Название: Анализ гармонического процесса в отрезке радиочастотного кабеля(В.В. Афанасьев,)

Жанр: Технические

Просмотров: 1332


1. выбор марки радиочастотного кабеля

 

Марку радиочастотного кабеля выбирают по сборнику государственных стандартов ГОСТ 11326.1-79 – ГОСТ 11326.92-79 «Кабели радиочастотные», исходя из заданных значений параметров генератора: мощности Рг, частоты fг и сопротивления Rг. Для справки: Волновое сопротивление типичного коаксиального кабеля лежит в пределах 50…100 Ом, в то время как, например, для линии с параллельными проводниками его значения находятся  в диапазоне 300…1000 Ом.

Для уменьшения трудоемкости данной курсовой работы ограничимся здесь согласованием отрезка кабеля только с его на-грузкой*, в результате которого отрезок кабеля окажется согласо-

ванным и с генератором и с нагрузкой. Это, очевидно, возможно лишь в тех случаях, когда значения волнового сопротивления кабеля и сопротивления генератора (в зависимости от варианта – 50 либо 75 Ом) одинаковы.

Выбранный кабель (соответственно РК-50 или РК-75) на частоте fг должен пропускать заданное значение мощности генератора. Забегая несколько вперед, отметим, что в этой работе отрезок кабеля моделируется отрезком однородной линии той же длины, характеристическое сопротивление Rc которой равно волновому сопротивлению кабеля.

В соответствии с приложением 1 ГОСТ 11326.0-78 значение предельной длительно допустимой мощности Рk, передаваемой кабелем в режиме несогласованной нагрузки, должно удовлетворять неравенству:

,                                         (1.1)

где Рk0 – предельно допустимая мощность, передаваемая кабелем в согласованном режиме; k – коэффициент стоячей волны напряжения (КСВн) в отрезке кабеля, значение которого вычисляется по формуле

.                                          (1.2)

Здесь r – модуль коэффициента отражения волны напряжения в конце отрезка кабеля. При пассивной сосредоточенной нагрузке сопротивлением  коэффициент отражения по напряжению  определяется выражением

;                                (1.3)

при этом на значения r и n налагаются следующие ограничения:

; .                                 (1.4)

Поскольку до выбора марки кабеля и последующего выполнения работы значение мощности Рk, передаваемой по отрезку кабеля, неизвестно, в неравенство (1.1) вместо Рk подставляют заведомо большее значение заданной мощности генератора Рг.

Графики частотной зависимости Рk0 = Рk0(f), по которым выбирают марку кабеля, приводятся в справочном приложении к каждому из указанных стандартов на радиочастотные кабели.

На рис. 10 для примера представлен график частотных зависимостей предельно допустимой мощности Рk0 = Рk0(f) и коэффициента затухания на единицу длины a = a(f) [дБ/м] радиочастотного кабеля РК 50-2-12 ГОСТ 11326.64-79. На этом графике указаны значения мощности генератора Рг(fг) (точка A) и предельно допустимой мощности Рk0 = Рk0(fг), передаваемой кабелем в согласованном режиме (при k = 1) (точка B).

 

 

Рис. 10. Частотные зависимости:

1 – предельно допустимая мощность Рk0 при темпе-

ратуре 40 °С и коэффициенте стоячей волны, равном 1;

2 – коэффициент затухания a при температуре 20 °С

В пояснительной записке нужно также привести эскиз конструктивных элементов кабеля (к примеру, как на рис. 11) с относящейся к нему таблицей конструктивных данных и размеров (первая страница ГОСТа выбранного кабеля), а также основные характеристики и параметры кабеля (приложение справочное).

Ниже в качестве примера приведены указанные сведения для радиочастотного кабеля РК 50-2-12 ГОСТ 11326.64-79.

 

Рис. 11. Конструктивные элементы кабеля

 

Наименование элемента

Конструктивные данные и размеры

1. Внутренний проводник

Семь медных посеребренных проволок номинальным диаметром 0.24 мм; номинальный диаметр проводника 0.72 мм

2. Изоляция

Сплошная; полиэтилен низкой плотности; диаметр по изоляции (2.2 ± 0.1) мм

3. Внешний проводник

Оплетка из медных посеребренных проволок номинальным диаметром 0.1 мм; плотность оплетки 85…92 \%; угол оплетки 50…60°

4. Оболочка

Светостабилизированный полиэтилен низкой плотности; наружный диаметр (3.2 ± 0.25) мм

 

 

Основные характеристики кабеля

 

Волновое сопротивление на период эксплуатации, Ом   50±5

Электрическая емкость, пФ/м                                            100

Коэффициент укорочения длины волны                           1.52

Электрическое сопротивление изоляции, ТОм×м,

не менее                                                                                   5

Расчетная масса 1 км кабеля, кг                                        16.4