23. Причины взаимных влияний между цепями. Пар-ры влияния, их зав-ть от линий.

Осн-ная причина взаимных влияний между цепями – наличие вокруг пр-ков с током электромагн-го поля. Оно перес-т соседние цепи, наводит ЭДС, под действием кот-й возн-т ток, кот-й явл-ся током помех для этих цепей.

С увел-м ч-ты влияние между сим-ми цепями увел-ся (рис.1). Цепь 1,2 – влияющая, цепь 3,4 – подверженная

K1,2=I2/U1 K1,2 – коэф-т эл-кой связи. С увел-м ч-ты К увел-ся.

M1,2=-E2/I1 M1,2 – коэф-т магн-й связи. С увел-м ч-ты выше магн-е влияние (рис.2).

Вторичные пар-ры влияния:

перех-е затух-е – степень ум-я мощности, напр-я или тока с-ла при переходе с одной цепи на др-ю;

защищенность.

Разл-т перех-е затух-е на бл-м и на дальнем конце цепи, подразумевая опред-е направл-е передачи (рис.3) A0=10lg P10/P20, Al=10lg P10/P2L

Перех-е д. Б. Большим. Затух-е на бл-м конце больше чем на дальнем, а перех-е наоборот. Перех-е с увел-м ч-ты ум-ся .

С увел-м расстояния влияние ум-ся. Влияние зав-т оттого, насколько сим-но расп-ны цепи (рис.4).

Причина влияния между КЦ – продольная составл-я эл-го поля. Влияние с увел-м ч-ты ум-ся из-за эффекта близости тока во вн-м пр-ке вытесн-ся во внутрь пр-ка. Ум-ся напр-ть эл-го поля за пределами пр-ка (рис.5).

Защищенность пок-т насколько полезный с-л превышаот помеху, т. е. Это разность между ур-нем полезного с-ла и ур-нем помех.

Согласно рек-циям МККТТ мощность помех для эталонной цепи длиной 2500 км в точке с отн-но нулевым ур-нем не д. Превышать 10000 пВт, что соотв-т напр-ю помех в 1.1 мВ. Четверть отводится на ап-ру, 7500 ост-ся на линейный тракт, т. е. В ср-м на 1 км получ-ся 3 пВт. Напр-ю шумов в 1.1 мВ соотв-т защищенность 54.7 дБ.

Защищенность для усил-го уч-ка для СК ВЧ (Аз)*(уу)>=73.8 дБ, а для КК (Аз)*(уу)>=110 дБ (2.6/9.4)

------------>=90.3 дБ (1.2/4.6)

Перех-е затух-е д. Б. Больше защищенности на вел-ну (уу).

(А0)*(уу)>=(Аз)*(уу)+?L - длина

(Ае)*(уу)>=(Аз)*(уу)+?L

24. Природа влияния в коаксиальных цепях

В симметричных кабельных цепях взаимное влияние обусловлено наличием поперечного электромагнитного поля, которое наводит в рядом расположенной цепи мешающие токи. Как Видно из рис. 5.19, вокруг симметричной цепи 1—2 имеется поперечное электрическое Е_r, Е_φ и магнитное H_φ поля. Если в сферу действия полей попадает цепь 3—4, то в индуцируются токи, проявляющиеся в виде токов помех.

Коаксиальная цепь не имеет внешних поперечных электромагнитных

Рис, 5.19. Электромагнитное поле цепей: а) симметричной; б) коаксиальной

лей типов Е_т, Е_φ и Н_т, Н _φ,. Радиальное электрическое Е_r и тангенциальное магнитное Н_φ поля коаксиальной цепи замыкается внутри кабеля между внутренним и внешними проводниками; поля Е_φ и Н _r отсутствуют вследствие осевой симметрии кабеля. Поэтому коаксиальная цепь 3—4, расположен­ная рядом с коаксиальной цепью /— 2, по которой передается энергия, при идеальной конструкции не испытывает воздействия поперечных электромаг­нитных полей радиального и танген­циального направлений. В действи­тельности расположенные рядом коак­сиальные цепи все же влияют друг на друга и воспринимают посторонние помехи (от радиостанций, линий элек­тропередач и т. д.). Подверженность коаксиальных кабелей взаимным и внешним помехам обусловлена про­дольной составляющей электрического поля E_z, направленной вдоль оси ко­аксиального кабеля.

