Lektsia_4_15
.pdf
чить невозможно из-за конструктивных неоднородностей. Влияние между цепями различных четверок уменьшается скруткой.
Скрутка жил не только снижает влияние вследствие поперечной симметрии, но и уменьшает продольную асимметрию, так как выравниваются расстояния жил относительно оболочки.
Действие скрутки аналогично скрещиванию проводов на воздушной линии связи. Скрутка представляет собой равномерное, непрерывное вращение жил относительно оси с неизменным шагом по всей длине кабеля.
Шагом скрутки называют длину участка, на котором жилы группы совершают полный оборот вокруг оси скручивания.
С учетом требований к гибкости и устойчивости конструкций кабеля длину шагов скрутки в группы принимают равной 100…300 мм, а повивов 400…600 мм (кабели дальней связи).
Шаги скрутки различных групп должны быть согласованы. Подбор и согласование шагов производится по участкам, называемым секциями симметрии, или секциями защиты.
Длина секции не должна быть больше одной восьмой длины волны высшей передаваемой частоты.
Согласование шагов каждой группы со всеми остальными находится в зависимости от спектра передаваемых частот. Если кабель низкочастотный, то при четном количестве групп в повиве достаточно взять два согласованных шага I, II и чередовать так, как показано на
I I |
|
рис. 11. |
I |
|
При нечетном количестве групп в |
|
I |
|
|
повиве потребуется три различных шага |
|
I I |
I |
|
|
I I |
|
|
|
для того, чтобы избежать появления со- |
I |
|
седних групп, скрещенных с одинаковым |
|
|
|
|
|
шагом. |
I I |
|
В высокочастотных кабелях шаги |
|
|
|
|
I |
скрутки всех групп должны быть неоди- |
|
|
|
Р и с . 1 1 . П о л о ж е н и е г р у п п |
наковы и согласованы между собой. Это |
|
|
|
|
в п о в и в е н и з к о ч а с т о т - |
объясняется тем, что в низкочастотных |
|
|
|
|
н о г о |
к а б е л я |
кабелях влияние между цепями обуслов- |
лено только одной емкостной связью, для которой промежуточные группы действуют как экран. В ВЧ кабелях необходимо считаться со всеми видами связи.
Для уменьшения влияния между группами, находящимися в соседних повивах, последние скручиваются в разные стороны, и шаги скрутки согласовываются с шагами скрутки групп.
При пучковой скрутке (городские кабели) повивы в пучках скручиваются в одну сторону, что позволяет уменьшить сечение сердечника кабеля. Для обеспечения механической устойчивости при такой скрутке направление скрутки всего сердечника противоположно направлению скрутки его пучков.
11
а |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э к в и в а л е н т |
|
|
|
|
|
П р о т и в о с в я з ь |
|
Э к в и в а л е н т |
|
|
|
|
|
П р о т и в о с в я з ь |
||||
|
|
K |
|
|
K |
|
с в я з и |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
с в я з и |
|
|
O Э |
|
O П |
|
|
|
K |
l Э |
..K |
l П |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
I |
2 O Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 l Э |
|
2 l П |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
I |
2 O П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
Э |
|
|
l |
|
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|||
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р и с . |
1 2 . |
С и м м е т р и р о в а н и е |
п р и п о м о щ и |
к о н т у р о в |
п р о т и в о с в я з и |
|||||||||||||
Принятых мер по уменьшению влияния при изготовлении кабеля недостаточно для обеспечения требуемого качества каналов связи, поэтому во время монтажных работ выполняют симметрирование кабельной магистрали. Различают три способа симметрирования: скрещиванием жил, конденсаторным методом и концентрированное с помощью контуров противосвязи. Первые два способа рассматривались нами при выполнении лабораторных работ, поэтому остановимся только на третьем.
4. Симметрирование при помощи контуров противосвязи
Сущность этого способа симметрирования: токи влияния, вызванные электромагнитными связями между цепями, компенсируются токами влияния противоположной фазы, создаваемыми с помощью контуров, включаемых между цепями.
На рис. 16.3 приведены две цепи, c распределенными по длине связями, показанными для ближнего и дальнего концов в виде сосредоточенных эквивалентных связей K OЭ и K lЭ .
Компенсация токов влияния, вызываемых этими эквивалентными связями, осуществляется при помощи противосвязей K O П и K lП .
Как показано на рис. 16.3, ток влияния на ближнем конце (полагаем, что влияние магнитное)
I 2 OЭ |
|
1 |
U |
10 K |
MЭ e ( k 1 k 2 ) lЭ , |
||||||||
2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а ток противосвязи |
|
|
|
|
|
|
|||||||
I 2 OП |
|
1 |
U |
10 K |
MП e |
( k |
1 |
k |
2 |
) l |
п |
. |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Следовательно, при условии полной компенсации I 2 OЭ I 2 OП противосвязи для ближнего конца
(7)
(8)
значение
12
K MП K MЭ e k 1 k 2 lЭ lп .
Аналогично для дальнего конца:
K lП |
K lЭ e |
k |
1 |
k |
2 |
l |
Э |
l |
п |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(9)
(10)
Поскольку
k |
1 |
|
и
k |
2 |
|
зависят от частоты, полная компенсация влияния на
ближний конец возможна только на одной частоте. На частотах, близких
компенсация будет неполной. Кроме того, чем больше k и k и разность
1 2
к ней,
l Э |
|
l П |
, |
тем в меньшем диапазоне частот сохраняется эффективность симметрирования. Следовательно, компенсация будет полной в том случае, когда контур противосвязи включен в месте расположения естественной связи, что практически осуществить трудно. Часто устанавливать контуры экономически невыгодно.
Длина пути токов влияния на дальний конец со всех участков линии одинакова. И при k 1 = k 2 , K lП K lЭ во всем диапазоне передаваемых частот, если
контур точно воспроизводит частотную зависимость естественной связи, возможна компенсация влияния на дальний конец. При этом противосвязь может быть включена в любом месте усилительного участка. Все же целесообразнее включать ее в середине участка, для того чтобы не увеличивать влияния на ближний конец.
Электромагнитные связи между цепями носят комплексный характер, поэтому контуры противосвязи должны иметь такую же частотную характеристику, но воспроизводить действующие в кабеле связи в противофазе.
Контуры противосвязи комплектуются из R и C или из R и L. Применяются и специальные дифференциальные трансформаторы. Наибольшее применение получили контуры из R и C, соединенные последовательно. Параллельное соединение R и C снижает сопротивление изоляции цепей.
Настройка контуров осуществляется подбором величин R и C после подключения их в соответствующие жилы цепей.
13