3. Расчет параметров передачи кабельной цепи.

Параметры передачи кабельных цепей рассчитываются с целью оценки электрических свойств используемого в проекте кабеля и для последующего размещения усилительных и регенерационных пунктов по трассе кабельной линии. В результате расчета должны быть построены графики частотной зависимости первичных и вторичных параметров, поэтому расчет проведем на трех фиксированных частотах рабочего диапазона, включая минимальную и максимальную. Поскольку при расчете параметров для систем ИКМ за минимальную частоту целесообразно принимать f = 10 кГц, а за максимальную – полутактовую частоту, соответствующую половинному значению скорости передачи (34000 бит/с – таблица 3.1), то расчет параметров в рамках проекта будет произведен на следующих частотах: f₁ = 10 кГц, f₂ = 8000 кГц, f₃ = 17000 кГц.

Таблица 3.1 – Характеристики систем передачи.

Система передачи по кабельным линиям связи	Линейный спектр частот, кГц; скорость передачи, кбит/с	Затухание кабельной секции или ЭКУ, дБ	Расстояние между ОУП или ОРП, км	Кабель
1	2	3	4	5
ИКМ – 480	34000	45…65	200	Малогабаритный коаксиальный

1. Расчет первичных параметров передачи кабеля.

Активное сопротивление коаксиальной цепи определяется по формуле:

R = R_a + R_б = · = , Ом/км, (3.1)

где R_a, R_б – активное сопротивление соответственно внутреннего и внешнего проводников, Ом/км; d, D - диаметры соответственно внутреннего и внутренний диаметр внешнего проводников, мм; к = – коэффициент вихревых токов, 1/м; А₁ и А₂ – постоянные коэффициенты внутреннего и внешнего проводников, зависящие от материала проводников, для медных проводников А = 0,0835; f – частота, Гц.

1. f₁ = 10 кГц

R = (Ом/км)

2. f₂ = 8000 кГц

R = (Ом/км)

3. f₃ = 17000 кГц

R = (Ом/км)

Индуктивность коаксиальной цепи состоит из суммы внешней индуктивности между проводами L_ВШ и внутренней индуктивности проводников L_A + L_B:

L = L_ВШ + L_A + L_B =

= , Гн/км, (3.2)

где В₁ и В₂ – постоянные коэффициенты для внутреннего и внешнего проводников, зависящие от материала проводников. Для медных проводников В = 133,3.

1. f₁ = 10 кГц

L = · 10^-4 (Гн/км)

2. f₂ = 8000 кГц

L = · 10^-4 (Гн/км)

3. f₃ = 17000 кГц

L = · 10^-4 (Гн/км)

Емкость коаксиальной цепи определяется как емкость цилиндрического конденсатора:

С = , Ф/км, (3.3)

где ε_э – эквивалентное значение относительной диэлектрической проницаемости комбинированной изоляции (таблица 3.2).

Таблица 3.2 – Характеристика диэлектрика.

Тип изоляции	εэ	tgδэ ·10-4 при частоте, МГц
		1	5	10	60
Полиэтиленовая шайбовая	1,13	0,5	0,5	0,7	0,8

С = Ф/км

Проводимость изоляции коаксиальной цепи определяется по формуле:

G = ω · C · tgδ_э , Ом/км. (3.4)

1. f₁ = 10 кГц

G = См/км

2. f₂ = 8000 кГц

G = См/км

3. f₃ = 17000 кГц

G = См/км

Результаты расчетов первичных параметров передачи приведены в таблице 3.3, а частотные зависимости этих параметров представлены на рисунке 3.1.

Таблица 3.3 – Первичные параметры передачи коаксиальной КЦ.

Параметр	Частота, кГц
	10	8000	17000
R, Ом/км	8,774	248,153	361,743
L, Гн/км	4,088·10-4	2,737·10-4	2,721·10-4
С, Ф/км	4,672·10-7	4,672·10-7	4,672·10-7
G, См/км	1,467·10-6	1,643·10-3	3,99·10-3

Рисунок 3.1 - Частотная зависимость первичных параметров.

Полученные результаты полностью согласуются с экспериментальными и теоретическими данными для первичных параметров коаксиальных цепей.