Асимметрия омическая и емкостная. Электрические характеристики симметричных кабелей: параметры влияния, асимметрия Проблемы, связанные с асиметрией в кабелях связи

→ Асимметрия омическая и емкостная
Электрическая ёмкость. Поиск обрывов и разбитости
Измерение переходного затухания на ближнем конце
Импульсный метод измерения кабеля

Асимметрия

Что бы ни пугало непонятное слово придётся вникнуть в его логический смысл. Всем привычно понятие симметрия. Это когда с двух сторон одинаково - как колёса или фары в машине или глаза на лице, то есть когда правое такое же как и левое. Соответственно асимметрия это когда несимметрично: правое больше левого или наоборот.

Теперь вернёмся к кабелям и линиям. В подавляющем большинстве случаев в кабелях и проводах связи с металлическими жилами используются парные (симметричные) линии, то есть все параметры одного провода пары такие же, как параметры второго провода этой же пары. Параметры эти: сопротивление жил, изоляция, электрическая ёмкость к экрану (земле) и индуктивность. Соответственно разницу в них называют асимметрией. При этом различают асимметрию:

→ по сопротивлению жил - омическая асимметрия
→ по ёмкости к земле (экрану) - емкостная асимметрия
→ по изоляции к земле (экрану) - асимметрия по изоляции
→ по индуктивности - асимметрия индуктивности шлейфа

Асимметрия индуктивности шлейфа не измеряется. Асимметрия по изоляции в случае понижения изоляции одного провода ниже нормы называют "землёй" или повреждением, а в остальных случаях не измеряют.

При плановых и приёмо-сдаточных измерениях измеряется омическая асимметрия. И относительно недавно и в связи с активным использованием DSL-модемов стала измеряться асимметрия емкостная.

Асимметрия омическая

Омическая асимметрия – разница в сопротивлении двух жил пары постоянному току .

Мерить сопротивление одной жилы в проложенном кабеле проблематично. Гораздо проще сравнить сразу две. Для этого в приборах ПКП, ИРК-ПРО и др. предусмотрена соответствующая мостовая схема. Шнуры включаются так же, как при измерении шлейфа , только закороченная пара на другом конце заземляется или присоединяется к экрану кабеля. Выбирается соответствующий режим измерений, получается ответ в Омах. Остаётся сравнить с шлейфом пары и нормой 0,5% (СТС) или 1,0% (ГТС).
↓ Официально ↓

Как правило, небольшая асимметрия (1-2%) получается из-за разности диаметров жил в кабельной паре. Что в свою очередь, происходит из-за изношенности фильер при вытяжке жил на кабельном заводе. Или проще, из-за недостаточного контроля технологии изготовления.

Существует представление о том, что асимметрия в смонтированной длине кабеля возникает из-за некачественной скрутки муфт и плохого контакта в плинтах. Сопротивление вносимое контактами плинтов и соединителей в муфтах очень мало и не способно внести существенную разбежку.
Норма на это сопротивление есть в приложениях к
ОСТ 45.36-97 → Характеристики соединителей токопроводящих жил кабелей
ОСТ 45.62-97 страницы: → Характеристики соединителей жил кабелей и → Характеристики модулей подключения плинтов

Выполняя входной контроль кабеля приходящего с завода можно убедиться, что асимметрия есть уже до монтажа муфт. И, как правило, плохая скрутка при монтаже имеет гораздо бо́льшее сопротивление и очень быстро переходит в обрыв. Так что основной «поставщик» ненормальной асимметрии кабельный завод.
__________

P.S. 12.02.14 . Любопытно, что в ГОСТ Р 54429-2011 Кабели связи симметричные для цифровых систем передачи. Общие технические условия требования по омической асимметрии не столь строгие ↓

5.2.2 Требования к электрическим параметрам
5.2.2.1 Электрическое сопротивление жилы постоянному току, пересчитанное на длину 1000 м и температуру 20°С, должно быть:
- не более 95 Ом -для кабелей для СКС с однопроволочной жилой;
- не более 145 Ом - для кабелей для СКС с многопроволочной жилой;
- не более значения, указанного в технических условиях на кабели конкретных марок для ШПД.
5.2.2.2 Oмичecкaя acимметрия жил в рабочей паре должна быть не более 3% для кабелей категорий 3 и 5 и не более 2% - для кабелей категорий 5е, 6, 6А, 7 и 7А.

