Расчет затухания в коаксиальном кабеле – Рекомендации по работе с коаксиальным кабелем. Часть 1. — Кабели и коммутация — Системы охранного телевидения — Каталог статей — Системы безопасности

Расчет затухания в коаксиальном кабеле

Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м51
Коэффициент укорочения длины волны1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-50-1-110,41,62,3
РК-50-1-120,410,12,24,1
РК-50-1,5-110,220,851,7
РК-50-1,5-120,311,83,2
РК-50-2-110,180,81,153,2
РК-50-2-120,40,751,3
РК-50-2-130,190,81,63,3
РК-50-2-150,190,731,5
РК-50-2-160,160,612,1
РК-50-3-110,150,651,13
РК-50-3-130,150,651,32,9
РК-50-4-110,110,50,952
РК-50-4-130,10,50,92
РК-50-7-110,090,40,81,5
РК-50-7-120,080,40,751,6
РК-50-7-130,070,30,561,2
РК-50-7-150,080,40,751,7
РК-50-7-160,090,30,81,7
РК-50-9-110,070,320,71,5
РК-50-9-120,070,350,751,8
РК-50-11-110,060,290,55
РК-50-11-130,060,290,55
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м67
Коэффициент укорочения длины волны1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-75-1-110,361,22,2
РК-75-1-120,41,22,24,1
РК-75-1,5-110,31,23,2
РК-75-1,5-120,311,83,1
РК-75-2-110,270,851,62,8
РК-75-2-120,240,751.3
РК-75-2-130,20,751,32,7
РК-75-3-130,110,50,9
РК-75-4-110,10,412,02
РК-75-4-120,110,521,022,3
РК-75-4-130,130,5512,5
РК-75-4-140,130,61,12,4
РК-75-4-150,0320,512,2
РК-75-4-160,10,512,2
РК-75-4-180,090,51,22,3
РК-75-4-1000,10,61,5
РК-75-7-110,050,210,40,85
РК-75-7-120,090,40,81,8
РК-75-7-150,080,360,751,7
РК-75-7-160,090,40,81,8
РК-75-9-120,060,260,61,2
РК-75-9-130,060,270,541,1
РК-75-9-140,050,240,461
РК-75-9-160,050,240,461
РК-75-13-110,0360,130,2
РК-75-17-120,030,110,21
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 100 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м51
Коэффициент укорочения длины волны1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-100-7-110,080,410,92,1
РК-100-7-130,080,420,92,1
Параметры крупногабаритных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м100
Коэффициент укорочения длины волны1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм10
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-50-13-150,0380,160,28
РК-50-13-170,0480,20,46
РК-50-17-170,040,150,3
РК-50-24-150,020,110,3
РК-50-24-160,0230,120,31
РК-50-24-170,0330,130,36
РК-50-33-150,020,11
РК-50-44-150,0160,11
РК-50-44-160,0170,08
РК-50-44-170,0210,13
Параметры мощных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м67
Коэффициент укорочения длины волны1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм10
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-75-13-150,0380,160,4
РК-75-13-160,40,160,38
РК-75-13-170,0350,160,38
РК-75-13-180,0520,210,47
РК-75-13-190,0520,210,47
РК-75-17-220,030,10,23
РК-75-24-150,0260,110,3
РК-75-24-170,0210,120,3
РК-75-24-180,0320,140,35
РК-75-24-190,0320,140,35
РК-75-33-150,020,110,5
РК-75-33-170,020,110,28
РК-75-44-150,0160,11
РК-75-44-170,0170,090,24
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м95
Коэффициент укорочения длины волны1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм10
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-50-0,6-210,62,23,59,0
РК-50-0,6-220,62,44,19
РК-50-1-210,251,12,2
РК-50-1-210,41,52,65
РК-50-1-210,3123,6
РК-50-1-210,210,81,4
РК-50-1-210,210,71,42
РК-50-1-210,150,550,852
РК-50-1-210,2811,8
РК-50-1-210,120,61,23
РК-50-1-210,210,924
РК-50-1-210,170,5211,9
РК-50-1-210,120,551,12,6
РК-50-1-210,110,5112,3
РК-50-1-210,170,490,91,8
РК-50-1-210,120,5212,4
РК-50-1-210,090,340,651,4
РК-50-1-210,090,410,92,1
РК-50-1-210,10,410,82
РК-50-1-210,070,30,61,3
РК-50-1-210,060,30,581,3
РК-50-1-210,060,220,40,8
РК-50-1-210,060,260,461
РК-50-1-210,040,20,38
РК-50-1-210,050,20,31
РК-50-1-210,0560,220,4
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м63
Коэффициент укорочения длины волны1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-75-1-210,3312
РК-75-1-220,421,42,44,3
РК-75-1,5-210,20,71,5
РК-75-2-210,150,651,33
РК-75-2-220,10,51,1
РК-75-3-210,10,480.92,1
РК-75-3-220,120,450,91,9
РК-75-4-210,10,40,82
РК-75-4-220,10,410,82
РК-75-7-210,070,30,531,1
РК-75-7-220,070,30,61,2
РК-75-9-230,050,210,40,85
РК-75-17-220,030,10,23
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 100 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м47
Коэффициент укорочения длины волны1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-100-7-210,070,30,561,3
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м102
Коэффициент укорочения длины волны1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-50-3-240,190,651,22,6
РК-50-4-220,120,5512
РК-50-7-240.070,260,50,9
РК-50-7-250,060,260,461
РК-50-7-260,060,240,451
РК-50-7-270,080,30,51
РК-50-9-210,050,170,37
РК-50-11-220,3(2,5)
РК-50-13-210,110,20,21
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м52-70
Коэффициент укорочения длины волны1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-75-7-230,050,20,40,8
РК-75-7-240,040,170,30,7
РК-75-7-611,6
РК-75-9-210,030,180,42
РК-75-9-220,040,20,5
РК-75-24-220,0250,0880,16
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 150 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м27
Коэффициент укорочения длины волны1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-150-4-210,1(0,45)
РК-150-7-220,085
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м105
Коэффициент укорочения длины волны1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-50-3-240,190,651,22,6
РК-50-4-220,120,5513,0(16)
РК-50-7-240,070,260,50,9
РК-50-7-250,060,260,461
РК-50-7-260,060,240,451
РК-50-7-270,080,30,51
РК-50-9-210,050,170,37
РК-50-11-220,3(2,5)
РК-50-13-210,110,20,21
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м65-70
Коэффициент укорочения длины волны1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-75-7-230,050,20,40,8
РК-75-7-240,040,170,30,7
РК-75-7-611,6
РК-75-9-210,030,180,42
РК-75-9-220,040,20,5
РК-75-24-210,0250,0880,16
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 150 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м27-30
Коэффициент укорочения длины волны1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм5
Тип кабеляЗатухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц1,0 ГГц3,0 ГГц10,0 ГГц
РК-150-4-210,1(0,45)
РК-150-7-220,0852,7

 Если основным параметром является затухание, значение которого тесно связано с диаметром внутренней изоляции, то широкую номенклатуру кабелей можно условно разбить на три категории.

