Основные характеристики

Каналы связи по физическим проводным линиям связи.

Информации

Организация каналов связи для передачи телемеханической

Лекция № 10

(запасная, использовать, если не читается «Передача информации по каналам связи»)

Для передачи телемеханической информации применяют линии проводной связи, линии электроснабжения и радиотракт (радиорелейной линии, радиопередатчики и радиоприемники), оптическую связь.

Наиболее широко распространены проводные линии связи. Если они используются только для передачи ТМ - информации, то называются физическими проводниками линиями связи. Эту пару проводов (воздушную или экранированную) можно использовать для передачи многих сообщений методами временного или частичного разделения сигналов (уплотнение линии связи). Физическая цепь или самостоятельная двухпроводная линия связи - лучший вариант для организации каналов связи, по которым можно передавать телемеханические сообщения. Однако он дорог, и прокладки самостоятельной (воздушной или кабельной) линии связи на большие расстояния производят в исключительных случаях.

Как правило, по проложенным проводам передается информация связи (телеграфные и фототелеграфные сообщения, телефонная связь, передача данных, звуковое вещание и т.д.), а для целей ТМ предназначается телеграфный или телефонный канал, то есть выделяется определенная полоса частот.

При небольших скоростях передачи сигналов ТМ (50-75 Бод) применяют телеграфные каналы (обычно каналы тонального телеграфирования), а при скоростях до 4800 Бод требуется телефонный канал. При более высоких скоростях передачи используют телевизионные каналы.

ТМ информацию можно передавать в разных диапазонах частот: тональном (300-3400 Гц), надтональном (3400-5300 Гц), высокочастотном (свыше 5300 Гц), а иногда и в подтональном (40-300Гц).

Передача одного или двух телемеханических сообщений можно осуществлять по занятому телефонному каналу, не прерывая разговора, то есть без выделения специальной полосы частот (упрощенное уплотнение).

Линии должны быть надежными, помехоустойчивыми и безотказными.

Воздушные линии связи - состоят из металлических проводов, подвешенных с помощью изоляторов и специальной арматуры на столбах. В зависимости от условий, в которых находятся подвешенные провода (гололед, ветер и т.п.), различают воздушные линии связи 4-х типов: обессиленного, нормального, усиленного и особо усиленного. В качестве проводов (линейной проволоки) применяют провода:

Стальной D 5;4;3;2.5;2;1.5 мм;

Медный D 4;3.5;3мм;

Биметаллический сталемедный (покрытие меди 0,2мм);D 4;3;2;1.6мм.

Биметаллический сталеаллюминиевый D 2.6-6.5мм.

Стальная воздушная линия f_max до 30 Гц.

Медная воздушная линия f_max до 180 Гц.

Недостатки: подверженность внешним помехам, малая надежность, большая утечка при ухудшении атмосферных условий (гроза, дожди, гололед), большие затраты материалов при сооружении и необходимость постоянного профилактического обслуживания. При снижении tº на 80°С. R_акт меняется в 1,5 раза.

Кабельные линии связи.- кабель состоит из изолированных параллельных проводников, заключенных в общую влагозащитную оболочку и иногда в броневые покровы. Различают подземные, подводные и воздушные кабели, симметричные и коаксиальные

Кабели ВЧ-(Δt=0-10 кГц и выше).

НИ-(Δt= до 10 кГц).

Коаксиальные кабели - высокочастотные, выше 60 Гц

-(Δt= до 10 кГц).

Температурные колебания сопротивления ниже, но имеют большие сопротивления и коэффициент затухания.

Первичные параметры проводных линий связи- активное сопротивление R (Ом/км), индуктивность L (Гн/км), емкость C(ф/км), проводимость изоляции G (1/Ом Хкм)

Активное сопротивление R=R₀+R_п.э.+R_бл+R_м

где R₀-сопротивление постоянного тока.

R_п.э-сопротивление поверхностного эффекта

R_бл- сопротивление эффекта близости

R_м-сопротивление потерь в металле (в соседних кабельных цепях и свинцовой оболочке).

Для кабеля-учитывают все 4- составляющие, для воздушных линий- только первые два, так как R_бл и R_м-малы.

R_0—зависит от D провода материала t° и способа скрутки жил.

R_п.э- сопротивление переменному току.

R_бл--эффект близости, так же как и поверхностный эффект, тем сильнее, чем больше φ,µ,ƒ. Возникает за счет взаимного влияния рядом расположенных токонесущих проводов, так как магнитное поле каждого из 2-х проводов создает вихревые токи в соседнем проводе. Взаимодействие вихревых токов с основным током приводит к увеличению плотности тока на обращенных друг к другу поверхностях проводов.

R_бл-увеличивается при уменьшении расстояния между проводами.

R_м- возникает из-за того, что вихревые токи, создаваемые внешним магнитным полем цепи, нагревает окружающие металлические части.

L-зависит от расстояния между проводами, D (уменьшается с увеличением D), от материала (у стали L больше, чем у меди) и f.

С зависит от расстояния между проводами (увеличивается с уменьшением расстояния),D и материала диэлектрика между проводами цепи.

LC=µε.где µ и ε- магнитная и диэлектрическая проницаемости.

Для воздушной линии LC=1, для кабеля LC= ε.

Проводимость изоляции (утечка) зависит от типа изоляции, частота тока (возрастает с увеличением ƒ) и климатических условий. Для воздушных цепей на утечку влияют также гололед и иней.

Различают однородные и неоднородные линии.

Вторичные параметры проводных линий - волновое сопротивление Z_В и постоянная передача γ.

Сопротивление, которым можно заменить отрезанную часть бесконечно длинной линии так, что при этом в любых точках оставшейся линии значения тока и напряжения будут прежними, называют волновым или характеристическим сопротивлением.

Z_В=√ (R+jωL)/(G+ jωC)

При частотах больше 10 кгц R и G весьма малы по сравнению с ωL и ωС, поэ тому можно считать,, что Z_B=√L/C.

Для медных воздушных линий связи Z_b«600h-900 ом.

Сопротивление, измеренное в на­чале линии, называется входным сопротивлением

Z_B=u_bx/j_bx

где £/_Вх и /_Вх — напряжение и ток на входе линии.

Входное сопротивление линии зависит от волнового сопротивле­ния линии, затухания линии и ве­личины нагрузки в конце линии.

Входное сопротивление совпада­ет с волновым сопротивлением толь­ко тогда, когда сопротивление на­грузки Z_H=Z_B. Только в этом слу­чае будет наилучшая передача электромагнитной энергии, т. е. бу­дет наибольший к. п. д. передачи, так как будет отсутствовать отраже­ние волн.

Постоянная передачи, или коэффициент распр-я

γ=,где коэффициент затухания,коэффициент сдвига фазы.

Затухание в линии:

Затухание измеряют в неперах -это натуральный логарифм отношения.

Затухание измеряют в децибеллах-это

Дата добавления: 2014-01-07