ПР_2-Р

Дисциплина НТС Практическая работа № 2-Р

Расчет параметров передачи стандартизованной коаксиальной пары

Требования к оформлению

1. Условие задания и исходные данные своего варианта переписываются полностью и помещаются перед решением задания.

2. Расчетные формулы приводятся в том виде, как они даны в методических указаниях или основном учебнике. Ссылка на номер формулы при этом обязательна. Если требуется рассчитать заданный параметр в диапазоне частот, то он подробно рассчитывается на одной частоте с обязательной подстановкой численных значений входящих в формулу параметров. На других частотах приводятся в форме таблиц только окончательные значения расчетного параметра.

3. Результаты расчетов обязательно сравниваются с нормами, если рассчитываемый параметр нормируется и указывается размерность каждого рассчитываемого параметра.

4. Все страницы, чертежи, рисунки и таблицы должны соответствовать требованиям предъявляемым к оформлению ВКР бакалавра, которые опубликованы на сайте МТУСИ.

5. В конце работы приводится список использованных источников с указанием издательства и года издания. Методические указания также входят в этот список.

ЗАДАНИЕ

Рассчитать параметры передачи стандартизованной коаксиальной пары, исходные данные взять из табл. 1, 2, 3.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1 – Исходные данные для расчета

Таблица 2 - Исходные данные для расчета

Таблица 3 - Исходные данные для расчета

Цифровые системы передачи основаны на временном разделении каналов. Здесь передача по линии сигналов различных сообщений осуществляется поочередно, т. е. со сдвигом во времени. В этом случае по линии распространяются импульсы определенной последовательности и длительности, образующие цифровые сигналы. Для этого все виды информации (телефонная, радиовещание, телевидение и др.) предварительно кодируют. В современных цифровых системах связи наибольшее распространение получила импульсно- кодовая модуляция (ИКМ) с импульсами микросекундной и наносекундной длительности. Достоинством цифровых систем передачи являются: большая дальность связи; облегченные требования к защищенности цепи; возможность создания единой интегрально системы связи; простота технологии производства аппаратуры ЦСП; возможность непосредственного ввода и скоростной обработки импульсной информации с помощью ЭВМ; автоматизация передачи данных. Недостатком является расширение полосы частот

до 64 кГц на телефонный канал (при частотной системе 4 кГц).

Для аналоговой системы передачи типа К расчет дать для пяти значений частот, распределенных примерно равномерно в диапазоне от ƒн – нижней до ƒв - верхней частоты линейного спектра [2, табл. 1.2 – см. приложение].

Для цифровой системы передачи типа ИКМ расчет дать для пяти значений частот (0,5; 0,6 ... 1,0) ƒт, где ƒт ~ тактовая частота, соответствующая скорости передачи, Мбит/с [2, табл. 1.3 – см. приложение].

Материал внутреннего и внешнего проводников – медь.

По результатам расчетов построить графики частотной зависимости параметров передачи, дать их анализ и сравнить с типовыми [2, рис. 6.10 и 6.12 – см. приложение].

Методические указания к выполнению Основные формулы

Активное сопротивление коаксиальной пары с медными проводниками:

(1.1)

Индуктивность коаксиальной цепи:

(1.2)

Ёмкость коаксиальной цепи:

(1.3)

Проводимость изоляции коаксиальной цепи:

(1.4)

Величина волнового сопротивления коаксиального кабеля на частотах >2МГц практически не изменяется и может определяться непосредственно через габаритные размеры коаксиальной пары (d и D) и параметры изоляции (𝜀):

(1.5)

В области высоких частот коэффициент затухания целесообразно выражать непосредственно через габаритные размеры (d и D) и параметры изоляции (𝜀 и tg𝛿):

(1.6)

Коэффициент фазы определяет угол сдвига между током (или напряжением) на протяжении одного километра. Для определения коэффициента фазы в областях высоких частот можно пользоваться выражением:

𝛽 = ^√𝗌r, рад/км, (1.7)

𝑐

В области высоких частот, когда скорость не зависит от частоты и определяется только параметрами кабеля, скорость распространения электромагнитной энергии можно выразить через:

𝑣 = ^𝑐 , км/с, (1.8)

^√𝗌r

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Нефедов, В. И. Теория электросвязи : учебник для среднего профессионального образования / В. И. Нефедов, А. С. Сигов ; под редакцией В. И. Нефедова. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 495 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5- 534-01470-9. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/512076.

2. В.А. Андреев, Э.Л. Портнов и др. Направляющие системы электросвязи: теория передачи и влияния, проектирование, строительство и техническая эксплуатация. М., Горячая линия- Телеком, 2018. - 396 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1.2 из [2] – Основные параметры многоканальных систем передачи

Цифра, указанная в графе «Система передачи», означает число телефонных каналов, организуемых по кабелю. Длина усилительных (регенерационных) участков (УУ) соответствует расстоянию между необслуживаемыми усилительными пунктами (НУП). В эти НУП подается дистанционно электропитание из обслуживаемых усилительных пунктов (ОУП). Расстояние между ОУП примерно 20... 240 км. Общая дальность действия магистральной связи составляет 12500 км, внутризоновой — 600 км.

Наибольшее применение получили АСП по коаксиальным кабелям типов К-1920 и К-3600, K-5400. По малогабаритным коаксиальным кабелям используется система К-300. Основной системой передачи по междугородным симметричным кабелям является система, К-60п. Применяется также система К-1020С. На кабельных линиях внутризоновой связи применяются системы на 60 каналов по симметричным кабелям и 120 — 420 каналов

по однокоаксиальному кабелю. Сельская связь базируется на использовании одночетверочных кабелей с полиэтиленовой изоляцией и систем передачи на 6 и 12 каналов. Для соединительных линий ГТС применяется в основном цифровая система ИКМ- 30.

Таблица 6.1 из [2] – Функции, полученные с использованием функции Бесселя

Таблица 6.2 из [2] – Значения коэффициентов k и kr для различных проводников

^{Таблица 6.7 из [2] – Дополнительное сопротивления R}М200 ^{эквивалентное потерям} при f = 200 кГц

^{Таблица 6.3 из [2] - Эффективные значения ε}э ^{и tg δ}э ^{комбинированной изоляции,} применяемой в коаксиальных кабелях

Таблица 1.3 [2] - Данные плезиохронных цифровых систем с временным разделением каналов передачи (ЦСП)

Таблица 1.4 из [2] - Скорости передачи систем СЦИ уровней СТМ- 1...СТМ-256

Рисунок 6.10 из [2] - Типовые частотные зависимости первичных параметров коаксиальной цепи

^{Рисунок 6.12 из [2] - Частотная зависимость составляющих коэффициента затухания: α}М ^{– в металле; α}Д ^{– в диэлектрике}

1