Нахождение длины горизонтальной проводки
Нахождение максимальной длины горизонтальной проводки, влияние шумов кабеля. Расчёт конструкции: первичных (сопротивление, индуктивность, проводимость) и вторичных (коэффициенты затухания, время задержки, скорость распространения) параметров передачи.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2010 |
| Размер файла | 617,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
Расчет параметров передачи
Расчет конструкции, витая пара
Расчет первичных параметров передачи
Вторичные параметры
Аппроксимация
Расчёт допустимой мощности с заданной вероятностью ошибок
Заключение
Используемая литература
Введение
Целью данного курсового проекта является нахождение максимальной длины горизонтальной проводки при заданных параметрах.
Расчет параметров передачи
Расчет конструкции, витая пара
d0 - диаметр токоведущей жилы
d1 - диаметр изолированной жилы. Коэффициент равный 2.48 дает минимальный коэффициент затухания.
dekv - диаметр пары эквивалентный. fп=1,56 - коэффициент скрутки
Dserd - диаметр сердечника эквивалентный. Fц=2,41 - коэффициент скрутки центрального повива.
Расчет первичных параметров передачи
Расчет передающих характеристик проводится на 5 частотах. При технологии Token Ring нужно выбрать 5 частот из диапазона 1 - 16 МГц. Выберем следующие частоты:
a) Активное сопротивление
Активное сопротивление - это сопротивление, которое испытывает переменный ток, проходя по цепи. Оно характеризуется потерями энергии в металлических элементах кабеля.
Расчет активного сопротивления производится по формуле:
(1)
ч - коэффициент спиральности. ч =1.02
Ro - сопротивление цепи постоянному току
F (), G, H - функции зависящие от коэффициента вихревых токов и диаметра жил.
p=1 для парной скрутки.
к - модуль коэффициента вихревых токов
?Rm - сопротивление учитывающее потери в металлической оболочке.
с=0.0175 Ом*мм2/м - удельное сопротивление меди
l - Длина кабеля, все расчеты проводятся на 1000м.
ма=4**р - абсолютная магнитная проницаемость материала жил.
, Ом\км
F(х),G(х),H(х) - функции зависящие от коэффициента вихревых токов и диаметра жил.
Для медных жил:
f-частота тока, Гц
Значение функций F(х),G(х),H(х),Q(x) берутся из справочника, но при условии что x<14. Если же x>14, то тогда необходимо их рассчитывать по формулам.
Далее проводим расчет ?Rm - сопротивление за счет потерь в прочих металлических элементах.
Rт=7,5
Результаты расчетов приведены в таблице:
|
f,Мгц |
х |
F(х) |
G(х) |
H(х) |
Q(x) |
?Rм,Ом\км |
R,Ом\км |
|
|
1 |
6.797 |
1.653 |
1.077 |
0.588 |
0.416 |
16.771 |
347.464 |
|
|
3 |
11.773 |
3.412 |
1.956 |
0.658 |
0.240 |
29.047 |
578.506 |
|
|
7 |
17.984 |
5.608 |
3.054 |
0.690 |
0.157 |
44.371 |
839.768 |
|
|
10 |
21.494 |
6.849 |
3.675 |
0.700 |
0.132 |
53.033 |
998.930 |
|
|
16 |
27.189 |
8.863 |
4.681 |
0.711 |
0.104 |
67.082 |
1.257e3 |
b) Индуктивность
Индуктивность представляет собой сумму внешних межпроводниковых индуктивностей, зависящих от диаметра токопроводящих жил и расстояния между их центрами, и внутренней, определяемой магнитным полем, возникающим внутри токопроводящих жил.
(2)
Значение функции Q берется из справочника для аргументов x рассчитанных выше.
a - половина диаметра пары эквивалентного, расстояние между центрами токоведущих жил
r - половина заданного диаметра d0
Q - функция зависящая от коэффициента вихревых токов и диаметра жил.
