Реферат: Кабельная магистраль связи между городами Тамбов и Владимир
Содержание.
TOC o «1-1» 1. Введение. GOTOBUTTON_Toc409035981 PAGEREF_Toc409035981 2
2. Выбор и обоснование трассымагистрали. GOTOBUTTON_Toc409035982 PAGEREF_Toc409035982 2
3. Определение числа каналов намагистрали. GOTOBUTTON_Toc409035983 PAGEREF_Toc409035983 3
4. Выбор системы передачи итипа кабеля. GOTOBUTTON_Toc409035984 PAGEREF_Toc409035984 5
5. Исходные данные кпроектированию кабельной магистрали. GOTOBUTTON_Toc409035988 PAGEREF_Toc409035988 5
6. Конструктивный расчеткабеля. GOTOBUTTON_Toc409035989 PAGEREF_Toc409035989 6
7. Расчет параметров передачицепей кабеля в диапазоне частот СП. GOTOBUTTON_Toc409035990 PAGEREF_Toc409035990 9
8. Определение длинырегенерационного (усилительного) участка и построение схемы размещения ОРП иНРП на магистрали. GOTOBUTTON_Toc409035996 PAGEREF_Toc409035996 17
9. Расчет параметров взаимноговлияния между цепями кабеля. GOTOBUTTON_Toc409036015 PAGEREF_Toc409036015 18
10. Расчет опасного магнитноговлияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля. GOTOBUTTON_Toc409036018 PAGEREF_Toc409036018 24
11. Определение необходимостизащиты кабельной магистрали от ударов молнии. GOTOBUTTON_Toc409036036 PAGEREF_Toc409036036 28
12. Мероприятия по защитекабелей от внешних влияний. GOTOBUTTON_Toc409036047 PAGEREF_Toc409036047 29
13. Основные виды работ построительству кабельной магистрали и потребные для строительства основныелинейные материалы. GOTOBUTTON_Toc409036051 PAGEREF_Toc409036051 30
1.Наше время, в особенности последниедесять лет, характеризуется бурным развитием телекоммуникационных технологий.Наряду с появлением новых форм передачи информации, совершенствуютсятрадиционные виды и методы информационного обмена.
Современные средства связи позволяютпередавать различные виды информации: телефонной, телеграфной, вещания,телевидения, передачи газет фототелеграфным методом, а также передачи данныхЭВМ и АСУ. Современные сети электрической связи и сети передачи данных в нашейстране развиваются на базе Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС).
Магистральная сеть связи страны насовременном этапе развития базируется на использовании кабельных, радиорелейныхи спутниковых линий связи. Эти линии дополняют друг друга, обеспечивая передачубольших потоков информации любого назначения на базе использования цифровых ианалоговых систем передачи. Кабельные линии связи, обладающие высокойзащищенностью каналов связи от атмосферных влияний и различных помех,эксплуатационной надежностью и долговечностью, являются основной сетью связистраны. По кабельным сетям передается до 75% всей информации.
В настоящее время наиболееэффективными являются коаксиальные кабели, которые позволяют передавать мощныепучки связи различного назначения. Быстрыми темпами внедряются на сетяхоптические кабели.
Решающими факторами при внедренииновых систем связи сегодня являются скорость передачи информации и обеспечениевысокого качества передачи. Внедрение интеллектуальных сетей, ISDN, сетей подвижной связи требует создания системпередачи информации, удовлетворяющих самым современным требованиям.
Содержание курсового проекта,представляет собой разработку и проектирование кабельной магистрали дляорганизации многоканальной связи различного назначения между городами Тамбовом и Владимиром.
Курсовой проект содержит следующиеэтапы проектирования кабельной магистрали:
·выбор трассы;
·конструктивный расчет кабеля;
·расчет параметров передачи;
·расчет защиты от влияний;
·расчет объема строительных работ..
2.Согласно варианту задания (34)оконечными пунктами трассы магистрали являются города Тамбов и Владимир.
Трасса прокладки магистралиопределяется расположением оконечных пунктов. Все требования, учитываемые привыборе трассы можно свести к трем основным: минимальные капитальные затраты настроительство; минимальные эксплуатационные расходы; удобство обслуживания.
Для соблюдения указанных требований,трасса должна иметь наикратчайшее расстояние между заданными пунктами инаименьшее количество препятствий, усложняющих и удорожающих строительство. Запределами населенных пунктов трассу обычно выбирают в полосе отвода шоссейныхдорог или вдоль профилированных проселочных дорог. Допускается строительствотрассы магистрали вдоль железных дорог, но в таком случае необходимопредусмотреть выполнение мероприятий по защите трассы от внешнего влиянияконтактных сетей железных дорог.
Для рассмотрения предлагаются дваварианта трасс прокладки кабеля.
1. Вдоль шоссейной дороги Тамбов — Ряжск — Рязань- Спас-Клепики — Гусь-Хрустальный — Владимир. Продолжительность трассы — 515 км.
2. Вдоль шоссейной дороги Тамбов — Шацк — Сасово- Касимов — Тума — Гусь-Хрустальный — Владимир. Продолжительность трассы — 480 км.
Первый вариант трассы магистралиимеет на своем пути 22 пересечения с шоссейными и железными дорогами, в товремя как второй вариант трассы имеет 16 таких пересечений. Кроме того, первый вариант трассы имеет большее число переходовчерез реки, что значительно усложняет строительство.
Достоинством первого варианта можносчитать то, трасса проходит через областной город Рязань, в котором можно организовать выделение каналов изобщего потока. Недостатком является большая протяженность трассы и усложнениестроительства большим числом переходов через шоссейные и железные дороги ичерез реки. Кроме того, первый вариант трассы магистрали значительную частьсвоего пути проходит в непосредственной близости от электрифицированнойжелезнодорожной линии, что вызывает необходимость применения дополнительнойзащиты от внешних влияний.
Оба варианта трассы имеют по одномупереходу через судоходную реку Ока, но в первом варианте переход осуществляетсяв месте с меньшей шириной.
С точки зрения жилищно-бытовыхусловий и возможности размещения обслуживающего персонала оба варианта трассымагистрали одинаковы.
Учитывая приведенные выше требованияи рекомендации можно прийти к выводу, что наиболее предпочтительным вариантомтрассы магистрали является второй вариант, поскольку трасса в этом случае имеетменьшую длину, менее подвержена внешним влияниям и имеет меньшее числопереходов через реки, шоссейные и железные дороги.
Таким образом, окончательноутверждаем трассу магистрали.
Вдоль автомобильной дороги Тамбов — Шацк — Касимов — Тума — Гусь-Хрустальный — Владимир.
Приложения содержат выкопировку изкарты с указанием обоих вариантов трассы магистрали.
3.Число каналов, связывающих заданныеоконечные пункты, зависит от численности населения в этих пунктах и от степенизаинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи.
Численность населения в заданномпункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населенияопределяется как:
<img src="/cache/referats/11308/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">, (3.1)
где Ho - народонаселениев 1989 г., чел;
P - средний прирост населения в данной местности, %(принимается 2-3%)
t - период, определяемый как разность междуназначенным годом перспективного проектирования и годом переписи населения.
Год перспективного проектированияпринимается на 5, 10 или 15 лет вперед по сравнению с текущим годом. В курсовомпроекте примем год перспективного проектирования на 5 лет вперед.Следовательно,
<img src="/cache/referats/11308/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">, (3.2)
где tm - год составления проекта. Поскольку tm=1997, то
<img src="/cache/referats/11308/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> лет.
Численность населения в Тамбове:
<img src="/cache/referats/11308/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">тыс. чел.
Численность населения во Владимире:
<img src="/cache/referats/11308/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">
Количество абонентов в зоне АМТСзависит от численности населения в этой зоне и от уровня телефонизации в даннойместности. Принимая, что средний коэффициент оснащенности населения телефоннымиаппаратами равен 0,3 (30 телефонов на 100 человек) вычислим количествоабонентов, обслуживаемых в зоне действия АМТС:
<img src="/cache/referats/11308/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">. (3.3)
Количество абонентов в зоне действияАМТС Тамбова:
<img src="/cache/referats/11308/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031">тыс. чел.
Количество абонентов в зоне действияАМТС Владимира:
<img src="/cache/referats/11308/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
Степень заинтересованности отдельныхгрупп населения во взаимосвязи зависит от политических, экономических,культурных и социально-бытовых отношений между группами населения, районами иобластями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется наосновании статистических данных, полученных предприятием связи запредшествующие проектированию годы. Практически, эти взаимосвязи выражают черезкоэффициент тяготения 1, который какпоказывают исследования, колеблется в широких пределах (от 0,1 до 12 %). Вкурсовом проекте примем 1=5 %.
Учитывая это, а также и тообстоятельство, что телефонные каналы в междугородней связи имеют преобладающеезначение, необходимо определить сначала количество телефонных каналов междузаданными пунктами. Для расчета телефонных каналов можно воспользоватьсяприближенной формулой:
<img src="/cache/referats/11308/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033"> (3.4)
где a1 и b1 — постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности изаданным потерям.
Обычно потери задаются в размере 5%, тогда a1=1,3 и b1=5,6;
1 - коэффициенттяготения;
y - удельная нагрузка,т. е. Средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05 Эрл.
