Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції.  /  Зміст  /  Розділ 4. Лінії зв’язку   /  Тема 4.8. Електромагнітні впливи в лініях зв’язку

Зміст:

4.8.2. Визначення теорії взаємних впливів

У теорії взаємних впливів прийняті такі основні визначення (рис. 4.8.3):

  • коло, що впливає, — активне коло, що створює електромагнітне поле, яке впливає;
  • коло, на яке діє вплив, пасивне, на нього впливає електромагнітне поле, в ньому виникають завади;
  • ближній кінець (БК) — кінець лінії, на якому включений генератор кола, що впливає;
  • дальній кінець (ДК) — кінець лінії, до якого підключене навантаження.

Рис. 4.8.3. До визначення взаємних впливів

На ближньому кінці активної лінії діють потужність P10, напруга U10, струм I10; на дальньому кінці — P1l, U1l, I1l. На пасивну лінію впливає поле активної лінії, внаслідок чого в ній виникають: на ближньому кінці P20, U20, I20 і на дальньому кінці P2l, U2l, I2l. Лінії навантажені на опори Z1l, Z20, Z2l.

У кабельних лініях зв’язку розрізняють такі впливи:

  • безпосередні (прямі), коли перешкоди індукуються безпосередньо полем кола, що впливає;
  • непрямі впливи, зумовлені відбиттями від кінцевих, стикових і внутрішніх неоднорідностей у колах 1 і 2;
  • впливи через треті кола, викликані вторинними електромагнітними полями, які виникають під впливом поля кола, що впливає, у третіх фізичних колах лінії. Третіми колами є сусідні пари, металеві оболонки кабелю, сусідні кабелі.

Абсолютні значення потужностей, напруг і струмів завад у пасивних лініях не характеризують взаємні впливи в лінії, вони залежать від величини потужностей, струмів і напруг у колі, що впливає. Взаємні впливи між колами визначаються у відносних логарифмічних одиницях. Такі параметри не залежать від абсолютних значень сигналів у колах внаслідок лінійності системи.

Визначимо основні параметри взаємних впливів між колами ліній зв’язку.

Перехідне загасання на частоті ω на ближньому кінці лінії, дБ

(4.8.1)

Перехідне загасання на частоті ω на дальньому кінці лінії, дБ

(4.8.2)

Захищеність на дальньому кінці лінії, дБ

(4.8.3)

де α — погонне загасання лінії; l — довжина лінії.

Еквівалентну схему електричного та магнітного впливів подано на рис. 4.8.4.

Взаємні впливи залежать від частоти сигналу, довжини лінії. На ближньому кінці взаємні впливи більші, ніж на дальньому, оскільки струми завад у цьому разі складаються, а на дальньому — віднімаються (рис. 4.8.4). Характер струмів завад з різних ділянок лінії наведено на рис. 4.8.5.

Рис. 4.8.4. Еквівалентна схема електричного та магнітного впливів: I2K — струм, викликаний електричними зв’язками; I2M — струм, викликаний магнітними зв’язками; К12 — електричний зв’язок; М12 — магнітний зв’язок

Рис. 4.8.5. Характер струмів завад з різних ділянок лінії: а — на ближньому кінці; б — на дальньому кінці

На рис. 4.8.6 наведено залежності перехідних впливів від довжини лінії та частоти. Взаємні впливи на ближньому кінці спочатку зменшуються, а потім стабілізуються, оскільки струми завад з віддалених дільниць лінії загасають та діє власне загасання лінії (див. рис. 4.8.5, а). Із зростанням частоти в лінії зростає випромінювання електромагнітної енергії, що веде до зростання електромагнітних зв’язків, а отже, і впливів.

Рис. 4.8.6. Залежність параметрів взаємних впливів: а — від довжини лінії; б — від частоти

У коаксіальних кабелях зі зростанням частоти підвищується ефект самоекранування, електромагнітне поле за межі зовнішнього провідника не проникає, взаємні впливи зменшуються.