Коаксиални кабели, кабели с оптични влакна и
Изтегляне 1.11 Mb.
|
Свързани:
sistemi-za-videonablyudenie
| Характеристичното съпротивление на коаксиалните кабели се определя от израза:
или В тази формулаD и d са диаметрите съответно на външния и вътрешния проводници на коаксиалния кабел, а ε е еквивалентната диелектрична проницаемост на изолацията между проводниците а и b. Горният израз показва, че характеристичното съпротивление зависи от отнoсителната диелектрична проницаемост ε и от отношението на диаметрите D/d. На фиг. 3.8 е показано изменението на характеристичното съпротивление Z на три типа коаксиални кабели с различна изолация: при плътна изолация от полиетилен с относителна диелектрична проницаемост ε = 2,3; при изолация с порест полиетилен с ε =1,2 и при изолация от шайби от стирофлекс ε =1,2. фиг.3.8. Зависимост на характерситичното съпротивление Z от отношението D/d на диаметрите на проводниците в коаксиалния кабел ε = 2,3 – плътна изолация от полиетилен; ε = 1,2 – изолация от порест полиетилен; ε = 1,08 – изолация от шайби от стирофлекс Ако се приеме, че характеристичното съпротивление трябва да има постоянна стойност Z = 75Ω, то за различните стойности на относителната диелектрична проницаемост ε се получават различни оптимални отношения на диаметрите на проводниците D/d. В табл. 3.4 са дадени определените стойности за коаксиални кабели с медни проводници, при три стойности на относителната диелектрична проницаемост ε = 1,08 е за коаксиален кабел с изолация от шайби стирофлекс. Във втората колона стойността на диелектричната проницаемост ε =1,2 се отнася за коаксиални кабели с изолация от порест полиетилен, а в третата колонка – за коаксиален кабел с изолация от плътен полиетилен.
Таблица 3.4. Оптимални отношения на диаметрите на проводниците в зависимост от диелектричната константа Често пъти в практиката се използват номограми за определяне на характеристичното съпротивление Z в зависимост от диаметрите D и d на проводниците на кабела и относителната диелектрична проницаемост ε на изолационната среда между проводниците. На фиг. 3.9 е дадена такава номограма за коаксиални кабели с плътна изолационна среда от плътен полистирол с относителна диелектрична проницаемост ε=2,28. фиг.3.9. Номограма за определяне на импеданса в зависимост от размерите на кабела В показания пример (прекъснатата линия) диаметърът на вътрешния проводник е d =1,35mm, а вътрешният диаметър на външният проводник е D=9,5mm. При тези размери на проводниците в кабела за характеристичното съпротивление се получава Z=77Ω. От казаното следва, че подбирането на отношенията между диаметрите D/d става по две съображения: постигане на минимално затихване α и получаване на определено характеристично съпротивление Z. (например 75Ω). За да се поясни подбора на диаметрите на проводниците в кабела, ще се даде още веднъж примера за коаксиалния кабел РК-75-5 (РК-1). При него отношението между диаметрите D/d е 6,8 и е продиктувано от съображение да се получи определенa стойност на характеристичното съпроти-вление Z =75Ω. Минимално затихване, както вече се спомена, се получава при отношение D/d =3,6. Следователно, за да се постигне необходимото характеристично съпротивление от 75Ω се прави компромис със затихването на кабела. Причината е във важността на взаимното съгласуване на входните и изходни съпротивления в радиотехническите системи. Терминът съгласуване например на тунер за приемане на спътникова телевизия с конвертора на приемната антена означава, че характеристичното съпротивление на свързания към изхода на конвертора кабел също трябва да бъде равно на изходното съпротивление на конвертора, и съответно входното съпротивление на тунера на спътниковия приемник трябва да е равно на характеристичното съпротивление на кабела. Това се отнася и за свързващия кабел между антената и входа на тунера на телевизионния приемник. Същото важи и за всички останалите елементи на една радиотехническа система. Да предположим, че няма съгласуване. В такъв случай се получават две нежелани явления. Първото е, че предаването на енергията от единия елемент на другия се намалява, т.е. приетият от антената или от конвертора сигнал ще достигне на входа на тунера с намален размах. Намалението ще е толкова по-голямо, колкото по-лошо е съгласуването. Второто явление обаче е по-неприятно - при несъгласуване на елементите в радиотехническата система се отразява енергия. В телевизионните системи отразяването на енергията довежда до нарушаване на качеството на изображението, изразяващо се в поява на повтори и окантоване на границите на изображението на телевизионния екран. Това явление, за разлика от затихването, не може да се компенсира по никакъв начин. Единствената мярка е да се постигне възможно най-пълно съгласуване, което в разглеждания случай означава използване на свързващ кабел с точно определено характеристично съпротивление, равно на изходното и съответно на входното съпротивление на компонентите, които кабелът свързва. Отношението на диаметрите на проводниците D/d в кабела в някои случаи се оптимизира и по отношение на максималната мощност на сигнала, който се предава по кабела. Например, когато кабелът се използва за антенно-фидерна линия на телевизионни предаватели, то от изхода на предавателя към антената трябва да се пренесе значителна мощност. В такъв случай избирането на типа на кабела може да стане по максималната мощност на предаване или по максималната пробивна якост на изолацията между проводниците в кабела. Изтегляне 1.11 Mb. Сподели с приятели:
|