Такимобразом, число каналов для телефонной связи между Тамбовом и Владимиром равно:
<img src="/cache/referats/11308/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034">
Однако по кабельной магистрали организуются каналы идругих видов связи, к которым относятся:
1) каналы для телеграфнойсвязи;
2) каналы для передачипроводного вещания;
3) каналы для передачиданных;
4) каналы для факсимильнойсвязи (для передачи газет);
5) каналы транзитной связи.
Каналыдля организации связи различного назначения эквивалентны определенному числутелефонных каналов. Для курсового проекта примем,что эквивалентное число телефонных каналов для организации связи различногоназначения равно рассчитанному выше числу каналов телефонной связи.
Тогда общее число каналов намагистрали равно:
<img src="/cache/referats/11308/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035"> канала.
4.Выбор системы передачи и типа кабеляпроизводится в соответствии с рассчитанным общим числом каналов и исходя изтехнико-экономических соображений.
На магистральных и внутризоновыхкабельных линиях связи используется, как правило, четырехпроводная схемаорганизации связи, при которой различные направления передачи осуществляются поразным двухпроводным цепям в одном и том же спектре частот. При этом способорганизации связи по коаксиальному кабелю — однокабельный, т. е. Цепи приема ипередачи расположены в одном кабеле, а по симметричному кабелю — двухкабельный,при котором цепи каждого направления передачи расположены в отдельном кабеле.
Поскольку рассчитанное числоканалов nоб=1862 канала, то выберем цифровые системы передачи(ЦСП) с временным разделением каналов типа ИКМ-480´2 и кабель типа МКТ-4 с четырьмя малогабаритными коаксиальнымипарами (КП). При четырехпроводной однокабельной схеме организации связи почетырем коаксиальным парам (две в прямом и две в обратном направлении) будутработать две ЦСП типа ИКМ-480´2.
Всего будет организовано 1920каналов, 58 каналов будут резервными.
Скоростьпередачи для ЦСП ИКМ-480´2 составляет 52 Мбит/сек.
Затухание усилительного(регенерационного) участка — 55 дБ.
Расстояние между ОРП — 200 км.
5.Диаметр центрального проводникасреднегабаритной коаксиальной пары— d=2,4мм.
Эквивалентная диэлектрическаяпроницаемость— eэ=1,12.
Испытательное напряжение при проверкеэлектрической прочности изоляции— Uисп=1,7 кВ.
Расстояния между участками сближенияЛЭП и ЛС:
a1=100 м;
а2=130 м;
а3=90 м.
Длины участков сближения:
l1=6 км;
l2=7 км;
l3=7 км.
Ток короткого замыкания— I=3,6 кА.
Средняя продолжительность гроз— Т=36 часов.
Удельное сопротивление грунта— rгр=0,8 кОм м.
Коэффициент экранирования троса— Sтр=0,38.
6.Конструктивный расчет кабелязаключается в расчете размеров всех элементов, входящих в состав кабеля.
Прежде всего, по заданному значениюдиаметра внутреннего проводника и исходя из нормируемого значения волновогосопротивления Zв=75 Ом, определяется внутренний диаметр внешнегопроводника.
<img src="/cache/referats/11308/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1036">, (6.1)
где e - эквивалентная относительная диэлектрическаяпроницаемость изоляции;
d - диаметр внутреннего проводника, мм;
D - внутренний диаметр внешнего проводника, мм.
Значение D определяется изприведенного выше уравнения (6.1) при значении волнового сопротивления Zв=75 Ом поформуле:
<img src="/cache/referats/11308/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1037"> (6.2)
Следовательно, внутренний диаметрвнешнего проводника равен:
<img src="/cache/referats/11308/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1038"> мм.
Для коаксиальных пар среднего размераприменяется шайбовая полиэтиленовая изоляция, для малогабаритных КП применяетсябаллонно-полиэтиленовая изоляция.
Наружный диаметр КП среднего размераопределяется по формуле:
<img src="/cache/referats/11308/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1039">, мм, (6.3)
где t - толщина внешнего проводника, мм;
tэ - общая толщина экрана из двух стальных лент,мм;
tи - толщина изоляционного слоя поверх экрана,мм.
Для КП среднего размера t=0,3 мм, экран выполнен из двух стальных лент толщиной по0,15 мм каждая, изоляция выполнена из двух лент бумаги К-120 толщиной по 0,12мм каждая. Таким образом, наружный диаметр КП среднего размера равен:
<img src="/cache/referats/11308/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1040">мм.
