Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 135
Текст из файла (страница 135)
Магистральные и субмпгистральные кабели эксплуатируют в условиях кабельной канализации, т. е. в относительно узком температурном диапазоне. Они могут подвергаться воздействию высокой влажности и даже воды в случаях затопления канализации. Распределительные и абонентские кабели эксплуатируют в благоприятных условиях (жилые и технические помещения зданий), при температуре и влажности, близких к нормальной. Кабели для внутри- и межблолных соединений в аппаратуре работают при повышенной температуре (до 40' С). Коаксиальные кабели, широко применяемые в приемных РС, имеют однопроволочные медные или алюминиевые, покрытые медью, внутренние проводники, изоляцию из сплошного или вспененного полиэтилена, внешние проводники из медных илн алюминиевых лент, гладких или гофрированных, наложенных продольно внахлест или с продольным сварным швом, защитную оболочку из полиэтилена или поливинилхлорида.
Применяют также коаксиальные кабели с внешним проводником в виде частой или редкой оплетки, под которой проложена фольга медная или алюминиевая. Отечественные кабели выпускают по ГОСТ 11326.0 — 78, в котором с учетом требований стандарта МЭК принят следующий ряд диаметров изоляции: 1,5; 2,2; 2,95; 3,7; 4,6 (4,8); 5,6; 7,25; 9; 11,5; !3; 17,3; 302 24 мм. Конкретные технические характеристики кабелей указываются в соответствующих марочных ГОСТ или отраслевых технических условиях.
Все радиочастотные коаксиальные кабели, разработанные после 1970 г., имеют унифицированное обозначение: РК Яа — Пз — п)У вЂ” С (РК вЂ” радиочастотный коаксиальный, Еа — волновое сопротивление, Пав округленное значение диаметра изоляции, мм; и — номер, определяющий тип изоляции: 1 — сплошная обычной нагревостойкости (полиэтилен); 2 — сплошная повышенной нагревостойкости (фторопласт), 3 — полу- воздушная обычной нагревостойкости (пористый полиэтилен или кордельно-трубчатая изоляция); Х вЂ” порядковый номер разработки; С вЂ” индекс, используемый для обозначения кабелей с повышенной точностью изготовления, высокой однородностью волнового сопротивления).
Пример: обозначение РК 75-17-13-С соответствует кабелю радиочастотному коаксиальному с волновым сопротивлением 75 Ом, диаметром изоляции 17,3 мм, изоляция сплошная обычной нагревостойкости иэ полиэтилена, порядковый номер разработки 3, волновое сопротивление обладает повышенной однородностью. 5.6.2.
Основные электрические характеристики. Волновое сопротивление радиочастотного кабеля характеризует отношение комплексного значения напряжения между проводниками (), к току, текущему по ним 1,, для падающей (или отраженной) волны, распространяющейся по кабелю, т. е. г,=и.))'.= У ()(+[ай))(О+)юс), где Š— погонная индуктивность кабеля; Я вЂ” ВЧ сопротивление проводников; С вЂ” погонная емкость кабеля; П вЂ” проводимость изоляции; ю=2н[ — круговая частота.
На частотах выше 30 МГц, когда К«ю)., О«саС, волновое сопрогизлгчие активно, 2а = зу' ьгС= =60/'[У е,!п(Пз)аз)П,%',), где в, — эквивалентная диэлектрическая проницаемость изоляции; Р, — наружный диаметр внутреннего проводника; Пз — внутренний диаметр внешнего проводника; йуь %'з — коэффициенты, учитывающие форму проводников (Здесь и далее индекс 1 относится к внутреннему проводнику, 2 — к изоляции, 3 — к внешнему проводнику, 4 — к защитной оболочке.) Для изоляции иэ сплошного полиэтилена в,=2,3; из пористого ! 5; для комбинированной воздушно-пластмассовой изоляции е, следует рассчитывать по специальным формулам [12[. Для одиопроволочных внутренних проводников 15'з= 1, для семи- проволочных ЯУ,=0,939.
