Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое фидерные линии, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое фидерные линии, устройства питания антенн, вч кабель, коаксиальный кабель , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Телевидение и антенны. Теория. Эфирное и кабельное. Цифровое и аналоговое.
Устройства, предназначенные для передачи высокочастотной энергии принятой антенной, к телевизионному приемнику, называются линиями передачи. Основная задача линии передачи (фидера) — передача электромагнитной энергии от ТВ антенны к телевизору с минимальными потерями сигнала. От правильности исполнения фидерной линии, ее согласования с антенной и телевизором во многом зависит качество принятого изображения. Слово «фидер» происходит от английского «to feed» — питать.
Существует несколько видов линий передачи высокочастотной энергии. Для выполнения междуэтажных или междурядных соединений в сложных синфазных антеннах применяются двухпроводные воздушные линии (рис. 6.1.).
Рис. 6.1. Поперечное сечение двухпроводной неэкранированной линии из проводов круглого сечения
Интервал величины волнового сопротивления этих линий может быть достаточно широким. Оба провода воздушной симметричной линии должны располагаться строго симметрично относительно друг друга и земли, что является ее недостатком, так как практически трудно выдержать одинаковые расстояния между проводами на протяжении всей длины линии, а также между каждым проводом и землей. Волновое сопротивление для линии из проводов круглого сечения зависит от отношения расстояния между двумя проводниками к их диаметру, и определяется по формуле
Формула справедлива при Ь>3а и d<
где Z — волновое сопротивление полосковой линии, Ом;
e — диэлектрическая проницаемость среды;
а — ширина полосковой линии;
с — расстояние между полосковыми линиями (или толщина диэлектрика);
b — ширина диэлектрика;
d — толщина полоскового проводника.
Рис. 6.2. Схематическое изображение полосковой линии
Зависимость волнового сопротивления полосковых линий от ее геометрических размеров изображена на рис.6.3.
Несимметричные воздушные жесткие линии применяются для изготовления согласующих трансформаторов, фильтров, направленных ответвите-лей и т. д. Воздушная коаксиальная линия изображена на рис. 6.4 [6.2].
Рис. 6.4. Конструктивные варианты воздушных жестких линий:
а — концентрическая (коаксиальная) линия, б — цилиндрический проводник в трубе квадратного сечения.
Волновое сопротивление воздушной коаксиальной линии определяют по формуле
Волновое сопротивление линии, приведенной на рисунке 6.4.6, определяется по формуле
Достоинством воздушных линий является возможность получения . широкого диапазона величины волновых сопротивлений. Для практических целей при их изготовлении можно воспользоваться диаграммой рис.6.5[6.1].
На графике для сравнения показана зависимость волновых сопротивлений воздушных линий и экранированных линий со сплошным диэлектриком (полиэтиленовой изоляцией, e=2,3 ).
Рис. 6.5. Диаграмма волновых сопротивлений воздушных линий
Линия передачи, длина которой соизмерима с длиной волны распространяющихся в ней электромагнитных колебаний (l=lдл.вол), а расстояние между ее проводниками значительно меньше четверти длины волны, называется длинной линией.
При идеальном согласовании линии с нагрузкой, когда линия нагружена на чисто активное и равное волновому сопротивление (Zн = R = Zв), в линии существуют только падающие волны [волны, распространяющиеся по линии от генератора к нагрузке}. Напряжение и ток вдоль линии передачи имеют одно и то же значение, а фазы волны различны. Отсутствие отраженных волн объясняется тем, что вся подводимая падающими волнами энергия поглощается нагрузкой (рассеивается на ней}. Такая линия называется согласованной с нагрузкой, а режим в линии называют режимом бегущих волн.
Если линия разомкнута (Zн = бесконечности, замкнута накоротко (Zн=O) либо
нагрузка имеет явно выраженный реактивный характер (Zн=jXн), то нагрузка Zн не поглощает энергию, а полностью отражает ее обратно ,к источнику сигнала (генератору). Такой режим в линии характеризуется интерференцией падающих и отраженных волн. Отраженные волны, складываясь с падающими, создают так называемые стоячие волны. В этом случае на линии имеются некоторые точки, в которых напряжение всегда равно нулю: это — узлы напряжения. Точки, где напряжение по амплитуде максимально, называются «пучностями» напряжения.
Входные сопротивления короткозамкнутой и разомкнутой линии имеют реактивный характер и изменяются от длины линии, а в точках, кратных четверти длины волны {l = п * lдл.вол/4), входное сопротивление активное и
имеет значение Z=0 или Z=бесконечности.
Отрезки длинных линий, длина которых кратна четверти длины волны называются РЕЗОНАНСНЫМИ.
В радиотехнике широко используется свойство отрезков длинной линии резонировать на определенных частотах. Геометрическую длину линии можно уменьшить подсоединением конденсатора к ее разомкнутым концам (рис.6.6). Включение конденсатора переменной емкости (варикапа) позволяет настроить отрезок длинной линии (колебательный контур с распределенными параметрами) на необходимую длину волны.
Рис. 6.6. Уменьшение геометрической длины линии
Отрезки длинных линий (замкнутых или разомкнутых на конце} применяют в качестве элементов фильтров резонансных контуров высокочастотных блоков, шлейфов для настройки антенн и т. д. Величина и характер входного сопротивления разомкнутой (рис. 6.7) и замкнутой линии (рис. 6.8) изменяются в зависимости от того, какое количество волн укладывается вдоль линии.
Если нагрузка линии не равна волновому сопротивлению линии, то режим в линии характеризуется одновременным существованием стоячих и бегущих волн. Такой режим в линии называется СМЕШАННЫМ. В таких линиях нет узлов и пучностей напряжения и тока, а есть максимумы и минимумы напряжения и тока. Оценка режима работы линии характеризуется коэффициентом бегущей волны:
КБВ=Umin/Umax (6.6)
где Umin — амплитуда в узле напряжения. В;
Umax, — амплитуда в пучности напряжения, В.
Коэффициент бегущей волны можно определить из соотношений:
K=R/Z при RZ (6.7)
где Z — волновое сопротивление линии;
R — сопротивление нагрузки линии.
Следовательно, этот коэффициент характеризует собой степень согласования линии с нагрузкой. При R=Z oн равен единице, что означает полное согласование линии с нагрузкой, при котором в линии будет режим бегущей волны.
В действительности такие линии не существуют из-за невозможности идеального согласования нагрузки с линией.
Величина, обратная коэффициенту бегущей волны, называется КОЭФФИЦИЕНТОМ СТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ:
КСВ=1/КБВ. (6.8)
Отношение амплитуд напряжения отраженной и падающей волн
называется КОЭФФИЦИЕНТОМ ОТРАЖЕНИЯ, который определяется из формул:
р = (1 -КБВ)/(1 +КБВ) или (6.9) р = (КСВ- 1)/(КСВ+1). (6.10)
Измеряют амплитуды напряжений падающей и отраженной волн с помощью направленных ответвителей.
Основными параметрами линии передачи являются волновое сопротивление, погонная емкость, погонное затухание.