Так как речь в этом документе идёт о сопротивлении одной жилы, а не о шлейфе , то для пересчёта процента омической асимметрии к сопротивлению шлейфа следует значения 3% и 2% делить на два. То есть получиться 1,5% и 1% и именно эти цифры сравнимы с нормой 0,5% из ОСТ 45.83-96 или 1% из ОСТ 45.36-97

Асимметрия емкостная

Емкостная асимметрия это разница в ёмкости к земле (экрану) двух жил пары . Например, ёмкость жилы "а" к "земле" 36 nF, а ёмкость жилы "б" 35 nF. Отнимаем большее от меньшего (чтобы не выкидывать получившийся минус) и получаем емкостную асимметрию абсолютную в нанофарадах (nF)

A c =|С а -С б |, (nF)

здесь
A c - aсимметрия емкостная
С а - ёмкость жилы "а" к экрану
С б - ёмкость жилы "б" к экрану

Расчёт: А с =36-35=1(nF)

Чтобы вычислить относительную асимметрию (А со) надо разделить получившееся значение на ёмкость одной жилы и умножить результат на 100%, то есть

А со =А с /С а *100%,

Расчёт: А со =1/36*100%≈2,8%

Норма "не более 5 %"

Так же как и асимметрия омическая при нормальной изоляции линии не исправляется ремонтом кабеля, а только его заменой.

Проблемы, связанные с асиметрией в кабелях связи. Измерение линий связи. Ассиметрия.

Зачем измеряют асимметрию и на какие параметры линии она оказывает влияние.

Телефонный провод, передающий какой-либо сигнал, окружает себя электромагнитным полем. Второй провод пары, учитывая, что ток течёт в нём в противоположном направлении, полностью уравновешивает это, создающее помехи поле. Если же пара с большой асимметрией, то уравновешивания не происходит. Сигнал на такой паре создаёт помехи в кабеле, и наоборот любая помеха проникает в эту линию. То есть асимметрия влияет на защищённость линии.

Для обычного телефона проблем от небольшой асимметрии, как правило, нет. Проблемы возникают у модемов и факсов, а их в свою очередь, становится на наших линиях всё больше и больше.

2 асимметричная линия

3

4 асимметричная цифровая абонентская линия

См. также в других словарях:

асимметричная цифровая абонентская линия - Способ высокоскоростной передачи информации через обычный телефонный провод. Передача происходит на высоких частотах, оригинальный стандарт ADSL поддерживает скорость до 8 МБит/с и более высокую, на своих последующих версиях. Непосредственно АТС… …

асимметричная цифровая абонентская линия с адаптацией по скорости - Высокоскоростная линия абонентского доступа, в которой скорость передачи информации изменяется в зависимости от длины линии и общего числа задействованных каналов. Скорость входящего потока может изменяться в пределах 0,375 1 Мбит/с, а исходящего … Справочник технического переводчика

асимметричная цифровая абонентская линия с адаптивными скоростями передачи - — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN rate adaptive asymmetric digital subscriber lineRADSL … Справочник технического переводчика

Асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL) - ADSL, Кб/с (Асимметричная цифровая абонентская линия) модемная технология, предназначенная для соединения конечного (клиентского) оборудования с узлом доступа провайдера (оператора связи). Преобразует стандартные абонентские телефонные линии в… … Официальная терминология

Интернет в Дании - Асимметричная цифровая абонентская линия или ADSL (от англ. Asymmetric Digital Subscriber Line) была введена в Дании в 1999 году. Причем технология была введена на практически государственном уровне, и в настоящее время в Дании 97%… … Википедия

Цифровая связь с абонентом и цифровые модемы

Для большинства лег прошедшего столетия подключение те­лефона абонента к телефонной станции (или «локальный уча­сток линии связи», «последняя миля») осуществлялось медным проводом («витая пара», twisted pair), скрытым в подземных коллекторах или протянутым по воздуху.

