Определение, классификация, конструкция и маркировка симметричных и коаксиальных кабелей связи. Режим полного внутреннего отражения в световоде. Затухание в световоде

Емкость цепи (С)  – аналогична емкости конденсатора, у которого обкладками служат поверх- ности проводников, а диэлектриками изоляционный материал.

С- способность проводника накапливать заряды.

       С = ε*s /а (ф/км)  , где    ε – диэлектрическая проницаемость ,   а – расстояние между прово- дами

Емкость - зависит от диаметра проводников, расстояния между ними, свойств изоляционного материала и близости соседних металлических масс.

       Проводимость (G)  ( См/км)   (сименс/км) - характеризует качество изоляции проводников в цепи.

Под «проводимостью» понимается явление частичной электропроводимости изоляционных материалов. В результате чего, часть пере- даваемой по цепи энергии рассеивается в диэлектрике, т.е. происходит утечка тока.  Проводимость изоляции складывается из:  G  =  G_0I + G_I~

G_I~  растет с увеличением частоты и зависит от качества диэлектрика.

G_I~  = ω* c*tgδ   , где  tgδ - качества диэлектрика

G_0I = 1 / Rиз

G_0I  -  этой составляющей можно пренебречь т.к. значения очень малы, но надо помнить, что с увеличением длины линии Rиз уменьшается.

 Нормы сопротивления изоляции:  Rиз > 10000 Мом/км   (магистральн.  зоновые) ,

Rиз > 5000 Мом/км (городские линии)     Rиз > 2000 Мом/км  (городские линии)

Вторичные параметры

Вторичные параметры передачи зависят от первичных параметров. Потери в цепи передачи, учи- тываются через коэффициент распространения, = + ј, который является комплексной величиной. Действительная часть элемента коэффициента распространения показывает уменьшение  электромагнитной энергии в конце линии по сравнению с началом.

Мнимая часть показывает изменение фазы  (угла векторов  тока или напряжения) при распространении энергии по цепи.

 и - характеризуют затухание и изменение фазы тока, напряжения или мощности на участке кабельной цепи длиной 1 км и называется коэффициентом затухания и коэффициентом фазы соответственно. = дБ/км, = рад\км                    =(R + јL+ G+ јC),

Волновое сопротивление (Zв) – не зависит от длины, но зависит от частоты. Электромагнитную волну можно представить в виде двух волн. Волны напряжения соответствует электрической энер- гии, а волны тока соответствуют магнитной энергии. Количественное соотношение между этими двумя парами и есть волновое сопротивление (Е и Н).

Zв – свойственно данному типу кабеля и зависит лишь от его первичных параметров и частоты передаваемого тока. Оно не зависит от длины кабельной линии и постоянно в любой точке цепи.

Zв = , Ом

Скорость распространения электромагнитной энергии по цепям связи.

Скорость передачи зависит от параметров цепи и частоты тока.

Определяется по формуле: V =     км/с,  т.е. является функцией циклической частоты  и коэффициентом фазы, который в свою очередь зависит от первичных параметров.

3 вопрос : Режим полного внутреннего отражения в световоде. Апертурный угол и числовая апертура световода . Режим работы волоконных световодов.

Эффект полного внутреннего отражения реализуется в оптических волноводах за счет того, что в середине световода имеется «стеклянная сердцевина» с показателем преломления n1 и вокруг нее - «стеклянная оболочка» с показателем преломления п2, при этом n1 несколько выше п2 (рисунок 1).

Рисунок 1  Распространение света в волоконном световоде

Из требования  следует, что все лучи, отклоняющиеся от оси световода на угол не более , будут распространяться в сердцевине.

Для того чтобы ввести свет снаружи (воздух с показателем преломления n₀=1) в сердцевину, угол ввода между лучом света и осью световода можно определить в соответствии с законом преломления:

и следовательно,

С   учетом   требования  относительно   критического   угла    результат будет