Линии связи (стр. 4 из 7)

Зависимость индуктивности от частоты показана на рис. 7.2. Индуктивность коаксиальной цепи с увеличением частоты уменьшается. Это обусловлено уменьшением внутренней индуктивности за счет поверхностного эффекта.

Рис.7.2. Частотная зависимость индуктивности коаксиальной пары.

Емкость коаксиальной цепи от частоты не зависит.

На рис.7.3. показана частотная зависимость проводимости изоляции. Проводимость изоляции с ростом частоты линейно возрастает. Величина ее зависит в первую очередь от качества диэлектрика,, используемого в кабеле и характеризуется величиной угла диэлектрических потерь tg.

Рис.7.3. Частотная зависимость проводимости изоляции коаксиальной пары.

На рис.7.4. показана частотная зависимость коэффициента затухания. Коэффициент затухания с ростом частоты закономерно возрастает за счет возрастания активного сопротивления коаксиальной пары и увеличения проводимости изоляции, а также за счет шунтирующего воздействия емкости.

Рис.7.4. Частотная зависимость коэффициента затухания коаксиальной пары.

На рис.7.5. показана частотная зависимость коэффициента фазы ß. Коэффициент фазы с ростом частоты возрастает почти по прямолинейному закону, так как согласно приведенной выше формуле является функцией трех величин – частоты, емкости и индуктивности, из которых две (емкость и индуктивность) в рассматриваем диапазоне частот, практически неизменны.

Рис.7.5. Частотная зависимость коэффициента фазы коаксиальной пары.

На рис.7.6. показана частотная зависимость волнового сопротивления коаксиальной цепи. Волновое сопротивление с ростом частоты уменьшается и в основном определяется параметрами изоляции и конструкцией кабеля (отношением диаметров внутреннего и внешнего проводников).

Рис.7.6. Частотная зависимость волнового сопротивления коаксиальной пары.

На рис.7.7. показана частотная зависимость скорости распространения электромагнитной энергии по коаксиальным парам. Скорость распространения электромагнитной энергии с ростом частоты стремится к пределу, определяемому свойствами изоляции. Для выбранной изоляции скорость распространения электромагнитной энергии почти приближается к скорости света в воздухе.

Рис.7.7. Частотная зависимость скорости распространения электромагнитной энергии по коаксиальным парам.

8. Размещение усилительных (регенерационных) пунктов на магистрали.

Линейный тракт ЦСП содержит передающее и приемное оборудование линейного тракта, регенерационные участки линии и регенерационные пункты, предназначенные для восстановления первоначальной формы, амплитуды и временных положений импульсов.

Большинство промежуточных усилительных и регенерационных пунктов являются необслуживаемыми (НУП и НРП) и только часть этих пунктов является обслуживаемыми (ОУП и ОРП). Необслуживаемые пункты питаются дистанционно по тем же цепям, по которым передаются и линейные сигналы.

Размещение ОРП производится по возможности в крупных населенных пунктах, где они могут быть обеспечены электроэнергией, водой, топливом, условиями для обслуживающего персонала.

НРП размещаются через участки с примерно равным затуханием с таким расчетом, чтобы в любой точке передачи разность между уровнем сигнала и помех не превышала допустимого значения.

При работе ЦСП максимум энергии в линии сконцентрирован в области частот, прилегающих к полутактовой частоте цифрового сигнала, поэтому расчет длины регенерационного участка ЦСП производим по формуле, в км:

ℓру ср =	S – 1,3	, (8.1)
	αtn

где S – усилительная способность промежуточного корректирующего усилителя

регенератора, численно равная затуханию регенерационного участка.

Для ЦСП ИКМ-1920 затухание регенерационного участка равно 55 дБ.

αtn – коэффициент затухания на полутактовой частоте (ƒ = 0,5 ƒт) при

среднегодовой температуре на глубине прокладки кабеля.

1,3 дБ – затухание станционных устройств.

