Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Радиочастотные линии

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [56] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

где / - ток, измеренный на входе внутренней системы (в кабеле), мА; С/г - напряжение, измеренное на выходе внешней системы. В; / - длина кабеля, помещенного в трубу, м; k-коэффициент, зависящий от частоты. При длине триаксиальной линии около 1 м и частотах порядка 10 МГц его можно принять равным единице.

Напряжение можно подавать не на внутреннюю систему, а на внешнюю. При этом внутренняя система остается без изменения. Питание же внешней системы от генератора производят через последовательное сопротивление, равное примерно 1,4 Zbi. где Zbi - волновое сопротивление внешней системы. Модуль сопротивления связи Zs, Ом/м, в этом случае вычисляется по формуле

12,1 =

kjR I Щ I

(9.60)

где R - сопротивление в цепи питания внешней коаксиальной системы. Ом; Ui - входное напряжение внешней системы (перед сопротивлением R), мВ; Uz - выходное напряжение внутренней системы (на выходе кабеля), мВ; fej - коэффициент, имеющий то же значение, что и в ф-ле (9.59).

Точное значение может быть рассчитано по формуле

(1 -wlpif /cospif-l-CTsinaptf

Vn(cos Pi/ - COS n Pi/)a + (sin pi - n sin n f,)

(9.61)

где m=R,/ZBi - отношение сопротивления R к волновому сопротивлению Zbi внешней системы; п=к\1}.2\ Pi = 2n/>ii; - длина волны, соответствующая частоте генератора, м; "кг - длина волны в кабеле, м.

При использовании схемы с последовательным сопротивлением R длина кабеля внутри трубы не должна превышать 0,1 Х.

Измерения, проведенные при том и другом способах включения генератора, показали, что при частотах до 10-15 МГц получаются практически одинаковые результаты.

При использовании схемы, показанной на рис. 9.41, нет необходимости измерять значение тока. В этом случае сопротивление связи определяется по результатам отношения напряжений С/ь действующего на входе внешней системы (экран кабеля - труба), и С/г, возникающего на дальнем от генератора конце измеряемого кабеля. Параллельно входу влияющей цепи (входу триаксиальной линии) подключается калиброванный магазин затухания, обеспечивающий измерение ослабления с высокой степенью точности. Подключение магазина затухания может быть произведено с помощью коаксиального тройника.

Сущность измерения сводится к тому, что с помощью магазина затухания добиваются равенства показаний индикаторного прибора 7, когда на входе этого магазина действуют поочередно напряжения Их и и2. Если магазин затухания проградуирован в де-

цибелах, tq отношение напряжений Ui и U2 может быть вычислено по формуле

201g.

(9.62)

Использование калиброванного магазина затухания позволяет повысить точность измерения, так как при этом измеряется только величина отношения напряжения. Кроме того, не требуется калиброванного измерителя напряжения, достаточно иметь чувствительный индикатор.

Можно показать, что сопротивление связи измеряемого кабеля и отношение напряжений UJU2 связаны соотношением

(9.63)

где - корректирующий коэффициент, зависящий от частоты; Yi - коэффициент распространения влияющей цепи.

В случае, когда затуханием во влияющей цепи можно пренебречь, а это практически всегда можно сделать при длине кабеля около 1 м и частоте до 50 МГц, значение Аг можно определить по формуле

ь -!-Yn\cos PiZ-cos п Pi/)-f (sin J-n sin n p/)

(l-n) sinpi/

(9.64)

В этой формуле приняты те же обозначения, что и в ф-ле (9.61).

Таким образом, сопротивление связи измеряемого кабеля определяется по формуле

(9.65)

Расчет коэффициента Аг представляет известные трудности, поэтому его значение целесообразно представить в виде зависимости от величины Pi/. Такая зависимость показана на рис. 9.42, из которого видно, что значение коэффициента Аг сохраняется близким

"2 1,5

П1,6

Рис. 9.42. Расчетные зависимости корректирующего коэффициеита




Рис. 9.43. Общий вид триаксиальной лилии


Рис. 9.41. Конструищия триаксиальной линии:

/ - корпус; 2 -изолятор; 3 -втулка; 4 - высокочастотный соединитель; 5 -накидная гайка; 6 -конус измерительный; 7 - штифт; « - гнездо двустороннее; 9 - изолятор; W - резисторы УНЧ; - корпус нагрузки; /2 - упор; /3 - гнездо; /¥ -изолятор; /5 -цанга; 16 - измеряемый кабель; /7 - стакан; /« - натяжной конус; /9 - гайка накидная; У(? - цанга

К единице в широком диапазоне частот; только в том случае, когда длина кабеля (следовательно, и длина триаксиальной линии) становится больше Ai/4, значение 2 начинает резко возрастать. Наиболее целесообразным соотношением между длиной кабеля внутри трубы и верхней частотой диапазона измерения является /i<A,i/3. При длине триаксиальной линии, равной 1 м, и частотах выше 50 МГц это условие легко выполняется. При более коротких линиях, например около 30-50 см, возможно измерение сопротивления связи экранов при частотах до 200 МГц.

Конструктивно триаксиальная линия представляет собой систему образованную измеряемым отрезком коаксиального кабеля и сплошной металлической трубой с хорошей проводимостью. В качестве материала трубы лучше всего использовать латунь. Общий вид триаксиальной линии представлен на рис. 9.43. Устройство триаксиальной линии показано на рис. 9.44. Основными узлами этой линии являются: корпус (круглая труба) линии / с конусными переходами и /S и коаксиальная нагрузка для измеряемых образцов кабеля.