Длительное время используемая полоса пропускания не пре­восходила 3 кГц, что ограничивалось аналоговыми оконечными устройствами. Однако, витая пара по своей сути способна к на­много более высоким полосам пропускания, и на коротких рас­стояниях может нести видеосигнал или широкополосные дан­ные. Новые технологии (ISDN и ADSL) были разработаны, что­бы в рамках существующей инфраструктуры обеспечить более высокую производительность.

Кроме того, в 1990-е гг. компании кабельного ТВ вложили значительные капиталы в альтернативные каналы подключения к домам. Здесь использовались как технологии витой пары, так и волоконно-оптические и коаксиальные кабели. В большинстве случаев эти кабельные сети были проведены, чтобы обеспечить трансляцию телевидения. Однако их коммуникационные воз­можности и высокая полоса пропускания могут использоваться также, чтобы организовать другие формы цифровых услуг.

Цифровая сеть с предоставлением комплексных услуг (Integ­rated Services Digital Network - ISDN) могла быть расценена как лучшая слишком долго сохраняемая тайна компьютерного сете­вого мира. ISDN длительное время была скрыта от пользователей телефонных сетей (public switched telephone network - PSTN), по­скольку она обеспечивает только связь между телефонными стан­циями, а абонент со станцией по-прежнему соединялся по анало­говому каналу.

ISDN была первоначально доступна в двух версиях:

Базовая скорость (Basic Rate ISDN - BRI), которая также известна как ISDN-2. BRI предназначена для домашнего пользователя или мелкого бизнеса, состоит из двух «кана­лов В» (64 Кбит/с) для передачи данных и одного скрытого «канала D» (16 Кбит/с) для информации управления. Два

канала по 64 Кбит/с могут использоваться отдельно или соединяться вместе, чтобы образовать канал 128 Кбит/с;

Первичная скорость (Primary Rate ISDN - PRI) или ISDN-30. PRI состоит из 30 «каналов В» (может быть уста­новлено минимум шесть) по 64 Кбит/с, плюс «канал D» на 64 Кбит/с для данных управления. В-каналы могут объеди­няться в единственный канал на 1,92 Мбит/с.

В конце 1998 г. British Telecomm (БТ) сделала первую серьез­ную попытку предоставить технологию ISDN домашнему поль­зователю с объявлением услуги «Магистраль БТ» (ВТ Highway). Если клиент подписывается на одну из этих услуг, существую­щая телефонная линия сохраняется, но старый главный разъем заменяется модулем Магистрали. Он имеет четыре разъема, два аналоговых и два ISDN, и может поддержать до трех разговоров одновременно. Подписчик сохраняет старый аналоговый теле­фонный номер и получает два дополнительных, один для второ­го аналогового порта и один для линий ISDN. Два главных раз­личия между услугами «для дома» и «для бизнеса» - то, что в последнем случае поддерживается «Множественный абонент» (Multiple Subscriber Numbering - MSN), посредством чего раз­личные устройства, подключенные к одной линии ISDN, могут иметь различные телефонные номера, а также предоставляется новая услуга по передаче данных (ISDNConnect) или постоянно действующая медленная связь, которая использует сигнальный канал ISDN.

В то же самое время Internet-onepaTop ВТ, ВТ Internet, объ­явил поддержку 128 Кбит/с, разрешая пользователям использо­вать две линии ISDN как одну с высокой полосой пропускания.

xDSL - групповое название для разнообразия технологий цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line - DSL), разработанных, чтобы предложить телефонным компаниям путь в бизнес кабельного телевидения. Это - не новая идея - ком­пания Bell Communications Research Inc разработала первую цифровую абонентскую линию еще в 1987 г., чтобы организо­вать поставку «видео по заказу» и интерактивное телевидение по проводной связи. В то время распространение подобных техно­логий было затруднено из-за отсутствия стандартов для всей промышленности.

Технологии xDSL предлагают скорости входящей передачи (загрузки) до 52 Мбит/с и исходящей (разгрузки) - от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с (и более) и имеют ряд модификаций:

Асимметричная линия (ADSL);

Одиночная линия (SDSL);

Очень высокая скорость передачи данных (HDSL).