коаксиальный кабель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть соосный; разговорное коаксиал от англ. coaxial) — электрический кабель, состоящий из центрального проводника и экрана, расположенных соосно и разделенных изоляционным материалом или воздушным промежутком. Используется для передачи радиочастотных электрических сигналов. Отличается от экранированного провода, применяемого для передачи постоянного электрического тока и низкочастотных сигналов, более однородным в направлении продольной оси сечением (форма поперечного сечения, размеры и значения электромагнитных параметров материалов нормированы) и применением более качественных материалов для электропроводников и изоляции. Изобретен и запатентован в 1880 году британским физиком Оливером Хевисайдом.
ВОЛНОВЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ЛИНИИ (Z) называется отношение комплексных амплитуд напряжения к току падающих или отраженных волн. Оно носит комплексный характер и связано с погонной индуктивностью Lo и погонной емкостью линии Со соотношением:
Для коаксиальных кабелей Lo и Со определяются по формулам:
где D — диаметр [внутренний) экрана, мм;
d— диаметр внутреннего проводника, мм.
Погонная емкость кабеля — емкость единицы длины кабеля. Обычно погонная емкость кабеля указывается в пф/м:
где е — диэлектрическая проницаемость изоляции;
D — диаметр (внутренний) экрана, мм;
d—диаметр внутреннего проводника, мм.
Значения диэлектрической проницаемости e материалов приведены в приложении 9.
Волновое сопротивление коаксиального кабеля определяется геометрическими размерами его поперечного сечения и диэлектрической постоянной [см. формулу 6.4).
Электромагнитная волна в фидерной линии с диэлектриком распространяется с меньшей скоростью, чем в свободном пространстве (для вакуума, е = 8,854*10^(-12)). Так, в воздушной линии скорость распространения волны всего на 2-3% меньше, чем в свободном пространстве, а в кабельной линии, заполненной диэлектриком, скорость зависит от диэлектрической проницаемости материала заполнения,
В зарубежной справочной литературе вместо коэффициента укорочения длины волны приводят КОЭФФИЦИЕНТ ЗАМЕДЛЕНИЯ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧ, (k = 1/с). Радиоволны в свободном пространстве распространяются со скоростью света ( с = 3*10^8 м/с). В линии передачи их скорость уменьшается в k раз. Значения k меняются в зависимости от конструкции линии.
Типичное значение k составляет:
0,75 — для двухпроводной линии с пластмассовой изоляцией;
0,67 — для коаксиальной линии с твердой пластмассовой изоляцией;
0,85 — для коаксиальной линии с воздушной изоляцией;
0,97 — для открытой воздушной двухпроводной линии. Вследствие потерь электромагнитная волна, распространяясь вдоль линии, уменьшается по величине — затухает. Эффективность прохождения сигнала по линии (фидеру) определяется величиной погонного затухания (Р). ПОГОННОЕ ЗАТУХАНИЕ характеризуется уменьшением напряжения сигнала по мере его распространения вдоль линии на рабочей частоте, приходящееся на единицу длины кабеля. Выражают затухание в децибелах на метр (или неперах на километр).
При небходимости перевода единиц затухания можно воспользоваться следующим соотношением: 1дБ = 0,115 неп (или 1неп = 8,686дВ).
Погонное затухание зависит от материалов, из которых изготовлены проводники и изоляция, их поперечных размеров, частоты измерения и определяется по формуле
Чем выше частота и чем длиннее кабель, тем больше затухание Р фидерной линии.
ПРИМЕР: Определить общее затухание фидерной пинии, выполненной из коаксиального кабеля РК-75-4-11 длиной l=25м для V-TB канала. Из табл. 1.2 находим частоту V-TB канала: Fср=96МГц. По табл. 6.3 определяем затухание кабеля на этой частоте в=0.1 дБ/м. Общее затухание составит T=в*l;T=0.1*25=2.5дБ
Уменьшение напряжения сигнала, по мере его распространения вдоль линии, происходит по экспоненциальному закону:
Затухание сигнала по мощности в фидерной линии определяется формулой
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ линии определяется как отношение мощности на выходе линии к мощности на ее входе:
Из формулы следует, что чем меньше коэффициент погонного затухания линии и меньше ее длина, тем больше КПД.
По конструктивному выполнению изоляции радиочастотные кабели подразделяют на три группы:
- кабели со сплошной изоляцией, у которых все пространство между внутренним и внешним проводниками (коаксиальные кабели) или между токопроводящими жилами и их экраном (симметричные кабели) заполнено сплошной изоляцией или обмоткой из изоляционных лент;
- кабели с воздушной изоляцией, у которых на внутреннем проводнике (коаксиальные кабели или симметричные кабели из двух коаксиальных пар) или на жилах (симметричные кабели) через определенный интервал имеются выполненные из изоляционного материала шайбы, колпачки или кордель, наложенный по винтовой спирали, образующие изоляционный каркас между внутренним и внешним проводниками или между жилами и их экраном;
- кабели с полувоздушной изоляцией, у которых трубка из изоляционного материала, выполненная сплошной или в виде обмотки из лент, расположена поверх или под изоляционным каркасом, помещенным между внутренним и внешним проводниками (коаксиальные кабели или симметричные кабели из двух коаксиальных пар) или на каждой из двух жил (симметричные кабели). К полувоздушной изоляции относится также пористо-пластмассовая, балонная и изоляция в виде шлицованной трубки.
По номинальному волновому сопротивлению установлены следующие ряды кабелей:
По теплостойкости кабели разделяют на три категории:
Каждому кабелю присвоено условное обозначение (марка кабеля), которое состоит из букв, означающих тип кабеля, и трех чисел (разделенных тире).
ПЕРВОЕ ЧИСЛО означает величину номинального волнового сопротивления.
ВТОРОЕ ЧИСЛО означает:
ТРЕТЬЕ— двух- или трехзначное число, первая цифра которого означает группу изоляции и категорию теплостойкости кабеля, а последующие — порядковый номер разработки кабеля.
Таблица б. 1
|
Численное значение |
Группировка изоляции (по ГОСТ 11326.0.71) |
Материал изоляции (по ГОСТ 11326.0-67) |
|
1 |
Сплошная изоляция обычной теплостойкости (до 125С) |
Полиэтилен различных модификаций и его смеси |
|
2 |
Сплошная изоляция повышенной теплостойкости (125-250С) |
Фторлон (фторопласт) и его сополимеры |
|
3 |
Полувоздушная изоляция обычной теплостойкости (до 125С) |
Полистирол (стирофлекс) |
|
4 |
Полувоздушная изоляция повышенной теплостойкости (125-250С) |
Полипропилен и его смеси |
|
5 |
Воздушная изоляция обычной теплостойкости (до 125С) |
Резина |
|
6 |
Воздушная изоляция повышенной теплостойкости (125-250С) |
Неорганическая изоляция |
|
7 |
Воздушная изоляция высокой теплостойкости (свыше 250С) |
|
Каждой группе изоляции, при соответствующей теплостойкости кабеля, присвоено следующее цифровое обозначение (табл.6.1).