Магистральные, используемые для подачи сигналов от мощной (головной) станции в кабельной сети до домовых (субмагистральных) линий:
1
  • Допустимое затухание на частоте 200 МГц, дБ/100м 2,5 Д
  • Допустимое отклонение волнового сопротивления, Ом ±2
  • Диаметр внутренней изоляции, мм 14 — 22
Распределительные, применяемые в линиях домовой распределительной сети:
2
  • При допустимом затухании на частоте 200 Мгц, дБ/100м 2,5…4
  • Допустимое отклонение волнового сопротивления, Ом ±2
  • При допустимом затухании на частоте 200 МГц, дБ/100Ом 4 … 8
  • Допустимое отклонение волнового сопротивления. Ом . ± 2,5
  • При допустимом затухание на частоте 200 МГц, дБ/100Ом 8…13
  • Допустимое отклонение волнового сопротивления. Ом ±3
  • диаметр внутренней изоляции, мм 9 … 13
Абонентские, предназначенные для подключения оконечных устройств в кабельных или индивидуальных сетях:
3
  • Допустимое затухание на частоте 200 МГц, дБ / 100м 13 … 21
  • Допустимое отклонение волнового сопротивления. Ом ± 5
  • Диаметр внутренней изоляции, мм менее 9

el-cab.ru

Радиочастотные кабели

 

В таблице представлены основные электрические характеристики коаксиальных кабелей отечественного и зарубежного производства.

Данные по затуханию и разбросу волнового сопротивления справедливы только для новых коаксиальных кабелей. Параметры кабелей после нескольких лет хранения или эксплуатации ухудшаются, как правило, в 1,5 — 2 раза (необходимо учитывать при расчётах) – это зависит от конструкции и материала из которого изготовлен кабель, например:

 




Марка кабеляГОСТВолновое сопр. новый кабельВолновое сопр. при эксплуатацииЗатухание новый кабель 3ГГцЗатухание при эксплуатации 3ГГц
РК75-4-1211326.9-7975±2,5 ом75±5 ом0,9 дб/м1,75 дб/м
РК75-4-2111326.42-7975±3,0 ом75±5 ом0,9 дб/м1,30 дб/м

 































































































Марка кабеляНаружный диаметр, ммВолновое сопр., ОмПогонная ёмкость, пФ/мМин. радиус изгиба, ммМасса, кг/кмЗатухание, дб/м
10 МГц100 МГц1000 МГц
Российского производства

РК75-1-11

1,975±3,567204,97

0,11

0,42

1,15
РК75-1-121,975±3,567205,00,110,461,15

РК75-1-13

1,9

75±56720

5,1

0,102

0,52

1,15

РК75-1-21

1,775±363206,85

0,10

0,35

1,05

РК75-1-22

1,775±364186,8

0,11

0,40

1,03

РК75-1-24

1,775±367185,920,090,321,04

РК75-1,5-11

2,475±3 67258,40,080,301,0

РК75-1,5-12

2,475±567258,60,080,301,0

РК75-1.5-14

2,4

75±56725

6,0

0,086

0,28

0,93

РК75-1.5-15

2,4

75±56725

7,0

0,086

0,28

0,93

РК75-1,5-31

2,575±367258,70,0640,230,90

РК75-2-11

3,2

75±3

674014,90,060,200,85

РК75-2-12

3,275±3673014,50,060,200,80
РК 75-2-133,275±3673014,70,060,200,80

РК75-2-21

3,275±3634022,90,0340,1150,67

РК75-2-22

3,275±3643023,50,0540,200,70
РК75-3-176,075±3676052,30,0420,1380,518

РК75-3-21

4,475±3636045,00,100,480,90

РК75-3-22

4,475±3636042,00,040,1030,52

РК75-3-23

3,4375±3636030,00,0690,220,69
РК75-3-315,575±5 556034,00,030,1020,52
РК75-3-324,475±5566027,00,0370,1250,44
РК75-3-3514,775±3676021,00,030,100,36
РК75-3-3524,775±3676017,00,030,100,36
РК75-3-414,075±5588030,00,0470,1530,53
РК75-3,7-336,175±3,5556639,70,0250,0740,279
РК75-3,7-356,175±3,5556044,30,0280,0950,31
РК75-3,7-3116,175±3,5556644,60,0240,0270,266
РКТФ-566,075±3507062,60,0450,160,63
РК75-4-117,075±2,5677063,00,0220,100,50
РК75-4-127,075±2,5677063,00,0220,100,52
РК75-4-157,375±3677065,90,02260,100,50
РК75-4-167,075±2,5677063,00,0220,100,50
РК75-4-17 6,175±3677037,00,030,100,33
РК75-4-216,675±3636074,00,0220,0960,42
РК75-4-226,675±3636074,00,0220,0960,42
РК75-4,8-316,975±3,5558045,30,0190,0590,193
РК75-4,8-336,975±3,5 558053,20,0170,0550,18

РК75-7-11

9,575±2,567100104,00,0150,070,37

РК75-7-12

10,075±2,567100113,00,020,0880,40

РК75-7-15

9,575±2,567100113,00,0160,070,35

РК75-7-16

10,075±2,567100125,00,020,070,30
РК75-7-218,675±363100160,00,02240,080,34
РК75-7-228,675±363100159,00,02240,080,33
РК75-7-31910,275±25510090,70,0130,0420,152
РК75-7-32110,275±255100104,50,0120,0380,131
РК 75-7-351 10.175±36760106,00.01160.040.16
РК 75-7-35210.175±3676090,00.01160.040.16
РК75-9-1212,075±2,567120188,50,0110,060,26
РК75-9-1312,075±2,567120169,00,0150,060,25

РК75-9-14

13,275±367190214,00,010,050,22
РК75-9-42 10,675±3571002300,00560,02860,20
РК75-11-11С15.475±2674002160,00960,03230,121
РК50-0,6-23 1,250±595103,270,170,582,07

РК50-1-11

1,950±2100205,70,110,401,15
РК50-1-121,950±5100205,80,100,401,15
РК50-1-24 1,750±295186,850,130,431,55

РК50-1,5-11

2,450±2100259,40,080,281,0

РК50-1,5-12

2,450±2100259,50,080,301,0
РК50-1,5-21 2,450±2963014,00,070,240,90

РК50-2-11

3,750±21004019,10,040,190,80
РК50-2-133,750±21004021,20,040,190,80

РК50-2-15

3,750±21007026,80,190,100,70

РК50-2-16

3,250±21003016,60,050,200,70
РК50-2-22 3,250±2963025,10,0440,1160,66
РК50-3-115,050±21006046,70,03390,150,68

РК50-3-13

4,450±21006032,40,0340,1150,64
РК50-3-144,950±2,51005036,20,0420,1350,435
РК50-3-154,950±21005034,80,050,1790,751
РК50-3-354,9550±2,5829036,10,0340,1080,335
РК50-3-1514,9550±2,51006034,40,0320,110,42
РК50-3-1524,9550±2,51006029,20,0320,110,42
РК50-3-2115,050±2,592,145062,30,0420,1480,62
РК50-3,7-3516,150±2,5179,53044,00,0290,090,31
РК50-3,7-3526,150±2,5179,53036,00,0290,090,31

РК50-4-11

7,850±21005097,30,0240,100,50
РК50-4-137,850±210050104,00,0250,100,50
РК50-4-227,450±29450110,00,0230,0830,36
РК50-4,8-317,050±2807086,90,020,0650,215
РК50-4,8-347,050±2807087,90,0190,060,2
РК50-7-1110,050±2100100132,60,020,090,40
РК50-7-1211,250±2100100178,00,020,090,40

РК50-7-15

10,050±2100100145,20,020,090,40

РК50-7-16

10,750±2100100186,00,020,090,40
РК50-7-3610,350±280100130,40,0130,0410,15
РК50-7-31210,350±280100140,10,0150,0450,145
РК50-7-31510,350±280100140,20,0150,0480,172

РК50-9-11

12,050±2100120197,00,0110,070,35
РК50-9-1212,050±2100120211,70,0110,0680,32

РК50-11-11

14,550±2100140277,00,0150,0620,30

РК50-11-13

14,550±2100140305,00,0150,060,28

 













































Марка кабеляНаружный диаметр ммВолновое сопротивл. ОмПогонная ёмкость пФ/м

Максимальное рабочее напряжение, В

Затухание дб/м
10 МГц100 МГц1000 МГц
Зарубежного производства
RG-5/U8.452.593.530000.02530.09510.3772
RG-5B/U8.45096.7830000.02170.07870.2888
RG-6A/U8.47565.6227000.02560.09510.3675
RG-8A/U10.350100.0740000.0180.06560.2625
RG-9/U10.75198.4240000.01870.06560.2396
RG-9B/U10.850100.0740000.020.06890.2953
RG-10A/U12.150100.0740000.0180.05650.2625
RG-11A/U10.37567.2650000.0230.07550.2559
RG-12A/U12.17567.2640000.02170.07550.2625
RG-13A/U10.87567.2640000.02170.07550.2625
RG-14A/U13.85098.4255000.01350.04590.1804
RG-16/U165296.7860000.01310.03940.2198
RG-17A/U235098.42110000.00740.02620.1115
RG-18A/U2450100.07110000.00740.02620.1115
RG-19A/U28.450100.07140000.00560.02230.1148
RG-20A/U30.450100.07140000.00560.02230.1148
RG-21A/U8.45098.4227000.14440.42651.4108
RG-29/U4.753.593.519000.03940.14440.5249
RG-34A/U167567.2652000.00950.04270.1969
RG-34B/U167570.5465000.00980.04590.1903
RG-35A/U247467.26100000.00770.02790.1148
RG-54A/U6.45886.9430000.02430.10170.3773
RG-55A/U5.55096.7819000.04270.15750.559
RG-255B/U5.25393.519000.4270.15750.559
RG-58/U553.593.519000.410.15260.5741
RG-58C/U55098.4219000.04590.16080.7874
RG-59A/U6.17567.2623000.03610.11150.3937
RG-59B/U6.17568.923000.03610.11150.3937
RG-62A/U6.19344.297000.02790.08860.2822
RG-74A/U15.65098.4255000.01250.04920.1969
RG-83/U10.335144.3620000.02620.09190.315
RG-213/U10.35096.7850000.01970.06230.2625
RG-218/U235096.78110000.00660.03280.1444
RG-220/U28.45096.78140000.00660.0230.1181
H5009.8508230000.0130.0410.146
h200010.3508032000.0120.040.14
h200110.3508026000.0150.0470.162
LDF1-508.85076.850000.01250.04050.136
LDF2-50115075.550000.01060.03420.116
RFA1/2″-5016507618000.006650.02150.0726
RFF1/2″-5013.5508213900.00990.03240.112

www.ivtechno.ru

Коаксиальный кабель: виды, характеристики, применение

Содержание:

  1. Общее устройство и принцип работы
  2. Где используется
  3. Виды коаксиальных кабелей
  4. Характеристики коаксиального кабеля
  5. Маркировка коаксиального кабеля
  6. Калькулятор расчёта затухания в коаксиальном кабеле

Это английское изобретение известно еще с 19-го века. Основной конструктивной особенностью считаются два проводника, расположенные на одной оси и разделенные во внешней оболочке диэлектрическим материалом. В самом начале коаксиальный кабель применялся в общественных телевизионных антеннах для передачи сигнала к телевизорам. В дальнейшем он стал широко использоваться в компьютерных сетях, кабельном телевидении, системах видеонаблюдения и других инженерных радиотехнических комплексах.

В настоящее время коаксиальный кабель постепенно вытесняется современными высокоскоростными беспроводными технологиями передачи данных, однако в своих традиционных областях он продолжает пользоваться стабильным устойчивым спросом.

Устройство и принцип работы

Простейшая конструкция коаксиального кабеля включает в себя медную жилу, заключенную в изоляцию, металлическую экранирующую оплетку и внешнюю оболочку. В некоторых модификациях дополнительно присутствует слой фольги, что означает двойную экранизацию. Наиболее сильные помехи преодолеваются кабелями, содержащими четыре экранизации, включающей два слоя фольги и два слоя металлической оплетки. Это наиболее простой ответ на вопрос, как выглядит данная конструкция и что содержит внутри.

Некоторые кабели могут быть снаружи покрыты металлической сеткой, выполняющей функцию дополнительного экрана. Он обеспечивает надежную защиту данных, передаваемых по кабелю, одновременно поглощая помехи или шумы в виде внешних электромагнитных сигналов. Наличие такого экрана не позволяет помехам искажать передаваемые данные.

Кодировка данных осуществляется с помощью электрических сигналов, передаваемых по жиле. Она может быть сплошной и состоять из одного медного провода или из нескольких проводков. Жилу окружает слой изоляции, отделяющей ее от металлической оплетки. Сама оплетка выполняет функцию заземления, устраняя электрические шумы и перекрестные помехи. Эти помехи являются электрическими наводками, появляющимися под влиянием проводов, расположенных рядом.

Не допускается соприкосновение металлической оплетки и проводящей жилы, поскольку это может привести к короткому замыканию. Помехи проникнут в жилу и разрушат передаваемые данные. Дополнительная защита от помех обеспечивается за счет наружной непроводящей оболочки, которая может быть резиновой, пластиковой или тефлоновой.

Где используется

До недавних пор коаксиальный кабель широко применялся в различных областях. Его технические характеристики обеспечивали надежную защиту от помех, высокую допустимую скорость передачи данных на значительные расстояния. Некоторые качества кабеля значительно выше, чем у витой пары. Поэтому вопроса, для чего нужен такой кабель, ни у кого не возникало.  Однако со временем витая пара стала применяться все чаще, поскольку ее монтаж значительно проще и быстрее, по сравнению с коаксиальным кабелем, стоимость которого также более высокая.

Тем не менее, данные кабели широко применяются для соединения локальных компьютерных сетей, особенно там, где используются конфигурация в виде шины. В этих случаях концы каждой линии оборудуются специальными терминаторами, не допускающими внутренних отражений сигналов. Один из таких терминаторов подлежит обязательному заземлению, в противном случае металлическая оплетка не сможет защитить сеть от воздействия внешних помех и снизить излучение во внешнюю среду при передаче информации. Дополнительно обеспечивается и требуемая скорость коаксиального кабеля.

Кроме шин, данная продукция может использоваться в сетевых конфигурациях «звезда» и «пассивная звезда». Такие подключения выполнять значительно проще, поскольку внешние терминаторы на концы не устанавливаются.

Кабели этого типа успешно используются для передачи сигналов высокой частоты в различных электронных и электротехнических системах.

  • Это различные виды связи
  • Компьютерные и вещательные сети
  • Антенно-фидерные устройства
  • Системы контроля и видеонаблюдения
  • Автоматики и сигнализации
  • Системы измерения, дистанционного управления и контроля
  • Коаксиальные кабели применяются в военной технике и многих других областях специального назначения.

