Спосіб визначення первинної провідності втрат g0 симетричної лінії зв’язку в діапазоні частот від 0 до 50 мгц

Винахід відноситься до галузі техніки електричного зв'язку, зокрема - визначення первинних параметрів симетричної лінії зв'язку. Відомий спосіб визначення первинної провідності втрат G0 симетричної лінії зв'язку (аналог, кн. авт. Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи: Учебник для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1988, -С. 165), згідно якого визначають суму провідності втрат постійному струму Gп симетричної лінії зв'язку та добутку кругової частоти w , ємності С0 симетричної лінії зв'язку та тангенса кута діелектричних втрат tg D матеріалу, із якого виготовлена ізоляція проводів: G0=Gп+ w C0×tg D . Однак, використання даного способу обмежується тим, що відсутні довідникові дані про тангенс кута діелектричних втрат tg D на частотах ви ще 1МГц. Відомий спосіб визначення первинної провідності втрат G0 симетричної лінії зв'язку (найближчий аналог, кн. авт. Грицьків Р.В. Основи теорії довги х ліній. - Київ.: Вища школа, 1974, -С. 7), згідно якого визначають суму провідності втрат постійному стр уму Gп симетричної лінії зв'язку та добутк у коефіцієнта n і частоти f: G0=Gп+nf. Однак, даний спосіб характеризується тим, що коефіцієнт п приведений у літературі лише для повітряної симетричної лінії зв'язку. В основу винаходу поставлена задача створення такого способу визначення первинної провідності втрат G 0 симетричної лінії зв'язку, яким можливо визначати первинну провідність втрат симетричної кабельної лінії зв'язку, зокрема, первинну провідність втрат кабелю типу неекранована скручена пара в діапазоні частот від 0 до 50МГц. Поставлене завдання досягається тим, що в способі визначення первинної провідності втрат G0 симетричної лінії зв'язку в діапазоні частот від 0 до 50МГц визначають суму провідності втрат постійному струму Gп симетричної лінії зв'язку та добутку коефіцієнта n і частоти f, і згідно винаходу, попередньо визначають коефіцієнт п із відомої залежності коефіцієнта передачі по напрузі Кu=F(f,R0,G0 ,L0,C0) симетричної лінії зв'язку або з відомої залежності коефіцієнта передачі по струму Кi=F(f,R0,G 0,L0 ,C0) симетричної лінії зв'язку, або з відомої залежності коефіцієнта передачі по потужності Кр=F(f,R0 ,G0 ,L0,C0) симетричної лінії зв'язку, або з відомої залежності коефіцієнта затухання a =F(f,R0,G 0,L0 ,C0) симетричної лінії зв'язку в діапазоні частот від 0 до 50МГц від частоти f та первинних параметрів симетричної лінії зв'язку - первинного опору втрат R0, первинної провідності втрат G0, первинної індуктивності L0 та первинної ємності C0. Це дозволяє здійснювати моделювання процесів поширення сигналів у симетричній лінії зв'язку в діапазоні частот від 0 до 50 МГц. Суть способу полягає в наступному. Для певного типу симетричної лінії зв'язку визначають коефіцієнт п із використанням експериментальне виміряної залежності коефіцієнта передачі по напрузі Кu від частоти f в діапазоні частот від 0 до 50МГц та теоретично обчисленої залежності коефіцієнта передачі по напрузі Кu в діапазоні частот від 0 до 50МГц від частоти f та експериментальне виміряних (або теоретично обчислених) первинних параметрів симетричної лінії зв'язку - первинного опору втрат R0 , первинної індуктивності L0, первинної ємності С0 та теоретично обчисленої первинної провідності втрат G0, яку визначають як суму провідності втрат постійному струму G п симетричної лінії зв'язку та добутку коефіцієнта n і частоти f, при цьому підбирають такий коефіцієнт п, при якому експериментальне виміряна та теоретично обчислена залежності коефіцієнта передачі по напрузі Кu симетричної лінії зв'язку від частоти f в діапазоні частот від 0 до 50МГц співпадуть найкращим чином. При теоретичному обчисленні коефіцієнта передачі по напрузі Кu використовують наступні формули: 2 æ Zc ö Zc ö gl0 æ - g l0 ç1+ ÷ ç ÷ ç Rн ÷ exp + ç 1- Rн ÷ exp è ø è ø де Zс - хвильовий опір лінії; Rн - опір навантаження лінії; g - коефіцієнт поширення лінії; l0 - довжина лінії. Хвильовий опір лінії становить: Ku = R 0 + j2 pfL 0 , G 0 + j 2 pfC 0 де R0 - первинний опір втрат лінії; f - частота; L0 - первинна індуктивність лінії; G0 - первинна провідність втрат лінії; С0 - первинна ємність лінії. Коефіцієнт поширення становить: Zc = g = (R 0 + j2p fL 0 )(G 0 + j2pfC 0 ). Або для даного типу симетричної лінії зв'язку визначають коефіцієнт n із використанням експериментальне виміряної залежності коефіцієнта передачі по струму Кi від частоти f в діапазоні частот від 0 до 50 МГц та теоретично обчисленої залежності коефіцієнта передачі по струму Кі в діапазоні частот від 0 до 50 МГц від частоти f та експериментальне виміряних (або теоретично обчислених) первинних