Линии связи (стр. 3 из 7)
Dкс = 29,52 + 2 ∙ 8 ∙ 0,12 = 30,96 мм
По определенному по формуле (6.8) диаметру кабельного сердечника под оболочкой определим толщину гладкой алюминиевой оболочки из [1,табл.3.5]. Толщина алюминиевой оболочки в нашем случае tоб = 1,45 мм.
Поскольку алюминий подвержен электрохимической коррозии, алюминиевую оболочку надежно защищают полиэтиленовым шлангом с предварительно наложенным слоем битума.
В курсовом проекте для кабельной магистрали используются магистральные коаксиальные кабели трех видов:
1) голые, для прокладки в кабельной канализации;
2) бронированные стальными лентами, для прокладки непосредственно в грунт;
3) бронированные круглыми проволоками, для прокладки через судоходные реки.
Диаметр голого кабеля определяем по формуле:
Dк = Dкс + 2tоб + 2tш = 30,96 + 2 ∙ 1,45 + 2 ∙ 3 = 39,86 мм (6.9)
где tоб – толщина оболочки голого кабеля, мм;
tш – толщина полиэтиленового шланга определенная из [1,табл.3.6], tш = 3 мм.
Диаметр бронированного кабеля определяем по формуле:
Dк = Dкс + 2tоб + 2(tпод + tбр + tнар), (6.10)
где tоб – толщина оболочки бронированного кабеля, мм. Для кабеля бронированного
стальными защитными лентами tоб = 1,4 мм;
tпод – толщина подушки под броней (1,5 – 2 мм);
tбр – общая толщина брони, tбр = 1 мм - толщина брони из двух оцинкованных стальных
лент, толщиной 0,5 мм каждая;
tнар – толщина наружного защитного покрова (2 мм).
Dк = 30,96 + 2 ∙ 1,4 + 2(2 + 1 + 2) = 43,76 мм
Для прокладки через судоходные реки применяется кабель бронированный круглыми проволоками диаметром tбр = 4 мм., tоб = 2 мм.
Диаметр кабеля бронированного круглыми проволоками:
Dк = 30,96 + 2 ∙ 2 + 2(2 + 4 + 2) = 50,96 мм
Чертеж поперечного разреза кабеля.
Таким образом, в курсовом проекте используем следующие типы кабелей:
1). КМАШп-4 с четырьмя среднегабаритными коаксиальными парами с шайбовой полиэтиленовой изоляцией в алюминиевой оболочке с защитным покровом типа Шп, для прокладки в кабельной канализации.
2). КМАБпШп-4 с четырьмя среднегабаритными коаксиальными парами с шайбовой полиэтиленовой изоляцией в алюминиевой оболочке, бронированный стальными лентами с защитным покровом типа БпШп, для прокладки в грунт.
3). КМАКпШп-4 с четырьмя среднегабаритными коаксиальными парами с шайбовой полиэтиленовой изоляцией в алюминиевой оболочке, бронированный стальными проволоками с защитным покровом типа КпШп, для прокладки через судоходные реки.
7. Расчет параметров передачи.
Расчет первичных (R, L, C, G) и вторичных (α, ß, Zв, Vф) параметров передачи выполняется для пяти значений частот.
Параметры передачи для ЦСП рассчитаем на частотах: 0,1ƒт; 0,25ƒт; 0,5ƒт; 0,75ƒт; ƒт . Для ЦСП скорость передачи в кбит/с равна тактовой частоте ƒт системы передачи в кГц. Для выбранной в проекте ЦСП ИКМ-1920 ƒт = 140 МГц.
Таким образом, параметры передачи необходимо рассчитать на частотах:
0,1ƒт = 14 МГц;
0,25ƒт = 35 МГц;
0,5ƒт = 70 МГц;
0,75ƒт = 105 МГц;
ƒт = 140 МГц.
Расчет первичных параметров передачи коаксиальных пар из меди производится по следующим формулам:
- активное сопротивление, в Ом/км
| R = 0,0835 ∙ ( | 1 | + | 1 | )∙ √ƒ , | (7.1) |
| D | d |
где D = 10,57 мм – внутренний диаметр внешнего проводника КП;
d = 2,9 мм – диаметр внутреннего проводника.
- индуктивность, в Гн/км
| L = [ 2∙ln | D | + | 133 | ( | 1 | + | 1 | )] ∙ 10 - 4 | (7.2) |
| d | √ƒ | d | D |
- рабочая емкость, в Ф/км
| С = | εэ ∙ 10 - 6 | (7.3) |
| 18 ln D/ d |
где εэ = 1,07
- проводимость изоляции, в См/км
G = ω ∙ C ∙ tgэ, (7.4)
где значения tgэ возьмем из [1.табл.5.3].
Вторичные параметры передачи рассчитываем по формулам, приведенным в [1.табл.4.6] для высоких частот, а фазовую скорость – по формуле [1. 4.42]:
- коэффициент затухания, в дБ/км:
| α = ( | R | √ | C | + | G | √ | L | ) ∙ 8.69 | (7.5) |
| 2 | L | 2 | C |
- коэффициент фазы, в рад/км
ß = ω√LC = 2ƒ∙ √LC (7.6)
- волновое сопротивление, Ом
| Zв = √ | L | (7.7) |
| C |
- фазовая скорость, км/с
| Vф = | 1 | (7.8) |
| √LC |
Все результаты расчетов параметров передачи приведены в таблице 7.1
таблица 7.1
| ƒт, мГц | 14 | 35 | 70 | 105 | 140 |
| R, Ом/км | 137,29 | 217,07 | 306,99 | 375,98 | 437,15 |
| L, мГн/км | 0,2602 | 0,25964 | 0,2593 | 0,2592 | 0,2591 |
| C, нФ/км | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 |
| G, мСм/км | 0,28 | 0,70 | 1,62 | 2,43 | 3,23 |
| α, дБ/км | 8,02 | 12,78 | 18,29 | 22,55 | 26,36 |
| ß, рад/км | 304,17 | 759,61 | 1518,23 | 2276,90 | 3035,29 |
| Zв, Ом | 75,20 | 75,12 | 75,07 | 75,06 | 75,05 |
| Vф, км/ с | 289046,31 | 289357,86 | 289547,5 | 289603,35 | 289659,23 |
По результатам расчетов строим графики частотной зависимости параметров передачи цепи коаксиальной пары.
На рис.7.1 показана частотная зависимость активного сопротивления коаксиальной пары. Из рисунка видно, что с ростом частоты активное сопротивление закономерно возрастает за счет поверхностного эффекта и эффекта близости.
Рис.7.1 Частотная зависимость активного сопротивления коаксиальной пары.