Виды коаксиальных кабелей

Все коаксиальные кабели, в соответствии с техническими характеристиками, имеют две основные разновидности.

К первому варианту относится тонкий коаксиальный кабель, диаметром не более 5 мм, отличающийся повышенной гибкостью. С его помощью осуществляется передача на небольшие расстояния, поскольку затухание сигнала в нем происходит значительно быстрее, по сравнению с более толстой конструкцией. Тонкие кабели считаются наиболее оптимальным вариантом для прокладки локальных сетей и подключения к отдельным компьютерам. Использование специальных разъемов существенно упрощает монтаж, а сама конструкция не требует дополнительного оборудования.

Второй основной разновидностью является классический толстый коаксиальный кабель, диаметр которого составляет примерно 10 мм. Он отличается повышенной жесткостью, для монтажа требуются специальные дорогостоящие приспособления. Стоимость толстого кабеля в среднем в два раза дороже тонкого, поэтому он используется значительно реже, в тех случаях, когда без него совершенно не обойтись. Задержка распространения сигнала в толстом кабеле составляет примерно 4,5 нс/м, а в тонком – 5 нс/м.

Некоторые типы коаксиальных кабелей выпускаются с двумя экранами, один из которых помещается внутри другого. Для их разделения используется дополнительный изоляционный слой. За счет этого они гораздо лучше защищены от помех и от прослушивания, в связи с чем пользуются повышенным спросом, несмотря на более высокую стоимость.

Существует еще один вид данных изделий – кабель силовой коаксиальный, применяющийся в электротехнике. С его помощью осуществляется передача и распределение электроэнергии в силовых и осветительных сетях. Конструкция состоит из внутреннего одножильного провода и наружного многожильного проводника. Между ними проложена изоляция, а весь кабель целиком защищен внешней пластмассовой диэлектрической оболочкой, дополненной стальными жилами в форме токопроводящей бронирующей арматуры.

Существенным недостатком этой конструкции считается большой вес одного погонного метра кабеля, что делает невозможным его использование в воздушных линиях. Возникает реальная опасность провисания и обрыва.

Характеристики коаксиального кабеля

Независимо от разновидности, все кабели этого типа, обладают общими техническими характеристиками. Одной из основных считается волновое сопротивление коаксиального кабеля, определяющее качество проводника и передаваемого конечного сигнала. На данный параметр полностью влияет материал проводника и его свойства – диэлектрическая проницаемость, емкость, индуктивность и удельное сопротивление. От материала проводника зависит и погонное ослабление на различных частотах. Уровень сигнала понижается в зависимости от увеличения или уменьшения расстояния передачи.

Существуют такие понятия, как погонная емкость и индуктивность. В первом случае кабель характеризуется способностью к накоплению заряда, а во втором – способностью к созданию магнитного поля. Другие характеристики – диаметр центральной жилы, внутренний диаметр экрана, внешний диаметр оболочки и другие – используются в расчетах перед монтажом, для того чтобы правильно определить место установки, гарантирующее корректную работу всего кабеля.

Маркировка коаксиального кабеля

Каждый кабель имеет собственную маркировку, содержащую краткие характеристики того или иного изделия. Это значительно облегчает выбор наиболее подходящего варианта.

Например, марка КМБ-4 соответствует магистральному коаксиальному кабелю в свинцовой оболочке с броней типа Б. В нем содержится 4 коаксиальные пары и 5 четверок медных жил в бумажной изоляции, расположенных симметрично. В зависимости от маркировки, изменяется и предназначение того или иного кабеля.

Основными разновидностями считаются: кабель КМГ – коаксиальный магистральный голый, прокладываемый в канализации, КМК – с броней из круглой проволоки для прокладки под водой, КМАБп – с алюминиевой оболочкой, устойчивый к грозовым явлениям. Все данные о всех известных типах кабелей сведены в специальные таблицы, помещенные в справочники, откуда и можно получить всю необходимую информацию.

Онлайн калькулятор: расчёт затухания в коаксиальном кабеле

electric-220.ru

Коаксиальный кабель. Характеристики кабелей. ВЧ разъёмы. Характеистики РЧ разъёмов.

Для радиотелефонов дальнего радиуса действия

Задача кабеля с минимальными потерями доставить сигнал от радиопередающего устройства до антенны, а сигнал, принятый от антенны, до устройства. Статистика показывает, что использование не соответствующих кабелей наносит самый большой урон дальности связи. Без ощутимого ущерба можно допустить потери в кабеле до 2 dB. Сопротивление кабеля должно соответствовать сопротивлению применяемого оборудования — 50 Ом. Тип кабеля выбирается исходя из его длины и используемых частот.

Применяйте только фирменные высокочастотные разъемы и переходники!

НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ КАБЕЛЯ  ДЛЯ  АНТЕННЫ

На дальность связи может повлиять качество используемого кабеля и внешних антенн. Особенно это касается модернизируемых моделей. Как правило, мощные аппараты уже всем этим укомплектованы по полной программе. А для таких, как SANYO, HARVEST, OTIS, KOMTEL, ALCON, SN-258 все это надо покупать отдельно. В базовой комплекции они дают небольшой радиус. Существует несколько способов его увеличения. В первую очередь имеет смысл установить внешнюю антенну, желательно на крышу и на 3-х или более -метровый шест. Если при этом база будет находиться наверху (на крыше) или на верхнем этаже, то кабель можно использовать недорогой, но в любом случае 50-омный. Обычно это RG-58. Но его длинна не должна быть больше 5-7 м. При более длинном фидере затухание сигнала становится значительным и приходится использовать более дорогой кабель. Это может быть отечественный РК-50-7-11, или РК-50-9-11 и др., но последний хотя и лучше по параметрам, но менее удобен для установки, т.к. имеет большее сечение и большую жесткость. Существуют и импортные фидеры RG-213, BELDEN , 10-D-FB. Они имеют более высокие параметры, но и стоят дороже. При установке следует проявлять аккуратность, т.к. если образуется небольшая трещина в изоляции — в оплетку попадет влага и кабель можно выкинуть. Отечественные в этом плане прочнее.

Часто допускаемая ошибка — использование случайного кабеля для соединения телефона и базовой антенны. Затухание в кабеле не должно превышать 3 dB, что влечет приемлемые ухудшения параметров радиоудлинителя. Затухание в 3 -5 dB внесет заметное ухудшение в работу радиоудлинителя, а затухание более 6 dB значительно скажется на дальности. Особенно остро затухание в кабеле влияет на работу радиоудлинителя с круговой диаграммой направленности.

Волновое сопротивление кабеля применяемого в этом типе оборудования — 50 Ом.

Применяя кабель 75 Ом Вы заведомо закладываете потери из за несогласованности с оборудованием. Использование 75 Ом-ного кабеля оправдано исключительно из экономических соображений, и только в радиоудлинителе по схеме точка-точка, если имеется значительный запас по уровню сигнала. Обычно применяется кабель для спутниковых антенн, например SAT-703. Нельзя использовать 75 Ом кабель на мощных телефонах, т.к. большая отраженная мощность может вывести из строя выходные транзисторы.