мr=1 - относительная магнитная проницаемость материала жил
Результаты расчетов приведены в таблице:
|
f,Мгц |
х |
Q(x) |
L,Гн\км |
|
|
1 |
6.797 |
0.416 |
4.720e-4 |
|
|
3 |
11.773 |
0.240 |
4.540e-4 |
|
|
7 |
17.984 |
0.157 |
4.460e-4 |
|
|
10 |
21.494 |
0.132 |
4.434e-4 |
|
|
16 |
27.189 |
0.104 |
4.406e-4 |
c) Ёмкость
Ёмкость характеризует поляризации и величину токов смещения.
ш - поправочный коэффициент, характеризующий близость цепи к заземленным другим проводам и оболочке.
Erpe=2.3 - относительная диэлектрическая проницаемость полиэтилена.
Erv=1 - относительная диэлектрическая проницаемость полиэтилена.
Spe - площадь занимаемая полиэтиленом.
Sv - площадь занимаемая воздухом.
Er экв - эквивалентная относительная диэлектрическая проницаемость изоляции
, Ф\км
d) Проводимость изоляции
Характеризует качество изоляции кабеля, определяется сопротивлением изоляции и диэлектрическими потерями в ней.
tgдekv - эквивалентный тангенс угла диэлектрических потерь, который рассчитывается по формуле
tgдv=0 - тангенс угла диэлектрических потерь в воздухе
tgдpe - тангенс угла диэлектрических потерь в полиэтилене, который для разных частот разный и берется из графика.
Результаты расчетов приведены в таблице:
|
f,Мгц |
х |
C,Ф\км |
tgдpe*10-4 |
tgдekv |
G, См\км |
|
|
1 |
6.797 |
5,896*10-8 |
2 |
1.430e-4 |
5.300e-5 |
|
|
3 |
11.773 |
2,05 |
1.466e-4 |
1.630e-4 |
||
|
7 |
17.984 |
2,1 |
1.502e-4 |
3.895e-4 |
||
|
10 |
21.494 |
2,23 |
1.595e-4 |
5.909e-4 |
||
|
16 |
27.189 |
2,65 |
1.645e-4 |
9.751e-4 |
Вторичные параметры
Электромагнитные волны, распространяясь вдоль цепи, уменьшаются по амплитуде и изменяются по фазе.
a) Коэффициент затухания
b) Коэффициент фазы в
Учитывает изменение фазы напряжения и тока на каждом километре цепи. кабель сопротивление индуктивность
c) Волновое сопротивление
Волновое сопротивление - это сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль однородной цепи без отражения. Оно определяется в зависимости от первичных параметров:
d) Скорость распространения
e) Время задержки
Результаты расчетов приведены в таблице:
|
f,Мгц |
Zв, Ом |
б дБ/км |
в рад/км |
V км/c |
T с/км |
|
|
1 |
89.472 |
16.914 |
33.147 |
1.896e5 |
5.276e-6 |
|
|
3 |
87.745 |
28.742 |
97.521 |
1.933e5 |
5.174e-6 |
|
|
7 |
86.975 |
42.148 |
225.553 |
1.950e5 |
5.128e-6 |
|
|
10 |
86.719 |
50.331 |
321.271 |
1.956e5 |
5.113e-6 |
|
|
16 |
86.444 |
63.624 |
512.401 |
1.962e5 |
5.097e-6 |
Аппроксимация
Рассчитанные точки, как правило, точно не ложатся на кривую. Метод наименьших квадратов требует, чтобы сумма квадратов отклонений рассчитанных точек от кривой должна быть наименьшей.