Поскольку выбранный нами кабельсодержит малогабаритные КП, то после нахождения наружного диаметра КП среднегоразмера необходимо определить наружный диаметр малогабаритной КП изсоотношения:
<img src="/cache/referats/11308/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1041"> мм. (6.4)
Затем, определим внутренний диаметрвнешнего проводника малогабаритной КП.
<img src="/cache/referats/11308/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1042">, мм. (6.5)
Для малогабаритной КП толщинавнешнего проводника t=0,1 мм, экран выполнен из двух стальных лент толщиной по0,1 мм каждая, внешняя изоляция выполнена из поливинилхлоридной ленты толщиной0,23 мм. Следовательно, внутренний диаметр внешнего проводника малогабаритнойКП равен:
<img src="/cache/referats/11308/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1043">
Из выражения (6.1) при Zв=75 Ом и e=1,22 определим диаметр внутреннего проводника малогабаритнойКП.
<img src="/cache/referats/11308/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1044"> (6.6)
Диаметр скрученного сердечника,состоящего из четырех КП одинакового размера определяется по формуле:
<img src="/cache/referats/11308/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1045"> мм. (6.7)
Коаксиальный кабель типа МКТ-4содержит пять симметричных групп. Диаметр симметричной группы кабеля,содержащего четыре КП одинакового размера будет составлять:
<img src="/cache/referats/11308/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1046"> мм. (6.8)
Затем определим диаметр изолированнойжилы симметричной группы:
<img src="/cache/referats/11308/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1047"> мм. (6.9)
Диаметр токопроводящей жилыопределяется как:
<img src="/cache/referats/11308/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1048"> мм. (6.10)
Поскольку do < 0,7 мм, тов качестве симметричной группы следует взять пару и тогда диаметр изолированнойжилы симметричной пары будет:
<img src="/cache/referats/11308/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1049"> мм (6.11)
Диаметр голой жилы симметричной пары
<img src="/cache/referats/11308/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> мм. (6.12)
Толщина изоляции жилы симметричнойпары
<img src="/cache/referats/11308/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1051"> мм. (6.13)
Диаметр кабельного сердечника споясной изоляцией определяется по формуле:
<img src="/cache/referats/11308/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1052"> (6.14)
где n - число лент поясной изоляции;
Dn - толщина одной ленты, мм.
В качестве защитной оболочки кабеляприменим выпрессованную алюминиевую оболочку, обладающую рядом преимуществ,таких как легкость, дешевизна и высокие экранирующие свойства. Для кабеля салюминиевой оболочкой поясная изоляция выполняется из 6-8 лент кабельной бумагиК-120, толщиной 0,12 мм каждой ленты. Итак, диаметр кабельного сердечника равен:
<img src="/cache/referats/11308/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1053"> мм.
По определенному по формуле (6.14)диаметру кабельного сердечника под оболочкой определим толщину гладкойалюминиевой оболочки из [1, табл. 3.5]. Толщина алюминиевой оболочки в нашем случае tоб=1,2 мм.
Поскольку алюминий подверженэлектрохимической коррозии, алюминиевую оболочку надежно защищаютполиэтиленовым шлангом с предварительно наложенным слоем битума.
В курсовомпроекте для кабельной магистрали используются малогабаритные коаксиальныекабели трех типов:
1) голые, дляпрокладки в кабельной канализации в черте населенных пунктов;
2) бронированныестальными лентами, для прокладки непосредственно в грунт;
3) бронированныекруглыми проволоками, для прокладки через судоходные реки.
Диаметрголого кабеля с алюминиевой оболочкой покрытой полиэтиленовым шлангомопределяется по формуле:
<img src="/cache/referats/11308/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1054"> мм, (6.15)
где tоб - толщина оболочки голого кабеля, мм.
tш - толщина полиэтиленового шланга определеннаяиз табл. 3.6[1]
tш=2,2 мм.
Диаметрбронированного кабеля можно определить как:
<img src="/cache/referats/11308/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1055"> мм, (6.16)
где tоб - толщина оболочки бронированного кабеля, мм;
tпод - толщина подушки под броней, мм;
tбр - толщина брони, мм.
Кабели могутиметь различные защитные покровы. Для кабеля бронированного стальными защитнымилентами толщина алюминиевой оболочки tоб=1,2 мм.
Из [2, табл.1.27] выберем защитный покров типа БпШп с повышенной коррозионной стойкостью,который имеет подушку типа п толщиной tпод=2,5мм. Кабель бронирован двумя оцинкованными стальнымилентами толщиной 0,5мм каждая. Таким образом tбр=1мм. Толщину наружного покрова поброне определим из [2, табл. 1.29]. В нашем случае она составляет tнар=1,7мм.
Диаметркабеля бронированного стальными лентами
<img src="/cache/referats/11308/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> мм.