Затухание в соединительном кабеле зависит от трех параметров:

Типа кабеля, его электрических параметров

Рабочей частоты телефона

Длины соединительного кабеля

Для расчета затухания в кабеле, необходимо параметры затухания кабеля на рабочей частоте (дается в технических данных на кабель) умножить на длину кабеля. Например: Рассчитаем значение затухания в 25 метрах распространенного кабеля RG-8x для рабочих частот телефона HARVEST HT-3. Верхняя рабочая частота 397 Мгц, округленно 400. На этой частоте кабель имеет затухание около 26,7 dB на 100 М.. Соответственно на 25 М получим затухание 6,68 dB, что равносильно более чем четырехкратной потере мощности. Это явно неприемлемая величина.

Рассчитав, с каким удельным значением затухания необходим кабель, что бы получить приемлемое значение 2,0 dB при длине 25 М. получим 8,0 dB. Такие параметры обеспечивают кабели типа: PK50-7-58, 10D-FB, 8D-SFAE, B9913, RG-8U, 8D-FB, RH-100.

В таблице указаны расчетные длины доступных кабелей:

Тип кабеля110 Мгц380 Мгц900 Мгц
PK50-7-58; 10D-FB; 8D-SFAE60 М 15 этажей40 M 8-9 этажей25 M 4-5 этажей
B9913; RG-8U; 8D-FB; RH-10045 М 10-11 этажей30 M 5-6 этажей18 M 2-3 этажа
RG-8A/U; RG-213U; 5D-FB30 М 5-6 этажей20 M 3-4 этажа12,5 M 1-2 этажа
РК50-7-11; RG-58U; RG-8x15 М 2-3 этажа10 M7,0 M

Технические характеристики кабелей

Тип кабеляДиаметр внешний

мм

Затухание на 100 м в dB на частоте МгцСредняя цена за 1 м в US$

Страна произв.

1002004009001800
РК 50-17-5127,51,42,13,15,17,78,0 RU
RFC LCF 7/8281,161,692,534,06,115 GM
NOKIA RF 7/827,51,21,82,64,16,215 FN
NOKIA RF 1/2162,23,24,67,31110 FN
RFC LCF 1/2162,133,14,66,910,310 GM
ANDREW LDF4-50A164,67,31110
RFC LCF 3/812,13,14,46,69,814,47,0 GM
РК50-7-5812,13,44,97,111,217,04,0 RU
12D-SFB-NL15,65,48,713,18,0 JP
10D-SFB-NL13,06,510,316,46,0 JP
8D-SFB-NL11,18,212,919,24,0 JP
8D-SFAE11,17,011,016,56,0 JP
10D-FB13,03,24,87,011,317,23,5 TW
8D-FB11,14,37,010,516,024,02,0 TW
8D-FB-LL11,19,514,72,5 TW
POPE H 1009,84,18,513,219,22,0 NL
CUSHCRAFT TL9360511,18,212,419,03,0 US
BELDEN 991311,18,814,03,0
SIVA RH 1009,75,28,213,018,52,0 IT
LMR-40011,110,616,01,5
5D-FB7,46,59,614,421,032,01,0 TW
RG-8/U; RG-8A/U10,36,0-7,09,0-10,513,5-15,7524,038,01,5 TW
РК 50-11-31133,86,69,5?15,04,0 RU
РК 50-11-11134,58,514,0?24,01,5 RU
РК 50-7-31211,38,514,022361,0 RU
РК 50-7-1111,38,514,022361,0 RU
РК 50-7-3211,36,811,818
RG8-LRP10,49,013,524,038,01,5 …
RG-8x6,1512,117,726,51,0 TW 0,5RU
RG213/U; RG213BX10,37,010,515,7527,040,51,5 TW
3D-FB5,38,312,024,01,0 TW
RG-58/U5,014,020,033,00,3
RG-58A/U5,0313,118,731,00,3
RG-58C/U4,9516,023,035,00,3
RG-174/U; RG-174A/U2,826,038,057,00,25

СОКРАЩЕНИЯ: RU-РОССИЯ; IT-ИТАЛИЯ; GM-ГЕРМАНИЯ; NL-НИДЕРЛАНДЫ; US- США; JP-ЯПОНИЯ; TW-ТАЙВАНЬ

Параметры по затуханию кабелей «RG» и «D» типов у различных производителей могут отличаться до 5%.

Децибелы, соответствующее изменение мощности и вызванное им уменьшение дальности

 Уменьшение мощностиУменьшение дальности в прямой видимостиДлина кабеля, которая дает такое затухание
дБP1/P2L1/L2RG-58РК-50-4-11РК-50-7-11RG-8XRG-213BELDEN-9913
0.101.021.010.330.450.560.670.771.43
0.201.051.020.670.911.111.331.542.86
0.301.071.031.001.361.672.002.314.29
0.401.101.041.331.822.222.673.085.71
0.501.121.051.672.272.783.333.857.14
0.601.151.062.002.733.334.004.628.57
0.701.171.072.333.183.894.675.3810.00
0.801.201.082.673.644.445.336.1511.43
0.901.231.093.004.095.006.006.9212.86
1.001.261.113.334.555.566.677.6914.29
2.001.581.226.679.0911.1113.3315.3828.57
3.002.001.3510.0013.6416.6720.0023.0842.86
4.002.511.4913.3318.1822.2226.6730.7757.14
5.003.161.6516.6722.7327.7833.3338.4671.43
6.003.981.8220.0027.2733.3340.0046.1585.71
7.005.012.0223.3331.8238.8946.6753.85100.00
8.006.312.2326.6736.3644.4453.3361.54114.29
9.007.942.4630.0040.9150.0060.0069.23128.57
10.0010.002.7233.3345.4555.5666.6776.92142.86
11.0012.593.0136.6750.0061.1173.3384.62157.14
12.0015.853.3240.0054.5566.6780.0092.31171.43
13.0019.953.6743.3359.0972.2286.67100.00185.71
14.0025.124.0646.6763.6477.7893.33107.69200.00
15.0031.624.4950.0068.1883.33100.00115.38214.29
16.0039.814.9653.3372.7388.89106.67123.08228.57
17.0050.125.4856.6777.2794.44113.33130.77242.86
18.0063.106.0660.0081.82100.00120.00138.46257.14
19.0079.436.7063.3386.36105.56126.67146.15271.43
20.00100.007.4166.6790.91111.11133.33153.85285.71

Из этой таблицы видно, например, что если заменить штатную антенну от SN-258 (0 дБ) на «фирменную трехколенку» (8 дБ), а родной кабель RG-58 (15 м, 5.5 дБ) на RG-8X (2.2 дБ), то выигрыш составит 8+5.5-2.2=11.3 дБ, что равносильно увеличению мощности базы и трубки в 13 раз и в свою очередь позволяет ожидать увеличения дальности в прямой видимости в 3 раза. В то же время, лишние 50 м кабеля РК-50-7-11 уменьшат дальность примерно в 2.5 раза.

There is currently no content classified with this term.

easyradio.ru

Определение параметров коаксиального кабеля | Техника и Программы

   Одним из основных параметров высокочастотного кабеля является волновое сопротивление. Обычным омметром его не измерить — для этого нужен специальный прибор. Сам кабель (отечественного производства) не имеет маркировки и если вы не знаете его тип, то, воспользовавшись штангенциркулем, легко сможете определить волновое сопротивление с помощью несложных вычислений.

