Основные электромагнитные характеристики электрических кабелей связи

Электрические кабельные линии связи

В сетях передачи данных применяются следующие типы электрических кабелей (рис.2.33):

1) витая пара:

• неэкранированная;

• экранированная;

2) коаксиальный кабель:

• толстый (thick);

• тонкий (thin).

Основные электромагнитные характеристики электрических кабелей связи представлены на рис.2.34.

1. Затухание (коэффициент затухания) - уменьшение мощности сигнала (потеря амплитуды) при передаче между двумя точками:

• является одной из основных характеристик, учитываемых при проектировании ЭЛС и определении максимальной длины кабеля между узлами;

• зависит от частоты передаваемого сигнала;

• измеряется в [дБ/м].

2. Импеданс (волновое сопротивление) - полное (активное и
реактивное) сопротивление электрической цепи:

• измеряется в Омах и является относительно постоянной величиной для кабельных систем (в высокоскоростных сетях зависит от частоты);

• резкие изменения импеданса по длине кабеля могут вызвать процессы внутреннего отражения, приводящие к возникновению стоячих волн, при этом станция, подключенная вблизи узла стоячей волны, не будет получать адресованные ей данные.

3. Перекрестные наводки между витыми парами на ближнем конце
(NEXT- Near End Crosstalk) и на дальнем конце (FEXT- Far End
Crosstalk) - результат интерференции электромагнитных сигналов
(рис.2.35):

• значения NEXT и FEXT зависят от частоты передаваемого сигнала;

• чем больше абсолютноезначение NEXT (FEXT), тем лучше, так как наводки в соседних проводниках будут меньше;

• измеряется в дБ при определённой частоте.

Из рис.2.35 видно, что на ближнем конце проводника (по отношению к передающему узлу) высокий уровень сигнала, передаваемого от узла У\ к узлу Уг, наводит паразитный сигнал (показан пунктиром), искажающий информационный (полезный) сигнал во втором проводнике, по которому передаются данные от У₂ к У\. Из рисунка также видно, что на дальнем конце паразитный сигнал во втором проводнике значительно меньше, поскольку в результате затухания меньше уровень информационного сигнала, передаваемого в первом проводнике от У\ к У₂. С учётом того, что уровень информационного сигнала во втором проводнике на «дальнем конце» имеет максимальное значение, можно сделать вывод, что наведённый паразитный сигнал незначительно исказит информационный сигнал. Отсюда следует, что NEXT является более важной характеристикой, чем FEXT, так как его значение в большей мере сказывается на качестве передачи сигналов.

4. Активное сопротивление - сопротивление электрической цепи
постоянному току:

• не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля;

• измеряется в Омах на 100 м.

5. Ёмкость - свойство металлических проводников накапливать
электрическую энергию:

• является нежелательной величиной и должна быть минимальной;

• высокое значение ёмкости в кабеле приводит к искажению сигнала и ограничивает полосу пропускания линии.