26.Коаксиальды тiзбектердегi электр үрдістері, негiзгi параметрлердi есептеу. (Электрические процессы в коаксиальных цепях , расчет основных параметров)

Коаксиалды тізбектің Жиілікті кең ауқымды өткізу қабілеті ішкі және сыртқы өткізгіштердің коаксиалды орналасуымен қамтамасыз етіледі. Коаксиалды жұп арқылы электромагниттік энергияны таралу ерекшеліктері жиілікті кең ауқымды беруге және төмен жиілікпен салыстырғанда жоғары жиілікті байланыс береді.

Магнит өрісінің күш сызықтары коаксиалды жұптің ішіндеконцентрлік шеңбер түрінде орналасады, ал коаксиалды жұбы жоқ жерде магнит өрісі болмайды. Коаксиалды жұп ішіндегі электр өрісі А және В өткізгіштер арасында радиалды бағытта жабылады , ал одан тыс жерде нөлге тең болады. 4.2. суретте коаксиалды және симметриялы тізбектің электромагниттік өрістері бейнеленген. Коаксиалды жұптың электромагниттік өрісі толығымен оның ішінде жабылады, ал симметриялы жұптың электр өрісінің күш сызықтары одан айтарлықтай қашықтықта болып табылады.

Рис. 4.2. Симметриялық ( а) және коаксиалды кабельдер үшін электромагниттік өріс құрылымы.

Сыртқы электромагниттік өріс болмауы коаксиалды кабельдер негізгі артықшылықтары тудырады. Олар:

жиілік диапазонының кеңдігі, арналар санының көптігі. Коаксиалды кабель ( төмен басылу және жоғары бөгетке ) негізгі артықшылықтары , атап айтқанда, берілетін жиілігі спектрін жоғары жиілікті бөлігінде оқылуы.

Коаксиальды кабелдердің негiзгi параметрлердi есептеу.

, (4.12)

внутренняя индуктивность, Гн/км,

,

где R₀-өткізгіштің1 км тұрақты тоқ бойынша кедергісі, Ом/км.

Мыстан жасалған коаксиальды кабель үшін

Алюминийден жасалған коаксиальды кабель үшін

Егер ішкі өткізгіші мыстан, ал сыртқысы алюминийден жасалған кезде:

Сыйымдылық , Ф/м. Изоляцияның өткізу қабілеті , См/м.

Егер .

Онда .

Заменяя в выражении емкости , получим для 1 км кабеля (где , Ф/м)

. (4.31)

Сонымен

,См/км , (4.32)

Негізгі параметрлердің жиілікке:

27. Симметриялы тiзбектердегi электр процестер, негiзгi параметрлердi есептеу.( Электрические процессы в симметричных цепях, расчет основных параметров).

1 суретте (а)- Симметриялы тiзбектердегi электрлі магнитті өрісі көрсетілген. Сыртқы өрісі жоқ коаксиалды кәбiлге қарағанда, симметриялық тізбекте айтарлықтай қашықтықта қолданылатын өрісі ашық.

Рис. 1. Симметриялы(a), коаксиалды(б) кабельдегімагнит өрісінің кернеулігінің таралуы.

Айнымалы өрісінің әсерінен өткізгіштердің қимасы бойынша электромагниттік энергияның қайта бөлу болады , бұл жағдайда мынадай әсерлері бар : беттік эффект әсері , іргелес өткізгіштердің жақындығы әсері ; қоршаған металл масса ( көрші өткізгіштер , экран , бронды ) тізбегі параметрлеріне әсері .

Симметриялы кабель тізбектерінде бір мезгілде барлық үш факторлар жұмыс істейді .

Әуе желілерінде сымдар салыстырмалы түрде бір-бірінен алшақ орналасқан және сыртқы металл қабығы болмайды сол кезде тек беттік эффектті ескеру керек. Жабық жүйе болып табылатын коаксиалды кабель, қоршаған металл бұқараның əрекеттеі назарға алынбайды .

Осы құбылыстардың нәтижесінде электромагниттік өріс қайта бөлу болады және тізбектерінің параметрлері өзгертіледі. Актиивті кедергі R және сыйымдылығы С артады , индуктивтілік L азаяды. Ең елеулі тізбектің кедергісі артады :

, (5.1)

где R_o– тұрақты тоқ кедергісі; R_п.э – беттік эффект әсерінің кедергісі; R_э.б- жақындық әсерінің кедергісі; R_м -қоршаған металл массаларының шығындар әсерінен туындаған кедергі.

Беттік эффект

Рис 2 беттік эффект құбылысы

Сигналды жіберген кезде сигналдың әлсіреуне әкеледі. Сонымен қатар, жиілігі өскен сайын өткізгіштердегі Ом шығындары және диэлектрлік шығындар артады.

Негiзгi параметрлердi есептеу

1)

R- активті кедергі

d₀ – диаметр токопроводящей жилы, мм;

p – коэффициент, учитывающий тип скрутки элементарной группы, для звездной скрутки p=5;

k – коэффициент скрутки, в расчетах принимается равным 1,02;

 – удельное сопротивление материала токопроводящей жилы (_меди = 0,0175 и _{алюминия} = 0,028) Оммм²/м.

2)Расчет индуктивности двухпроводной кабельной цепи выполняется по формуле:

3)Емкость кабельной цепи

,

4)Проводимость изоляции кабельной цепи

, (1.5)

где tg _экв – эквивалентное значение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции.