Электрические процессы в КК цепях Особенности распространения электромагнитной энергии по коаксиальной паре обусловливают возможность передачи широкого спектра частот и ставят высокочастотные связи в преимущественное положение по сравнению с низкочастотными. Магнитное поле коаксиальной цепи: I поле проводника а; II поле проводника б; III поле кабеля

Электромагнитное поле симметричной (а) и коаксиальной (б) цепей. электромагнитное поле коаксиальной пары полностью замыкается внутри нее, а силовые линии электрического поля симметричной пары действуют на довольно значительном от нее расстоянии.

Распределение плотности тока во внутреннем проводнике (поверхностный эффект) и распределение плотности тока во внешнем проводнике токи в проводниках а и б как бы смещаются и концентрируются на взаимно обращенных поверхностях проводников

внешний проводник коаксиальной пары выполняет две функции: 1) является обратным проводником цепи передачи; 2) защищает (экранирует) передачу, ведущуюся по кабелю, от мешающих влияний. основной ток передачи концентрируется на внутренней поверхности внешнего проводника, а ток помех на наружной стороне внешнего проводника Таким образом, в отличие от всех других типов кабелей, требующих для защиты от помех специальных мер (симметрирования, экранирования и т. д.), в коаксиальных кабелях на высоких частотах это обеспечивается самой их конструкцией.

Электромагнитное поле в коаксиальной цепи

Рис. Составляющие электромагнитного поля коаксиальной цепи

Передача энергии по идеальной коаксиальной цепи

Передача энергии в коаксиальной цепи с учетом потерь в проводниках

krF(kr)G(kr)H(kr)Q(kr) 0,50, , ,0420,9998 1,00,005190,015190,0530,997 1,50,02580,06910,0920,937 2,00,07820,17240,1690,961 2,50,17560,2950,2630,913 3,00,31:80,4050,3480,945 3,50,4920,4990,4160,766 4,00,6780,5840,4660,686 4,50,8620,6690,5030,616 5,01,0420,7550,5300,556 7,01,7431,1090,5960,400 10,02,7991,6410,6430,286

kr для медных для алюминиевых для остальных

Рис. Типовые частотные зависимости коаксиальной цепи

Конструктивные неоднородности в коаксиальных кабелях Различают неоднородности внутренние – в пределах строительной длины кабеля – и стыковые, обусловленные различием характеристик сопрягаемых строительных длин.

Особенности расчета первичных и вторичных параметров радиочастотных коаксиальных кабелей многопроволочный внутренний и спиралеобразный внешний проводники при многопроволочном внутреннем проводнике и внешнем проводнике в виде оплетки

с учетом антикоррозийного покрытая (олово, серебро и т.д.) k1k1 Рис.Огибающая многопроволочного проводника с эквивалентной окружностью радиусом r 0

Число проволок во внутреннем проводнике k1k1 11,1-1,21,3-1,41,5-1,6 Диаметр кабеля по изоляции, мм k2k2 1,71,82,02,22,52,83,23,64,0

лужение медной проволоки может быть рекомендовано при изготовлении кабелей для сравнительно низкого диапазона частот: до 1000 МГц при =2 мкм, 400 МГц при =5 мкм и 20 МГц при =7-10 мкм.

На СВЧ наилучшие результаты дает покрытие из серебра, причем с увеличением толщины покрытая коэффициент k изменяется незначительно.

В области ВЧ и СВЧ, при kr>10

В спектре частот до 8-12 МГц при 1= 2=1 и а= b= :

Материал внешнего проводника СuСuА1стальРЬZn D/d3,63,94,25,24,3 Рис. Зависимость =f(D/d) при различных материалах внешнего проводника

э 1,031,151,251,451,54 Z в, Ом э 1,01,11,21,31,41,52,3 D/dD/d3,53,73,94,24,364,56,8 D/d, Ом Свойства конструкции 3,6Минимум затухания 2,718 Максимум электрической прочности 1,65 Максимум передаваемой мощности

Тепловой расчет радиочастотных коаксиальных кабелей Рис. К определению теплового сопротивления РК

Рис. Тепловая схема замещения РК

h=1,2-1,4 Вт/см 2о С