Технические разделы

Расчет параметров передачи

В коаксиальных кабелях дальней связи исходным критерием является достижение минимального затухания. В этом случае самым выгодным соотношением диаметров медных проводников является D/d-3,6. Так же известно, что при использовании других металлов это соотношение несколько увеличивается.

При конструировании радиочастотных коаксиальных кабелей в ряде случаев определяющим требованием является не минимальное затухание, а необходимость обеспечения максимума электрической прочности или максимума передаваемой мощности. В этих случаях оптимум конструкции коаксиального кабеля будет при другом отношении Dud.

Определим оптимальную конструкцию радиочастотного коаксиального кабеля, обеспечивающего максимальную электрическую прочность на пробой. Напряженность электрического поля в любой точке изоляции кабеля:

=U/rхln(R/r),

где U - напряжение.

кабель связь передача проводник

Параметры R и r показаны на рис. 7-4, а rх - текущее значение r.

Напряженность электрического поля убывает по мере удаления от поверхности внутреннего проводника к внешнему проводнику. Для нахождения максимума напряженности Е дифференцируем приведенное выше выражение по r (U и R постоянны):

дЕ/дr =U(ln Rlr-1)/(r ln Rlr)²

Для получения оптимума приравниваем полученное выражение нулю. Тогда справедливо

In (R/r) -1 = 0,

откуда

/r = е=2,718.

Таким образом, кабель обладает наибольшей электрической прочностью при D/d=2,72.

Аналогично можно определить оптимальную конструкцию, исходя из условия обеспечения максимума передаваемой мощности. Она имеет отношение D/d = 1,65.

При конструировании коаксиального кабеля приходится отступать от оптимального соотношения D/d, так - как волновое сопротивление радиочастотного коаксиального кабеля строго нормируется (например 75 Ом). В этом случае:

/d=ez√ε/60

Если принять z=75 а ε=1,1 то получим D/d = 3,71.

Расчет первичных параметров передачи

С учетом данного соотношения производим расчеты первичных параметров кабеля и их зависимости от частоты (расчеты произведены с помощью пакета MATLAB):

all; format compact;=(0.72e-03)/2;r2=(2.67e-03)/2;rn=(3.17e-03)/2;=4*pi*1e-07;=0.02842e-06;gam1=1/ro1;ro2=0.01842e-6;gam2=1/ro2;=logspace(1,9,100)';

%f=[0.1 0.5 1 2 4 5 6 8 10 20 40 60 80 100 200 400 500 800 1000]*1e+06;=2*pi*f;=1/(2*pi*r1*gam1);kb=1/(2*pi*r2*gam2);=mu/(2*pi)*log(r2/r1);=sqrt(j*w.*mu*gam1);k2=sqrt(j*w.*mu*gam2);=k1.*ka;kn2=k2.*kb;

% a1=besseli(0,r1.*k);

% a2=besseli(1,r1.*k);

%figure(1),plot(k,a1,'.b');=kn1.*besseli(0,k1.*r1)./besseli(1,k1.*r1);=real(Za);=imag(Za)./w;(1),semilogx(f,Ra,'.b');(2);semilogx(f,La,'.r');=kn2.*((besseli(0,k2.*r2).*besselk(1,k2.*rn))+(besselk(0,k2.*r2).*besseli(1,k2.*rn)))./((besseli(1,k2.*rn).*besselk(1,k2.*r2))-(besselk(1,k2.*rn).*besseli(1,k2.*r2)));=real(Zb);=imag(Zb)./w;(3),semilogx(f,Rb,'or');(4);semilogx(f,Lb,'.r-');=Ra+Rb;=La+Lb;

Lk=Lv+Ln;

figure(5),loglog(f,Ra,'.b',f,Rb,'.r',f,Rk,'or'),grid on, hold on;

figure(6),semilogx(f,La,'.r',f,Lb,'.b',f,Ln,'or',f,Lk,'og'),grid on, hold on;

kj=sqrt(j);

Rbpr=((kn1./(kj))+(kn2./(kj)))*sqrt(2);

Rkpr=Ra+Rbpr;

figure(7),loglog(f,Ra,'*b',f,Rbpr,'pg',f,Rkpr,'or'),grid on, hold on;

Ом / м

Гц

Рис. 3.1 Зависимость Ra от частоты

Гн / м

Гц

Рис. 3.2 Зависимость La от частоты

Ом / м

Гц

Рис. 3.3 Зависимость Rb от частоты

Гн / м

Гц

Рис. 3.4 Зависимость Lb от частоты

Ом / м

Гц

Рис. 3.5 Зависимость Ra, Rb, Rk от частоты

Гн / м

Гц

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по технике и технологиям

Разработка усилителей мощности СВЧ диапазона
Дипломная работа посвящена рассмотрению основ проектирования и построения усилителей мощности СВЧ диапазона. Стимулом к разработке данной темы послужил тот факт, что к настоящему времени техника СВЧ обладает наибольшими перспективами р ...

Расчет и анализ активного RC-фильтра ФВЧ Баттерворта
Электрический фильтр представляет собой частотно-избирательное устройство. Он пропускает сигналы определённых частот и задерживает или ослабляет сигналы других частот. Более точно характеристику частотно-избирательного фильтра можно ...

© 2021 | www.techexpose.ru