   

   Для этого нужно снять внешнюю защитную оболочку с конца кабеля, завернуть оплетку и измерить диаметр внутренней полиэтиленовой изоляции. Затем снять изоляцию и измерить диаметр центральной жилы. После этого результат первого измерения разделим на результат второго: при полученном отношении примерно 3,3…3,7 волновое сопротивление кабеля составит 50 Ом, при отношении 6,5…6,9 — составляет 75 Ом.

   Вторым важным параметром является удельное затухание. Эта величина характеризует потери уровня сигнала при его прохождении через один метр кабеля и позволяет сравнивать кабели разных марок.

   Затухание тем больше, чем больше длина кабеля и чем больше частота сигнала. Удельное затухание измеряется в децибелах на метр (дБ/м) и приводится в справочниках в виде таблиц или графиков.

   На рис. 7.11 приведены зависимости удельного затухания коаксиальных кабелей разных марок от частоты. Пользуясь ими, можно подсчитать затухание сигнала в кабеле, при известной его длине, на любой частоте.

   

   Волновое сопротивление линии с малыми потерями определяется по формуле:

   

   Обозначение коаксиального кабеля состоит из букв и трех чисел: буквы РК обозначают радиочастотный коаксиальный кабель, первое число показывает волновое сопротивление кабеля в омах, второе — округленный внутренний диаметр оплетки в миллиметрах, третье — номер разработки. Из графика видно, что удельное затухание зависит от толщинь кабеля: чем он толще, тем удельное затухание меньше.

   Зная длину кабеля, воспользовавшись таблицей 7.2, можно перевести затухание из децибелов в относительное ослабление уровня сигнала на выходе.

   Для практического определения волнового сопротивления любой неизвестной линии передачи, от коаксиального кабеля до пары скрученных проводов, можно также воспользоваться измерителем индуктивности и емкости.

   Волновое сопротивление линии с малыми потерями определяется по формуле:

   Для расчета необходимо выполнить измерение индуктивности закороченного куска линии длиной 1…5 м, а затем измерить емкость разомкнутого на конце куска. При меньшей или большей длине отрезка линии погрешность измерения увеличивается.

   Например, волновое сопротивление сетевых шнуров питания лежит в пределах 30…60 Ом, большинства экранированных микрофонных шнуров — 40…70 Ом, телефонной пары — 70…100 Ом.

   

nauchebe.net

РАСЧЕТ ВТОРИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОАКСИАЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ




МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Расчет волнового сопротивления

По своей природе волновое сопротивление не зависит от длины ка­бельной линии и постоянно в любой точке, однако оно существенно зависит от частоты. Коаксиальные кабели практически используются в спектре > 60 кГц, поэтому обычно вторичные параметры рассчитываются по упрощенным формулам.

В области высоких частот (при в=40 кГц) волновое сопротивление определяется из выражения (2.11).

Величина волнового сопротивления коаксиального кабеля на час­тотах >2 МГц уже практически не изменяется и может определяться непосредственно через габаритные размеры коаксиальной пары и параметры изоляции (е):

 

 

 

(2.40)

где

Ro — волновое сопротивление воздушного пространства, Ом.

Для среды w=1 волновое сопротивление можно определить из выражения:

2.41

Для определения волнового сопротивления на низких частотах можно воспользоваться выражениями используемыми для оценки R2 симметричных цепей [5].

Расчет коэффициента затухания

В областях высоких частот (при L=60 кГц) для оценки коэффициен­та затухания следует пользоваться формулой (2.12). В этой формуле первый член учитывает потери в металле, а второй — потери в диэлек­трике.

Величина волнового сопротивления коаксиального кабеля на этих частотах может определяться непосредственно через габаритные раз­меры коаксиальной пары и параметры изоляции:

Для определения затухания на частотах ниже 60 кГц можно поль­зоваться формулами, представленными в [5].

В области высоких частот коэффициент затухания, как и другие вторичные параметры передачи коаксиальных кабелей, целесообразно выражать непосредственно через габаритные размеры и пара­метры изоляции (е и S5):

Из выражения видно, что потери в металле о изменяются от час­тоты пропорционально и поэтому возрастают медленнее, чем по­тери в диэлектрике , связанные с линейным законом. Однако в практически используемом спектре частот передачи по коаксиаль­ным кабелям величина потерь в диэлектрике незначительна и дости­гает 2-3% от аv.



Расчет коэффициента фазы

Коэффициент фазы определяет угол сдвига между током (или на­пряжением) на протяжении одного километра. Для определения коэф­фициента фазы в областях высоких частот (при V>40 кГц) можно поль­зоваться выражением (2.13) или выражением:

 

 

(2.43)

Коэффициент фазы можно также выразить через

(2.44)

где

с — скорость света (300 000 км/с).

При необходимости оценить коэффициент фазы на частотах ниже 40 кГц можно пользоваться формулами, представленными в [5].

Если затухание цепи определяет дальность связи, то коэффициент фазы обуславливает скорость распространения энергии по линии.

Расчет скорости распространения энергии

Скорость распространения электромагнитной энергии является функцией частоты и фазовой постоянной, которая в свою очередь за­висит от первичных параметров линии. В общем виде, как и в симметричных кабелях, она определяется по формуле:

 

 

(2.45)

В области высоких частот (при l=40 кГц), когда скорость не зависит от частоты и определяется только параметрами кабеля, следует исполь­зовать формулу (2.14), однако на частотах w=4e МГц скорость распро­странения электромагнитной энергии можно также выразить через е:

 

(2.46)

где

с -скорость света (300 000 км/с).

Для расчета скорости распространения электромагнитной энергии в области низких частот (при r<40 кГц) можно пользоваться формула­ми, представленными в [5].

Скорость передачи энергии по коаксиальным кабелям выше, чем по симметричным, и почти приближается к скорости распространения электромагнитных волн в воздухе.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

6. Определить, на сколько отличаются волновые сопротивления коаксиальных пар в комбинированном кабеле КМ-8/6, если по коакси­альной паре 2,6/9,5 мм работает система передачи К-3600, а по паре 921,2/4,6 мм система передачи К-300. Расчеты проводить на верхней частоте передаваемых сигналов.

Решение.

Для решения этой задачи воспользуемся точными и упрощенными формулами. Используем найденные ранее конструктивные параметры коаксиальных пар комбинированного кабеля КМ-8/6. Диаметр внут­реннего медного проводника коаксиальной пары 1,2/4,6 мм равен 1,2 мм; изоляция — воздушно-полиэтиленовая, баллонного типа; внешний проводник — медный с внутренним диаметром 4,6 мм и толщиной 0,1 мм; экран — из двух стальных лент толщиной по ОД мм. Диаметр внут­реннего медного проводника коаксиальной пары 2,6/9,5 мм равен 2,6 мм; изоляция из полиэтиленовых шайб; внешний проводник — медный с внутренним диаметром 9,5 мм.




Определим волновое сопротивление для коаксиальной пары 1,2/4,6 мм. Верхняя частота системы передачи R-300 равна 1300 кГц. Для расчета воспользуемся формулой (2.11). Используем представлен­ную ранее методику расчета первичных параметров коаксиального ка­беля и предварительно рассчитаем индуктивность и емкость данной коаксиальной пары на верхней частоте системы передачи К-300.

