Коаксиальные кабели связи

2.1.Основные формулы

Оптимальное соотношение между диаметрами проводников коаксиальной пары:

(2.1)

где

D-диаметр внешнего проводника коаксиальной пары, мм

d-диаметр внутреннего проводника коаксиальной пары, мм

-проводимость металла внешнего проводника

- проводимость металла внутреннего проводника

Эквивалентное значение относительной диэлектрической проницаемости для шайбовой изоляции коаксиальной пары:

, (2.2)

где

- толщина шайбы, мм;

-расстояние между шайбами,мм;

-относительная диэлектрическая проницаемость воздуха

- относительная диэлектрическая проницаемость материала шайбы

Эквивалентное значение тангенса угла диэлектрических потерь для шайбовой изоляции коаксиальной пары:

, (2.3)

-тангенс угла диэлектрических потерь материала шайбы

-тангенс угла диэлектрических потерь воздуха.

Активное сопротивление коаксиальной пары:

Ом/км (2.4)

где

-сопротивление внутреннего проводника, Ом/км

- сопротивление внешнего проводника, Ом/км

d- диаметр внутреннего проводника, мм

D- диаметр внешнего проводника, мм

-проводимость металла проводников,

k-коэффициент вихревых токов.

Активное сопротивление коаксиальной пары с медными проводниками:

, Ом/км (2.5)

Сопротивление внутреннего проводника постоянному току

Ом/км (2.6)

где

d-диаметр голого проводника, мм;

p-удельное сопротивление, Ом*мм² /м (табл 2.2).

Сопротивление внешнего проводника, поверх которого наложено n стальных экранных лент:

,Ом/км (2.7)

где

-сопротивление внешнего медного проводника, Ом/км

- сопротивление экрана, Ом/км

Индуктивность коаксиальной цепи:

Гн/км (2.8)

где

-внутренняя индуктивность внутреннего проводника, Гн/км

- внутренняя индуктивность внешнего проводника

- внешняя индуктивность цепи (или наружная межпроводниковая индуктивность) Гн/км.

Емкость коаксиальной цепи:

, Ф/м (2.9)

где

-абсолютная диэлектрическая проницаемость изоляции коаксиальной пары.

Проводимость изоляции коаксиальной цепи:

, См/м, (2.10)

где

-круговая частота ()

-емкость коаксиальной цепи,

-тангенс угла диэлектрических потерь (табл.2.4)

Волновое сопротивление коаксальной цепи:

,Ом (2.11)

где

L-индуктивность цепи, Гн/км

C-емкость цепи, Ф/м

Коэффициент затухания в коаксиальной цепи:

8,69,дБ/км (2.12)

где

R-сопротивление цепи, Ом/км

G-проводимость изоляции цепи, См/км

L-индуктивность цепи, Гн/км

C-емкость цепи, Ф/км

Коэффициент фазы:

, рад/км, (2.13)

где

-круговая частота ()

-индуктивность цепи, Гн/км

-емкость цепи, Ф/км.

Скорость распространения энергии:

,км/с (2.14)

где

L- индуктивность цепи, Гн/км

C- емкость цепи, Ф/км

Сопротивление связи:

, Ом (2.15)

где

-коэффициент вихревых токов (табл.2.1)

-внутренний радиус внешнего проводника, мм

-внешний радиус внешнего проводника, мм

-толщина внешнего проводника, мм;

.

Магнитная связь:

,Ом (2.16)

где

-сопротивление связи влияющей цепи,

-сопротивление связи цепи, подверженной влиянию

-полное продольное сопротивление третьей цепи.

Полное продольное сопротивление третьей цепи:

, Ом (2.17)

где

-собственное продольное сопротивление внешнего проводника влияющей цепи;

- собственное продольное сопротивление внешнего проводника цепи, подверженной влиянию;

- сопротивление третьей цепи,обусловленной внешней индуктивностью ,создаваемой магнитным полем между внешними проводниками коаксиальных пар.

Переходное затухание по мощности на ближнем конце при соприкасающихся внешних оголенных проводниках по всей длине:

, дБ (2.18)

где

-волновое сопротивление коаксиальной цепи ( =75Ом); -коэффициент распространения электромагнитной энергии по коаксиальной цепи;

-полное продольное сопротивление третьей цепи;

длина цепи влияния, км.

Переходное затухание по мощности на дальнем конце при соприкасающихся внешних оголенных проводниках по всей длине:

,дБ (2.19)

где

α – коэффициент затухания цепи, дБ/км;

А_зl – защищенность от помех, дБ.

Защищенность от помех при соприкасающихся внешних оголенных проводниках по всей длине:

, дБ. (2.20)

При коротких длинах и малых затуханиях коаксиальных цепей (низкие частоты) и при соприкасающихся внешних оголенных проводниках наблюдается равенство переходного затухания на ближнем конце и защищенности:

,дБ (2.20а)