Для прокладки через судоходные рекиприменяется кабель бронированный круглыми проволоками диаметром 4 мм, tбр=4 мм. со свинцовой оболочкой. В этом случае диаметркабельного сердечника с поясной изоляцией из 4 лент кабельной бумаги К-120 толщиной0,12 мм будет равен
<img src="/cache/referats/11308/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1057"><img src="/cache/referats/11308/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1058"> мм.
Применим защитный покров типа К сподушкой толщиной tпод=2 мм, свинцовой оболочкойтолщиной tоб=2 мм и наружным покровом толщиной tнар=2 мм.
Диаметр кабеля бронированногокруглыми проволоками
<img src="/cache/referats/11308/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1059">
Согласно номенклатуре приведенной в [2, табл.] припроектировании магистрали будут использованы кабели следующих типов:
1.МКТАШп-4с малогабаритными коаксиалами с баллонной изоляцией в алюминиевой оболочке сзащитным покровом типа Шп, для прокладки в кабельной канализации.
2.МКТАБпШп-4 с малогабаритными коаксиалами бронированный стальными лентами с защитнымпокровом типа БпШп, для прокладки в грунт.
3.МКТСК-4 с малогабаритными коаксиалами бронированный стальными проволоками всвинцовой оболочке, для прокладки через судоходные реки.
На рис. 6.1 показан поперечный разрезмалогабаритного коаксиального кабеля типа МКТС-4.
7.Расчет первичных (R, L, C, G) и вторичных (a, b, Zв, uф) параметров передачи выполняется для пяти значений частот.
Для ЦСП скорость передачи в Кбит/секравняется тактовой частоте fт системы передачив Кгц. Для выбранной нами ЦСП ИКМ-480´2 скорость передачи равняется 52000 Кбит/сек, следовательнотактовая частота системы передачи равна fт=52 МГц.
Таким образом, параметры передачинеобходимо рассчитать на частотах:
0,1 fт=5,2 МГц;
0,25 fт=13 МГц;
0,5 fт=26 МГц;
0,75 fт=39 МГц;
fт=52 МГц.
Расчет первичных параметров передачикоаксиальных пар из меди производится по следующим формулам:
·активное сопротивление, в Ом/км
<img src="/cache/referats/11308/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> (7.1)
где D=6,07 мм — внутренний диаметр внешнего проводника малогабаритнойКП;
d=1,53 мм — диаметр внутреннего проводника.
На частоте 0,1fт
<img src="/cache/referats/11308/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1061"> Ом/км.
На частоте 0,25 fт
<img src="/cache/referats/11308/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1062"> Ом/км.
На частоте 0,5 fт
<img src="/cache/referats/11308/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1063"> Ом/км.
На частоте 0,75 fт
<img src="/cache/referats/11308/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1064"> Ом/км.
На частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1065"> Ом/км;
·индуктивность, в Гн/км
<img src="/cache/referats/11308/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1066"> (7.2)
На частоте 0,1fт
<img src="/cache/referats/11308/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1067"> Гн/км.
На частоте 0,25 fт
<img src="/cache/referats/11308/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1068"> Гн/км.
На частоте 0,5 fт
<img src="/cache/referats/11308/image090.gif" v:shapes="_x0000_i1069"> Гн/км.
На частоте 0,75 fт
<img src="/cache/referats/11308/image092.gif" v:shapes="_x0000_i1070"> Гн/км.
На частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1071"> Гн/км;
·рабочая емкость, в Ф/км
<img src="/cache/referats/11308/image096.gif" v:shapes="_x0000_i1072"> (7.3)
где, длябаллонно-полиэтиленовой изоляции e=1,22.
<img src="/cache/referats/11308/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1073"> Ф/км;
·проводимость изоляции, в См/км
<img src="/cache/referats/11308/image100.gif" v:shapes="_x0000_i1074"> (7.4)
где, значение tgd возьмем из табл. 5.3 [1] при частоте 10 МГц.
<img src="/cache/referats/11308/image102.gif" v:shapes="_x0000_i1075">
<img src="/cache/referats/11308/image104.gif" v:shapes="_x0000_i1076">
На частоте 0,1 fт
<img src="/cache/referats/11308/image106.gif" v:shapes="_x0000_i1077"> См/км.
На частоте 0,25 fт
<img src="/cache/referats/11308/image108.gif" v:shapes="_x0000_i1078"> См/км.
На частоте 0,5 fт
<img src="/cache/referats/11308/image110.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> См/км.
На частоте 0,75 fт
<img src="/cache/referats/11308/image112.gif" v:shapes="_x0000_i1080"> См/км.
На частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image114.gif" v:shapes="_x0000_i1081"> См/км.
