Вторинні параметри лінії зв'язку

Вторинні параметри лінії зв'язку - хвильовий опір Zхв і стала передачі. Ці параметри характеризують умови поширення електромагнітної енергії по лінії зв'язку і залежать тільки від первинних параметрів і частоти.

У лініях невеликої довжини величина струму практично однакова як на початку, так і в кінці ланцюга. Якщо довжина проводів велика, то при високій частоті внаслідок впливу ємності, розташованої по всій довжині лінії, величина струму на початку і в кінці лінії різна. Спадання напруги в різних точках лінії будуть мати також різне значення.

1. Опір, яким можна замінити відрізану частину нескінченно довгої лінії так, що при цій заміні в будь-яких точках частини лінії, що залишилася, значення струму і напруги не зміняться, називається хвильовим чи характеристичним і позначається Zхв. У загальному випадку

При частотах більше 10 кгц R і G дуже малі в порівнянні з ωL і ωC, тому можна вважати, що .

Для мідних повітряних ліній зв'язку Zхв=600÷900 ом.

Опір, вимірюваний на початку лінії, називається вхідним опором

,

де Uвх и Iвх— напруга і струм на вході лінії.

Вхідний опір лінії залежить від хвильового опору лінії, затухання лінії і величини навантаження в кінці лінії.

Вхідний опір збігається з хвильовим опором тільки тоді, коли опір навантаження ZH=Zхв. Тільки в цьому випадку буде найкраща передача електромагнітної енергії, тобто буде найбільший к. к. д. передачі, тому що відсутнє відбиття хвиль. Помітимо, що це має дуже велике значення при передачі енергії. У телемеханічних системах при передачі сигналів к. к. д. може бути малий, усього кілька відсотків, тому що приймальні пристрої дуже чутливі, і можливості передачі визначаються не абсолютною величиною сигналу, а відношенням сигналу до перешкоди. У той же час, якщо при передачі телемеханічних сигналів лінія не буде навантажена на хвильовий опір, можуть виникнути відбиття імпульсів від неузгодженого навантаження і повторне їхнє надходження до схеми, що викликає перекручення передачі.

2. Хвильове затухання - затухання, що переносить сигнал при проходженні через Л.З. Воно повинно вживатися для однорідної Л.З.

3. Стала передачі, чи коефіцієнт розповсюдження

[ ]=Нп/Км [ ]=рад/Км,

де  — коефіцієнт затухання, що характеризує зменшення чи струму напруги; — коефіцієнт зсуву фази, що визначає зміну фази напруги і струму. Затухання електромагнітної енергії в лінії, навантаженої на хвильовий опір, відбувається за експоненціальним законом по амплітуді: струм I1, напруга U1 на початку лінії відповідно завжди більше струму І2, напруги U2 в кінці лінії. Тому

,

де l — довжина лінії.

З цих співвідношень випливає, що

Якщо l=1 км, то величина затухання в лінії довжиною 1 км, узгодженої з навантаженням, визначається:

Затухання вимірюється в неперах. Непер - це натуральний логарифм від відношення двох напруг чи струмів, або половина логарифма від відношення потужностей на вході і виході.

Ще одна формула для знаходження затухання:

,

де l - протяжність Л.З. в км.

[a]=Нп , Дб

1Нп=8,68Дб 1Дб=0,115Нп

Через затухання струму

Якщо лінія неоднорідна, то її розбивають на однорідні ділянки, а потім результати перерахування додають.

4. Затухання відбиття - виникає через неузгодженість опору Л.З. і генератора і навантаження.

При узгодженні навантаження Zr = Zхв1 пропадає затухання відбиття Zr = Zхв1= авп = 0.

5. Але може бути вторинне відбиття . Мається на увазі неузгодженість приймача.

При всіх неузгодженостях

,

де - коефіцієнт поширення q01, q02.

q01, q02 - коефіцієнти відбиття.

Генератор лінія (q01)

на приймачі (q02)

Якщо аон, чи аок, то авв = 0 6. Робоче затухання - це сума всіх затухань.

Одиниця виміру залежить від одиниць виміру доданків (Hn, дб)