Влияние между двумя коаксиальны­ми цепями I и II осуществляется через третью, промежуточную цепь, образо­ванную из внешних проводников этих цепей.

Физическую сущность влияния меж­ду двумя коаксиальными кабелями можно объяснить следующим образом. На рис. 5.20: I — влияющая цепь;

П —цепь, подверженная влиянию;

Ш— промежуточная цепь, состоящая из внешних проводников цепей I и II.

По внешнему проводнику (цепь I) влияющего коаксиального кабеля течет ток, в связи с чем на его внешней поверхности создается падение напря­жения и действует продольная состав­ляющая электрического поля E_z. Она вызывает ток на поверхности внешне­го проводника (цепь II) кабеля, подверженной влиянию. В результате из двух внешних проводников кабелей создается промежуточная цепь тока, в которой действует ЭДС, равная E_z на внешней поверхности внешнего про­водника влияющего кабеля. Ток, про­текающий во внешнем проводнике подверженного влиянию кабеля, вызы­вает падение напряжения, создающее помехи в его цепи.

Таким образом, в коаксиальных кабелях влияющая цепь I создает напряжение и ток в цепи Ш, которая, в свою очередь, становится влияющей цепью по отношению к цепи II и вызывает в ней токи помех.

Интенсивность влияния между цепями обусловливается- напряженностью продольной составляющей электриче­ского поля E_zна внешней поверхно­сти внешнего проводника влияющей коаксиальной цепи. Чем больше вели­чина E_z,тем больше напряжение и ток в промежуточной цепи III и соответ­ственно ток помех в цепи,

Частотная зависимость влияния в коаксиальных цепях имеет другой характер, чем в симметричных. В симметричных цепях с ростом— частоты возрастает скорость изменения электромагнитных силовых линий (Е и Н ) и поэтому возрастает взаимное мешающее влияние между цепями. В коаксиальных цепях, в отличие от симметричных, с ростом частоты взаимное влияние уменьшается и улучшается защищенность от внешних помех (рис. 5.21). Из-за эффекта близости плотность тока во внешнем проводнике коаксиального кабеля увеличивается по направлению к внутренней его поверхности,, причем с ростом частоты ток концентрируется на внутренней поверхности внешнего проводника, на внешней поверхности плотность уменьшается. Поэтому с увеличением частоты уменьшается напряженность поля E_z на внешней поверхности внешнего проводника и возрастает эффект самоэкранирования коаксиального кабеля. При очень высоких частотах, когда весь ток сконцентрирован внутри коаксиального кабеля, напряженность поля E_z вне кабеля приближается к нулю, экранирующий эффект достигает максимума и влияние между цепями теоретически отсутствует.

Влияние между цепями зависит от конструкции внешних проводников, их расположения и материала. Чем больше толщина внешних проводников, тем влияние меньше.

Экранирующий эффект стали ,чем меди. Наилучший эффект многослойные сталемедные экраны.

Для защиты от помех в низкочастотном диапазоне (до 60—100 кГц) коаксиальный кабель экранируется стальными лентами толщиной 0,15 - 0,20 мм, накладываемыми в два слоя. Наличие экранов увеличивает переходное затухание на 25—40 дБ. Как и в симметричных цепях влияния коаксиальных цепях выражается и нормируется с помощью переходных затуханий А_о и А_l и защищенности А_з. В качестве первичного параметра влияния оперируют сопротивлением связи Z₁₂