Вторичные параметры передачи следуетрассчитать по формулам приведенным в табл. 4.6 [1] для высоких частот.
·Коэффициент затухания, в дБ/км
<img src="/cache/referats/11308/image116.gif" v:shapes="_x0000_i1082"> (7.5)
На частоте 0,1 fт
<img src="/cache/referats/11308/image118.gif" v:shapes="_x0000_i1083"> дБ/км.
На частоте 0,25 fт
<img src="/cache/referats/11308/image120.gif" v:shapes="_x0000_i1084"> дБ/км.
На частоте 0,5 fт
<img src="/cache/referats/11308/image122.gif" v:shapes="_x0000_i1085"> дБ/км.
На частоте 0,75 fт
<img src="/cache/referats/11308/image124.gif" v:shapes="_x0000_i1086"> дБ/км.
На частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image126.gif" v:shapes="_x0000_i1087"> дБ/км.
·Коэффициент фазы, в рад/км
<img src="/cache/referats/11308/image128.gif" v:shapes="_x0000_i1088"> (7.6)
На частоте 0,1 fт
<img src="/cache/referats/11308/image130.gif" v:shapes="_x0000_i1089"> рад/км.
На частоте 0,25 fт
<img src="/cache/referats/11308/image132.gif" v:shapes="_x0000_i1090"> рад/км.
На частоте 0,5 fт
<img src="/cache/referats/11308/image134.gif" v:shapes="_x0000_i1091"> рад/км.
На частоте 0,75 fт
<img src="/cache/referats/11308/image136.gif" v:shapes="_x0000_i1092"> рад/км.
На частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image138.gif" v:shapes="_x0000_i1093"> рад/км.
·Волновое сопротивление, в Ом.
<img src="/cache/referats/11308/image140.gif" v:shapes="_x0000_i1094"> (7.7)
На частоте 0,1 fт
<img src="/cache/referats/11308/image142.gif" v:shapes="_x0000_i1095"> Ом.
На частоте 0,25 fт
<img src="/cache/referats/11308/image144.gif" v:shapes="_x0000_i1096"> Ом.
На частоте 0,5 fт
<img src="/cache/referats/11308/image146.gif" v:shapes="_x0000_i1097"> Ом.
На частоте 0,75 fт
<img src="/cache/referats/11308/image148.gif" v:shapes="_x0000_i1098"> Ом.
На частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image150.gif" v:shapes="_x0000_i1099"> Ом.
·Фазовая скорость, в км/с определяется по формуле (4.42)[1].
<img src="/cache/referats/11308/image152.gif" v:shapes="_x0000_i1100"> (7.8)
На частоте 0,1 fт
<img src="/cache/referats/11308/image154.gif" v:shapes="_x0000_i1101"> км/с.
На частоте 0,25 fт
<img src="/cache/referats/11308/image156.gif" v:shapes="_x0000_i1102"> км/с.
На частоте 0,5 fт
<img src="/cache/referats/11308/image158.gif" v:shapes="_x0000_i1103"> км/с.
На частоте 0,75 fт
<img src="/cache/referats/11308/image160.gif" v:shapes="_x0000_i1104"> км/с.
На частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image162.gif" v:shapes="_x0000_i1105"> км/с.
Результаты расчетов параметровпередачи поместим в таблицу 1.По результатам расчетов построим графикичастотной зависимости параметров передачи коаксиальных пар из меди.
На рис.7.1 показана частотная зависимость активного сопротивления коаксиальной цепи.Из рисунка видно, что с ростом частоты активное сопротивление закономерно возрастаетза счет поверхностного эффекта и эффекта близости. Причем наибольшее удельноезначение имеет сопротивление внутреннего проводника.
<img src="/cache/referats/11308/image164.gif" v:shapes="_x0000_i1106">
Рис.7.1. Частотная зависимость активного сопротивления коаксиальной цепи.
Индуктивность коаксиальной цепис увеличением частоты уменьшается. Это обусловлено уменьшением внутреннейиндуктивности за счет поверхностного эффекта. Зависимость индуктивности отчастоты показана на рис. 7.2.
<img src="/cache/referats/11308/image166.gif" v:shapes="_x0000_i1107">
Рис. 7.2. Частотная зависимостьиндуктивности коаксиальной цепи.
Емкостькоаксиальной цепи от частоты не зависит.
Проводимостьизоляции с ростом частоты линейно возрастает. Величина ее зависит в первуюочередь от качества диэлектрика, используемого в кабеле и характеризуется величинойугла диэлектрических потерь tgd. Частотная зависимость проводимости изоляции показанана рис. 7.3.
