Расчет параметров электромагнитной волны в коаксиальном кабеле марки РК-50-3-11 (стр. 4 из 4)
Производитель кабелей указывает относительную скорость распространения волны в кабеле [%], которая демонстрирует, насколько последняя отличается от скорости распространения электромагнитной волны в свободном пространстве,
(40)6. Коэффициент укорочения длины волны.
Величина, показывающая, во сколько раз длина волны в волноводе, заполненным диэлектриком с
> 1, меньше длины волны в воздухе, называется коэффициентом укорочения длины волны: 
(41)7. Погонное сопротивление, [Ом/м].
Так как любой металлический проводник имеет хотя и малое, но конечное сопротивление, то это сопротивление применительно к коаксиальной линии удобно выражать через погонное активное сопротивление обеих токопроводящих жил Rо, измеряемое в Ом/м (ом на метр). Погонное сопротивление Rо характеризует тепловые потери в металлических проводниках коаксиальной линии.
8. Погонная проводимость.
Диэлектрик между проводниками, если это не вакуум или воздух, не является идеальным, и его погонную проводимость обозначают G0 и называют проводимостью изоляции. Погонная проводимость G0 характеризует тепловые потери передаваемой по линии высокочастотной энергии в диэлектрической изоляции между проводниками коаксиальной линии. Подчеркнем, что проводимость G0 не является обратной величиной G0 и не зависит от нее.
9. Напряженность электрического поля, при которой наступает пробой:
(42)7.Применение коаксиального кабеля
Коаксиальные кабели, предназначенные для работы в СВЧ диапазоне, называются еще радиочастотными кабелями. Это гибкие коаксиальные линии. Они применяются не только в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазоне волн, но и на длинных, средних и коротких волнах радиовещательного диапазона, а также во многих низкочастотных устройствах систем автоматики и телемеханики.
8.Расчет основных параметров коаксиального кабеля марки РК‑50–3–11
Каждому кабелю присвоено условное обозначение, которое включает буквы, обозначающие марку кабеля, – РК (радиочастотный коаксиальный) и три числа. Первое число указывает на величину номинального волнового сопротивления, второе – на величину номинального диаметра по изоляции, округленную для диаметра 2 мм до ближайшего целого числа, третье число – двух- или трехзначное. Первая цифра указывает на материал изоляции кабеля, а последующие обозначают порядковый номер конструкции кабеля.
РК‑50–3–11 обозначает: радиочастотный коаксиальный кабель с номинальным волновым сопротивлением 50 Ом, с номинальным диаметром по изоляции 3 мм, изоляция из полиэтилена (1), порядковый номер конструкции 1.
Конструктивные и электрические данные берем из справочных данных:
Диаметр центрального проводника d=0.0009 м
Внутренний диаметр оболочки D=0,003 м
Диэлектрическая проницаемость диэлектрика 2,3
1. Рассчитаем волновое сопротивления по формуле (33):
; 
Ом2. Рассчитаем погонную емкость по формуле (35):
; 
3. Погонную индуктивность выразим из формулы (34):
L=Z
*C 
4. Коэффициент затухания сигнала определим по графику зависимости удельного затухания от частоты сигнала определенного заводом-изготовителем, определил коэффициент при частоте сигнала 200 МГц:
(РК 75–13–11) 
5. Рассчитаем скорость распространения волны в волноводе по формуле (39):
. 
6. Рассчитаем относительную скорость распространения волны в кабеле по формуле(40):
7. Рассчитаем коэффициент укорочения длины волны по формуле(41):
8. рассчитаем напряженность электрического поля, при которой наступает пробой по формуле (42):
Заключение
При расчетах данного кабеля были получены следующие результаты:
Погонная ёмкость – 105.64 пФ/м;
Погонная индуктивность – 2.41*10
Гн/м;Волновое сопротивление – 47.8 Ом;
Фазовая скорость волны – 198000 км/с
Относительная скорость распространения волны – 66%;
Коэффициент укорочения длины волны – 0,67
Напряженность эл. поля, при которой наступает пробой – 1,37*10
В/мТабличные значения:
Погонная ёмкость – 101 пФ/м;
Волновое сопротивление – 50 Ом;
Фазовая скорость волны – 200000 км/с
Относительная скорость распространения волны – 67%;
Коэффициент укорочения длины волны – 0,76
Погрешность расчета параметров коаксиального кабеля относительно табличных данных:
Волновое сопротивление, погрешность равна:
Погонная емкость, погрешность равна:
Фазовая скорость волны, погрешность равна:
Относительная скорость распространения волны, погрешность равна:
Коэффициент укорочения длины волны, погрешность равна:
Погрешность расчета параметров коаксиального кабеля относительно данных предоставленных фирмой, является следствием учета производителя факторов окружающей среды.
Список литературы
1. Гроднев И.И. Кабели связи–М.: Энергия, 1965.
2. Дональд Дж., Стерлинг Кабельные системы – М.: Лори, 2003.
3. Изюмова Т.И., Свиридов В.Т. Волноводы, коаксиальные и полосковые линии - М.: Энергия, 1975.
4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети 3-е издание–СПб.: Питер, 2007.
5. Свешников И.В., Кузьмина Т.В. Электромагнитное поле: Учеб. пособие. – Чита: ЧитГУ, 2005.
6. Трафимова Т.И. Курс физики – М.: Выш. шк., 2002.