Для внешних проводников в виде гладкой трубки )5'з= 1, для внешних проводников в виде оплетки плотностью 88...92% Ярз= 1+ 1,5д !Пь где да — диаметр проволоки оплетки. Для внешних проводников нз гофрированной медной ленты йуз= = 1+1,55/Пз, где 6 — высота гофров. Скорость распространения волны (для козксиальных кабелей фазовая скорость совпадает с групповой скоростью сигнала) п=с) 'усе,=с(й, где о — скорость распространения волны в кабеле; с — скорость света в свободном пространстве; 5 — коэффициент замедления волны. Время распространения сигнала по кабелю т= =Цп=Ей/с, где Ь вЂ” длина линии, Длина волны в кабеле Л, меньше, чем длина волны в свободном пространстве Ла в 5 раз, т.
е. Ла(Л =$. Коэффициент затухания а характеризует ослабление сигнала на единице длины кабеля, для кабеля длиной Е аЕ= — 2016 ()ь/()а= — 10!6 Рь)Рм где Пь Р, — напряжение и мощность сигнала на входе в кабель; (ус, Рс — напряжение и мощность сигнала на выходе из кабели. Коэффициент затухания, дБ/м; !у=а,+аз+аз; а,= =2,73)ХзЪуу)у РзЦП6 аз=90810 з[ 1г е,166; аз —— =273)2а у'Узу' рзйзl()з, гдз а,— а, — составляющие ко- эффициента затухания кабеля во внутреннем проводнике, изоляции и внешнем проводнике; / — частота, МГц, р — удельное сопротивление постоянному току внутреннего и внешнего проводников, Ом ммэ/м; 16 6— тангенс угла диэлектрических потерь изоляции; Рь Рэ — диаметры внутреннего и внешнего проводников, мм.
Для меди при 20'С р=0,0175 Ом.мм'/м, алюминия р=0,0270 Ом ммз/м. Для полиэтилена (и 6=2 — 4)( Х 1О-', для пористого полиэтилена (6 6=4 †.10-4; в кабелях старых конструкций 166=2 †10 '. Коэффициент й! учитывает влияние на а конструкции внутреннего проводника, для однопроволочного проводника й!= 1, для семипроволочного й!= 1,25.
Коэффициент й, учитывает влияние конструкции внешнего проводника; для проводника из гладкой ленты йв= 1, для гофрированной ленты йэ= 1,05. Для оплетки плотностью более 85% 5,=2, оплетки плотностью 70 — 80% Фэ=З, оплетки плотностью 40...60% йэ=4 — 5. Температурные изменения коэффициента затухания кабеля с медными проводниками иг= (сг, + сг,) У ! + 0 00393(1 — 20) + сг„ (5 5.!0) где ! — температура, 'С. Коэффициент фазы определяет изменение фазы на единицу дтины кабеля, рад/м: ()=2/Зи 1О-'/ )Г е,. Коэффициемт отражения характеризует качество согласования кабельного тракта при стыковке двух отрезков кабелей с разными волновыми сопротивлениями 2эчь 652ээ.
От места стыка отРажаетсЯ часть сигнала: Г=)(7-р)/)(/пэл(=(2в4 — ~вэ)/(Ея +Еэ), где ()„р — напряжение отраженной волны; ()и, — напряжение падающей волны. На отрезке кабеля перед местом стыка возникает стоячая волна, которую принято характеризовать коэффициентом стоячей волны (КСВ) напряжения или тока; КСВ и Г связаны следующими соотношениями: КСВ=(1+Г)/(1 — Г); Г= = (КС — 1)/(КСВ+1). В реальных кабелях волновое сопротивление по длине непостоянно.