Коэффициент затухания зависит от частоты и от материала. Его можно представить выражением:
Результаты расчетов приведены в таблице:
|
f,Мгц |
б дБ/км |
||||||
|
1 |
1.000 |
16.914 |
16.914 |
-1.508 |
2.274 |
-25.506 |
|
|
3 |
1.732 |
28.742 |
16.594 |
-0.776 |
0.602 |
-12.877 |
|
|
7 |
2.646 |
42.148 |
15.930 |
0.138 |
0.019 |
2.194 |
|
|
10 |
3.162 |
50.331 |
15.916 |
0.654 |
0.428 |
10.413 |
|
|
16 |
4.000 |
63.624 |
15.906 |
1.492 |
2.226 |
23.732 |
Результаты расчетов приведены в таблице:
|
f,Мгц |
||||||
|
1 |
1.000 |
4.076 |
0.496 |
0.246 |
2.020 |
|
|
3 |
0.577 |
2.348 |
0.073 |
5.335e-3 |
0.171 |
|
|
7 |
0.378 |
1.578 |
-0.126 |
0.016 |
-0.199 |
|
|
10 |
0.316 |
1.323 |
-0.188 |
0.035 |
-0.249 |
|
|
16 |
0.250 |
1.047 |
-0.254 |
0.065 |
-0.266 |
Расчёт допустимой мощности с заданной вероятностью ошибок
Рош=10-8 - вероятность ошибки, тогда отношение с/ш =11,4 раз
А - амплитуда импульса
N? 5,89*10-3A2
S1(щ) - спектральная плотность мощности исходного сигнала
В технологии Token Ring применяется Манчестерский код, и максимум приходится на 0,75fт
T0 - величина тактового интервала
Возвратные потери:
Расчёт потерь из-за собственных шумов:
Zв=100 Ом
Аз - защищенность на дальнем конце, дБ
А0 - защищенность на ближнем конце, дБ
Аз=38 дБ
А0=44 дБ
|
длина пр |
Рбл.к |
Рдал к |
Рвстр |
Рсш |
Рсумм |
|
|
0,05 |
1,29E-05 |
1,23E-05 |
1,34E-03 |
1,49E-11 |
1,37E-03 |
|
|
0,07 |
1,58E-05 |
1,71E-05 |
1,10E-03 |
1,76E-11 |
1,13E-03 |
|
|
0,09 |
1,94E-05 |
2,21E-05 |
9,31E-04 |
2,08E-11 |
9,73E-04 |
|
|
0,1 |
2,14E-05 |
2,46E-05 |
8,51E-04 |
2,26E-11 |
8,97E-04 |
|
|
0,12 |
2,65E-05 |
2,95E-05 |
7,13E-04 |
2,69E-11 |
7,69E-04 |
|
|
0,14 |
3,27E-05 |
3,44E-05 |
5,99E-04 |
3,21E-11 |
6,66E-04 |
|
|
0,16 |
4,05E-05 |
3,93E-05 |
5,05E-04 |
3,85E-11 |
5,85E-04 |
|
|
0,18 |
5,04E-05 |
4,21E-05 |
4,26E-04 |
4,64E-11 |
5,19E-04 |
|
|
0,2 |
6,27E-05 |
4,91E-05 |
3,61E-04 |
5,60E-11 |
4,73E-04 |
|
|
0,22 |
7,84E-05 |
5,40E-05 |
3,06E-04 |
6,79E-11 |
4,38E-04 |
|
|
0,24 |
9,81E-05 |
5,90E-05 |
2,59E-04 |
8,25E-11 |
4,16E-04 |
|
|
0,26 |
1,23E-04 |
6,39E-05 |
2,21E-04 |
1,00E-11 |
4,08E-04 |
|
|
0,28 |
1,55E-04 |
6,89E-05 |
1,88E-04 |
1,23E-10 |
4,12E-04 |
|
|
0,3 |
1,96E-04 |
7,37E-05 |
1,61E-04 |
1,52E-10 |
4,31E-04 |
|
|
0,32 |
2,48E-04 |
7,86E-05 |
1,37E-04 |
1,87E-10 |
4,64E-04 |
|
|
0,34 |
3,15E-04 |
8,35E-05 |
1,18E-04 |
2,31E-10 |
5,17E-04 |
|
|
0,36 |
4,01E-04 |
8,84E-05 |
1,01E-04 |
2,87E-10 |
5,90E-04 |
|
|
0,4 |
6,56E-04 |
9,83E-05 |
7,48E-05 |
4,46E-10 |
8,29E-04 |
|
|
0,45 |
1,23E-03 |
1,11E-04 |
5,17E-05 |
7,88E-10 |
1,39E-03 |
|
|
0,5 |
2,34E-03 |
1,23E-04 |
3,61E-05 |
1,41E-09 |
2,50E-03 |
|
|
0,55 |
4,53E-03 |
1,35E-04 |
2,53E-05 |
2,58E-09 |
4,69E-03 |
Заключение
В соответствии с заданными параметрами было рассчитано, что максимальная длина горизонтальной проводки 0,52 км по технологии Token Ring. При расчете проводки, учитывается влияние взаимных собственных шумов кабеля. Для обеспечения запаса по влиянию шумов, допустимую мощность уменьшил в 2 раза, следовательно, длина проводки тоже уменьшилась.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Проводимость изоляции на максимальной частоте. Затухание кабеля на максимальной частоте. Сопротивление кабеля на максимальной частоте. Диаметр жилы без изоляции. Расстояние между центрами жил и толщину изоляции. Эскиз конструкции кабеля.