<img src="/cache/referats/11308/image168.gif" v:shapes="_x0000_i1108">
Рис.7.3. Частотная зависимость проводимости изоляции коаксиальной цепи.
На рис.7.4 показана частотная зависимость коэффициента затухания. С ростом частоты коэффициентзатухания возрастает.
<img src="/cache/referats/11308/image170.gif" v:shapes="_x0000_i1109">
Рис. 7.4. Частотная зависимостькоэффициента затухания, aдБ/км.
Коэффициент фазы b с ростом частоты возрастает почти по прямолинейномузакону.
<img src="/cache/referats/11308/image172.gif" v:shapes="_x0000_i1110">
Рис. 7.5. Частотная зависимостькоэффициента фазы b,рад/км.
Частотная зависимость волновогосопротивления коаксиальной цепи иллюстрируется графиком на рис. 7.6. Модульволнового сопротивления с увеличением частоты уменьшается.
<img src="/cache/referats/11308/image174.gif" v:shapes="_x0000_i1111">
Рис. 7.6. Частотная зависимостьволнового сопротивления Zв.
Скорость распространенияэлектромагнитной энергии по кабельным линиям с ростом частоты существенновозрастает. Скорость распространения электромагнитной энергии по линии припостоянном токе составляет примерно 10000 км/с, а при токах высоких частотимеет величину порядка 250000 км/с, приближаясь к скорости света.
<img src="/cache/referats/11308/image176.gif" v:shapes="_x0000_i1112">
Рис. 7.7. Частотная зависимостьскорости распространения электромагнитной энергии u.
8.Линейный тракт ЦСП содержитпередающее и приемное оборудование линейного тракта, регенерационные участкилинии и регенерационные пункты, предназначенные для восстановленияпервоначальной формы, амплитуды и временных положений импульсов.
Большинство промежуточных регенерационных пунктов являютсянеобслуживаемыми (НРП) и только часть этихпунктов является обслуживаемыми (ОРП). Необслуживаемые пункты питаются по темже цепям, по которым передаются линейные сигналы.
Размещение ОРП осуществляется повозможности в крупных населенных пунктах, где они могут быть обеспеченыэлектроэнергией, водой, топливом, условиями для обслуживающего персонала.
НРП размещаются на трассе черезучастки с примерно равным затуханием с таким расчетом, чтобы в любой точкетракта передачи разность между уровнем сигнала и помех не превышала допустимогозначения.
Рассчитанный в предыдущем разделекоэффициент затухания цепей кабеля соответствует температуре 20° С (a20).Значение коэффициента затухания при температуре t° C (at) на глубине прокладки кабеля определяется по формуле, вдБ/км
<img src="/cache/referats/11308/image178.gif" v:shapes="_x0000_i1113"> (8.1)
где aa - температурный коэффициент затухания,значение которого для расчетов в курсовом проекте можно принять равным
<img src="/cache/referats/11308/image180.gif" v:shapes="_x0000_i1114">;
t - среднегодовая температура на глубине прокладки кабеля,
t=7,5° C.
При работе ЦСП максимум энергии влинии сконцентрирован в области частот, прилегающих к полутактовой частотецифрового сигнала, поэтому расчет длины регенерационного участка ЦСПпроизводится по формуле, в км
<img src="/cache/referats/11308/image182.gif" v:shapes="_x0000_i1115"> (8.2)
где S - усилительная способность промежуточного корректирующегоусилителя регенератора, численно равная затуханию регенерационного участка. ДляЦСП типа ИКМ-480´2 затухание регенерационного участка равно 55 дБ;
atп - коэффициент затухания на полутактовойчастоте (f=0,5fт) при среднегодовойтемпературе на глубине прокладки кабеля;
13дБ затухание станционных устройств.
Коэффициент затухания на полутактовойчастоте при температуре 20°С
a20=20,54 дБ/км.
Коэффициент затухания на полутактовойчастоте при среднегодовой температуре на глубине прокладки кабеля равен
<img src="/cache/referats/11308/image184.gif" v:shapes="_x0000_i1116"> дБ/км.
Длина регенерационного участка ЦСП
<img src="/cache/referats/11308/image186.gif" v:shapes="_x0000_i1117"> км.
Построим схему размещения РП намагистрали с нумерацией всех РП. Нумерация ОРП ведется: от административногоцентра высшего назначения к административному центру низшего назначения, намагистралях, соединяющих административные центры одинакового значения, с северана юг. В нашем случае нумерация ОРП ведется от Владимира к Тамбову.
Размещениерегенерационных пунктов на магистрали представлено на рис. 8.1.
<img src="/cache/referats/11308/image188.gif" v:shapes="_x0000_i1118"> Рис. 8.1. Схема размещения РП на магистрали.