Практика показывает, что линии ADSL (Асимметричная

Цифровая абонентская линия) наиболее перспективны для бы­тового применения.

ADSL. Технология ADSL подобна ISDN - обе требуют, чтобы проводные телефонные линии были свободны, и могут использо­ваться только на ограниченном расстоянии от местной телефон­ной компании. В большинстве случаев ADSL может работать по соединениям типа витой пары, не нарушая существующие теле­фонные подключения, это означает, что местные телефонные компании не должны проводить специальные линии, чтобы обес­печить обслуживание ADSL.

ADSL использует тот факт, что поскольку голосовая связь не занимает полностью полосу пропускания, доступную для стан­дартной витой пары, то можно организовать высокоскоростную передачу данных в то же самое время. С этой целью ADSL раз­бивает максимальную полосу пропускания проводного подклю­чения в 1 МГц на каналы по 4 кГц, из которых один канал ис­пользуется для простой телефонной системы (обычная телефон­ная сеть - plain old telephone system - POTS) - голосовая связь, факсимильные и аналоговые модемные данные. Другие 256 дос­тупных каналов используются для параллельной цифровой свя­зи. Связь асимметрична: 192 канала по 4 кГц используются для передачи входящей информации и только 64 - для исходящей.

ADSL может рассматриваться как преобразования последо­вательной строки цифровых данных в параллельную строку, та­ким образом увеличивается пропускная способность. Методика модуляции известна как дискретная многочастотная (Discrete Multitone - DMT), кодирование и декодирование выполняются соответственно, тем же самым способом, как и обычным мо­демом.

Более ранняя система, названная Carrierless Amplitude Phase (САР), была способна использовать всю полосу пропускания выше 4 кГц как единственный канал передачи и имела то пре-

Рис. 3.9. Сеть с подключением через ADSL-модем: / - телефонный вход; 2 - аналоговый выход; 3 - цифровой выход

имущество, что она близка методике квадратурной амплитудной модуляции (Quadrature Amplitude Modulation - QAM), исполь­зуемой высокоскоростными модемами при скоростях более чем 9,6 Кбит/с, а также более дешева для осуществления. Однако DMT - более надежная, сложная и гибкая технология - оказа­лась более подходящей для универсально принятого стандарта.

Когда обслуживание начало быть коммерчески доступным, единственным оборудованием, которое должны были использо­вать подписчики ADSL, был специальный модем. Аппарат имеет три соединения - телефонный вход (рис. 3.9, /); стандартное телефонное гнездо RJ11 для обслуживания аналогового телефона (рис. 3.9, 2) и соединитель витой пары Ethernet, который под­ключает модем ADSL к ПЭВМ (рис. 3.9, 3).

На стороне пользователя модем ADSL собирает высокочас­тотные цифровые данные и транслирует их для передачи на ПК или в сеть. На стороне телефонной службы мультиплексор до­ступа к цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line Access Multiplexer - DSLAM) подключает пользователя ADSL к высокоскоростному Internet, агрегируя входящие линии ADSL в единственное подключение для передачи голоса или данных. Те­лефонные сигналы направляются на коммутируемую телефон­ную сеть, а цифровые - в Internet через высокоскоростную ма­гистраль (стекловолокно, асинхронную передачу данных, или цифровую абонентскую линию).

В настоящее время существуют различные конструкции мо­демов ADSL. Некоторые соединяются с PC через USB-порт, другие - через кабель Ethernet. Большинство устройств позволя­
ет разделить подключение Internet между несколькими ПК. Ин­тегрированный модем/маршрутизатор поддерживает сеть ПК, некоторые включают интегрированную систему сетевой защиты (брандмауэр), чтобы обеспечить различные уровни защиты про­тив неуполномоченного доступа.

