-
Расчет параметров взаимных влияний между цепями.
Первичным параметром взаимного влияния между коаксиальными кабелями является сопротивление Z12, представляющее собой отношение продольной составляющей электрического поля Еz на внешней поверхности проводника (напряжение U, возбуждаемого на внешней поверхности внешнего проводника) влияющей цепи к току I1, протекающему в этой цепи. Значение Еz численно равно U, поэтому:
.
Рассмотрим расчетные формулы для переходных затуханий и защищенности между одинаковыми по конструкции коаксиальными, согласованно нагруженными цепями, которые справедливы при условии, когда коэффициент распространения третьей цепи γ3 много больше коэффициента распространения взаимовлияющих цепей γ.
Переходное затухание на ближнем конце определяется по формуле:
, дБ. (5.1)
Переходное затухание на дальнем конце:
,
дБ. (5.2)
Защищенность на дальнем конце:
,
дБ. (5.3)
В этих формулах: Zв – волновое сопротивление цепи, Ом; γ=α+l·β – коэффициент распространения, l/км; l – длина усилительного участка, км; Z3 – полное сопротивление третьей промежуточной цепи, состоящей из собственных сопротивлений двух внешних проводников рассматриваемых коаксиальных цепей (ZВН) и индуктивного сопротивления промежуточной цепи Z3 = 2·ZВН + l·ω·L3 , Ом/км.
Величина полного сопротивления Z3 зависит от конструкции и состояния внешних проводников коаксиальных пар. В реальных коаксиальных кабелях на каждую коаксиальную пару поверх внешнего проводника накладывается экран, состоящий из металлических лент и изоляционного покрова. В этом случае собственным сопротивлением внешних проводников ZВН пренебрегаем, тогда:
Z3
= i·ω·L3
= i·ω·(
)
, Ом/км,
(5.4)
где L3
– индуктивность цепи, составленной из
двух внешних проводников, покрытых
экранными лентами 
и
изолирующими покровами 
.
Для экранных лент:
,
Гн/км, (5.5)
где μ2
- относительная магнитная проницаемость
экранных лент (для алюминия – 1); 
- внешний радиус внешнего проводника,
мм; 
- общая толщина экрана, мм.
Для изоляционного покрова:
,
Гн/км, (5.6)
где 
- расстояние между центрами коаксиальных
пар, мм, 
= DКП.
При наличии
экранирующих лент и изоляционного
покрова индуктивность промежуточной
цепи L3
определяется как сумма индуктивностей
и 
.
Для случая, когда коаксиальные пары не
имеют изоляционной или экранирующих
лент и соприкасаются между собой,
индуктивность промежуточной цепи L3
= 0 и Z3
= 2·ZВН.
Сопротивление связи можно определить из выражения:
,
Ом/км, (5.7)
где 
,
- радиус внешнего проводника, соответственно
внутренний и внешний, мм; 
- модуль волнового сопротивления металла
внешнего проводника, Ом. Для медного
проводника 
= 
,
Ом. Значение модуля 
для медного проводника при толщине
внешнего проводника t
= 0,15 мм и при частоте 10 кГц равно 120 Ом/км.
Приведенное выше выражение для сопротивления связи Z12 справедливо лишь для замкнутых однослойных внешних проводников коаксиального кабеля. Реальные кабельные конструкции имеют чаще всего внешний проводник в виде медной трубки и алюминиевый экран из спирально наложенных лент. В этом случае сопротивление связи рассчитывается по формуле:
,
Ом/км, (5.8)
где Lz – продольная индуктивность, обусловленная алюминиевыми лентами:
,
Гн/км; (5.9)
LВН – внутренняя индуктивность алюминиевых лент:
,
Гн/км, (5.10)
где
- толщина стального экрана, мм; h
– шаг
наложения алюминиевых лент, мм (10 мм);
– внешний радиус внешнего проводника,
мм.
Расчеты будем проводить на частоте 10 кГц.
= 73,52 дБ
=
= 79,45 дБ
Z3
=
= 3,318 Ом/км
=
= 1,702·10-5
Гн/км
=
= 3,106 Гн/км
Результаты расчета параметров взаимного влияния необходимо сравнить с нормами. Согласно нормам МККТТ для коаксиальных кабелей переходное затухание на ближнем конце и защищенность на дальнем конце усилительного участка должны соответствовать следующим эмпирическим формулам:
А0
≥ 79,9 - 73·
,
дБ; А3
≥ 70,4+73·
, дБ (5.11)
По эмпирическим зависимостям:
А0 = 71,7, дБ
А3 = 77,7, дБ
Параметры взаимного влияния соответствуют нормам МККТТ.