Расчет линейных сооружений связи
Расчет в заданном диапазоне частот первичных и вторичных параметров коаксиального кабеля; определение вторичных параметров взаимного влияния на его строительной длине; построение графиков частотной зависимости. Расчет параметров оптического кабеля связи.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.03.2013 |
| Размер файла | 123,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задача 1
Рассчитать в заданном диапазоне частот первичные и вторичные параметры передачи коаксиального кабеля. Расчёт указанных параметров выполнить на пяти частотах, равномерно размещенных в заданном диапазоне, начиная с fн по fв.
Построить графики частотных зависимости рассчитанных параметров.
Исходные данные приведем в таблице 1.
Таблица 1
Исходные данные
|
Диапазон частот, кГц |
fн = 60, fв = 5000 |
|
|
Тип изоляции |
Баллонная - полиэтиленовая |
|
|
Диаметр проводников, мм |
1,2/4,6 |
|
|
Материал проводников |
медь/медь |
|
|
Толщина внешнего проводника t, мм |
0,3 |
|
|
Толщина экрана из 2-х стальных лент tэ, мм |
0,3 |
|
|
Шаг наложения стальных лент h, мм |
30 |
Решение:
1. Рассчитаем первичные параметры передачи цепи коаксиального кабеля.
Общее сопротивление коаксиальной цепи, рассчитаем по формуле (1):
(Ом/км),(1)
где f - частота, Гц;
rа - внешний радиус внутреннего проводника, мм;
rв - внутренний радиус внешнего проводника, мм.
На частоте 60 кГц:
(Ом/км)
На частоте 1700 кГц:
(Ом/км)
На частоте 2800 кГц:
(Ом/км)
На частоте 3900 кГц:
(Ом/км)
На частоте 5000 кГц:
(Ом/км)
Общую индуктивность коаксиальной цепи рассчитаем по формуле (2):
(Гн/км)(2)
На частоте 60 кГц:
(Гн/км)
На частоте 1700 кГц:
(Гн/км)
На частоте 2800 кГц:
(Гн/км)
На частоте 3900 кГц:
(Гн/км)
На частоте 5000 кГц:
(Гн/км)
Ёмкость кабеля цепи определяется по формуле (3):
(Ф/км)(3)
где - эквивалентная диэлектрическая проницаемость (определяется по таблице 1.3 методического указания).
(Ф/км)
Проводимость изоляции кабельной цепи рассчитаем по формуле (4):
(См/км),(4)
где - эквивалентное значение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции (определяется по таблице 1.3 методического указания).
На частоте 60 кГц:
(См/км)
На частоте 1700 кГц:
(См/км)
На частоте 2800 кГц:
(См/км)
На частоте 3900 кГц:
(См/км)
На частоте 5000 кГц:
(См/км)
2. Расчёт вторичных параметров передачи цепи коаксиального кабеля.
Коэффициент затухания определяется по формуле (5):
(дБ/км)(5)
На частоте 60 кГц:
дБ/км
Коэффициент фазы определим по формуле (6):
(рад/км)(6)
На частоте 60 кГц:
рад/км
Волновое сопротивление находим по формуле (7):
(Ом)(7)
На частоте 60 кГц:
Ом
Скорость распространения электромагнитной энергии по цепям связи определим по формуле (8):
(км/с)(8)
На частоте 60 кГц:
258200 км/с
Результаты расчётов первичных и вторичных параметров передачи поместим в таблицу 2.
Таблица 2
|
Частота f, кГц |
60 |
1700 |
2800 |
3900 |
5000 |
|
|
Общее сопротивление R, Ом/км |
10,758 |
57,265 |
73,493 |
86,736 |
98,209 |
|
|
Индуктивность L, Гн/км |
||||||
|
Ёмкость С, Ф/км |
||||||
|
Проводимость G, См/км |
||||||
|
Коэффициент затухания , дБ/км |
0,608 |
3,385 |
4,364 |
5,165 |
5,871 |
|
|
Коэффициент фазы , рад/км |
1,459 |
39,696 |
65,239 |
90,769 |
116,284 |
|
|
Волновое сопротивление Zв, Ом |
76,773 |
73,717 |
73,555 |
73,474 |
73,420 |
|
|
Скорость распространения , км/с |
На рисунке 1, 2, 3, 4 изображены графики частотной зависимости первичных параметров R, L, G, C. На рисунке 5, 6, 7, 8 изображены графики частотной зависимости вторичных параметров .
Рисунок 1 - Частотная зависимость активного сопротивления
Рисунок 2 - Частотная зависимость емкости
Рисунок 3 - Частотная зависимость индуктивности
Рисунок 4 - Частотная зависимость проводимости изоляции
Задача 2
Рассчитать вторичные параметры взаимного влияния на строительной длине коаксиального кабеля. По результатам расчёта построить графики частотной зависимости. коаксиальный оптический частота связь
Исходные данные приведены в таблице 1 задачи 1, кроме того, при решении используется ранее рассчитанные значения первичных параметров передачи. Расчёт параметров влияния выполняется на тех же частотах, что и параметров передачи в задачи 1.
Решение:
Переходное затухание на ближнем конце - Ао, и переходное затухание на дальнем конце - А, между коаксиальными цепями определяется по формулам (9, 10):
, (дБ)(9)
, (дБ)(10)
При расчётах строительную длину кабеля принять равной 0,5 км, значения Zв и взять из предыдущей задачи№1.
Сопротивления связи Z12 внешнего проводника коаксиальной цепи, экранированного двумя стальными лентами, определяется по формуле (11):
,(11)
Где N - коэффициент, рассчитываемый как:
,(12)
к - коэффициент вихревых токов, для меди, в 1/мм
,(13)
t - толщина внешнего проводника, для КП среднего размера t=0,3 мм;
- удельная проводимость материала внешнего проводника, для меди См/мм.
Коэффициент вихревых токов на частоте 60 кГц
1/мм
Коэффициент N на частоте 60 кГц:
Входящие в формулу (11) LZ - продольная и Lв - внутренняя индуктивности третьей цепи рассчитывается по формулам (14, 15):
(14)
,(15)
где э - относительная магнитная проницаемость экрана, для экрана из стальных лент э = 100.
мм
Гн/км
Гн/км
На частоте 60 кГц:
Ом/км
Значение сопротивления третьей цепи Z3 в формулах (9, 10) при наличии поверх экрана изолирующего покрытия рекомендуется рассчитать по формуле (14):
(16)
На частоте 60 кГц:
Ом/км
На частоте 60 кГц:
дБ
На частоте 60 кГц:
дБ
Результаты расчётов поместим в таблицу 3.
Таблица 3
|
Частота f, кГц |
60 |
1700 |
2800 |
3900 |
5000 |
|
|
к |
5,144 |
27,381 |
35,140 |
41,472 |
46,957 |
|
|
N |
||||||
|
Сопротивления связи внешнего проводник Z12, Ом/км |
0,299 |
0,014 |
||||
|
Сопротивления третьей цепи Z3, Ом/км |
896,084 |
|||||
|
Волновое сопротивление Zв, Ом |
76,773 |
73,717 |
73,555 |
73,474 |
73,420 |
|
|
Переходное затухание на ближнем конце, Ао, дБ |
137,275 |
244,048 |
276,787 |
302,896 |
325,202 |
|
|
Переходное затухание на дальнем конце, А, дБ |
129,752 |
211,344 |
239,919 |
263,242 |
283,451 |
Задача 3
Рассчитать параметры оптического кабеля связи. В конструкции кабеля используются ОВ со ступенчатым профилем показателя преломления. Исходные данные в таблице 4.
Таблица 4
|
Режим работы ОВ |
одномодовый |
|
|
Длина волны, мкм |
1,3 |
|
|
Длина линии, км |
20 |
|
|
Ширина спектральной линии лазера, , нм |
3,0 |
|
|
Диаметр сердцевины 2а, мкм |
10 |
|
|
Диаметр в оболочке 2в, мкм |
140 |
|
|
Показатель преломления сердцевины n1 |
1,46 |
|
|
Показатель преломления оболочки n2 |
1,45 |
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь в сердечнике tg10-10 |
3,0 |
Расчету подлежат следующие параметры:
Ш - относительное значение показателя преломления;
Ш NA - числовая апертура;
Ш - нормированная частота;
Ш N - число волн (мод);
Ш fкр, - критическая частота и длина волны;
Ш - коэффициент затухания;
Ш - дисперсия;
Ш - полоса пропускания.
Решение:
Расчет выполним в следующем порядке с использованием рекомендуемых формул:
Относительное значение показателей преломления определим по формуле (17):
(17)
Числовую апертуру определим по формуле (18):
(18)
Нормированную частоту найдем по формуле (18):
,(19)
где а - радиус сердцевины волокна.
Число волн (мод) для одномодового режима работы ОВ со ступенчатым профилем показателя преломления: N = 1
Критическая частота, Гц, и длина волны, мкм определим по формуле (20) и (21):
,(20)
где С - скорость света км/с;
Рn,m = 2,405 - для одномодового режима работы ОВ.
(21)
Гц
мкм
Потери энергии на поглощение, дБ/км, определим по формуле (22):
(22)
дБ/км
Потери на рассеяние, дБ/км, определим по формуле (23):
,(23)
где Кр - коэффициент рассеяния, принимаемый в расчетах равным 1,5 (для кварца).
дБ/км
Общие потери найдем по формуле(24):
(24)
дБ/км
Результирующее значение дисперсии для одномодовых ОВ определяется значением хроматической дисперсией равной
,
где - материальная дисперсия;
- волноводная дисперсия.
Значения указанных дисперсий рассчитаем с использованием следующих упрощённых формул (25) и (26):
(25)
,(26)
где М() и В () - удельные материальная и волноводные дисперсии.
По графику рисунок 3.1 методического указания определим:
М()
В () =
пс
пс
пс
Полоса пропускания находится по формуле (27):
(27)
Гц
Литература:
1. Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи. - М.: Радио и связь, 1988.
2. Гроднев И.И. Линейные сооружения связи. Учебник для техникумов. - М.: Радио и связь, 1987.
3. Программа, методические указания, контрольное задание по курсу «Линии связи». - СПб, 1993.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методика расчета первичных и вторичных параметров симметричного кабеля звездной скрутки и коаксиальных кабелей по заданным конструктивным размерам. Построение графиков зависимости различных параметров симметричных и коаксиальных кабелей от частоты.
лабораторная работа [136,3 K], добавлен 04.06.2009Проектирование кабельной магистрали: характеристика оконечных пунктов, выбор трассы по минимальным затратам на строительство, расчет первичных и вторичных параметров взаимного влияния между цепями коаксиального кабеля, меры защиты линии от коррозии.
курсовая работа [11,7 M], добавлен 31.05.2010Выбор трассы магистральной линии связи. Характеристики кабеля, область его применения и расчет параметров. Схема размещения регенерационных пунктов по трассе оптического кабеля. Составление сметы на строительство линейных сооружений магистрали связи.
курсовая работа [534,9 K], добавлен 15.11.2013Выбор типов кабеля, связевой аппаратуры, размещение цепей по четверкам. Усилительные и регенерационные пункты. Разработка схемы связи. Расчет первичных и вторичных параметров кабеля. Мероприятия по защите аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.
курсовая работа [870,8 K], добавлен 05.02.2013Классификация современных кабелей связи. Типы изоляции коаксиальных кабелей. Выбор конструкции внешних проводников, расчет габаритов и параметры передачи радиочастотного коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. Расчет параметров передачи.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.07.2012Расчет электрических параметров радиочастотного кабеля марки РК 75–1–11, сравнение их с паспортными данными из ГОСТа. Конструктивные элементы кабеля, их размеры. Расчет активного сопротивления, индуктивности, электрической емкости и проводимости изоляции.
курсовая работа [81,1 K], добавлен 22.12.2013Выбор оптимального варианта трассы прокладки волоконно-оптического кабеля. Выбор типа кабеля и описание его конструкции. Прокладка и монтаж кабеля. Расчет параметров передачи выбранного кабеля. Расчет надежности проектируемой кабельной линии связи.