К марке кабелей повышенной однородности или повышенной стабильности параметров в конце через тире добавляется буква С. Предельные отклонения от номинальных значений волнового сопротивления для 75-омных коаксиальных кабелей повышенной однородности, с диаметром изоляции 3,7 - 9,0 мм составляет:
В обозначении кабелей, предназначенных для систем коллективного приема телевидения и индивидуальных приемных антенн, добавляется буква А (РК-75-4-11А). Эти кабели отличаются от основных марок внешним проводником, выполняемым плотностью 40-60% [при угле наложения оплетки 65-74). Кабели для телевизионных антенн не подвергают испытанию на корону и не измеряют затухание на частоте 3 ГГц до и после испытания на стабильность.
Условное обозначение радиочастотного коаксиального кабеля РК-75-4-12 означает:
На полиэтиленовой оболочке или на оболочке из поливинилхлоридного пластикада по всей длине кабеля с наружным диаметром более 4 мм на расстоянии не более 1 м друг от друга обычно наносятся:
Наибольшее распространение для создания фидерних линий, используемых для передачи ТВ сигнала, получил экранированный несимметричный (коаксиальный) кабель РК (рис.6.9.а) и неэкранированный ленточный симметричный кабель КАТВ [кабель антенный телевизионный с виниловой изоляцией) — рис 6.9.в. В некоторых случаях используют симметричные экранированные кабели марок РД (рис. 6.9.г) и воздушные двухпроводные симметричные линии.
Рис. 6.9. Конструкции радиочастотных кабелей(ВЧ, каоксиальных):
Рис Устройство коаксиального кабеля
1 — внутренний проводник,
2 — изоляция (сплошной полиэтилен),
3 — внешний проводник (Экран),
4 — оболочка (светостабилизированный полиэтилен)
Распространенной конструкцией внутреннего проводника радиочастотных кабелей является одиночный провод. Выполнение внутренней жилы в виде набора скрученных проводов (7, 19 или 37) обеспечивает эластичность, повышает гибкость и его вибрационную стойкость, (рис. 6.9.6)
Внутренний проводник радиочастотных кабелей повышенной стабильности (для работы при 200 С и выше) изготавливают из посеребренной медной проволоки. Малогабаритные радиочастотные кабели для повышения механической прочности изготовляют с внутренним проводником из биметаллической проволоки (сталь-медь).
При использовании радиочастотных кабелей в условиях высоких температур (200-300°С) в качестве экрана используют посеребренную медную проволоку, а для работы при температурах 350-450°С — никелированную медную проволоку или проволоку из нержавеющей стали.
В условиях повышенной влажности для кабелей с резиновой изоляцией экран изготовляют из луженой медной проволоки.
Конструктивно симметричный ленточный кабель КАТВ [рис.6.9.в] состоит из двух семижильных проводников 1, запресованных в полихлорвиниловый пластикат 2. При распространении сигнала по неэкранированной симметричной линии, выполненной из кабеля КАТВ, часть сигнала рассеивается в пространстве, а сама линия довольно чувствительна к сигналам помех. Для того чтобы кабель КАТВ не работал как антенна (в близких зонах от ТВ прередающих центров}, его рекомендуют скручивать (до четырех скруток на один метр).
Более защищен от помех симметричный экранированный кабель РД (рис. 6.9. г). Внутренние проводники 1 выполнены из одной либо семи скрученных медных жил. Проводники жил помещены в изоляцию 2. Поверх изоляции наложен экран 3 и защитная оболочка 4. Благодаря его экранирующим свойствам повышается помехоустойчивость приема, устраняются искажения диаграммы направленности антенны, связанные с антенным эффектом [излучением кабеля).
В настоящее время на мировом рынке имеются радиочастотные кабели различных типов (рис.6.10). Структура условных обозначений их различна и может устанавливаться фирмами-изготовителями. Так, тип кабеля, изготовляемого странами Юго-Восточной Азии, имеет следующую маркировку:
ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ (цифра) означает округленный диаметр
кабеля по металлической оплетке;
ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ (буква) означает волновое сопротивление («D» - 50 Ом, «С» - 75 Ом);
ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ (несколько ЦИФР и БУКВ через дефис)
означает тип изоляции («2V» — изоляция из сплошного полиэтилена).
Маркировка зарубежных кабелей, удовлетворяющая требованиям американской оборонной промышленности (согласно стандарту MIL-C-17D), означает:
Рис. 6.10. Внешний вид импортных коаксиальных кабелей
- RG (Radio Guide) — «радиоволновод», при маркировке может опускаться (59/U = RG 59/U);
- ЧИСЛОВОЙ КОД — порядковый номер разработки;
- возможен БУКВЕННЫЙ СИМВОЛ, указывающий на различия в конструкции и применении, например: (U) «utility» — сервисный (эффективный).
Так, кабель RG-58 используется при построении локальных компьютерных сетей и в промышленной радиоизмерительной аппаратуре (аналог РК-50), RG-59 — используется в телевизионной и бытовой технике (аналог РК-75).
Встречается также маркировка кабеля (75-4-1, 75-5-В), где:
ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ (цифры) означает волновое сопротивление;
ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ (цифра) означает округленный диаметр внутреннего диэлектрика;
ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ (цифра или буква) означает технологические различия.
Элементы маркировки наносятся на внешнюю защитную оболочку кабеля и разделяются дефисом.