192 канала по 4 кГц обеспечивают максимальную полосу пропускания 8 Мбит/с. Тот факт, что услуги ADSL ограничены пределом в 2 Мбит/с, объясняется искусственным сужением по­лосы и тем, что фактические уровни работы зависят от ряда внешних условий. Они включают длину проводки, количество проводов датчика, «висящие пары» и взаимные помехи. Ослабле­ние сигнала увеличивается с длиной линии и частотой и умень­шается с увеличением диаметра проводов. «Висящая пара» - не­замкнутая проводная пара, которая находится параллельно ос­новной проводной паре, например, каждое неиспользованное телефонное гнездо представляет собой висящую пару.

Если игнорировать влияние висящих пар, производитель­ность ADSL может быть представлена так, как это выглядит в табл. 3.11.

В 1999 г. по предложениям Intel, Microsoft, Compaq и других производителей оборудования была разработана спецификация, которая была принята Международным союзом электросвязи (International Telecommunication Union - ITU) как универсаль­ный индустриальный стандарт ADSL, известный как G.922.2 или G.lite. Стандарт предполагает, что пользователи могут делать обычные голосовые телефонные звонки одновременно с переда­чей цифровых данных. Вносятся некоторые ограничения на ско­рость - 1,5 Мбит/с по приему данных и 400 Кбит/с по передаче.

ADSL2. В июле 2002 г. Международный союз электросвязи закончил два новых стандарта асимметричной цифровой або­нентской линии, определяемых как G992.3 и G992.4 для асим­метричной цифровой абонентской линии (известных в дальней­шем как ADSL2).

Новый стандарт был спроектирован, чтобы улучшить быст­родействие и дальность асимметричной цифровой абонентской линии, достигая лучшей эффективности на длинных линиях в условиях узкополосной интерференции. Скорость ADSL2 для входящего и выходящего информационных потоков достигает соответственно 12 и 1 Мбит/с в зависимости от дальности связи и других обстоятельств.

Повышение эффективности достигалось за счет следующих факторов:

Улучшенной технологии модуляции - сочетания четырех­мерной треллис-модуляции (на 16 состояний) и 1-битовой квадратурной амплитудной модуляции (QAM), что дает, в частности, повышение устойчивости по отношению к по­мехам со стороны AM радиовещания;

Использования переменного количества служебных битов (которые в ADSL постоянно занимают полосу в 32 Кбит/с) - от 4 до 32 Кбит/с;

Более эффективного кодирования (на основе метода Ри­да-Соломона - Reed-Solomon code).

ADSL2+. В январе 2003 г. ITU вводит стандарт G992.5 (ADSL2+) - рекомендация удваивает ширину полосы входящего информационного потока, таким образом, увеличивая скорость передачи данных на телефонных линиях короче, чем приблизи­тельно 1,5 км.

В то время как стандарты ADSL2 определяют диапазон час­тот входящего информационного потока в 1,1 МГц и 552 кГц соответственно, ADSL2+ увеличивает эту частоту до 2,2 МГц. Результат - существенное увеличение скоростей передачи дан­ных нисходящего информационного потока на более коротких телефонных линиях.

ADSL2+ также позволяет уменьшить взаимные помехи. Это может быть особенно полезным, если провода асимметричной цифровой абонентской линии как от центральной станции, так и от удаленного терминала находятся в одной связке, когда они подводятся к домам абонентов. Взаимные помехи могут значи­тельно вредить скоростям передачи данных на линии.

ADSL2+ может исправить эту проблему путем использова­ния частот ниже 1,1 МГц от центральной станции до удаленного терминала и частот между 1,1 и 2,2 МГц от удаленного термина­ла до абонентского пункта. Это устранит большинство переход­ных помех между службами и сохранит скорости передачи дан­ных на линии от центральной станции.

Другие технологии xDSL (табл. 3.12)

RADSL. В 2001 г. была введена спецификация адаптивной скорости передачи (Rate Adaptive Digital Subscriber Line - RADSL), где предусмотрена коррекция скорости передачи со­гласно длине и качеству местной линии. Ранее подписчики должны были располагаться в пределах 3,5 км от местной теле­фонной станции, чтобы можно было подключить ADSL. Для RADSL дальность расширена до 5,5 км, а шумовые допуски уве­личились от 41 до 55 дБ.