Корпус линии имеет длину 1 м и диаметр, рассчитанный таким образом, чтобы внешняя коаксиальная система имела волновое сопротивление, близкое к волновому сопротивлению измеряемых образцов кабелей. Левый конец корпуса на длине порядка 50 мм имеет несколько увеличенный внутренний диаметр 2 с целью создания упора для центрирующего изолятора, выполненного из фторопласта-4.

Конусные переходы служат для создания плавного перехода с коаксиальной системы одного сечения на коаксиальную систему 338

si--.

другого сучения. Переход 6 заканчивается коаксиальным высокочастотным гнездом стандартного типа и называется измерительным. Он соединяется с корпусом линии накидной гайкой 5. Штифт 7 фиксирует положение конуса в собранной конструкции. Другой переход 18 называется натяжным. Он имеет кольцевой выступ для упора натяжной гайки 17.

Важным элементом линии является коаксиальная нагрузка. Она рассчитана под несколько значений волнового сопротивления, например 50 и 75 Ом. Корпус нагрузки выполнен в виде конуса И и заканчивается с одной стороны центральным гнездом 13 коаксиального соединителя, а с другой - ответной частью для типового соединителя 4, которым заделывается конец кабеля. Резисторы 10 подбираемые в соответствии с волновым 1СОпротивлением измеряемого кабеля, закрепляются в специальных гнездах 8 ч 13. Ъ качестве сопротивлений используются сопротивления с малой реактивностью, нарример типа УНУ. Нагрузоч1ное соцротивление в необходимых случаях можно заменить шунтом, осуществляющим короткое замыкание внутренней коаксиальной системы (кабеля).

Центровка и натяжение образца кабеля осуществляются с помощью четырех элементов: шайбы (изолятора) 2, натяжного конуса 18, зажимной цанги 20 и натяжной гайки (стакана) 17. Ка-

Рис. 9.45. Образец кабеля, подготовленный для измерения сопротивления связи



Рис. 9.46. Последовательность сборки и детали для центровки и крепления измеряемого образца кабеля



бель, заделанный с одного конца соединителем с подключенной к нему нагрузкой (рис. 9.45), протягивается через отверстие изолятора до упора с корпусом соединителя и вставляется в корпус линии. На рис. 9.46 показана последовательность заделки противоположного конца кабеля для подключения его к триаксиальной линии, а на рис. 9.47 изображен общий вид установки с использованием триаксиальной линии.


Рис. 9.47. Бнешний вид установки для измерения затухания экра-нировамия 1на частотах 300-1000 МГц

Описанная конструкция триаксиальной линии позволяет подключать источник напряжения как к внутренней системе (кабелю), так и к внешней системе (экран кабеля - труба).

9.12. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТИ КАБЕЛЕЙ В ДИАПАЗОНЕ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ

Для оценки помехозащищенности в диапазоне СВЧ используется наиболее часто метод коаксиального резонатора. В основу данного метода положен принцип определения относительной величины напряженности электромагнитного поля, образующегося во внешнем пространстве около кабеля. При этом кабель может иметь экран или не иметь. Определив для каждого случая относительную величину напряженности поля, можно подсчитать величину затухания экранирования.

Для реализации указанного принципа измерения используются свойства коаксиального полуволнового резонатора. Высокие резонансные свойства, обеспечивающие высокое значение добротности, позволяют использовать в качестве индикаторного прибора менее чувствительную измерительную аппаратуру. Внутренним проводником такого резонатора служит медная или латунная трубка с отверстиями, через которую можно возбудить резонатор. "Внутрь трубки может быть помещен образец испытуемого кабеля с исследуемым экраном. При негерметичном экране кабеля просочившееся через экран поле может возбудить колебания в резонаторе, если частота сигнала соответствует резонансной частоте резонато-340

ра. Задача в данном случае состоит в настройке резонатора и определении относительной величины напряженности поля в моменг резонанса. Вторым этапом измерения является повторение тех же операций, но при отсутствии экрана кабеля. Величина перепада между относительными величинами напряженности поля внутри резонатора при различных способах его возбуждения характеризует экранирующее действие экрана.

Величина перепада может быть определена непосредственно в децибелах, если в измерительный тракт включить калиброванный аттенюатор. Принципиальная схема измерения этим методом показана на рис. 9.48.

Шдштоц

Генератор

КалиброНа

сигнатВ

ашиюат

шиит

СоглЫат иагрузт

Рис. 9.48. Структурная схема измерения затухания экранирования с помощью резонатора:

i - исследуемый кабель; 2 - трубка с отверстиями; 3 - ВЧ соединитель.

Измерение затухания экранирования производится следующим образом. Образец испытуемого кабеля помещается внутрь трубки с отверстиями. К в.ходу образца подключается генератор высокочастотных сигналов через калиброванный аттенюатор. К выходу кабеля подключают согласованную нагрузку. Изменяя частоту генератора, возбуждают резонатор. На градуированном аттенюаторе устанавливают величину затухания аи при котором в резонаторе создается достаточная для уверенной индикации напряженность электромагнитного поля (индикатором поля может служить чувствительный прибор, например измерительный усилитель тока, включенный в цепь детектора и петли связи). Отмечают показания индикаторного прибора при максимуме резонансной кривой резонатора, после чего образец кабеля из трубки удаляют, снимают с него экран, а затем вновь вставляют в трубку. Теперь в качестве внешнего проводника кабеля служит лишь одна трубка с отверстиями. К входу видоизмененного таким образом кабеля вновь подключают генератор высокочастотных сигналов и также производят настройку резонатора в режим резонанса. В этом случае напряженность электромагнитного поля в резонаторе будет больше и показания индикатора прибора будут отключаться от первоначальных.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [56] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68



0.0115
Яндекс.Метрика