Коэффициент фазы находится по формуле [6]

3. Коэффициент фазы находится по формуле [6].

Приведём пример численного расчета для частоты f1=0.812*10^6 Гц

ω- круговая частота, ω=2∙π∙f;

С - емкость коаксиальной цепи, Ф/км;

L - индуктивность коаксиальной цепи, Гн/км.

Результаты расчетов коэффициента фазы на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

f,Гц	β,рад/км
0.812*10^6	18.088
4*10^6	88.43
8*10^6	176.522
12*10^6	264.58
17.6*10^6	387.828

График позволяет наглядно убедиться, что расчетные значения совпадают с нормами.

4. Скорость распространения энергии в коаксиальной цепи определяется по формуле [6].

И приведём пример численного расчета для частоты fl =0,812*10^6 Гц

С - емкость коаксиальной цепи, Ф/км;

L - индуктивность коаксиальной цепи, Гн/км.

Результаты расчетов скорости распространения энергии на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

f,Гц	v,км/с ×10^5
0,812*10^6	2,821
4*10^6	2,842
8*10^6	2,848
12*10^6	2,85
17.6*10^6	2,851

Построим график зависимости скорости распространения энергии в коаксиальной цепи от частоты:

График позволяет наглядно убедиться, что расчетные значения совпадают с нормами.

8. Расчет параметров взаимного влияния

Коаксиальная цепь идеальной конструкции принципиально не имеет внешних поперечных электрического и магнитного полей, направленных радиально и тангенциально. Взаимные влияния между коаксиальными цепями обусловлены наличием продольной составляющей электрического поля Ez на внешней поверхности влияющей коаксиальной пары. Причем влияние между коаксиальными парами происходит через третью, промежуточную цепь, образованную их внешними проводниками.

В качестве первичного параметра влияния рассматривается сопротивление связи Z₁₂, называемое также взаимным сопротивлением и представляющее собой отношение продольной составляющей электрического поля Ez на внешней поверхности внешнего проводника к току I, протекающему в коаксиальной цепи.

Вторичными параметрами влияния являются величины переходного затухания на ближнем конце А₀, переходного затухания на дальнем конце А_l и защищенности на дальнем конце А₃. Эти величины позволяют оценить по абсолютной величине соотношения между мощностями, напряжениями и токами во влияющей и подверженной влиянию цепях, что удобно измерять и нормировать на практике.

Расчет параметров взаимного влияния производится на следующих частотах:

№	f, Гц
f1	0.812*10^6
f2	5*10^6
f3	8*10^6
f4	11*10^6
f5	17.6*10^6

f₂-f₄ - заданные частоты для расчета параметров влияния;

f₁, f₅ -граничные частоты линейного спектра системы передачи К-3600.

а) Расчет первичных параметров влияния

Сопротивление связи определяется по формуле [6].

И приведём пример численного расчета для частоты fl = 5*10^6 Гц:

r_b= 4,7 мм - внутренний радиус внешнего провода;

r_c= 5 мм - внешний радиус внешнего проводника;

N - параметр, значения для различных частот.

Результаты расчетов сопротивления связи на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

f,Гц	Z12,Ом/км
0,812*10^6	0.624
5*10^6	0.624
8*10^6	0.624
11*10^6	0.624
17.6*10^6	0.624

Приведенное выше выражение для сопротивления связи пригодно лишь для расчета замкнутых однослойных внешних проводников коаксиальной цепи.

Реальная коаксиальная цепь имеет чаще всего внешний провод в виде медной трубки и стального экрана из лент, наложенных спирально, поэтому сопротивление связи с учетом экранных лент рассчитывается по следующей формуле[2].