Таблица 3.12.Характеристики технологий xDSL Тип сети Скорость связи, Мбит/с Расстояние, км Исходящий поток Входящий поток RDSL 128 Кбит/с.1 600 Кбит/с 7 3,5 5,5 HDSL 2,048 4,0 SDSL 1,544-2,048 3,0 12,96 1,5 VDSL 1,6-2,3 25,82 51,84 1,0 0,3

HDSL. Технология HDSL симметрична, это означает, что обеспечивается одна и та же полоса пропускания для выходного и входного потока данных. Здесь используется проводка с 2-3 и более витыми парами в кабеле. Хотя типичная дальность (3 км) ниже, чем для ADSL, но могут быть установлены повторители сигнала несущей, что позволяет удлинить связь на 1 - 1,5 км.

SDSL. Технология аналогична HDSL, но с двумя исключе­ниями: используется единственная проводная пара и максималь­ная длина ограничена 3 км.

VDSL. Это самая быстрая технология цифровой абонентской линии. Скорость входного потока 13-52 Мбит/с, а выходного - 1,6-2,3 Мбит/с по единственной проводной паре. Однако мак­симальная дистанция связи составляет только 300-1500 м и оборудование ADSL и VDSL несовместимы, хотя и используют­ся сходные алгоритмы сжатия и технологии модуляции.

Кабельные модемы. Кабель-модемы предлагают перспективу быстрого доступа к Internet, используя существующие широко­полосные сети кабельного телевидения. Технология соответству­ет скорее домашним, нежели офисным применениям, так как обычно жилые кварталы более охвачены кабельной связью.

Типичные устройства, изготовленные, например, такими про­давцами, как Bay Networks или Motorola, - внешние модули, при­соединяемые к клиентским ПЭВМ через интерфейсы Ethernet, USB или FireWire. В большинстве случаев кабельному модему пользователя назначается единственный IP-адрес, но могут быть либо поставлены дополнительные адреса IP для нескольких ком­пьютеров, либо несколько ПК могут совместно эксплуатировать единственный адрес IP, используя прокси-сервер. Кабельный мо­дем использует один или два канала телевидения на 6 МГц.

Поскольку сеть кабельного телевидения имеет шинную то­пологию, каждый кабельный модем в окрестности совместно ис­пользует доступ к единственной коаксиальной кабельной маги­страли (рис. 3.10).

Функция кабельного модема состоит в модуляции и демоду­ляции сигнала в поток данных; но подобие с аналоговыми моде­мами на этом заканчивается. Кабельные модемы также включа­ют блок настройки (чтобы отделить сигнал данных от остальной части широковещательного потока); компоненты сетевых адап-

Рис. 3.10. Системы связи с использованием кабельных модемов

теров, мостов и маршрутизаторов (чтобы соединяться с несколь­кими ПК); программное обеспечение управления сетью (чтобы провайдер кабельной связи мог контролировать операции) и уст­ройства кодирования (чтобы поток данных не прерывался и не был бы послан адресату по ошибке).

Кабель имеет ряд практических недостатков по сравнению с xDSL - не все дома снабжены кабельным телевидением (а неко­торые и не будут никогда); кроме того, для многих пользовате­лей, которые подсоединены, все же более вероятно размещение ПК поблизости от телефонного гнезда, нежели у телевизора или кабельного ввода. Однако для многих домашних пользователей кабель дает перспективу быстрого доступа к Internet по доступ­ной цене. Теоретически возможны скорости до 30 Мбит/с. Практически кабельные компании устанавливают скорости ис­ходящего потока в 512 Кбайт/с, а входящего - 128 Кбайт/с.

Полосковые (или ленточные) линии получили широкое распространение в связи с (внедрением технику свч технологии печатных схем . Они используются преимущественно в сантиметровом и дециметровом диапазонах. Их изготавливают на основе диэлектрических пластин, покрытых металлической фольгой толщиной

Используются высокочастотные диэлектрики: фторопласт, полистирол, полиолефины, стеклоткань, пропитанная фторопластом или мремииеарганичеокой смолой.

