Первичные и вторичные параметры взаимного влияния

 

Количественной характеристикой электрического и магнитного влияний являются электрические и магнитные связи.

Электрическая связь определяется как

,

 

где g - активная составляющая электрической связи, k - емкостная связь.

Магнитная связьопределяется отношением ЭДС в цепи, подверженной влиянию, к току во влияющей цепи I ₁ с обратным знаком:

 

где r - активная составляющая магнитной связи, m - индуктивная связь.

Из выражений (3.1) и (3.2) следует, что электрическая связь имеет размерность проводимости См/км, а магнитная - размерность сопротивления Ом/км. При учете совместного действия связей их приводят к одинаковым размерностям.

Величины r, g, k и m именуются первичными параметрами взаимного влияния.

Рассмотрим эквивалентные схемы связей между цепями одной четверки в кабеле (рис.).

Рис..Мостовые схемы связей: а) электрической и б) магнитной.

 

Емкостная связь между цепями четверки определяется величинами частичных емкостей между жилами 1 и 2 первой цепи и жилами 3 и 4 второй цепи (рис. 4.3, а). Причиной наличия емкостной связи между цепями является изменение по длине линии диэлектрической проницаемости изоляции жил, ее толщины, взаимного расположения жил в четверке и т.д. Определяется она уравнением:

к =(С ₁₃+ С ₂₄) – (С ₁₄+ С ₂₃).

Активная составляющая электрической связи g обусловлена асимметрией потерь энергии в диэлектрике, окружающем жилы кабеля, и определяется через частичные проводимости изоляции уравнением:

g =(g ₁₃+ g ₂₄) – (g ₁₄+ g ₂₃).

Индуктивная связь m и активная составляющая магнитной связи r также могут быть представлены мостом частичных взаимных индуктивностей m ₁₃, m ₁₄, m ₂₃, m ₂₄ и сопротивлений r ₁₂, r ₁₄, r ₁₃, r ₁₄ (рис. 4.3, 6). Коэффициент индуктивной связи характеризует асимметрию моста и определяется по формуле

m =(m ₁₃+ m ₂₄) – (m ₁₄ + m ₂₃)

Активная составляющая магнитной связи r обусловлена асимметрией потерь на вихревые токи в соседних жилах, экране, оболочке из-за несимметричного расположения жил цепи относительно других цепей и оболочки, а также различием диаметров жил цепи:

r = (r ₁₃+ r ₂₄) – (r ₁₄ + r ₂₃)

Соотношения между электрическими и магнитными связями, их активными и реактивными составляющими могут быть различными в зависимости от типа цепей, диапазона передаваемых частот и ряда других факторов. В области низких частот (ниже 10кГц) определяющими являются емкостные связи, на высоких частотах (более 100кГц) влияния между цепями обусловлены как емкостными, так и магнитными связями.

В технике связи электромагнитное влияние между цепями принято выражать величинами переходных затуханий. Переходные затухания характеризуют степень уменьшения токов влияния при переходе из первой цепи во вторую.

В теории влияния принято называть конец цепи, на котором во влияющую цепь включен генератор (источник сигнала), ближним концом, а противоположный конец - дальним. Соответственно рассматривают и два вида влияния: на ближнем и дальнем концах (рис.).

 

Рис..Влияние между цепями.

 

Переходные затухания на ближнем конце А ₀ и дальнем конце A_l определяются по формулам:

 

где Р₁₀ - мощность сигнала на ближнем конце влияющей цепи; Р_2О, Р ₂₁ - мощности помех соответственно на ближнем и дальнем концах цепи, подверженной влиянию.

Наряду с величинами А ₀ и A_l в технике связи широко используется параметр А _з - защищенность от помех. Он выражается через мощности сигнала Р _с и помехи Р _п как:

В проводных линиях принято рассматривать защищенность на дальнем конце

где Р_1l - мощность сигнала на дальнем конце влияющей цепи; Р _{2 l} - мощность помехи на дальнем конце цепи, подверженной влиянию.

Защищенность на дальнем конце и переходное затухание на дальнем конце связаны соотношением:

А_зl = A _l – a l,

где a l – собственное затухание цепи.

Переходные затухания и соответственно степень влияния между цепями зависят от взаимного расположения проводников взаимовлияющих цепей, типа скрутки (парная, звездная), степени конструктивной однородности как по длине линии, и так и по сечению и качества применяемых материалов. Кроме того, взаимное влияние зависит от длины линии и частоты передаваемых сигналов связи. Чем выше частота передаваемого тока и длиннее линия, тем сильнее взаимное влияние.

Чтобы понять причину появления и физическую сущность первичных параметров влияния,

Чтобы понять причину появления и физическую сущность первичных параметров влияния,