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пф/м ...............................51
- коэффициент укорочения длины волны ................................... 1,52
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм ...................5
Таблица 6.2. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0. 1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-50-1-11 |
0,4 |
1,6 |
2,3 |
. |
|
РК-50-1-12 |
0,41 |
01.мар |
2,2 |
4,1 |
|
РК-50-1,5-11 |
0,22 |
0,85 |
1,7 |
|
|
РК-50-1,5-12 |
0,3 |
1 |
1,8 |
3,2 |
|
РК-50-2-11 |
0,18 |
0,8 |
1,15 |
3,2 |
|
РК-50-2-12 |
0,4 |
0,75 |
1,3 |
|
|
РК-50-2-13 |
0,19 |
0,8 |
1,6 |
3,3 |
|
РК-50-2-15 |
0,19 |
0,73 |
1,5 |
- |
|
РК-50-2-16 |
0,16 |
0,6 |
1 |
2,1 |
|
РК-50-3-11 |
0,15 |
0,65 |
1,1 |
3 |
|
РК-50-3-13 |
0,15 |
0,65 |
1,3 |
2,9 |
|
РК-50-4-11 |
0,11 |
0,5 |
0,95 |
2 |
|
РК-50-4-13 |
0,1 |
0,5 |
0,9 |
2 |
|
РК-50-7-11 |
0,09 |
0,4 |
0,8 |
1,5 |
|
РК-50-7-12 |
0,08 |
0,4 |
0,75 |
1,6 |
|
РК-50-7-13 |
0,07 |
0,3 |
0,56 |
1,2 |
|
РК-50-7-15 |
0,08 |
0,4 |
0,75 |
1,7 |
|
РК-50-7-16 |
0,09 |
0,4 |
0,8 |
1,7 |
|
РК-50-9-11 |
0,07 |
0,32 |
0,7 |
1,5 |
|
РК-50-9-12 |
0,07 |
0,35 |
0,75 |
1,8 |
|
РК-50-11-11 |
0,06 |
0,29 |
0,55 |
- |
|
РК-50-11-13 |
0,06 |
0,29 |
0,55 |
- |
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пф/м...........................................67
- коэффициент укорочения длины волны.......................................1,52
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм..................................5
Таблица 6.3. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0. 1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-75-1-11 |
0,36 |
1,2 |
2,2 |
- |
|
РК-75-1-12 |
0,4 |
1,2 |
2,2 |
4,1 |
|
РК-75-1,5-11 |
0.3 |
1,2 |
3,2 |
- |
|
РК-75-1,5-12 |
0,3 |
1 |
1.8 |
3,1 |
|
РК-75-2-11 |
0,27 |
0,85 |
1,6 |
2,8 |
|
РК-75-2-12 |
0,24 |
0,75 |
1,3 |
- |
|
РК-75-2-13 |
0,2 |
0,75 |
1,3 |
2,7 |
|
РК-75-3-13 |
0,11 |
0,5 |
0,9 |
- |
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . 1 ГТц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-75-4-11 |
0,1 |
0,4 |
1 |
2,02 |
|
РК-75-4-12 |
0,11 |
0,52 |
1,02 |
2,3 |
|
РК-75-4-13 |
0,13 |
0,55 |
1 |
2,5 |
|
РК-75-4-14 |
0,13 |
0,6 |
1.1 |
2,4 |
|
РК-75-4-15 |
0,032 |
0,5 |
1 |
2,2 |
|
РК-75-4-16 |
0,1 |
0,5 |
1 |
2,2 |
|
РК-75-4-18 |
0,09 |
0,5 |
1,2 |
2,3 |
|
РК-75-4-100 |
0,1 |
0,6 |
1,5 |
- |
|
РК-75-7-11 |
0,05 |
0,21 |
0,4 |
0,85 |
|
РК-75-7-12 |
0,09 |
0,4 |
0,8 |
1,8 |
|
РК-75-7-15 |
0,08 |
0,36 |
0,75 |
1,7 |
|
РК-75-7-16 |
0,09 |
0,4 |
0,8 |
1,8 |
|
РК-75-9-12 |
0,06 |
0,26 |
0,6 |
1,2 |
|
РК-75-9-13 |
0,06 |
0,27 |
0,54 |
1,1 |
|
РК-75-9-14 |
0,05 |
0,24 |
0,46 |
1 |
|
РК-75-9-16 |
0,05 |
0,24 |
0,46 |
1 |
|
РК-75-13-11 |
0,036 |
0,13 |
0,2 |
- |
|
РК-75-17-12 |
0,03 |
0,11 |
0,21 |
- |
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 100 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ...............................51
- коэффициент укорочения длины волны ................................1,52
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм....................... 5
Таблица 6.4. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГТц |
|
|
РК-100-7-11 |
0,08 |
0,41 |
0,9 |
2,1 |
|
РК-100-7-13 |
0,08 |
0,42 |
0,9 |
2,1 |
Параметры крупногабаритных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ...............................100
- коэффициент укорочения длины волны ................................... 1,52
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм ...................10
Табпииа 6.5. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-50-13-15 |
0,038 |
0,16 |
0.28 |
|
|
РК-50-13-17 |
0,048 |
0,2 |
0,46 |
|
|
РК-50-17-17 |
0,04 |
0,15 |
0,3 |
|
|
РК-50-24-15 |
0,02 |
0,11 |
0,3 |
- |
|
РК-50-24-16 |
0,023 |
0,12 |
0,31 |
|
|
РК-50-24-17 |
0,033 |
0,13 |
0,36 |
|
|
РК-50-33-15 |
0,02 |
0,11 |
|
„ |
|
РК-50-44-15 |
0.016 |
0,11 |
|
. |
|
РК-50-44-16 |
0,017 |
0,08 |
|
|
|
РК-50-44-17 |
0,021 |
0,13 |
- |
- |
Параметры мощных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ...............................67
- коэффициент укорочения длины волны ................................ 1,52
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм ................... 10
Таблица 6.6. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-75-13-15 |
0,038 |
0,16 |
0,4 |
|
|
РК-75-13-16 |
0,4 |
0,16 |
0,38 |
- |
|
РК-75-13-17 |
0,035 |
0,16 |
0,38 |
- |
|
РК-75-13-18 |
0,052 |
0,21 |
0,47 |
|
|
РК-75-13-19 |
0,052 |
0,21 |
0,47 |
- |
|
РК-75-17-22 |
0,03 |
0,1 |
0,23 |
- |
|
РК-75-24-15 |
0,026 |
0,11 |
0,3 |
- |
|
РК-75-24-17 |
0,021 |
0,12 |
0,3 |
|
|
РК-75-24-18 |
0,032 |
0,14 |
0,35 |
- |
|
РК-75-24-19 |
0,032 |
0,14 |
0.35 |
|
|
РК-75-33-15 |
0,02 |
0,11 |
0,5 |
|
|
РК-75-33-17 |
0,02 |
0,11 |
0,28 |
|
|
РК-75-44-15 |
0,016 |
0,11 |
- |
|
|
РК-75-44-17 |
0,017 |
0,09 |
0,24 |
|
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пф/м ...............................95
- коэффициент укорочения длины волны ................................ 1,42
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм ...................5
Таблица 6.7. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м * |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-50-0,6-21 |
0,6 |
2,2 |
3,5 |
9,0* |
|
РК-50-0,6-22 |
0,6 |
2,4 |
4,1 |
9 |
|
РК-50-1-21 |
0,25 |
1,1 |
2,2 |
|
|
РК-50-1-22 |
0,4 |
1,5 |
2,6 |
5 |
|
РК-50-1-23 |
0,3 |
1 |
2 |
3,6 |
|
РК-50-1,5-21 |
0,21 |
0,8 |
1,4 |
„ |
|
РК-50-1,5-22 |
0,21 |
0,7 |
1,4 |
2 |
|
РК-50-2-21 |
0,15 |
0,55 |
0,85 |
2 |
|
РК-50-2-22 |
0,28 |
1 |
1,8 |
• |
|
РК-50-2-23 |
0,12 |
0,6 |
1,2 |
3 |
|
РК-50-2-24 |
