Общие положения. При распространении электромагнитной энергии вдоль цепей часть ее переходит с одной цепи на другие

Теоретическая часть.

При распространении электромагнитной энергии вдоль цепей часть ее переходит с одной цепи на другие. В телефонных цепях, например, из-за этого наблюдается взаимное прослушивание разговоров, появление шумов. Переходные разговоры понижают разборчивость речи, а шум оказывает мешающее действие. Влияния между цепями обусловлено действием электрического поля(электрические влияния) и действием магнитного поля(магнитным влиянием). Количественно электрическое и магнитное влияния определяются величинами электрической (К) и магнитной (М) связей, которые определяются как:

сим/км (2.1)

Ом/км (2.2)

где g – активная составляющая электрической связи(гальваническая связь).

k – коэффициент емкостной связи(взаимная емкость между цепями).

r – активная составляющая магнитной связи, определяется аcимметрией потерь на вихревые токи.

m – коэффициент взаимоиндуктивной связи, определяется аcимметрией взимоиндуктивности проводов.

ω – круговая частота передаваемого сигнала.

На рис 2.1 и 2.2 приведены схемы, поясняющее наличие электрических и магнитных связей в четверке кабеля.

Для двух проводных кабельных цепей:

сим/км, (2.3)

Ф/км, (2.4)

Ом/км (2.5)

Гн/км (2.6)

где и - частичные проводимости и емкости между жилами кабеля, и где и - эквивалентные потери на вихревые токи и коэффициенты взаимоиндуктивной связи.

Для воздушных линий активными составляющими электрической и магнитной связи (g) и (r) можно пренебречь из-за их малости и выражения (2.1) и (2.2) примут вид:

сим/км (2.7)

Ом/км (2.8)

Степень взаимных влияний между цепями принято оценивать переходным затуханием, т.е. затуханием которое испытывает сигнал помехи при переходе с одной цепи на другую.

Различают переходное затухание на ближнем и дальнем концах линии.

Если влияющая линия имеет волновое сопротивление , к началу этой цепи подключен генератор, а на конце линия нагружена на , а вторая линия нагружена в начале и конце на свое волновое сопротивление , то для таких линий:

(2.9)

(2.10)

где - активная составляющая мощности в начале первой (влияющей) линии;

- мощность в начале второй (подверженной влиянию) линии;

- мощность в конце второй линии;

Значение переходных затуханий может быть выражено через уровни по напряжение:

(2.11)

(2.12)

Кроме непосредственных влияний между цепями существуют и косвенные. Примером могут служить влияния и за счет отражения. Если влияющая цепь нагружена несогласованно, т.е. Z_Н ≠ Z_В1 то от конца линии отражается часть энергии и распространяется от конца к началу. Эта отраженная волна служит источником дополнительной помехи на соседние цепи. Кроме того наличие любой ассиметрии, такой как различные сопротивления проводов, различные емкости между проводами, различные емкости между проводами и землей, неодинаковые расстояния между опорами и разные стрелы провеса между проводами, приводит к возникновению дополнительных влияний, обусловленных разностью индуктированных токов в проводах.

Влияние происходит так же через третьи цепи. Т.е. линия 1 оказывает влияние на линию 2, и эта линия становится источником помех линии 3, находящейся рядом.

2.2. Уменьшение взаимных влияний.

Основным мероприятием, направленным на уменьшение влияний между цепями является их симметрирование.

Для этого:

1) Провода линий должны иметь одинаковое сопротивление;

2) Линии относительно друг друга должны быть симметрично расположены, например, в четверке кабеля пары расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях и скручиваются на всей длине(звездная скрутка), а у парного кабеля скрещиваются(парная скрутка), воздушные линии тоже скрещиваются.

При скрещивании цепей коэффициенты электрической связи (К) и магнитной связи (М) меняют свой знак на противоположный, поэтому токи помех на двух смежных участках имеют разные направления за счет чего результирующее значение этих токов сводится к мнимому.

Рис 2.1

Частичные емкости и проводимости между жилами четверки (мост электрической связи).

Рис 2.2

Сопротивления эквивалентные потерям на вихревые токи и взаимоиндуктивности между жилами четверки (мост магнитной связи).

3. Порядок выполнения работы

Дата добавления: 2015-06-26