Индуктивность коаксиальной пары 1,2/4,6 мм определяется по уп­рощенной формуле (2.8):

Емкость коаксиальной пары 1,2/4,6 мм была рассчитана ранее в задаче №5, ее значение составляет 50,44 нФ/км. Значение волнового сопротивления для коаксиальной пары 1,2/4,6 мм на частоте 1300 кГц определим из выражения (2.11):

сопротивление для коаксиальной пары «2,6/9,5 мм. Верхняя частота системы передачи К-3600 равна 17600 кГц. Lля расчета волнового сопротивления на частотах >2 МГц воспользуемся упрощенной формулой (2.40), значение относительной диэлек­трической проницаемости равно эквивалентной диэлектрической про­ницаемости комбинированной изоляции коаксиальной пары 2,6/9,5 мм и находится из табл. 2.4:

Таким образом, волновое сопротивление коаксиальных пар в кабеле КМ 8/6 на заданных частотах отличаются на 1,54 Ом. Ответ: Д2=1,54 Ом.

7. Сравнить расчетные данные затухания коаксиальной пары в кабеле МКТ, полученные по полным и упрощенным формулам. На ка­беле работает система передачи К-300. Расчеты проводить на верх­ней частоте передаваемых сигналов.

Решение.

Для решения используем найденные в предыдущих задачах конструктивные параметры коаксиальной пары. Диаметр внутреннего медного проводника коаксиальной пары 1,2/4,6 мм равен 1,2 мм; изоляция — воздушно-полиэтиленовая, баллонного типа; внешний проводник медный с внутренним диаметром 4,6 мм и толщиной ОД мм; экран — из двух стальных лент толщиной по ОД мм. Для точных расчетов воспользуемся формулой (2.12). Для вычислений по этой формуле нам необходимо сначала определить первичные параметры коаксиальной пары — К, О, С, на заданной частоте. Как и в предыдущей задаче, воспользуемся представленной ранее методикой расчета первичных параметров и определим их значения на верхней частоте системы передачи К-300 равной 1300 кГц.

Сопротивление коаксиальной пары на частоте 1300 кГц можно определить по упрощенной формуле (2.5). Активное сопротивление коаксиальной пары.

Индуктивность r на частоте 1300 кГц была рассчитана в предыду­щей задаче, ее величина составляет 2,813=104 Гн/км.

Проводимость изоляции С на частоте 1300 кГц была рассчитана ранее в задаче №5, ее значение составляет 50,6 мкСм/км.

Емкость коаксиальной пары 1,2/4,6 мм была также ранее найдена в задаче №5, ее значение равно 50,44 нФ/км.

Найдем затухание коаксиальной пары 1,2/4,6 мм на частоте 1300 кГц по полной формуле (2.12):

Определим затухание коаксиальной пары 1,2/4,6 мм на частоте 1300 кГц по упрощенной формуле (2.42), значения эквивалентной ди­электрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь комбинированной изоляции данной коаксиальной пары находим из табл. 2.4:

Такиm образом, затухание коаксиальной пары в кабеле МКТ на за­данных частотах отличаются на 0,14 дБ/км. Ответ: Дсo= 0,14 дБ/км.

8. Определить, во сколько раз отличается коэффициент фазы ко­аксиальных пар в комбинированном кабеле КМ-8/6, если по коаксиаль­ной паре 2,6/9,5 мм работает система передачи ИКМ-1920, а по паре 1,2/4,6 мм — система передачи К-300. Расчеты проводить на верхней частоте передаваемых сигналов.

Решение.

Для решения используем найденные в предыдущих задачах конструктивные параметры коаксиальных пар комбинированного кабеля Кm-8/6: диаметр внутреннего медного проводника коаксиальной пары 1,2/4,6 мм равен 1,2 мм; изоляция воздушнополиэтиленовая, бал­лонного типа; внешний проводник медный с внутренним диаметром 4,6 мм и толщиной 0,1 мм; экfн — из двух стальных лент толщиной по 0,1 мм; диаметр внутреннего медного проводника коаксиальной пары 2,6/9,5 мм равен 2,6 мм; изоляция — из полиэтиленовых шайб; внешний проводник — медный с внутренним диаметром 9,5 мм.

Для расчетов коэффициента фазы коаксиальной пары 1,2/4,6 мм на частотах < 2 МГц воспользуемcя формулой (2.13). Для вычислений по этой формуле нам необходимо сначала определить первичные параметры коаксиальной пары — С, на заданной частоте. Как и в преды­дущих задачах, воспользуемся представленной ранее методикой рас­чета первичных параметров и определим их значения на верхней час­тоте системы передачи К-300, равной 1300 кГц.

Индуктивность f на частоте 1300 кГц была рассчитана в задаче №6, ее величина составляет 24 Гн\км.

Емкость коаксиальной пары 12/4,6 мм была также ранее найдена в задаче № 5, ее значение равно 50,44 нФ/км.

Найдем коэффициент фазы коаксиальной пары 1,2/4,6 мм на частоте 1300 кГц по полной формуле (2.13):

Определим коэффициент фазы коаксиальной пары 2,6/9,5 мм по упрощенной формуле (2.44), так как тактовая частота равна 140 МГц. Значения эквивалентной диэлектрической проницаемости комбинированной изоляции данной коаксиальной пары находим из табл. 2.4:

Таким образом, коэффициенты фазы коаксиальных пар в кабеле КМ-8/6 на заданных частотах отличаются в 101,5 раза. Ответ: 101,5 раза.

9. Определить, насколько быстрее движется высокочастотная составляющая сигнала от низкочастотной составляющей по коакси96альной паре в кабеле КМ-4, если кабель работает с системой переда­чи К-1920.

Решение.

Низкочастотной и высокочастотной составляющими передаваемого сигнала в аппаратуре К-1920 будет соответственно 312 и 8500 кГц. Для расчетов воспользуемся найденными в предыдущих задачах конструк­тивными параметрами коаксиальных пар в кабеле КМ-4. На высокой частоте воспользуемся упрощенной формулой (2.44). Для расчетов на частоте 312 кГц следует использовать формулу (2.14), для чего следует найти первичные параметры коаксиальной пары — С,.

Воспользуемся представленной ранее методикой расчета первичных параметров коаксиального кабеля и предварительно рассчитаем индуктивность и емкость данной коаксиальной пары на нижней часто­те системы передачи К-1920.

Индуктивность коаксиальной пары 2,6/9,5 мм определяется по упрощенной формуле (2.8):

Емкость коаксиальной пары 2,6/9,5 мм была ранее найдена в задаче № 4, ее значение равно 48,46 нФ/км.

Найдем скорость распространения электромагнитной энергии по коаксиальной паре 2,6/9,4 мм на частоте 312 кГц по формуле (2.14)

Скорость распространения электромагнитной энергии по коакси­альной паре 2,6/9,4 мм на частоте 8500 кГц определяется по упрощен­ной формуле (2.46):











infopedia.su

Расчет параметров электромагнитной волны в коаксиальном кабеле марки РК-50-3-11

5. Основные параметры коаксиального кабеля

1. Волновое сопротивление Zв, [Ом]

Волновое сопротивление – это сопротивление, которое встречает бегущая по линии от генератора к нагрузке электромагнитная волна, причем включенная в конце линии нагрузка имеет чисто активное сопротивление, равное этому же волновому сопротивлению.
 (33)
 (34)


Пятидесятиомные линии применяются обычно в диапазоне волн короче 15 – 20 см. В более длинноволновом диапазоне, т.е. на дециметровых и метровых волнах, до последнего времени наиболее часто применялись коаксиальные линии с волновым сопротивлением 75 Ом.