0,21 |
0,9 |
2 |
4 |
|
РК-50-2-25 |
0,17 |
0,52 |
1 |
1,9 |
|
РК-50-3-21 |
0,12 |
0,55 |
1,1 |
2,6 |
|
РК-50-3-22 |
0,11 |
0,51 |
1 |
2,3 |
|
РК-50-3-23 |
0,17 |
0,49 |
0,9 |
1,8 |
|
РК-50-3-25 |
0,12 |
0,52 |
1 |
2,4 |
|
РК-50-4-21 |
0,09 |
0,34 |
0,65 |
1,4 |
|
РК-50-4-23 |
0,09 |
0,41 |
0,9 |
2,1 |
|
РК-50-4-24 |
0,1 |
0,41 |
0,8 |
2 |
|
РК-50-7-21 |
0,07 |
0,3 |
0,6 |
1,3 |
|
РК-50-7-22 |
0,06 |
0,3 |
0,58 |
1,3 |
|
РК-50-7-23 |
0,06 |
0,22 |
0,4 |
0,8 |
|
РК-50-7-28 |
0,06 |
0,26 |
0,46 |
1 |
|
РК-50-9-22 |
0,04 |
0,2 |
0,38 |
|
|
РК-50-9-23 |
0,05 |
0,2 |
0,3 |
1 |
|
РК-50-11-21 |
0,056 |
0,22 |
0,4 |
|
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ...............................63
- коэффициент укорочения длины волны ................................ 1,42
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм ...................5
Таблица 6.8. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-75-1-21 |
0,33 |
1 |
2 |
|
|
РК-75-1-22 |
0,42 |
1,4 |
2.4
|
4,3 |
|
РК-75-1,5-21 |
0,2 |
0,7 |
1,5 |
|
|
РК-75-2-21 |
0,15 |
0,65 |
1,3 |
3 |
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-75-2-22 |
0,1 |
0,5 |
1,1 |
- |
|
РК-75-3-21 |
0,1 |
0,48 |
0,9 |
2,1 |
|
РК-75-3-22 |
0,12 |
0,45 |
0,9 |
1,9 |
|
РК-75-4-21 |
0,1 |
0,4 |
0,8 |
2 |
|
РК-75-4-22 |
0,1 |
0,41 |
0,8 |
2 |
|
РК-75-7-21 |
0,07 |
0,3 |
0,53 |
1,1 |
|
РК-75-7-22 |
0,07 |
0,3 |
0,6 |
1,2 |
|
РК-75-9-23 |
0,05 |
0,21 |
0,4 |
0,85 |
|
РК-75-17-22 |
0,03 |
0,1 |
0,23 |
- |
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 100 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ...............................47
- коэффициент укорочения длины волны................................... 1,42
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм ...................5
Таблица 6.9. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-100-7-21 |
0,07 |
0,3 |
0,56 |
1,3 |
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м............................... 102
- коэффициент укорочения длины волны ................................ 1,18-1,24
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм....................... 5
Таблица 6.10. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10.0ГГц |
|
|
РК-50-3-24 |
0,19 |
0,65 |
1,2 |
2,6 |
|
РК-50-4-22 |
0,12 |
0,55 |
1 |
2 |
|
РК-50-7-24 |
0,07 |
0,26 |
0,5 |
0,9 |
|
РК-50-7-25 |
0,06 |
0,26 |
0,46 |
1 |
|
РК-50-7-26 |
0,06 |
0,24 |
0,45 |
1 |
|
РК-50-7-27 |
0,08 |
0,3 |
0,5 |
1 |
|
РК-50-9-21 |
0,05 |
0,17 |
0,37 |
- |
|
РК-50-11-22* |
- |
- |
0,3(2,5) |
|
|
РК-50-13-21 |
0,11 |
0,2 |
0,21 |
- |
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ...............................52-70
- коэффициент укорочения длины волны ................................... 1,18-1,24
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм .......................5
Таблица 6.11. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-75-7-23 |
0,05 |
0,2 |
0,4 |
0,8 |
|
РК-75-7-24 |
0,04 |
0,17 |
0,3 |
0,7 |
|
РК-75-7-61 |
- |
- |
1,6 |
- |
|
РК-75-9-21 |
0,03 |
0,18 |
0,42 |
- |
|
РК-75-9-22 |
0,04 |
0,2 |
0,5 |
- |
|
РК-75-24-21 |
0,025 |
0,088 |
0,16 |
- |
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 150 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ...............................27
- коэффициент укорочения длины волны ................................... 1,18-1,24
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм ....................... 5
Таблица б. 12. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
Р К-150-4-21* |
0,1(0,45) |
- |
— |
- |
|
РК-150-7-22 |
- |
0,085 |
- |
- |
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ............................... 105
- коэффициент укорочения длины волны ................................... 1,16-1,40
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм....................... 5
Таблица 6. 13. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-50-3-24 |
0,19 |
0,65 |
1,2 |
2,6 |
|
РК-50-4-22* |
0,12 |
0,55 |
1 |
3,0(16) |
|
РК-50-7-24 |
0,07 |
0,26 |
0,5 |
0,9 |
|
РК-50-7-25 |
0,06 |
0,26 |
0,46 |
1 |
|
РК-50-7-26 |
0,06 |
0,24 |
0,45 |
1 |
|
РК-50-7-27 |
0,08 |
0,3 |
0,5 |
1 |
|
РК-50-9-21 |
0,05 |
0,17 |
0,37 |
- |
|
РК-50-11-22* |
. |
0,3(2,5) |
- |
- |
|
РК-50-13-21 |
0,11 |
0,2 |
0,21 |
|
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пФ/м ...............................65-70
- коэффициент укорочения длины волны ................................... 1,16-1,40
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм....................... 5
Таблица б. 14. Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-75-7-23 |
0,05 |
0,2 |
0,4 |
0,8 |
|
РК-75-7-24 |
0,04 |
0,17 |
0,3 |
0,7 |
|
РК-75-7-61 |
- |
- |
1,6 |
- |
|
РК-75-9-21 |
0,03 |
0,18 |
0,42 |
- |
|
РК-75-9-22 |
0,04 |
0,2 |
0,5 |
- |
|
РК-75-24-21 |
0,025 |
0,088 |
0,16 |
- |
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 150 Ом
- электрическая (погонная) емкость, пф/м ..................................27-30
- коэффициент укорочения длины волны ................................... 1,16-1,40
- электрическое сопротивление изоляции, ТОм.......................5
Таблица 6.15 Справочные данные
|
Тип кабеля |
Затухание на частотах, дБ/м |
|||
|
0.1 ГГц |
1,0 ГГц |
3,0 ГГц |
10,0 ГГц |
|
|
РК-150-4-21* |
0,1 (0,45) |
- |
- |
- |
|
РК-150-7-22 |
|
. 0,085 |
2,7 |
- |
Примечание: на кабели, обозначенные «звездочкой», дополнительно указывается частота измерения.
Если основным параметром является затухание, значение которого тесно связано с диаметром внутренней изоляции, то широкую номенклатуру кабелей можно условно разбить на три категории [6.5].