Несимметричная линия (рис, 10.14а) конструктивно наиболее проста, однако имеет существенный недостаток: часть волны распространяется в воздухе и вызывает нежелательные связи с другими элементами схемы. Симметричная линия (рис. 10.146) «диэлектрический сэндвич» - практически полностью экранирован а. При ширине внешних пластин толе на их краях практически отсутствует; этом случае полосковая линия эквивалентна коаксиальной с очень узкими щелями во внешнем проводнике.

Коэффициент затухания линии со оплошным диэлектриком определяется в основном потерями в диэлектрике. Этот источник потерь почти полностью устраняется в (воздушной линии (рис. 10.14в), у которого проводящие ленты расположены по обе стороны тонкого диэлектрического листа и соединены (между собой; опоры этого листа удалены в область, где поле практически отсутствует. Широкие пластины линий заземляются и соединяются между собой.

ТИПЫ ВОЛН

Основной в полосковой линии является волна типа ТЕМ. Диэлектрический слой имеет конечные размеры, поэтому у его границы в воздухе образуется (поверхностная волна. Однако поле этой волны столь мало по сравнению с полем в диэлектрике, что отличие структуры водны в линии от поперечной, особенно у симметричных конструкций, может не учитываться.

Возникновение (волн высшего порядка (исключается, если эквивалентная ширина ленты и расстояние между внешними пластинами меньше половины длины волны в диэлектрике линии: выполнение этих условий на максимальной частоте обеспечивает одномодовость линии в рабочем диапазоне.

Эквивалентная ширина ленты (больше геометрической за счет краевого эффекта. Величина эквивалентного расширения рассчитывается по формуле

Приближенная формула для дает погрешность не более 2% при

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Характеристике с кое сопротивление симметричной линии определяется емкостью С, единицы ее длины. Последняя определяется по формуле для плоского конденсатора из трех пластин с учетам дополнительной емкости, вызванной краевым эффектом. Эквивалентная ленты единичной длины расстояние между ней и пластинами два конденсатора включены параллельно. Поэтому откуда по ф-ле (10.9)

Эта формула справедлива три При полученный (результат следует увеличить на 4%.

Характеристическое сопротивление несимметричной линии сплошным диэлектриком примерно два раза больше, чем найденное по так как оно определяется емкостью между лентой и одной пластиной: Поле несимметричной линии шире, чем у симметричной: и определяется приближенным соотношением Точность 2-5% дают формулы для симметричных и несимметричных линий с воздушным заполнением, полученные И. С. Ковалевым .

Коэффициент затухания Составляющая определяется универсальной ф-лой (8.43). Анализ потерь в проводниках представляет сложную задачу из-за неравномерного распределения поля вдоль их поверхности. В первом приближении будем ючитать, что плотность тока по периметру ленты одинакова, а сопротивление пластин такое же, как ленты. Тогда суммарное сопротивление, приходящееся на единицу длины линии, и коэффициент затухания в соответствии с ф-лами (10.11) определяется как

При обычных соотношениях размеров линии потери в пластинах несколько меньше, а в ленте больше, чем при сделанных допущениях.

Предельная мощность симметричной полосковой линии, определяемая пробоем, в 1,5-2 раза (меньше, чем у прямоугольного волновода с теми же поперечными размерами. При передаче непрерывных сигналов допустимая мощность ограничивается нагревам диэлектрика. Симметричная линия может пропустить мощность, в 1,5 раза большую, чем несимметричная или коаксиальная линии.

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛОСКОВЫХ ЛИНИЙ

Полосковые линии используются преимущественно в диапазоне для передачи (небольших (мощностей. Их преимущество по сравнению с полыми волноводами состоит в простоте изготовления, (компактности и малой стоимости. Короткие отрезки линий можно построить и для более высоких частот, если приемлем коэффициент затухания порядка (нескольких децибел на метр.

Особенно шелики преимущества полосковых линий, изготавливаемых методом печатных схем, при построении малогабаритных функциональных узлов ((например, частотных фильтров) на свч. С этой целью такие линии успешно применяются, начиная с сотен мегагерц.

В миниатщрных интепралыных схемах свч используются как более технологичные (несимметричные микрополосковые линии. Ширина ленты обычно составляет Чтобы уменьшить проникновение поля в воздух применяют диэлектрик с высоким значением