2.2. Задача 2

Условие задачи. Рассчитать переходные затухания на ближнем А₀ и дальнем А_l концах при непосредственном влиянии между цепями в четверке симметричного кабеля, проложенного на линии заданной длины. Определить защищенность А₃ в случаях использования встречного или совпадающего ре­жимов передачи сигналов одинаковых частот по рассматриваемым цепям. По расчетным данным построить частотные зависимости А₀, А_l, А₃. Сравнить най­денную защищенность с нормой А_3.Н и сделать вывод о возможности организа­ции связи в рассматриваемом диапазоне частот по цепям в одной четверке.

Исходные данные. При решении задачи используются данные и ре­зультаты расчетов в задаче 1 (конструкция кабеля, величины параметров пере­дачи цепей). Расчет переходных затуханий и защищенности производится на частотах , , используемых в задаче 1. Длина линии (длина взаимно влияющих цепей) l и емкостная связь k_l между цепями на строительной длине кабеля приведены в табл.5 и выбираются в зависимости от величины частоты заданного варианта. Активные составляющие электри-ческой (g₁₂) и маг­нитной (r₁₂) связи принять для всех вариантов равными: g₁₂ = 0,12ωk_l, r₁₂ = 0,25ωm_l; где k_l, Ф/сд; m_l, Гн/сд; ω =2 f; Гц.

Пример выбора исходных данных приведен в приложении.

Методические указания к решению задачи 2

Предварительно необходимо выяснить сущность и определение основ­ных параметров взаимного влияния межу цепями связи [1, 2]. Так как в задаче рассматривается симметричный кабель, то следует изучить первичные пара­метры непосредственного взаимного влияния между симметричными цепями [1, с.239 – 247] или [2, с. 91 – 94].

Необходимо обратить внимание на то, что при высоких частотах (f > 30 кГц) непосредственное влияние между кабельными цепями является электро­магнитным, причем действие индуктивной связи с увеличением частоты ста­новится равным действию емкостной связи. Это позволяет определить индуктивную связь m_l через емкостную связь k₁ ис­пользуя соотношение [1, 2]

(14)

На высоких частотах коэффициенты электромагнитной связи при влиянии между одинаковыми цепями на ближнем N₁₂ и дальнем F₁₂ концах строительной длины² кабеля определяются с учетом всех первичных параметров влияния ( , ) по формулам, 1/сд [2]:

(15)

(16)

Так как N₁₂ и F₁₂ являются комплексными величинами, то их модули определяются как корни квадратные из сумм квадратов их действительных и мнимых частей. Параметр берется из задачи 1 на частотах , .

При рассмотрении влияния между цепями линий связи различают два вида переходов энергии [2, рис. 6.3]: на ближнем (передающем) и дальнем (приёмном) концах. Влияние, проявляюще-еся на том конце цепи, где расположен генератор 1-й цепи, называется переходным влиянием на ближнем конце. Влияние на противоположный конец цепи называется переходным влиянием на дальнем конце.

Симметричные кабели предназначаются для организации телефонных каналов связи с помощью аналоговых (АСП) и цифровых (ЦСП) систем пере­дачи. Величина взаимных влияний между цепями на длине усилительного (при АСП) или регенерационного (при ЦСП) участка определяет возможность использования этих цепей для данных СП. Усилительный (регенера-ционный) участок состоит из нескольких строительных длин кабеля. Каждая строитель­ная длина кабеля в соответствии с ее первичными параметрами влияния и электро­магнитными связями (15) и (16) имеет определенные переходные затухания на ближнем и дальнем концах и . На усилительном (регенерационном) участке, состоящим из n строительных длин, переходные затухания и зависят от величин , и n. Так как для междугородных симметричных кабелей в среднем строи­тельная длина l_сд = 0,825 км, то

(17)

где l – длина линии, которая может быть усилительным (регенера-ционным) участком, взятая из табл. 5 для своего варианта, км. Вначале ведется расчет переходных затуханий на строительной длине по формулам, дБ:

, (18)

. (19)

Параметры N₁₂ и F₁₂ рассчитываются по формулам (15) и (16), а значе­ние берется из задачи 1 на частотах , .

Переходные затухания на усилительном (регенерационном) участке по известным из (18) и (19) , и определяются по формулам, дБ:

(20)

(21)

Для определения защищенности А₃ цепей кабелей связи используются нижеследующие ее соотношения с переходными затуханиями, зависящие от режима передачи по взаимно влияющим цепям.

При совпадающем режиме передачи, когда наибольшее влияние между цепями происходит по закону дальнего конца, защищенность на дальнем кон­це А₃,₁, дБ, равна

(22)

При встречном режиме передачи, когда наибольшее влияние между це­пями происходит по закону ближнего конца, защищенность на ближнем конце А₃,₀ , дБ, равна

(23)

Зная А₀ и А₁ из (20) и (21), определяют из формул (22) и (23) защищен­ности А₃,₁ и А₃,₀ при частотах , . По расчетным данным строятся частот­ные зависимости А₀ , А₁, А₃,₀ , А₃,₁ и дается вывод.

Норма на защищенность А₃,_н различна при использовании цепей для АСП и ЦСП. В задаче 2 рассматривается диапазон частот не выше , который предполагается использовать для АСП. Тогда для обеспечения необходимого качества связи при применении АСП необходимо иметь на длине усилитель­ного участка А₃,_н ≥ 73,8 дБ при наивысшей передаваемой частоте линейного спектра СП.

При решении задачи необходимо сравнить А₃,₀, А₃,₁, найден-ные на час­тоте с нормой А₃,_н и сделать вывод о пригодности цепей данного кабеля для организации связи в данном диапазоне частот при рассматриваемых режимах передачи.