Магистральные, используемые для подачи сигналов от мощной (головной) станции в кабельной сети до домовых (субмагистральных)
линий:
- допустимое затухание на частоте 200 МГц, дБ/100м 2,5
- допустимое отклонение волнового сопротивления, Ом ±2
- диаметр внутренней изоляции, мм 14 - 22
Распределительные, применяемые в линиях домовой распределительной сети:
- при допустимом затухании на частоте 200 Мгц, дБ/100м 2,5...4
- допустимое отклонение волнового сопротивления, Ом ±2
- при допустимом затухании на частоте 200 МГц, дБ/100Ом 4 ... 8
- допустимое отклонение волнового сопротивления. Ом . ± 2,5
- при допустимом затухание на частоте 200 МГц, дБ/100Ом 8...13
- допустимое отклонение волнового сопротивления. Ом ±3
- диаметр внутренней изоляции, мм 9 ... 13 Абонентские, предназначенные для подключения оконечных устройств в кабельных или индивидуальных сетях:
- допустимое затухание на частоте 200 МГц, дБ / 100м 13 ... 21
- допустимое отклонение волнового сопротивления. Ом ± 5
- диаметр внутренней изоляции, мм менее 9
Таблица 6.16. Справочные данные
|
Тип коаксиального кабеля |
Волновое сопротивление W, Ом |
Спог., ПФ/М |
Коэффициент замедления, Vк |
Rиз/ Rnp, МОм/м (Ом/км) |
Затухание, дБ/ м на частоте (ГГц) |
|||
|
0,1 |
0,2 |
0.5 |
0,8 (*) |
|||||
|
1.5D-2V |
50 |
|
0.67 |
|
2.85 |
4.1 |
6.483 |
10.0(1.01 |
|
3D-2V |
50 |
|
0.67 |
|
1.54 |
2,2 |
3.479 |
5.27(1.0) |
|
5D-2V |
50 |
|
0,67 |
|
0,875 |
0,891 |
2.152 |
3,5(1.2) |
|
8D-2V |
50 |
|
0,67 |
. |
0.599 |
0.611 |
1.456 |
2.6(1.2) |
|
10D-2V |
50 |
. |
0.67 |
. |
0,467 |
0.475 |
1.132 |
2.1 (1.2) |
|
20D-2V |
50 |
|
0,67 |
, |
0.292 |
0.296 |
0.755 |
1.5(1.2) |
|
50-2-1 |
50 ± 4 |
100 |
0.66 |
300 |
0,32 |
0,45 |
0.75 |
0,96 |
|
50-3-1 |
50 +-3 |
100 |
0.66 |
|
0.16 |
0.23 |
0.37 |
048 |
|
50-7-2 |
50 ± 2 |
100 |
0.66 |
. |
0,085 |
0.12 |
0,18 |
026 |
|
50-12-1 |
50+_ 2 |
100 |
0.66 |
|
Q055 |
0.08 |
0.14 |
0.19 |
|
50 К 155* |
50 |
100 |
0,79 |
-15 |
0,09 |
0.13 |
0,21 |
0,445 (1.75) |
|
RG 8 Type |
50 +_ 2 |
76.2 |
0.78 |
|
0059 |
0,08 |
0,13 |
0.164 |
|
RG 58A |
50+_2 |
|
0.78 |
|
0,161 |
0.24 |
0.38 |
0.48 |
|
RG 58C/U |
50 ± 2 |
92.4 |
0,66 |
|
0,16 |
0.24 |
0.39 |
0.493 |
|
RG 58 ALL* |
50 |
82 |
0,78 |
|
0,113 |
0,16 |
0,25 |
0,429 (1.0) |
|
RG 142 B/U |
50+_2 |
95 |
0, 7 |
|
0,14 |
0.2 |
0.35 |
0.443 |
|
RG 174 А |
50 ± 2 |
101 |
0. 66 |
|
0.29 |
0.45 |
0.7 |
0,885 |
|
RG 174A/U |
50 ± 2 |
92 |
0. 66 |
|
0.29 |
0.45 |
0.7 |
0.885 |
|
RG 178 B/U |
50+2 |
95 |
0. 7 |
|
0.43 |
0.62 |
1.02 |
1.29 |
|
RG 188A/U |
50 ± 2 |
95 |
- |
|
0.28 |
0,4 |
0.68 |
0.86 |
|
RG 196 A/U |
50+_2 |
93 |
0.7 |
|
0,43 |
0.62 |
1 02 |
1.29 |
|
RG213 |
50 +_ 2 |
92 |
0,66 |
|
0.072 |
0.102 |
0.161 |
0204 |
|
RG 213 U |
50 ± 2 |
92 |
0.66 |
|
0,07 |
0.1 |
0.17 |
0.215 |
|
RG 214 U |
50+_2 |
101 |
0,66 |
|
0.07 |
0.1 |
0.17 |
0,215 |
|
RG215U |
50+_2 |
101 |
066 |
|
0,07 |
0.1 |
0.17 |
0.215 |
|
RG217U |
50+_2 |
101 |
0.66 |
|
0.045 |
0.07 |
0,123 |
0.156 |
|
RG 218 U |
50+_2 |
101 |
0.66 |
|
0029 |
0.045 |
0.081 |
0.102 |
|
RG 219 U |
50+_2 |
101 |
0.66 |
|
0,029 |
0,045 |
0.081 |
0.102 |
|
RG 220 U |
50+_2 |
101 |
0.6 |
|
0,023 |
0.038 |
007 |
0,089 |
|
RG 223 U |
50+_2 |
101 |
0.66 |
|
0.13 |
0.2 |
0 34 |
0.43 |
|
RG 316 U |
50+_2 |
95 |
. |
|
0,28 |
0,4 |
068 |
0.86 |
|
Belden 9913 |
50 |
. |
0.84 |
|
0043 |
0.061 |
0.096 |
9,121 |
|
Flexi-4XL |
50 |
- |
0,84 |
|
0043 |
0.061 |
0,096 |
0.121 |
|
RLF-7* |
50 |
75 |
- |
-8 |
0.061 |
0.086 |
0.136 |
0.223 (1,0) |
Таблица 6.17. Справочные данные
Таблица 6.18. Справочные данные
Таблица 6.19. Справочные данные
Таблица 6.20. Справочные данные
Таблица 6.21. Справочные данные
Таблица 6.22. Справочные данные
Примечание: на кабели, обозначенные «звездочкой», дополнительно указывается частота измерения.
Имеется множество способов для определения параметров неизвестного Вам коаксиального кабеля.
Значение волнового сопротивления кабеля характеризуется соотношением погонных индуктивности и емкости. Отсюда следует, что оно зависит от размеров, формы и взаимного расположения проводников в его поперечном сечении и диэлектрической проницаемости материала внутренней изоляции, разделяющего проводники.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ ПО ИЗВЕСТНЫМ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ РАЗМЕРАМ.
Сначала необходимо измерить внутренний диаметр D экрана (рис.6.11), сняв защитную оболочку с конца кабеля и завернув оплетку (внешний диаметр внутренней изоляции). Затем следует измерить диаметр d центральной жилы, сняв предварительно изоляцию. Подставив в формулу 6.4 значение диэлектрической проницаемости материала внутренней изоляции из приложения 9 и результат предыдущих измерений, находим волновое сопротивление кабеля.
Рис. 6.11. Измерение диаметров внутренней изоляции неизвестного коаксиального кабеля.