Это непостоянство характеризуют тремя составляющими: плавное изменение 2, от начала отрезка кабеля к концу (дрейф среднего значения) или разброс среднего значения от образца к образцу кабеля; случайные быстрые изменения относительно среднего значении по длине; периодические изменения по длине. Допустимое значение отилонения волнового сопротивления от номинального содержится в ТУ или ГОСТе на кабели. Отклонение среднего значения волкового сопротивления или его дрейф может приводить и возникновению отраженных волн от места стыков отрезков кабелей или мест соединений с аппаратурой (усилителей, разветвителей и т. д.). Возможен подбор отрезков кгбеля с одинаковым 2э на стыкуемых концах. Случайные изменения Лэ по длине приводят к образованию внутренних отраженных волн.
Наиболее опасны периодические изменения Я, по длине. На частотах, когда период изменений Лэ равен половине длины волны, возникают чрезвычайно большие резонансные отражения и глубокие провалы на частотной характеристике затухания. Отражения от внутренних периодических и случайных отклонений 2, в готовом кабеле неустранимы. Единственный способ меньшить внутренние отражения от неоднородностей , — обеспечить прецизионную технологию изготовления кабелей, что является важнейшим требованием к магистральным и субмагистральным кабелям. Уровень отражений нормируется и обеспечивается только в кабелях с индексом С.
(Подробно вопросы, связанные с искажениями из-за внутренних отражений в кабелях, рассмотрены в [13).) Сопротивление связи устанавливает соотношение между ВЧ током помех /п,м, текущим по внешней поверхности внешнего проводника, и напряжением помехи (7„ , наводимой в кабеле этим током на единице длины линии, т. е. 2„ =О„м//„„. Чем меньше сопротивление связи, тем выше помехозащищенность кабеля. Сопротивление связи может быть пересчитано в экранное затухание, дБ: Аэ=2016(1/1,03 10' 2чэ). Модуль сопротивления связи нормируют в ТУ на кабели на частоте 30 МГц.
Для кабелей с внешним проводником в виде оплетки сопротивление связи тем больше, чем меньше плотность оплетки, и на всех частотах ТВ сигналов растет с ростом частоты. Для кабелей с внешними проводниками из металлических лент и фольгированных пленок сопротивление связи с ростом частоты падает. Помехозащищенность кабелей с проводниками из медных лент в диапазоне ТВ частот во много раз выше, чем кабелей в оплетке (рис.
5.6.1). 77пв, и//и/и 527 Х, Гц Рвп. 5.5.1. Измеренное значение сопротивления связи в завысвмпптм пт частоты вэоелей мэров РК 75-4-115 (с экраном мэ гпфрврпвэпвпй медной фпльгм) [151; РК 75-4-И (и экраном в ввдп аплптпп плотностью 55 — 92тэ1 1141 6.6.3. Стойкость кабелей к механическим и климатическим воздействиям. В радиочастотных кабелях нормируются следующие значения допустимых механических характеристик: радиус изгиба при монтаже (устанавливается для двух уровней температур — выше и ниже 5'С); число двойных перегибов на заданный радиус; число перемоток на заданный диаметр намотки; напряжение, которое кабель выдерживает без изменения электрических характеристик и нарушения целостности элементов конструкцви. Допустимый радиус изгиба ограничивается растрескиванием оболочки, а для кабелей с внешним проводником из гофрированных лент — деформацией и разрушением внешнего проводника.
Для кабелей с внешними проводниками в виде оплетки при температуре ниже 5 С допустимый радиус изгиба составляет 10... ...20Р„ при температуре выше 5 С 5...10Р , где Р, — диаметр кабеля по оболочке, для кабелелей с внешними проводниками из гофрированных лент 1О... ... 20 и 20 ... ЗОР соответственно. Допустимое число двойных перегибов и число перемоток кабелей с много- проволочными внутренним и внешним проводниками составляет более 10 000 и ограничивается стойкостью внутреннего проводника. Для кабелей с внешними проводниками из гофрированных лент допустимое число перегибов и перемоток на радиус 20Р, составляет 10— 20, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