И приведём пример численного расчета для частоты fl =5*10^6 Гц:

L_z - продольная индуктивность, обусловленная спиральными стальными лентами[2]

μ=150 – относительная магнитная проницаемость стального экрана [6]

h_э=10мм – шаг наложения экранных лент [2]

r_c=5 мм - внешний радиус внешнего проводника

t_е=0,3 мм – толщина стального экрана

Li – внутренняя индуктивность стальных лент

Результаты расчетов сопротивления связи с учётом экранных лент на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

f,Гц	Zэ12,Ом/км
0,812*10^6	0,386
5*10^6	0,386
8*10^6	0,386
11*10^6	0,386
17.6*10^6	0,386

б)Расчет вторичных параметров влияния

Для расчета вторичных параметров влияния в коаксиальных цепях необходимо определить значения полного сопротивления третей промежуточной цепи Z₃, состоящих из собственных сопротивлений двух внешних проводников рассматриваемых коаксиальных цепей (Z_вн) и индуктивного сопротивления промежуточной цепи. Величина полного сопротивления Z₃ зависит от конструкции и состояния внешнего проводника коаксиальных пар. В реальных коаксиальных парах поверх внешнего проводника накладывается экран состоящий из металлических лент, и изоляционный покров (из бумажных или полиэтиленовых лент). В этом случае собственным сопротивлением внешних проводников Z_вн пренебрегаем. Тогда Z₃ вычисляется по формуле[2].

И приведём пример численного расчета для частоты fl =5*10^6 Гц:

ω- круговая частота, ω=2∙π∙f;

L_s - индуктивность цепи, составленной из двух внешних проводников,

покрытых экранными лентами L₃^Э и изолирующими покровами L₃^Д , Гн/км;

М_э = 150 - относительная магнитная проницаемость экранных лент;

г_с = 5 мм - внешний радиус внешнего проводника;

t_э = 0,3 мм - толщина стального экрана;

а=5,6 - половина расстояния между центрами коаксиальных пар.

Результаты расчетов полного сопротивления третьей промежуточной цепи на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

f,Гц	Zз,Ом/км
0,812*10^6	1.828i*10^4
5*10^6	1.125i*10^5
8*10^6	1.801i*10^5
11*10^6	2.476i*10^5
17.6*10^6	3.961i*10^5

На строительной длине коаксиального кабеля переходное затухание на ближнем конце А₀^СД и защищенность на дальнем конце А₃^СД приблизительно равны и могут быть рассчитаны по следующим соотношениям[2].

И приведём пример численного расчета для частоты fl =5*10^6 Гц:

Z_в - волновое сопротивление коаксиальной цепи, Ом;

Z₃ - полное сопротивление третьей промежуточной цепи, Ом/км;

Z²₁₂ - сопротивление связи с учетом экранных лент, Ом/км;

S = 0,5 км - строительная длина кабеля.

Результаты расчетов переходного затухания на ближнем конце и защищенности на дальнем конце на строительной длине на всех исследуемых частотах приведены в таблице:

f,Гц	А0(з)СД,дБ
0.812*10^6	142.974
5*10^6	158.686
8*10^6	162.763
11*10^6	165.522
17.6*10^6	169.596

Для усилительного участка переходное затухание на ближнем и дальнем концах и защищенность на дальнем конце определяются по следующим формулам [2].

И приведём пример численного расчета для частоты fl =5*10^6 Гц

Zв - волновое сопротивление коаксиальной цепи, Ом;

Zs - полное сопротивление третьей промежуточной цепи, Ом/км;

Z²₁₂ - сопротивление связи с учетом экранных лент, Ом/км;

- коэффициент распространения, 1/км;

l = 3 км - длина усилительного участка кабеля [8].

Результаты расчетов переходного затухания на ближнем и дальнем концах и защищенности на дальнем конце на усилительном участке на всех исследуемых частотах приведены в таблицах:

Построим на одном графике зависимости переходного затухания на ближнем(A0yy), дальнем концах(Alyy) и защищенности на дальнем конце(Aзyy) на усилительном участке от частоты:

в) Сравнение вторичных параметров с существующими нормами

По существующим нормам защищенность на длине усилительного участка в используемом спектре частот должна быть не менее 110 дБ [2]. На графике выше указан требуемый уровень и видно, что защищенность на дальнем конце на усилительном участке удовлетворяет нормам.

Величина переходного затухания на дальнем конце превышает защищенность на величину собственного затухания линии α∙l:

f,Гц	Азуу,дБ	α∙l,дБ	Аlуу,дБ
0,812*10^6	127,411	6.48	133.891
5*10^6	143.129	14.52	157.649
8*10^6	147.2	20.61	167.81
11*10^6	149.958	25.293	175.251
17,6*10^6	154,033	30.69	184,723

Следовательно, параметры взаимного влияния полностью удовлетворяют нормам.