Расчет параметров передачи и обоснование конструкции коаксиального абонентского кабеля спутникового TV
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
аксиального кабеля будет при другом отношении Dud.
Определим оптимальную конструкцию радиочастотного коаксиального кабеля, обеспечивающего максимальную электрическую прочность на пробой. Напряженность электрического поля в любой точке изоляции кабеля:
=U/rхln(R/r),
где U - напряжение.
кабель связь передача проводник
Параметры R и r показаны на рис. 7-4, а rх - текущее значение r.
Напряженность электрического поля убывает по мере удаления от поверхности внутреннего проводника к внешнему проводнику. Для нахождения максимума напряженности Е дифференцируем приведенное выше выражение по r (U и R постоянны):
дЕ/дr =U(ln Rlr-1)/(r ln Rlr)
Для получения оптимума приравниваем полученное выражение нулю. Тогда справедливо
In (R/r) -1 = 0,
откуда
/r = е=2,718.
Таким образом, кабель обладает наибольшей электрической прочностью при D/d=2,72.
Аналогично можно определить оптимальную конструкцию, исходя из условия обеспечения максимума передаваемой мощности. Она имеет отношение D/d = 1,65.
При конструировании коаксиального кабеля приходится отступать от оптимального соотношения D/d, так - как волновое сопротивление радиочастотного коаксиального кабеля строго нормируется (например 75 Ом). В этом случае:
/d=ezv?/60
Если принять z=75 а ?=1,1 то получим D/d = 3,71.
.1 Расчет первичных параметров передачи
С учетом данного соотношения производим расчеты первичных параметров кабеля и их зависимости от частоты (расчеты произведены с помощью пакета MATLAB):
all; format compact;=(0.72e-03)/2;r2=(2.67e-03)/2;rn=(3.17e-03)/2;=4*pi*1e-07;=0.02842e-06;gam1=1/ro1;ro2=0.01842e-6;gam2=1/ro2;=logspace(1,9,100);
%f=[0.1 0.5 1 2 4 5 6 8 10 20 40 60 80 100 200 400 500 800 1000]*1e+06;=2*pi*f;=1/(2*pi*r1*gam1);kb=1/(2*pi*r2*gam2);=mu/(2*pi)*log(r2/r1);=sqrt(j*w.*mu*gam1);k2=sqrt(j*w.*mu*gam2);=k1.*ka;kn2=k2.*kb;
% a1=besseli(0,r1.*k);
% a2=besseli(1,r1.*k);
%figure(1),plot(k,a1,.b);=kn1.*besseli(0,k1.*r1)./besseli(1,k1.*r1);=real(Za);=imag(Za)./w;(1),semilogx(f,Ra,.b);(2);semilogx(f,La,.r);=kn2.*((besseli(0,k2.*r2).*besselk(1,k2.*rn))+(besselk(0,k2.*r2).*besseli(1,k2.*rn)))./((besseli(1,k2.*rn).*besselk(1,k2.*r2))-(besselk(1,k2.*rn).*besseli(1,k2.*r2)));=real(Zb);=imag(Zb)./w;(3),semilogx(f,Rb,or);(4);semilogx(f,Lb,.r-);=Ra+Rb;=La+Lb;
Lk=Lv+Ln;
figure(5),loglog(f,Ra,.b,f,Rb,.r,f,Rk,or),grid on, hold on;
figure(6),semilogx(f,La,.r,f,Lb,.b,f,Ln,or,f,Lk,og),grid on, hold on;
kj=sqrt(j);
Rbpr=((kn1./(kj))+(kn2./(kj)))*sqrt(2);
Rkpr=Ra+Rbpr;
figure(7),loglog(f,Ra,*b,f,Rbpr,pg,f,Rkpr,or),grid on, hold on;
Ом / м
Гц
Рис. 3.1 Зависимость Ra от частоты
Гн / м
Гц
Рис. 3.2 Зависимость La от частоты
Ом / м
Гц
Рис. 3.3 Зависимость Rb от частоты
Гн / м
Гц
Рис. 3.4 Зависимость Lb от частоты
Ом / м
Гц
Рис. 3.5 Зависимость Ra, Rb, Rk от частоты
Гн / м
Гц
Рис. 3.6 Зависимость La, Lb, Ln, Lk от частоты
Ом / м
Гц
Рис. 3.7 Зависимость Ra, Rbpr, Rkpr от частоты
.2 Расчет вторичных параметров передачи
=1.1;tgd=0.5;=ep*1e-6/18*log(r2/r1);=w*C*tgd;=sqrt((Rk+j*w.Lk)/(G+j*w.*C));=8.69*(Rk.*sqrt(C./Lk)/2+G.*sqrt(Lk./C)./2);(8),loglog(f,a,.r);=w.*sqrt(Lk.*C);(9),loglog(f,b,.g);=a+j*b;(10),loglog(f,y,*r);(11),semilogx(f,zv,r);
: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.
дБ
Гц
Рис. 3.8 Зависимость ? от частоты
рад
Гц
Рис. 3.9 Зависимость ? от частоты
Гц
Рис. 3.10 Зависимость ? от частоты
Ом
Гц
Рис. 3.10 Зависимость Zv от частоты
Заключение
В курсовой работе были выбраны конструкция, рассчитаны габариты, рассчитаны параметры передачи радиочастотного коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. В результате работы получен кабель cо строго нормированным волновым сопротивлением, которое составляет 75 Ом, и параметрами передачи, которые не выходят за границу допустимого.
Список использованной литературы
Бачелис Д. С., Белорусов Н. И., Саакян А. Е. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. М., Энергия, 1971. 704 с.
Белорусов Н. И. Электрические кабели и провода. М., Энергия, 1971. 512 с.
Белорусов Н. И., Гроднев И. И. Радиочастотные кабели. М., Энергия, 1973. 328 с.
Гроднев И. И. Кабели связи. М., Энергия, 1976. 272 с.
1.