2. Погонная емкость С, [Ф/м]

Важным параметром коаксиальной линии является ее так называемая погонная емкость С0, т.е. емкость цилиндрического конденсатора, приходящаяся на единицу его длины.
 (35)
3. Погонная индуктивность L, [Гн/м]

Другим электрическим параметром коаксиальной линии является ее погонная индуктивность Lо, которая представляет собой сумму индуктивностей наружного и центрального проводников, приходящихся на единицу длины линии.
 (36)
4. Коэффициент затухания a, [дБ/м]:

Коэффициент затухания нормируется обычно на стандартных частотах при температуре окружающей среды 20°С и указывается в технических условиях или спецификациях на кабели конкретных марок.

Малый коэффициент затухания обеспечивается прежде всего высокими электрическими свойствами материалов (медь и полиэтилен) и конструктивным исполнение кабеля – трубчатые проводники и вспененная или кордельная изоляция. В таких кабелях изоляция состоит на 85–90% из воздуха.

Теоретически коэффициент затухания можно рассчитать по следующей формуле
   ,                   (37)
где:

α – затухание, дБ/100 м,

ε 0 – относительная диэлектрическая проницаемость изоляции кабеля,

d – диаметр внутреннего проводника кабеля, [мм]

D – диаметр внешнего проводника кабеля, [мм]

σ1 – проводимость внутреннего проводника, [Мсим/м]

σ2 – проводимость внешнего проводника, [Мсим/м]

tg δ – тангенс угла потерь изоляции

f – частота, [МГц]

На практике коэффициент затухания рассчитывают измеряя мощность сигнала на входе и выходе волновода по формуле:
, (38)
где:

α — затухание сигнала, [дБ/100 м]

мощность сигнала на входе в волновод, [Вт].

мощность сигнала после прохода по волноводу, [Вт].

5. Скорость распространения волны в волноводе v, [м/с].

В частотном диапазоне, для которого предназначены коаксиальные кабели, в кабеле распространяется поперечная электромагнитная волна. Скорость ее распространения определяется из соотношения:


. (39) 
Производитель кабелей указывает относительную скорость распространения волны в кабеле [%], которая демонстрирует, насколько последняя отличается от скорости распространения электромагнитной волны в свободном пространстве,
 (40)
6. Коэффициент укорочения длины волны.

Величина, показывающая, во сколько раз длина волны в волноводе, заполненным диэлектриком с  > 1, меньше длины волны в воздухе, называется коэффициентом укорочения длины волны:
 (41)
7. Погонное сопротивление, [Ом/м].

Так как любой металлический проводник имеет хотя и малое, но конечное сопротивление, то это сопротивление применительно к коаксиальной линии удобно выражать через погонное активное сопротивление обеих токопроводящих жил Rо, измеряемое в Ом/м (ом на метр). Погонное сопротивление Rо характеризует тепловые потери в металлических проводниках коаксиальной линии.

8. Погонная проводимость.

Диэлектрик между проводниками, если это не вакуум или воздух, не является идеальным, и его погонную проводимость обозначают G0 и называют проводимостью изоляции. Погонная проводимость G0 характеризует тепловые потери передаваемой по линии высокочастотной энергии в диэлектрической изоляции между проводниками коаксиальной линии. Подчеркнем, что проводимость G0 не является обратной величиной G0 и не зависит от нее.

9. Напряженность электрического поля, при которой наступает пробой:
 (42)
7. Применение коаксиального кабеля

Коаксиальные кабели, предназначенные для работы в СВЧ диапазоне, называются еще радиочастотными кабелями. Это гибкие коаксиальные линии. Они применяются не только в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазоне волн, но и на длинных, средних и коротких волнах радиовещательного диапазона, а также во многих низкочастотных устройствах систем автоматики и телемеханики.
8. Расчет основных параметров коаксиального кабеля марки РК‑50–3–11
Каждому кабелю присвоено условное обозначение, которое включает буквы, обозначающие марку кабеля, – РК (радиочастотный коаксиальный) и три числа. Первое число указывает на величину номинального волнового сопротивления, второе – на величину номинального диаметра по изоляции, округленную для диаметра 2 мм до ближайшего целого числа, третье число – двух- или трехзначное. Первая цифра указывает на материал изоляции кабеля, а последующие обозначают порядковый номер конструкции кабеля.

РК‑50–3–11 обозначает: радиочастотный коаксиальный кабель с номинальным волновым сопротивлением 50 Ом, с номинальным диаметром по изоляции 3 мм, изоляция из полиэтилена (1), порядковый номер конструкции 1.

Конструктивные и электрические данные берем из справочных данных:

Диаметр центрального проводника d=0.0009 м

Внутренний диаметр оболочки D=0,003 м

Диэлектрическая проницаемость диэлектрика 2,3

1. Рассчитаем волновое сопротивления по формуле (33):
;
 Ом
2. Рассчитаем погонную емкость по формуле (35):
;

3. Погонную индуктивность выразим из формулы (34):
L=Z *C

4. Коэффициент затухания сигнала определим по графику зависимости удельного затухания от частоты сигнала определенного заводом-изготовителем, определил коэффициент при частоте сигнала 200 МГц:



 (РК 75–13–11)

5. Рассчитаем скорость распространения волны в волноводе по формуле (39):
.

6. Рассчитаем относительную скорость распространения волны в кабеле по формуле(40):



7. Рассчитаем коэффициент укорочения длины волны по формуле(41):

8. рассчитаем напряженность электрического поля, при которой наступает пробой по формуле (42):



Заключение
При расчетах данного кабеля были получены следующие результаты:

Погонная ёмкость – 105.64 пФ/м;

Погонная индуктивность – 2.41*10Гн/м;

Волновое сопротивление – 47.8 Ом;

Фазовая скорость волны – 198000 км/с

Относительная скорость распространения волны – 66%;

Коэффициент укорочения длины волны – 0,67

Напряженность эл. поля, при которой наступает пробой – 1,37*10В/м

Табличные значения:

Погонная ёмкость – 101 пФ/м;

Волновое сопротивление – 50 Ом;

Фазовая скорость волны – 200000 км/с

Относительная скорость распространения волны – 67%;

Коэффициент укорочения длины волны – 0,76

Погрешность расчета параметров коаксиального кабеля относительно табличных данных:

Волновое сопротивление, погрешность равна:

Погонная емкость, погрешность равна:

Фазовая скорость волны, погрешность равна:




Относительная скорость распространения волны, погрешность равна:

Коэффициент укорочения длины волны, погрешность равна:

Погрешность расчета параметров коаксиального кабеля относительно данных предоставленных фирмой, является следствием учета производителя факторов окружающей среды.



Список литературы
1.        Гроднев И.И. Кабели связи–М.: Энергия, 1965.

2.        Дональд Дж., Стерлинг Кабельные системы – М.: Лори, 2003.

3.        Изюмова Т.И., Свиридов В.Т. Волноводы, коаксиальные и полосковые линии — М.: Энергия, 1975.

4.        Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети 3-е издание–СПб.: Питер, 2007.

5.        Свешников И.В., Кузьмина Т.В. Электромагнитное поле: Учеб. пособие. – Чита: ЧитГУ, 2005.

6.        Трафимова Т.И. Курс физики – М.: Выш. шк., 2002.

coolreferat.com