9.В курсовом проекте необходиморассчитать переходное затухание на ближнем конце Ао и защищенность на дальнемконце Аз на длине регенерационного участка на тех же пяти частотах, на которыхрассчитаны параметры передачи.
Взаимные влияния между коаксиальнымипарами определяется конструкцией внешнего проводника коаксиальных пар.
Сопротивление связи, в Ом/км
<img src="/cache/referats/11308/image190.gif" v:shapes="_x0000_i1119">, (9.1)
где N - коэффициент, рассчитываемый как
<img src="/cache/referats/11308/image192.gif" v:shapes="_x0000_i1120">, (9.2)
K - коэффициент вихревых токов, для меди, в 1/мм
<img src="/cache/referats/11308/image194.gif" v:shapes="_x0000_i1121">, (9.3)
t - толщина внешнего проводника, t=0,1мм;
s удельнаяпроводимость материала внешнего проводника, для меди <img src="/cache/referats/11308/image196.gif" v:shapes="_x0000_i1122"> См/мм.
Коэффициент вихревых токов на частоте0,1fт
<img src="/cache/referats/11308/image198.gif" v:shapes="_x0000_i1123"> 1/мм;
на частоте 0,25fт
<img src="/cache/referats/11308/image200.gif" v:shapes="_x0000_i1124"> 1/мм;
на частоте 0,5fт
<img src="/cache/referats/11308/image202.gif" v:shapes="_x0000_i1125"> 1/мм;
на частоте 0,75fт
<img src="/cache/referats/11308/image204.gif" v:shapes="_x0000_i1126"> 1/мм;
на частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image206.gif" v:shapes="_x0000_i1127"> 1/мм.
Коэффициент N на частоте 0,1fт
<img src="/cache/referats/11308/image208.gif" v:shapes="_x0000_i1128">;
на частоте 0,25fт
<img src="/cache/referats/11308/image210.gif" v:shapes="_x0000_i1129">;
на частоте 0,5fт
<img src="/cache/referats/11308/image212.gif" v:shapes="_x0000_i1130">;
на частоте 0,75fт
<img src="/cache/referats/11308/image214.gif" v:shapes="_x0000_i1131">;
на частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image216.gif" v:shapes="_x0000_i1132">.
Сопротивление связи на частоте 0,1fт
<img src="/cache/referats/11308/image218.gif" v:shapes="_x0000_i1133"> Ом/км;
на частоте 0,25fт
<img src="/cache/referats/11308/image220.gif" v:shapes="_x0000_i1134"> Ом/км;
на частоте 0,5fт
<img src="/cache/referats/11308/image222.gif" v:shapes="_x0000_i1135"> Ом/км;
на частоте 0,75fт
<img src="/cache/referats/11308/image224.gif" v:shapes="_x0000_i1136"> Ом/км;
на частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image226.gif" v:shapes="_x0000_i1137"> Ом/км.
Сопротивление связи с учетом экрана,в Ом/км
<img src="/cache/referats/11308/image228.gif" v:shapes="_x0000_i1138">, (9.4)
где Lz - продольная индуктивность спиральных стальных лент, вГн/км
<img src="/cache/referats/11308/image230.gif" v:shapes="_x0000_i1139">, (9.5)
m - относительная магнитная проницаемостьстальных лент
<img src="/cache/referats/11308/image232.gif" v:shapes="_x0000_i1140">;
tэ - общая толщина экранных стальных лент, мм;
h - шаг наложения спиральных стальных лент (h=10 мм);
Lвн - внутренняя индуктивность стальных лент, вГн/км
<img src="/cache/referats/11308/image234.gif" v:shapes="_x0000_i1141"> (9.6)
<img src="/cache/referats/11308/image236.gif" v:shapes="_x0000_i1142"> Гн/км.
<img src="/cache/referats/11308/image238.gif" v:shapes="_x0000_i1143"> Гн/км.
Сопротивление связи с учетом экранана частоте 0,1fт
<img src="/cache/referats/11308/image240.gif" v:shapes="_x0000_i1144"> Ом/км;
на частоте 0,25fт
<img src="/cache/referats/11308/image242.gif" v:shapes="_x0000_i1145"> Ом/км;
на частоте 0,5fт
<img src="/cache/referats/11308/image244.gif" v:shapes="_x0000_i1146"> Ом/км;
на частоте 0,75fт
<img src="/cache/referats/11308/image246.gif" v:shapes="_x0000_i1147"> Ом/км;
на частоте fт
<img src="/cache/referats/11308/image248.gif" v:shapes="_x0000_i1148"> Ом/км.
Индуктивность третьей цепи,составленной из внешних проводников рассматри