Рассчитанный в предыдущем разделе коэффициент затухания цепей кабеля соответствует температуре 20ºС (α20). Значение коэффициента затухания при температуре tºС (αt) на глубине прокладки кабеля определяем по формуле, в дБ/км:

αt = α20 ∙ [1 – αα ∙ (20 – t)] , (8.2)

где αα – температурный коэффициент затухания, значение которого для расчетов

в курсовом проекте можно принять равным (2 ∙ 10ˉ³) ¹/град.

t - среднегодовая температура на глубине прокладки кабеля, t ≈ 7,5ºС

Коэффициент затухания на полутактовой частоте (при t = 20 ºС) α20 = 18,29 дБ/км

Коэффициент затухания на полутактовой частоте при среднегодовой температуре на глубине прокладки кабеля равен:

αtn = 18,29∙ [1 – 2 ∙ 10ˉ³ ∙(20 – 7,5)] = 17,83 дБ/км

Длина регенерационного участка ЦСП:

ℓру ср =	55 – 1,3	= 3,01 км
	17,83

Построим схему размещения РП на магистрали с нумерацией всех РП. Нумерация ОРП ведется: от административного центра высшего назначения к административному центру низшего назначения; на магистралях, соединяющих административные центры одинакового значения, с севера на юг. В нашем случае нумерация ведется от Тамбова до Курска.

Исходя из допустимого расстояния между обслуживаемыми регенерационными пунктами (для ЦСП ИКМ-1920 – 240 км), разбиваем трассу кабельной линии на 2 участка:

- Тамбов – Воронеж( 209 км)

- Воронеж – Курск ( 211 км)

Размещение регенерационных пунктов на магистрали представлено на рис. 8.1.

Рис.8.1. Схема размещения РП на магистрали.

9. Расчет параметров взаимного влияния.

В курсовом проекте необходимо рассчитать переходное затухание на ближнем конце Ао и защищенность на дальнем конце Аз на длине регенерационного участка на тех же пяти частотах, на которых рассчитаны параметры передачи.

Взаимные влияния между коаксиальными парами определяются конструкцией внешнего проводника коаксиальных пар.

Сопротивление связи, в Ом/км

Z12 =	/N/ ∙ 10 6	, (9.1)
	 √(D (D + 2t))

где /N/ - коэффициент рассчитываемый как

/N/ =	2К	∙ е -kt /√2 , (9.2)
	σ

где К – коэффициент вихревых токов, для меди, в 1/мм; К = 0,021√f

t – толщина внешнего проводника, мм;

σ – удельная проводимость материала внешнего проводника,

для меди σ = 57 ∙ 10³ См/мм

Сопротивление связи с учетом экрана, в Ом/км

Z12э = Z12∙	Lz	, (9.3)
	Lz + Lвн

где Lz – продольная индуктивность спиральных стальных лент, в Гн/км

Lz = 2 ∙ 10-4∙ μ ∙ (D + 2t)∙	tэ	, (9.4)
	h2

где μ – относительная магнитная проницаемость стальных лент ( μ≈100)

tэ – общая толщина экранных стальных лент, мм

h – шаг наложения спиральных стальных лент ( h≈10)

Lвн – внутренняя индуктивность стальных лент, в Гн/км

Lвн = 2 μ ∙ 10-4∙ ln	D + 2t + tэ	, (9.5)
	D + 2t

Lвн = 2 ∙ 100 ∙ 10-4∙ ln	10,57+2∙0,3+2∙0,3	=1,04 ∙ 10-3 Гн/км
	10,57+2∙0,3

Lz = 2 ∙ 10-4∙ 100 ∙ (10,57+2∙0,3)∙	0,3	= 0,67 ∙ 10-3 Гн/км
	102

Индуктивность третьей цепи, составленной из внешних проводников рассматриваемых коаксиальных пар, рассчитывается по формуле, в Гн/км: