Использование конформных преобразований для определения эквивалентной диэлектрической проницаемости кабелей связи с парной скруткой
Математические аспекты проектирования LAN-кабелей связи с высокой пропускной способностью. Рассмотрение задачи определения электрических параметров витой неэкранированной пары, которая составляет основу радиочастотных кабелей для передачи данных.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.03.2018 |
| Размер файла | 211,2 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/
Использование конформных преобразований для определения эквивалентной диэлектрической проницаемости кабелей связи с парной скруткой
Смородинов Дмитрий Александрович,
аспирант Самарского государственного технического университета
Первичные и вторичные параметры передачи и параметры взаимных влияний кабелей связи определяются геометрическими и электрическими параметрами направляющей среды. Не имеющими общего решения являются задачи оценивания рабочей ёмкости кабеля и эквивалентной диэлектрической проницаемости среды между двумя проводниками. Решение данной задачи является актуальным при алгоритмизации автоматического управления параметрами экструдируемой пористой изоляции с введением межконтурной связи, обеспечивающей компенсацию влияния динамической ошибки регулирования одного из параметров (диаметра или диэлектрической проницаемости изоляции) на обобщенный параметр качества кабеля (рабочую ёмкость или волновое сопротивление) путем формирования возмущенного процесса в контуре автоматической стабилизации второго параметра (диэлектрической проницаемости или диаметра изоляции) [1].
Рассматривается задача определения электрических параметров витой пары, которая составляет основу радиочастотных кабелей для передачи данных (LAN-кабель). На рис. 1 показано сечение неэкранированной витой пары, содержащей две жилы, диаметры изоляций которых различны.
Рис. 1. Сечение LAN-кабеля
Традиционно эквивалентная диэлектрическая проницаемость направляющей среды оценивается как средневзвешенное значение изоляции обеих жил, с учетом соотношения площадей их сечения. Данная оценка характеризуется невысокой точностью, что недопустимо при проектировании и изготовлении кабелей с высокой пропускной способностью.
Чтобы определить эквивалентную диэлектрическую проницаемость еэкв снова воспользуемся конформным отображением, но теперь отобразим плоскость z (рис. 2) на плоскость t (рис. 3),
Рис. 2. Взаимоположение жил LAN-кабеля с изоляцией в плоскости Z
Рис. 3. Результат отображения плоскости z на плоскость t
, (1)
. (2)
Для данного отображения необходимо чтобы выполнялось следующее условие [2]: радиочастотный кабель витая электрический
. (3)
Определим u и v, учитывая выражения (1), (2) и (3):
. (4)
Отобразив плоскость z на плоскость t, мы получили плоский конденсатор с бесконечными пластинами. В данном случае представляется возможным определение его диэлектрической проницаемости. Она и будет являться неизвестной эквивалентной диэлектрической проницаемостью среды между двумя проводниками.
Для решения данной задачи полученный конденсатор можно разделить на три последовательносоеденненых конденсатора с однородными диэлектриками между их пластин с соответствующими диэлектрическими проницаемостями: е1, е2, е (рис. 4).
Рис. 4. Эквивалентная схема соединения трех конденсаторов с однородными диэлектриками между их пластин
Общая ёмкость схемы С, расположенной на рис. 4 определяется из выражения:
. (5)
Подставив параметры конденсаторов в выражение (5), получим:
. (6)
Из выражения (6) следует, что:
, (7)
где a, b, c - соответствующие расстояния между пластинами конденсаторов C1, C2, C3 (рис 4), S - площадь их пластин.
Емкость конденсатора высчитывается по формуле:
, (8)
где l - расстояние между пластинами:
. (9)
Из выражения (7) введем переменную m:
. (10)
Учитывая выражения (7)-(10) получим:
. (11)
Остается лишь найти расстояния a, b, c, определив координаты точек на плоскости t (рис. 3), имеющие на плоскости z (рис. 2) координаты:
.
Используя выражение (4), получим координаты этих точек на плоскости t соответственно:
.
Следовательно:
, (12)
, (13)
. (14)
Подставив выражения (10),(12)-(13) в выражение (11), и учитывая, что:
,
где Dи 1, Dи 1 - диаметры изоляций соответственно, d - диаметр проводящей жилы, получим:
. (15)
Выражение (15) позволяет разработать закон управления производства кабелей связи с парной скруткой.
Литература
1. Чостковский, Б.К. Структурный синтез оптимального управления обобщенными параметрами электрических кабелей связи // Вестник СамГТУ Сер. "Технические науки". Самара, 2007. №1. С. 54-57.
2. Миролюбов, Н.Н. Методы расчета электростатических полей. - М.: Наука, 1963.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разновидности линий связи на основе витой пары, коаксиального, оптоволоконного кабелей, их строение. Проведения монтажа и проверки на работоспособность кабельных линий. Конструкция витопарного кабеля, схемы его обжима, подключение витых пар к розетке.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 30.01.2016Классификация кабелей связи, их разновидности и сферы практического применения. Токопроводящие жилы, их назначение и типы организации. Способы изоляции жил кабелей. Скрутка жил. Защитные оболочки, их формы, оценка главных преимуществ и недостатков.
контрольная работа [817,3 K], добавлен 11.02.2011История развития линий связи. Разновидности оптических кабелей связи. Оптические волокна и особенности их изготовления. Конструкции оптических кабелей. Основные требования к линиям связи. Направления развития и особенности применения волоконной оптики.
контрольная работа [29,1 K], добавлен 18.02.2012Методика 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 04.06.2009Классификация оптических кабелей связи и технические требования, предъявляемые к ним. Основные параметры и характеристики некоторых видов оптических кабелей и их назначение: для прокладки в грунт, для пневмозадувки в защитные пластмассовые трубы и другие.
курсовая работа [922,9 K], добавлен 12.08.2013Маркировка и классификация кабелей связи, их конструктивные элементы: токопроводящие жилы, типы изоляции, защитные оболочки. Способы скрутки кабельных цепей. Использование междугородных коаксиальных, симметричных и зоновых (внутриобластных) кабелей.
презентация [84,2 K], добавлен 02.11.2011Классификация 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 15.07.2012Типы и основные группы кабелей. Назначение и структура коаксиального кабеля и витой пары. Среды передачи сигналов этих двух разновидностей Ethernet. Расчет компьютерной сети на основе коаксиального кабеля и витой пары на примере компьютерного класса.
курсовая работа [55,8 K], добавлен 15.12.2010Основные типы кабелей сельских телефонных сетей, область их применения, допустимые температуры эксплуатации и прокладки. Технические требования к конструктивным размерам одночетверочных высокочастотных кабелей сельской связи, электрические характеристики.
реферат [818,9 K], добавлен 30.08.2009Обзор классификации волоконно-оптических кабелей, электронных компонентов систем оптической связи. Характеристика принципа передачи света и срока службы источников света. Описания методов сращивания отдельных участков кабелей, длины оптической линии.
курсовая работа [212,2 K], добавлен 30.11.2011Первичная сеть, включающая линии передачи и соответствующие узлы связи, образующие магистральную, дорожную и отделенческую сеть связи как основа железнодорожной связи. Конструкция и характеристика оптических кабелей связи, особенности ее строительства.
курсовая работа [428,0 K], добавлен 21.10.2014Преимущества оптических систем передачи перед системами передачи, работающими по металлическому кабелю. Конструкция оптических кабелей связи. Технические характеристики ОКМС-А-6/2(2,0)Сп-12(2)/4(2). Строительство волоконно-оптической линии связи.
курсовая работа [602,7 K], добавлен 21.10.2014Конструкция волоконно-оптической кабелей связи. Использование системы передачи ИКМ-30. Технические характеристики ОКЗ-С-8(3,0)Сп-48(2). Расчет длины регенерационного участка. Проектирование первичной сети связи на железной дороге с использованием ВОЛС.
курсовая работа [189,4 K], добавлен 22.10.2014Типы линий связи и способы физического кодирования. Модель системы передачи информации. Помехи и искажения в каналах связи. Связь между скоростью передачи данных и шириной полосы. Расчет пропускной способности канала с помощью формул Шеннона и Найквиста.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.11.2013Современные цифровые технологии передачи информации. Система RFTS в корпоративной сети связи. Методика проектирования магистральной ВОЛС, расчет магистрали Уфа-Самара. Различия в физических параметрах одномодового и многомодовых оптических кабелей.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 16.04.2015Коаксиальные радиочастотные кабели, предъявляемые к ним требования. Основные параметры коаксиальных кабелей; конструктивное выполнение. Зависимость связи кабелей с внешними проводниками от частоты сопротивления. Входной контроль кабельной продукции.
реферат [59,4 K], добавлен 20.03.2011Понятие о длинных линиях. Эквивалентная схема бесконечно малого отрезка длинной линии. Определение коэффициента отражения волн. Использование витой пары и коаксиального кабеля в качестве соединительных кабелей. Выбор типов согласующих резисторов.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 24.07.2014Понятие сетей передачи данных, их виды и классификация. Оптико-волоконные и волоконно-коаксиальные сети. Использование витой пары и абонентских телефонных проводов для передачи данных. Спутниковые системы доступа. Сети персональной сотовой связи.
реферат [287,1 K], добавлен 15.01.2015Прокладка электрических и оптических кабелей в кабельной канализации. Проведение четырехпарных симметричных или волоконно-оптических проводов внутри здания. Сращивание строительных длин кабелей внешней прокладки. Монтаж оптических полок и настенных муфт.
реферат [70,5 K], добавлен 02.12.2010Характеристика проектируемого участка линии связи. Выбор типов кабелей, систем передачи и арматуры для монтажа кабельной магистрали. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Расчет опасных влияний на кабель и его защита.
курсовая работа [139,5 K], добавлен 06.02.2013