Кроме того, волновое сопротивление кабеля можно определить по монограмме {рис 6.12).
Рис. 6.12. Номограмма для определения волнового сопротивления кабеля
Для этого необходимо СОЕДИНИТЬ прямой линией ТОЧКИ НА ШКАЛЕ «D/d» (отношения внутреннего диаметра экрана и диаметра внутренней жилы) И НА ШКАЛЕ «Е» (величины диэлектрической проницаемости внутренней изоляции кабеля]. ТОЧКА ПЕРЕСЕЧЕНИЯ проведенной прямой СО ШКАЛОЙ «R» номограммы соответствует искомой величине волнового сопротивления определяемого кабеля.
Неизвестное волновое сопротивление также может быть найдено и с помощью измерительного моста LC, для чего:
- прибор подключить к точкам А-Б (рис.6.13) измеряемого кабеля длиной l;
- измерить емкость между центральной жилой и оплеткой {внешним проводником) кабеля;
- закоротив точки В-Г, измерить индуктивность;
- измеренные значения индуктивности (Гн) и емкости (Ф) подставить в формулу 6.11.
Наконец, волновое сопротивление кабеля Z в Омах можно подсчитать по результатам измерений емкости и коэффициента укорочения длины волны в кабеле по формуле 6.22:
Z = 3333 • n / Со, (6.22)
где n - коэффициент укорочения длины волны в кабеле;
Со - емкость кабеля, пф/м.
Волновое сопротивление кабеля может быть определено и другими методами, если при его определении погрешность измерения составляет не более ±2%.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ. В тех
случаях, когда диэлектрическая проницаемость внутренней изоляции кабеля неизвестна, ее можно вычислить, воспользовавшись следующим способом [6.6]:
- измерить емкость отрезка кабеля (Q-метром, либо с помощью прибора для измерения емкости);
- рассчитать по формуле 6.23 емкость ранее измеренного отрезка кабеля
где С* - расчетная емкость отрезка кабеля, пФ;
Сим - измеренная емкость отрезка кабеля, пФ; i l - длина отрезка {не меньше 15-20 см, иначе снижается точность измерений), (м);
D - диаметр внутренней изоляции.мм;
d - диаметр центрального проводника,мм.
еv = 1 - диэлектрическая проницаемость воздуха;
e* - рассчитанная диэлектрическая проницаемость.
Прибор для измерения емкости следует подключать к точкам А-Б (рис. 6.13)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УКОРОЧЕНИЯ ДЛИНЫ ВОЛНЫ. Если нет справочных данных по диэлектрической проницаемости, то коэффициент укорочения можно вычислить, воспользовавшись формулой
n = с • Z • Со, (6.25)
где n - коэффициент укорочения длины волны;
Z - волновое сопротивление кабеля, Ом;
Со - погонная емкость кабеля, Ф/м;
с = 3* 10^8 м/с - скорость распространения волны.
Формула позволяет определять коэффициент укорочения не только в коаксиальных кабелях, но и в других линиях (без потерь или с малыми потерями), если известны их волновые сопротивления и погонные емкости.
ОДНОРОДНОСТЬ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ по длине кабеля выражается в значениях местных коэффициентов отражения и измеряется импульсным методом с помощью временных рефлектометров. Также измерения проводят последовательно с двух концов кабеля.
НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ является мерой изменения в полосе частот нормированного входного сопротивления кабеля, нагруженного на согласованную нагрузку, и выражается величиной КСВн или двадцатикратным значением десятичного логарифма обратного значения модуля входного коэффициента отражения р вх (дБ):
КСВн = 20 Ig1/p вх. (6.26)
Его измеряют с двух концов кабеля панорамными методами с применением частотных рефлектометров или измерителей 5-параметров четырехполюсников (Р4-11).
КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТУХАНИЯ (в) измеряют на частоте, указанной в стандарте или ТУ. Значение в измеряют в дБ/м, за исключением кабелей со спиральными проводниками, для которых в выражается в дБ/мкс.
Рекомендуется использовать панорамные методы измерения коэффициента затухания. На частотах ниже 0,2 ГГц допускаются методы измерений на резонансной чатоте f*, ближайшей к той, на которой затухание нормировано. Для определения коэффициента затухания на других частотах можно воспользоваться формулой
где в* - известные значения коэффициентов затухания на частоте f*, дБ/м;
f - частота, для которой производится пересчет коэффициента затухания р.
Формула действительна для фидеров с воздушным диэлектриком, а для фидеров с другими диэлектриками - только до частоты f = 300 МГц.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ СИММЕТРИЧНОГО КАБЕЛЯ и ЕМКОСТНАЯ АССИММЕТРИЯ измеряется на частотах 800 Гц или более. Измерения производят с помощью моста переменного тока или другого прибора, который может быть применен для измерения емкости на указанных частотах с погрешностью не более ±1%. Электрическую емкость (С) в пикофарадах на метр и емкостную ассимметрию (е) в процентах симметричных кабелей с общим для обеих изолированных жил экраном вычисляют по формулам:
С = [2 (С1+С2) - С12] / 4*l (6.28) е = 400 (С1 - С2) / [2 (С1 + С2) - С12], (6.29)
где С1 - электрическая емкость между первой и второй
жилой, соединенной с экраном, пФ;
С2 - электрическая емкость между второй и первой
жилой, соединенной с экраном, пФ;
С12 - электрическая емкость между соединенными вместе
первой и второй жилами и экраном, пФ;
/ - длина образца, м.
Длина образца должна быть не менее 1 м и не более числа, величина которого в метрах равна
/ = 20 /f • п, (6.30)
где: f - частота измерения, МГц;
п - коэффициент укорочения длины волны в кабеле.
При монтаже коаксиальных кабелей необходимо соблюдать минимальные радиусы изгиба (оговариваются в стандарте или ТУ на кабели разных марок). Так, для кабеля РК-75-4-11 минимальный радиус изгиба при t> +5°C - 40 мм, а при t< +5°C - 70 мм. Сгибать кабель под меньшим радиусом не рекомендуется. Следует также учитывать, что под действием собственного веса кабель вытягивается. Это необходимо учитывать при прокладке кабеля (по вертикали) и между строениями. Его следует закреплять к стене (мачте) или вспомогательному тросу через каждые 1-2 м.
При хранении кабелей с воздушной и полувоздушной изоляцией их концы должны быть защищены от проникновения влаги внутрь кабеля, а при эксплуатации необходимо применять герметичные соединители.
Срастить два отрезка коаксиального кабеля 1 можно способом, показаным на рис. 6.14, для чего освобожденные от изоляции части центральных проводников кабелей необходимо максимально укоротить. Места пайки проводников не должны иметь значительных утолщений, поэтому центральные (внутренние) проводники частично спиливают надфилем (одна сторона проводника окажется плоской). После залуживания оловянно-свинцовым припоем спиленные концы проводников накладывают друг на друга и запаивают. Чтобы не изменить волновое сопротивление, необходимо восстановить на месте сращиваемого участка кабеля внутреннюю изоляцию 3 (предварительно изготавливается из снятой с кабеля внутренней полиэтиленовой изоляции). Деталь 2 вырезают из жести или
медной фольги толщиной около 0,1...0,2 мм и устанавливают поверх соединенного участка с восстановленной изоляцией 3. Пайку оплетки кабелей следует произвести в местах вырезов детали 2. Для придания прочности соединению деталь 2 по всей длине целесообразно плотно обмотать изолентой 4.