параметрів симетричної лінії зв'язку - первинного опору втрат R0 , первинної індуктивності L0, первинної ємності С0 та теоретично обчисленої первинної провідності втрат G0, яку визначають як суму провідності втрат постійному струму Gп симетричної лінії зв'язку та добутк у коефіцієнта n і частоти f, при цьому підбирають такий коефіцієнт n, при якому експериментальне виміряна та теоретично обчислена залежності коефіцієнта передачі по струму Кі, симетричної лінії зв'язку від частоти f в діапазоні частот від 0 до 50 МГц співпадуть найкращим чином. При теоретичному обчисленні коефіцієнта передачі по струму Кі використовують наступну формулу: 2 . æR ö æ ö ç н + 1÷ exp g l 0 + ç Rн - 1÷ exp -g l0 ç Zc ÷ ç Zc ÷ è ø è ø Або для даного типу симетричної лінії зв'язку визначають коефіцієнт n із використанням експериментальне виміряної залежності коефіцієнта передачі по потужності Кр від частоти f в діапазоні частот від 0 до 50 МГц та теоретично обчисленої залежності коефіцієнта передачі по потужності Кр в діапазоні частот від 0 до 50 МГц від частоти f та експериментальне виміряних (або теоретично обчислених) первинних параметрів симетричної лінії зв'язку - первинного опору втрат R0 , первинної індуктивності L0, первинної ємності С0 та теоретично обчисленої первинної провідності втрат G0, яку визначають як суму провідності втрат постійному струму Gп симетричної лінії зв'язку та добутк у коефіцієнта n і частоти f, при цьому підбирають такий коефіцієнт n, при якому експериментальне виміряна та теоретично обчислена залежності коефіцієнта передачі по потужності Кp симетричної лінії зв'язку від частоти f в діапазоні частот від 0 до 50 МГц співпадуть найкращим чином. При теоретичному обчисленні коефіцієнта передачі по потужності Кp використовують наступн у формулу: Ku = 4 ö ææ öæ æ ö æ ö Z ö æ Z ö ç ç 1+ c ÷ exp gl0 + ç 1- c ÷ exp- g l0 ÷ç ç Rн + 1÷ exp g l0 + ç Rн - 1÷ exp- g l0 ÷ ÷ ç Rн ÷ ç ç Rн ÷ ÷ç ç Zc ÷ ç Zc ÷ ø è ø èè øè è ø è ø ø Або для даного типу симетричної лінії зв'язку визначають коефіцієнт n із використанням експериментальне виміряної залежності коефіцієнта затухання a від частоти f в діапазоні частот від 0 до 50МГц та теоретично обчисленої залежності коефіцієнта затухання a в діапазоні частот від 0 до 50МГц від частоти f та експериментальне виміряних (або теоретично обчислених) первинних параметрів симетричної лінії зв'язку первинного опору втрат R0, первинної індуктивності LO, первинної ємності С0 та теоретично обчисленої первинної провідності втрат G0, яку визначають як суму провідності втрат постійному струму Gп симетричної лінії зв'язку та добутку коефіцієнта n і частоти f, при цьому підбирають такий коефіцієнт n, при якому експериментальне виміряна та теоретично обчислена залежності коефіцієнта затухання a симетричної лінії зв'язку від частоти f в діапазоні частот від 0 до 50МГц співпадуть найкращим чином. При теоретичному обчисленні коефіцієнта затухання a використовують наступну формулу: Ku = a = 10 lg ææ ç ç 1+ Zc ç ç Rн èè ö ö æ ö öæ æ ö æ Z ö ÷ exp gl0 + ç 1- c ÷ exp- g l0 ÷ç ç Rн + 1÷ exp g l0 + ç Rн - 1÷ exp- g l0 ÷ ÷ ÷ ç Rн ÷ ÷ ç Zc ÷ ÷ç ç Zc ø è ø øè è ø è ø ø. 4 Первинну провідність втрат G0 симетричної лінії зв'язку в діапазоні частот від 0 до 50МГц визначають як суму провідності втрат постійному стр уму Gп симетричної лінії зв'язку та добутк у визначеного коефіцієнта n і частоти f. За допомогою запропонованого способу визначена первинна провідність втрат G0 кабеля типу неекранована скручена пара (UTP) 5 категорії 4´2´0,51 (24 AWG) у діапазоні частот від 0 до 50МГц, при цьому встановлено Cм n » 2,2 ×10-12 м × Гц . У такому випадку відносна похибка теоретично обчисленого значення коефіцієнта коефіцієнта передачі по напрузі Кu для такого кабеля відносно експериментальне визначеного коефіцієнта передачі по напрузі Кu в діапазоні частот від 0 до 50 МГц не більше ±12%. Даний спосіб можна використовувати і на частотах ви ще 50 МГц, проте, в такому випадку похибка буде більшою. Таке ж значення коефіцієнта n отримано для даного кабеля при використанні залежностей коефіцієнта передачі по струму Кі або коефіцієнта передачі по потужності Кр, або коефіцієнта затухання а від первинних параметрів. Значення коефіцієнта n визначають окремо для різних типів кабелю, які відрізняються конструкцією та матеріалом, із якого виготовлена ізоляція проводів. Точність визначення первинної провідності втрат G0 симетричної лінії зв'язку залежить від точності вимірювання коефіцієнта передачі по напрузі Кu або коефіцієнта передачі по струму Кi, або коефіцієнта передачі по потужності Кp, або коефіцієнта затухання a та точності вимірювання первинного опору втрат R0, первинної індуктивності L0 та первинної ємностіС 0 симетричної лінії зв'язку.