнем концах линии.
Если влияющая
линия имеет волновое сопротивление
,
к началу этой цепи подключен генератор,
а на конце линия нагружена на
,
а вторая линия нагружена в начале и
конце на свое волновое сопротивление
,
то для таких линий:
(2.9)
(2.10)
где
- активная составляющая мощности в
начале первой (влияющей) линии;
- мощность в начале
второй (подверженной влиянию) линии;
-
мощность в конце второй линии;
Значение переходных затуханий может быть выражено через уровни по напряжение:
(2.11)
(2.12)
Кроме непосредственных влияний между цепями существуют и косвенные. Примером могут служить влияния и за счет отражения. Если влияющая цепь нагружена несогласованно, т.е. ZН ≠ ZВ1 то от конца линии отражается часть энергии и распространяется от конца к началу. Эта отраженная волна служит источником дополнительной помехи на соседние цепи. Кроме того наличие любой ассиметрии, такой как различные сопротивления проводов, различные емкости между проводами, различные емкости между проводами и землей, неодинаковые расстояния между опорами и разные стрелы провеса между проводами, приводит к возникновению дополнительных влияний, обусловленных разностью индуктированных токов в проводах.
Влияние происходит так же через третьи цепи. Т.е. линия 1 оказывает влияние на линию 2, и эта линия становится источником помех линии 3, находящейся рядом.