 |
Расчет скорости распространения
|
|
Расчет индуктивности цепи
Индуктивность цепей линий связи обусловлены магнитным током внутри проводов цепи и магнитными потоками между проводами цепи.
В соответствии с этим общую индуктивность цепи представляют в виде суммы двух индуктивностей
(1.2.1)
где
- внутренняя индуктивность, обусловленная маг потоком внутри проводов цепи
- внешняя индуктивность, обусловленная магнитным потоком между проводами цепи.
Общая формула для расчета индуктивностей кабельных линий имеет вид ( с учетом того, что для меди 
):
(1.2.2)
где
- магнитная проницаемость материалов проводов
| f,кГц | 
| Q(x) | L *10-3[Гн/км] |
| 10 | 0.882 | 0.997 | 1.29 |
| 60 | 2.16 | 0.961 | 1.26 |
| 110 | 2.92 | 0.845 | 1.26 |
| 180 | 3.74 | 0.686 | 1.23 |
| 250 | 4.41 | 0.556 | 1.21 |
Q(x) – функция, учитывающая частотную зависимость действия поверхностного эффекта, см. формулу (1.1.3) и таблицу 4.1 [1]
Пример расчета:
L=[4ln 
+0.997]*1.05=1.26*10-3 (Гн/км)
Норма: 
мГн/км – общие нормы по альбому схем ВСМЭС часть1
Вывод: полученные значения индуктивности удовлетворяют норме.
Расчет емкости цепей линий связи
Емкость цепи – равна отношению заряда Qk напряженности между проводами U:
(1.3.1)
Для определения рабочей емкости цепей легких полевых кабелей связи пользуются формулой:
[Ф/км] (1.3.2)
где 
- коэффициент скрутки; 
- диэлектрическая проницаемость изоляции; 
- поправочный коэффициент учитывающий близость других цепей и оболочки кабеля.
Значение коэффициента определяется в зависимости от типа скрутки по формуле:
(1.3.3)
Вычисляем:
для полиэтилена 2.3;
Dэ=12.6-0.2=12.4(мм)
= 
=0.506
[Ф/км]
Норма: 
[нФ/км]
Вывод: полученный результат удовлетворяет норме
Расчет проводимости изоляции цепей линии связи
Проводимость изоляции – зависит от сопротивления изоляции по постоянному току и от диэлектрических потерь в изолирующем материале при переменном токе. В соответствии с этом проводимость равна:
(1.4.1)
где 
- проводимость изоляции при постоянном токе – величина, обратная сопротивлению изоляции ( для П-4 Rиз=5000 МОм); Gf – проводимость изоляции при переменном токе обусловленная диэлектрическими потерями.
[Сим/км] (1.4.2)
где 
- тангенс учла динамических потерь =2*10-4
Сопротивление изоляции жил кабельных линий связи составляет значительную величину. Следовательно G0 по сравнению с Gf, мала, и ей пренебрегают. Отсюда проводимость изоляции кабельной цепи равна:
[Сим/км] (1.4.3)
(1.4.4)
| f,кГц |  ,рад*10-3
| Gf, Сим/км*10-7 | G, Сим/км*10-7 |
| 10 | 62.8 | 6.28 | 6.28 |
| 60 | 376.8 | 37.68 | 37.68 |
| 110 | 690.8 | 69.08 | 69.08 |
| 180 | 1130.4 | 113.04 | 113.04 |
| 250 | 1570.2 | 157.00 | 157.00 |
Пример расчета:
Gf=62.8*103*0.05*10-6*2*10-4 (Сим/км)
Норма: 
(мкСим/км)
Вывод: данный параметр удовлетворяет норме.
Расчет вторичных параметров
К вторичным параметрам относятся:
- коэффициент затухания;
- коэффициент фазы;
Zв – волновое сопротивление;
t – время распространения;
U – скорость распространения;
Расчет коэффициента затухания
Коэффициент затухания определяется по формуле:
[Неп/км] (2.1.1)
Для определения коэффициента затухания для заданной температуре необходима формула:
[Неп/км] (2.1.2)
где 
- коэффициент затухания при t=+200C;
- температурный коэффициент затухания;
t - заданная температура.
Температурный коэффициент имеет сложную зависимость от частоты, а также от конструкции кабеля. Поэтому при расчетах пользуются экспериментальными значениями 
, которые приведены в таблице.
| f,кГц | R,Ом/км | G, Сим/км*10-7 | ,Неп/км
| *10-3
|  , Неп/км
|
| 10 | 68.4 | 6.28 | 0.21 | 2.7 | 0.18 |
| 60 | 74.0 | 37.68 | 0.25 | 2.5 | 0.22 |
| 110 | 91.4 | 69.08 | 0.28 | 1.9 | 0.26 |
| 180 | 116.7 | 113.04 | 0.36 | 1.8 | 0.33 |
| 250 | 142.2 | 157.00 | 0.44 | 1.6 | 0.41 |
Пример расчета:
Рассчитаем 
= 
( Неп/км)
По заданным имеющимся значениям рассчитаем 
для температуры –160С
=0.21(1+2.7*10-3*(-36))=0.189 (Неп/км)
Вывод: полученные значения соответствуют теоретическим.
 |
Расчет коэффициента фазы
Коэффициент фазы рассчитывается по формуле:
[рад/км] (2.2.1)
Значение коэффициента фазы 
как видно из формулы, увеличивается прямо пропорционально частоте исключение составляют сравнительно низкие частоты, при которых определяется по другим формулам.
| F,кГц |  ,рад*10-3
| L *10-3,Гн/км |  ,рад/км
|
| 10 | 62.8 | 1.29 | 0.05 |
| 60 | 376.8 | 1.26 | 2.90 |
| 110 | 690.8 | 1.26 | 5.49 |
| 180 | 1130.4 | 1.23 | 8.87 |
| 250 | 1570.2 | 1.21 | 12.21 |
Пример расчета:
( рад/км)
Вывод: значение полученного параметра соответствует норме.
Расчет скорости распространения
Скорость распространения определяется по формуле:
[км/с] (2.3.1)
Пример расчета
( км/с)