Курсовая работа: Проектирование междугородной кабельной линии связи
Рисунок 1 - Зависимость активного сопротивления R от частоты
Рисунок 2 - Зависимость индуктивности L от частоты
Рисунок 3 - Зависимость емкости C от частоты
Рисунок 4 - Зависимость проводимости G от частоты
Рисунок 5 - Зависимость волнового сопротивления ZB от частоты
Рисунок 6 - Зависимость фазы волнового сопротивления от частоты
Рисунок 7 - Зависимость коэффициента затухания А от частоты
Рисунок 8 - Зависимость коэффициента B от частоты
Рисунок 9 - Зависимость скорости распространения V от частоты
Отличие параметров рассчитанного кабеля от параметров типового кабеля, выпускаемого промышленностью, обусловлено отличием определённых по формулам (8) и (9) геометрических размеров коаксиальной пары от размеров коаксиальной пары типового кабеля КМ-4 (2,6/9,5 мм).
8. Размещение регенерационных пунктов на кабельной магистрали
Таблица 5 - Параметры секций линейного тракта
|
Номер секции ОРП-ОРП |
Название населенных пунктов |
Длина секции, км |
Количество регенерационных участков | Примечание | ||
| ОРП1-ОРП2 |
|
369 | 123 | |||
| ОРП2-ОРП3 | Караидель– Челябинск | 360 | 120 | |||
| ОРП3-ОРП4 | Челябинск – Курган | 261 | 87 | Добавляем искусств. В 1 км |
Структурная схема линейного тракта приведена на рис.10:
Рисунок 10 - Структурная схема линейного тракта
9. Расчет параметров взаимных влияний между цепями
Влияние
между коаксиальными парами зависит от конструкции внешних проводов, их
расположения и материала. Чем больше толщина внешних проводов, тем влияние
меньше. В качестве первичного параметра влияния оперируют с сопротивлением
связи Z12. Сопротивление связи или взаимное сопротивление Z12
представляет собой отношение напряжения 
,
возбуждаемого на внешней поверхности внешнего провода коаксиальной пары, к току
I, протекающему в проводах коаксиальной пары. Напряжение 
соответствует продольной
составляющей электрического поля Еz. При прохождении тока во внешнем
проводе создается падение напряжения и действует продольная составляющая
электрического поля Еz. Отношение Еz к току цепи и дает
количественную оценку сопротивления связи. Чем больше Z12, тем
больше Еz на внешней поверхности внешнего провода коаксиальной пары
и вне него, и больше мешающее влияние. Сопротивление связи Z12
медного внешнего провода коаксиальной пары определяется по следующей формуле:
, Ом/км (24)
Ом/км,
где
– коэффициент вихревых
токов, 1/мм;
rб=2,433 и rс=2,633 – внутренний и внешний радиусы внешнего провода, мм;
t=0,2 – толщина внешнего провода, мм;
s – проводимость материала;
, Ом×мм/ км.(25)
Значения N при различных частотах для различных толщин медного провода приведены в табл. 6.
Таблица 6 - Значения 
для
расчета Z12 коаксиального кабеля
|
Частота кГц |
Значения |N| при толщине внешнего провода t, мм | |||||
| 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,30 | 0,50 | |
| Медь | ||||||
|
10 60 100 200 300 500 |
182 177 176 175 174 168 |
120 116 115 114 110 99 |
87 86 85 81 73 59 |
69 68 66 56 50 35 |
56 55 53 44 34 19 |
40 27 21 11 6 2 |
В реальных условиях коаксиальная пара имеет чаще всего внешний провод в виде медной трубки и стального экрана из спирально наложенной ленты, поэтому сопротивление связи следует определять по формуле:
Ом/км, (26)
где Lz – продольная индуктивность, обусловленная спиральными лентами и равная:
Гн/км, (27)
где Lвн – внутренняя индуктивность стальных лент, равная:
Гн/км, (28)
где h – шаг наложения экранных лент, h=10 мм;
rc=2,633 – внешний радиус внешнего провода, мм;
tэ=0,30– толщина экрана, мм;
mэ – магнитная проницаемость экрана (для стали 100¸200).
Переходное затухание на ближнем конце кабельной линии определяется по формуле:
, дБ(29)
Переходное затухание на дальнем конце:
, дБ (30)
Защищенность на дальнем конце:
, дБ, (31)
где G – коэффициент распространения; a – коэффициент затухания;
Zз – полное сопротивление промежуточной третьей цепи коаксиальной пары, состоящее из собственных сопротивлений внешних проводов Zвн обеих коаксиальных пар и индуктивного сопротивления jwLз цепи, обусловленного индуктивностью между проводами:
(32)
Индуктивность промежуточной цепи Lз зависит от изоляции, расположенной поверх внешних проводов коаксиальных пар. Если коаксиальные пары изолированы диэлектриком (пластмассовые или бумажные ленты), то:
Гн/км, (33)
где а – расстояние между центрами коаксиальных пар, мм;
rc – внешний радиус внешнего провода, мм.
В
этом случае, как правило, 
>2Zвн и поэтому полное сопротивление промежуточной цепи:
(34)
Если коаксиальные пары экранированы стальными лентами, то:
Гн/км. (35)
В
данном случае 
>2Zвн, и поэтому:
(36)
Тогда расчетные формулы переходного затухания для наиболее распространенного случая экранированных коаксиальных пар, когда сердечник кабеля содержит другие коаксиальные пары и симметричные четверки, запишется в виде:
, дБ;(37)
, дБ;(38)
, дБ;(39)
где
– поправочный коэффициент;
n – число коаксиальных пар, находящихся под общей оболочкой кабеля.
Для коаксиальных кабелей нормируются:
| 2,6/9,5мм | |
| Защищенность на длине УУ, дБ | 110 |
| Переходное затухание на дальнем конце, дБ | 110+al |
| Переходное затухание на ближнем конце, дБ | 110+al |
Рассчитанные величины А0, Аl, АЗ удовлетворяют условиям нормировки. Построим зависимости А0, Al, АЗ от частоты f.
Таблица 7 - Зависимости А0, Al, АЗ от частоты
| Частота, кГц |
A0 |
A3 |
Al |
| 10 | 94,83217 | 86,47043 | 87,36675 |
| 60 | 121,242 | 101,393 | 103,7845 |
| 100 | 129,571 | 105,8041 | 108,9375 |
| 200 | 141,4172 | 112,1112 | 116,6112 |
| 300 | 149,1126 | 116,4764 | 122,0267 |
| 500 | 159,6011 | 122,7019 | 129,9193 |
Взаимное влияние коаксиальных пар мало, так как рассчитанные значения параметров больше нормируемых. Отличие параметров рассчитанного кабеля от параметров типового кабеля, выпускаемого промышленностью, обусловлено отличием определённых по формулам (5) и (7) геометрических размеров коаксиальной пары от размеров коаксиальной пары типового кабеля КМ-4 (2,6/9,5 мм). С ростом частоты взаимное влияние коаксиальных пар уменьшается.