курсовая работа [654,0 K], добавлен 18.05.2016Составление сметы на строительство линии связи. Выбор трассы прокладки кабеля и системы передачи. Размещение усилительных пунктов. Расчет надежности проектируемой линии связи, параметров передачи кабеля КМБ-4 и вероятности повреждения его молнией.
курсовая работа [586,5 K], добавлен 21.03.2014Выбор организации кабельной магистрали и емкости кабеля. Расчет первичных параметров кабельных линий и влияний тяговых сетей переменного тока. Меры защиты сетей от опасных и мешающих влияний. Конструкция волоконно-оптического кабеля, оценка прочности.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.12.2015Выбор оптимальной трассы прохождения кабельной канализации. Места расположения автоматических телефонных станций и прокладки кабеля в городе Новосибирск. Расчет параметров оптического кабеля связи. Характеристика возможностей и достоинств мультиплексора.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 05.04.2015Конструкция и основные элементы коаксиального кабеля, общая характеристика и преимущества коаксиальной линии, ее параметры и сферы применения. Электрические процессы, протекающие в коаксиальном кабеле. Расчет основных параметров кабеля марки РК 50–3–11.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.11.2009Выбор и обоснование трассы линии связи Кемерово - Ленинск-Кузнецкий: определение числа каналов, системы передачи и типа кабеля. Конструктивный расчет параметров передачи симметричного кабеля. Расчет опасного влияния ЛЭП, молниезащита магистрали; смета.
курсовая работа [569,5 K], добавлен 13.11.2013Выбор и обоснование трассы прокладки ВОЛП между пунктами Курск-Брянск. Выбор системы передачи и определение ёмкости кабеля, расчёт параметров оптического волокна, выбор конструкции оптического кабеля. Составление сметы на строительство линейных сооружений
курсовая работа [5,3 M], добавлен 28.11.2010Выбор системы передачи и оборудования для защиты информации. Расчет параметров оптического волокна и параметров передачи оптического кабеля. Особенность вычисления длины регенерационного участка. Анализ определения нормативного параметра надежности.
курсовая работа [803,9 K], добавлен 12.10.2021Схема трассы волоконно-оптического кабеля. Выбор оптического кабеля, его характеристики для подвешивания и прокладки в грунт. Расчет параметров световода. Выбор оборудования и оценка быстродействия кабеля, его паспортизация. Поиск и анализ повреждений.
курсовая работа [303,0 K], добавлен 07.11.2012Проектирования магистральной линии связи для трассы Атырау – Актобе. Определение числа каналов на внутризоновых, магистральных линиях. Выбор метода прокладки оптического кабеля. Расчет параметров оптических волокон. Прокладка ОК в грунт кабелеукладчиком.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.11.2011Выбор трассы прокладки оптического кабеля на загородном участке и в населенных пунктах. Расчет необходимого числа каналов. Выбор системы передачи. Расчет параметров оптического кабеля. Проявления волноводной, материальной и профильной дисперсий.
курсовая работа [485,1 K], добавлен 13.11.2013Обоснование необходимости реконструкции ВОСП на участке Кемерово-Новокузнецк. Выбор системы передачи и типа оптического кабеля. Расчет передаточных параметров оптического кабеля. Электропитание аппаратуры. Экономическая эффективность капиталовложений.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 06.02.2008Выбор и обоснование трассы магистрали, определение числа каналов. Расчет параметров оптического волокна, выбор и обоснование конструкции оптического кабеля. Разработка и элементы схемы размещения регенерационных участков. Смета на строительство и монтаж.
курсовая работа [162,8 K], добавлен 15.11.2013Обоснование трассы прокладки кабеля. Обзор оконечных пунктов. Определение числа каналов электросвязи. Расчёт параметров оптического кабеля. Выбор системы передачи. Расчёт длины регенерационного участка ВОЛП. Смета на строительство линейных сооружений.
курсовая работа [833,4 K], добавлен 11.02.2016
