Расчет в заданном диапазоне частот параметров пере­дачи цепи коаксиального кабеля: активное сопротивление; индуктивность; затухание, страница 3

Где: N =   - поверхностное сопротивление проводника, t- толщина внешнего проводника, s - проводимость меди равная 57,00 См/(м´м), К - коэффициент вихревых токов. (ф.8. метод. пособия)

          Определим коэффициенты вихревых токов К для заданных частот по формуле:

К = 0,0212 ´  , 1/мм(табл.3.6.)(1)

          Для 300 кГц: К = 0,0212 ´  = 6,704 1/мм

Данные расчётов сводим в таблицу.

f, кГц	300	1000	2000	4000	5100
К, 1/мм	6,704	21,200	29,222	35,474	40,779

          Определим поверхностное сопротивление N для заданных частот по вышеуказанной формуле.

Для 300 кГц:  = 100,211 мкОм.

Данные расчётов сводим в таблицу.

f, кГц	300	1000	2000	4000	5100
N, мкОм	100,211	50,075	24,864	13,620	7,970

Определим сопротивление связи цепи без экрана по вышеуказанной формуле:

Для 300 кГц:= 5,824 Ом/км.

Данные расчётов сводим в таблицу.

f, кГц	300	1000	2000	4000	5100
Z12, Ом/км	5,824	2,910	1,445	0,791	0,463

          В нашем случае коаксиальная пара экранирована стальными лентами. Сопротивление связи коаксиальной пары со стальными лентами будет равно:

Z12э = Z12 ´ , Ом/км (ф.5.42.)(1)

          Где: Lz - продольная индуктивность обусловленная спиральными стальными лентами, Lвн - внутренняя индуктивность стальных лент.

Lz = m2 ´ ´    Гн/км. (ф.5.42.)(1)

          Где: m2 - магнитная постоянная стали равная 100, rc - радиус внешнего провода равный D/2 = 3,8 мм, t2  - экран отсутствует, h - шаг намотки отсутствует.

Lz = 300 ´ 4p ´ 3,8 ´ 10^-4= 231,256 мкГн/км.

Lвн = 2 ´  m2 ´ ln ´ 10^-4Гн/км. (ф.5.42.)(1)

Lвн = 2 ´  300 ´ ln ´ 10^-4= 740,825 мкГн /км.

          Отсюда для заданных частот получим:

          Для 300 кГц: Z12э = 5,824 ´ = 1,415 Ом /км.

Данные расчётов сводим в таблицу.

f, кГц	300	1000	2000	4000	5100
Z12э, Ом /км	1,415	0,707	0,351	0,192	0,124

          Сопротивление третьей цепи для пары экранированной стальными лентами, для заданных частот определяется по формуле :

     Z3 = 4 ´ m2 ´ w ´ ln ´ 10^-4Ом/км. (ф.9б. метод. пособия)

          Для 300 кГц:Z3 = 4 ´ 300 ´  ´ ln ´  = 930,949 Ом/км

Данные расчётов сводим в таблицу.

f, кГц	300	1000	2000	4000	5100
Z3, Ом/км	930,949	9309,49	17688	26066,6	34445,1

          Величина защищённости между коаксиальными цепями на длине усилительного участка равного 4км в заданном диапазоне частот определяется по формуле:

 (ф.5.45)(1)

          Для 300 кГц:

Аз = 20lg = 85,3 дБ/км

Данные расчётов сводим в таблицу.

f, кГц	300	1000	2000	4000	5100
Аз, дБ/км	85,3	116,952	134,635	148,469	158,471

          Частотная зависимость защищённости между коаксиальными цепями кабеля на длине усилительного участка в заданном диапазоне частот изображена на рис.6.

Рисунок 6

          Считая , что наш кабель малогабаритный и защищённость на длине усилительного участка не должна быть меньше 90,3 дБ, можно сделать вывод: данный кабель в диапазоне частот 300 кГц - 5100 кГц при длине усилительного участка 4км использовать нельзя.

Задача №3

          Рассчитать параметры двухслойных стеклянных волокон оптического кабеля. Разработать конструкцию кабеля и нарисовать эскиз поперечного сечения в масштабе 10:1.

          Исходные данные взять из табл.4,5.