контрольная работа [661,2 K], добавлен 26.01.2007Преимущества передачи данных по оптоволоконным кабелям ВОЛС. Расчёт количества телефонных каналов, параметров кабеля, длины усилительного участка, грозозащиты магистральных оптических кабелей. Выбор системы передачи, трассы прокладки и типа кабеля.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 13.01.2013Обоснование трассы прокладки кабеля. Обзор оконечных пунктов. Определение числа каналов электросвязи. Расчёт параметров оптического кабеля. Выбор системы передачи. Расчёт длины регенерационного участка ВОЛП. Смета на строительство линейных сооружений.
курсовая работа [833,4 K], добавлен 11.02.2016Расчёт необходимого числа каналов. Выбор системы передачи и определение требуемого числа оптических волокон в оптическом кабеле. Характеристики системы передачи. Параметры кабеля, передаточные характеристики. Расчёт длины регенерационного участка.
курсовая работа [45,9 K], добавлен 15.11.2013Методика расчета первичных и вторичных параметров симметричного кабеля звездной скрутки и коаксиальных кабелей по заданным конструктивным размерам. Построение графиков зависимости различных параметров симметричных и коаксиальных кабелей от частоты.
лабораторная работа [136,3 K], добавлен 04.06.2009Обоснование трассы волоконно-оптической линии передач. Расчет необходимого числа каналов, связывающих конечные пункты; параметров оптического кабеля (затухания, дисперсии), длины участка регенерации ВОЛП. Выбор системы передачи. Схема организации связи.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 15.11.2013Расчет электрических параметров радиочастотного кабеля марки РК 75–1–11, сравнение их с паспортными данными из ГОСТа. Конструктивные элементы кабеля, их размеры. Расчет активного сопротивления, индуктивности, электрической емкости и проводимости изоляции.
курсовая работа [81,1 K], добавлен 22.12.2013Технические данные аппаратуры и кабелей. Расчет длины участка регенерации: местного, внутризонового, магистрального. Защищенность сигнала от шумов в линейном тракте. Параметры шумов оконечного оборудования. Нормирование качества передачи информации.
курсовая работа [992,6 K], добавлен 20.04.2015Электрическая схема фильтра, нахождение комплексной функции передачи. Нахождение полюсов и нулей функции передачи, карта полюсов и нулей. Построение АЧХ, ЛАЧХ, ФЧХ, определение крутизны среза и времени задержки, функции импульсной характеристики.
реферат [7,8 M], добавлен 25.10.2009Анализ особенностей групповых усилителей. Определение минимальной и максимальной частоты линейного спектра систем передачи. Выбор типа кабеля и транзистора. Вычисление коэффициента затухания кабеля. Расчет количества промежуточных усилительных станций.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 26.01.2015