При пайке центральной жилы нельзя допускать ее перегрева, т. к. при этом происходит смещение и нарушается однородность волнового сопротивления.
При монтаже кабелей и разделке оплеток последние нельзя разрезать: оплетку надо расплести, скрутить в одну или две косички и залудить. Разделывая кабель, необходимо следить за тем, чтобы случайно не была подрезана центральная жила и чтобы не замкнуть на нее проволочную оплетку.
Следует учитывать эффективность экранирования коаксиальной линии, которая определяется как отношение энергии, передаваемой внутри коаксиальной линии, к энергии, просачивающейся во внешнее пространство. Об эффективности экранирования коаксиального кабеля можно судить по его конструкции: чем выше плотность внешнего проводника (экрана), тем больше значение этого параметра. Наибольшее значение эффективности экранирования имеют кабели с дополнительной экранной оболочкой (рис.б. 15) из фольги (медь, алюминий).
Рис. 6.15. Коаксиальный кабель с дополнительной экранной оболочкой
Эффективность экранирования новых, т.е. не бывших в эксплуатации коаксиальных линий, составляет 60-100 дБ.
О погонном затухании в коаксиальном кабеле типа РК можно судить по его конструкции: чем больше диаметр внутренней изоляции кабелей (в обозначении марки кабеля он указан в миллиметрах после цифры 75), тем меньше его погонное затухание.
Основное назначение коаксиального кабеля — передача высокочастотного сигнала в различных областях техники:
Кроме передачи сигнала, отрезки кабеля могут использоваться и для других целей:
Существуют коаксиальные кабели для передачи низкочастотных сигналов (в этом случае оплетка служит в качестве экрана) и для постоянного тока высокого напряжения. Для таких кабелей волновое сопротивление не нормируется.
По назначению — для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.
По волновому сопротивлению (хотя волновое сопротивление кабеля может быть любым), стандартными являются пять значений по российским стандартам и три по международным:
Также раньше имело значение согласование такого кабеля с волновым сопротивлением наиболее распространенного типа антенн — полуволнового диполя (73 ом). Но поскольку коаксиальный кабель несимметричен, а полуволновой диполь симметричен по определению, для согласования требуется симметрирующее устройство, иначе оплетка кабеля (фидер) начинает работать как антенна.
По диаметру изоляции:
По гибкости (стойкость к многократным перегибам и механический момент изгиба кабеля): жесткие, полужесткие, гибкие, особогибкие.
По степени экранирования:
Системы обозначений в разных странах устанавливаются международными, национальными стандартами, а также собственными стандартами предприятий-изготовителей (наиболее распространенные серии марок RG, DG, SAT).
Кабели делятся по шкале Radio Guide. Наиболее распространенные категории кабеля:
Был наиболее распространенным кабелем для построения локальных сетей. Диаметр примерно 6 мм и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи T-коннектора BNC. Между собой кабели могли соединяться с помощью I-коннектора BNC (прямое соединение). На обоих концах сегмента должны быть установлены терминаторы. Поддерживает передачу данных до 10 Мбит/с на расстояние до 185 м.
Более толстый, по сравнению с предыдущим, кабель — около 12 мм в диаметре, имел более толстый центральный проводник. Плохо гнулся и имел значительную стоимость. Кроме того, при присоединении к компьютеру были некоторые сложности — использовались трансиверы AUI (Attachment Unit Interface), присоединенные к сетевой карте с помощью ответвления, пронизывающего кабель, т. н. «вампирчики». За счет более толстого проводника передачу данных можно было осуществлять на расстояние до 500 м со скоростью 10 Мбит/с. Однако сложность и дороговизна установки не дали этому кабелю такого широкого распространения, как RG-58. Исторически фирменный кабель RG-8 имел желтую окраску, и поэтому иногда можно встретить название «Желтый Ethernet» (англ. Yellow Ethernet).
Определение погонной емкости, погонной индуктивности и волнового сопротивления коаксиального кабеля по известным геометрическим размерам проводится следующим образом.
Сначала необходимо измерить внутренний диаметр D экрана, сняв защитную оболочку с конца кабеля и завернув оплетку (внешний диаметр внутренней изоляции). Затем измеряют диаметр d центральной жилы, сняв предварительно изоляцию. Третий параметр кабеля, который необходимо знать для определения волнового сопротивления, — диэлектрическая проницаемость ε материала внутренней изоляции.
Погонная емкость Ch (в Международной системе единиц (СИ), результат выражен в фарадах на метр) вычисляется по формуле емкости цилиндрического конденсатора:
где ε0 — электрическая постоянная.
Погонная индуктивность Lh (в системе СИ, результат выражен в генри на метр) вычисляется по формуле
где μ0 — магнитная постоянная, μ — относительная магнитная проницаемость изоляционного материала, которая во всех практически важных случаях близка к 1.
Волновое сопротивление коаксиального кабеля в системе СИ[10]:
(приближенное равенство справедливо в предположении, что μ = 1).
Волновое сопротивление коаксиального кабеля можно также определить по номограмме, приведенной на рисунке. Для этого необходимо соединить прямой линией точки на шкале D/d (отношения внутреннего диаметра экрана и диаметра внутренней жилы) и на шкале ε (диэлектрической проницаемости внутренней изоляции кабеля). Точка пересечения проведенной прямой со шкалой R номограммы соответствует искомому волновому сопротивлению.
Скорость распространения сигнала в кабеле вычисляется по формуле
где c — скорость света. При измерениях задержек в трактах, проектировании кабельных линий задержек и т. п. бывает полезно выражать длину кабеля в наносекундах, для чего используется обратная скорость сигнала, выраженная в наносекундах на метр: 1/v = √ε·3,33 нс/м.
Предельное электрическое напряжение, передаваемое коаксиальным кабелем, определяется электрической прочностью S изолятора (в вольтах на метр), диаметром внутреннего проводника (поскольку максимальная напряженность электрического поля в цилиндрическом конденсаторе достигается возле внутренней обкладки) и в меньшей степени диаметром внешнего проводника:
Информация, изложенная в данной статье про фидерные линии , подчеркивают роль современных технологий в обеспечении масштабируемости и доступности. Надеюсь, что теперь ты понял что такое фидерные линии, устройства питания антенн, вч кабель, коаксиальный кабель и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Телевидение и антенны. Теория. Эфирное и кабельное. Цифровое и аналоговое
Комментарии
Оставить комментарий
Телевидение и антенны. Теория. Эфирное и кабельное. Цифровое и аналоговое
Термины: Телевидение и антенны. Теория. Эфирное и кабельное. Цифровое и аналоговое