Фідерні лінії характеризуються рядом параметрів, з яких основними є хвильовий опір, коефіцієнт укорочення довжини хвилі і погонное загасання Ці параметри дають практично повне уявлення про електричні параметрах лінії

Хвильовий опір ζΒ – Відношення амплітуди падаючої хвилі напруги до амплітуди падаючої хвилі струму (падаюча хвиля – хвиля, що розповсюджується по лінії ат генератора до навантаження) Хвильовий опір ζ , Ом, може бути визначено через погонну індуктивність лінії L , Гн / м, і погонну ємність лінії Сп, Ф / м, за формулою

ZB=yLn/Cn

Для практичних розрахунків хвильовий опір ζΒ, Ом, зручно визначати за формулою

де 8Еф – ефективна відносна діелектрична постійна ізоляції лінії

Значення еЕф дорівнює відношенню Зп/ Сп , Де СЗа – Погонна ємність цієї ж лінії з повітряним заповненням Для екранованих ліній, повністю заповнених діелектриком (наприклад, для більшості радіочастотних кабелів), ε3φ = ε, де ε-відносна діелектрична постійна матеріалу ізоляції

Залежно від співвідношення між хвильовим опором лінії і опором навантаження розрізняють три режими роботи лінії (рс 6)

1 Сопротвленіе навантаження чисто активно і дорівнює хвильовому опору лінії (zH — R~ζΒ) У лінії існують тільки падаючі хвилі напруги і струму, що поширюються від генератора до навантаження (рис 6,6) Потужність, що віддається генератором, повністю поглинається в навантаженні Режим ра-боти лінії називається режимом біжучої хвилі

Опір навантаження дорівнює нулю (режим короткого замикання) або нескінченно велике (режим холостого ходу), або має чисто реактивний ха

рактер (індуктивний або ємнісний) У лінії існують падаюча і відбита хвилі напруги і струму, причому амплітуда відбитої дорівнює амплітуді падаючої хвилі (рис 6, в) У перетинах лінії, де падаюча і відбита хвилі напруги (струму) синфазних, утворюється максимум напруги (струму), противофазно – нулі напруги (струму) Відстань між сусідніми максимумами або нулями одно половині довжини хвилі в лінії між сусідніми максимумом, і нулем – чверті довжини хвилі в лінії Криві розподілу амплітуд напруги і струму зрушені один щодо одного на чверть довжини хвилі в лінії У режимі короткого замикання амплітуда напруги на кінці лінії дорівнює нулю, струму – максимальна У режимі холостого ходу амплітуда струму на кінці лінії дорівнює нулю, напруги – максимальна Перенесення потужності уздовж лінії відсутня Потужність, що надходить в лінію у вигляді падаючої хвилі, повертається в генератор у вигляді відбитої хвилі Описаний режим роботи лінії називається режимом стоячій хвилі

2 Опір навантаження чисто активно, але не одно хвильовому опору лінії або має активну і реактивну складові У лінії існують падаюча і відбита хвилі напруги і струму, причому амплітуда відбитої хвилі менше амплітуди падаючої (рис 6, г) Потужність, що надходить з генератора в лінію, частково надходить в навантаження, частково відбивається Такий режим роботи лінії є проміжним між режимами біжить, і стоячій хвилі

Режим роботи лінії кількісно характеризується коефіцієнтом хвилі, що біжить (КБВ), що дорівнює відношенню амплітуд напруги в мінімумі і максимумі розподілу напруги уздовж лінії:

На практиці часто користуються зворотною величиною – коефіцієнтом стоячої хвилі (КСВ):

Коефіцієнт біжучої хвилі може приймати значення від одиниць (режим біжучої хвилі) до нуля (режим стоячої хвилі), КСВ – від одиниці (режим біжучої хвилі) до нескінченності (режим стоячої хвилі) Режим фідерної лінії можна оцінювати як величиною КБВ, так і величиною КСВ Наприклад, якщо КБВ = 0,5, то відповідна величина КСВ дорівнює 2

У розрахунках режим роботи фідерної лінії іноді оцінюють величиною коефіцієнта відбиття, повязаного зі значеннями КБВ і КСВ співвідношеннями

Втрати потужності в навантаженні N дБ, за рахунок неузгодженості фідерної лілії з навантаженням визначаються через коефіцієнт відбиття р

Графік залежності втрат у навантаженні за рахунок неузгодженості від коефіцієнта відбиття наведено на рис 7

Рис 7

Приклад Визначити втрати потужності в навантаженні (втрати за рахунок неузгодженості) при КСВ = 3

1 Коефіцієнт відображення

2 Втрати неузгодженості (за графіком рис 7)

Коефіцієнт укорочення довжини хвилі η – відношення довжини хвилі в повітрі λο до довжини хвилі в фідерної лінії λκ:

У повітряних лініях швидкість поширення хвилі така ж, як у повітрі, тому довжина хвилі в повітряної лінії дорівнює довжині хвилі в повітрі (λκ0, П = 1) У екранованих лініях із суцільним заповненням діелектриком (наприклад, большінствогібкіх радіочастотних кабелів РК)о з екранованих лініяхПри розрахунках різних фідерних пристроїв (чвертьхвильових трансформаторів, шлейфів, согласующе-симетрувальних пристроїв і т д) облік коефіцієнта укорочення довжини хвилі обовязковий

Значення коефіцієнта укорочення для найбільш уживаних радіочастотних кабелів промислового виготовлення наведено в табл 3

Приклад Визначити довжину півхвильового согласующе-сімметрірующего U-коліна, виконаного з кабелю РК 75-4-15, для петлевого вібратора антени «хвильовий канал» 3-го телевізійного каналу (fCp = 80 МГц),

Хвильовий

сопротив

Погон

Коеф

фіці

ент

Вид і матеріал

Розміри, мм

Мінімальний радіус вигину, мм, при температурі

Марка

ная ем кістка,

Робоча темпеоатуоа ° С

, Ом

пФ / м

докором

чення

ізоляції

D

dt

d2

5 ° і I вище 1

I нижче

5 січня ° С

РК 75-1-11

75+7

67

1,52

Хмарно з поліетилен-лена

1,9+0,2

1+0,1

0,17

Від

-60 До +85

10

20

РК 75-1,5 І

75+5

67

1,52

Те ж

2,4+0,25

1,5+0,25

0,25

Від

-60 До +85

10

25

РК 75-2-11

75ч-3, 5

67

1,52

—«·—

3,5+0,3

2,2+0,1

0,37

Від

-60 До +85

20

40

РК 75-3-31

75+5

55

1,24

Полувоздушная на основі поліетилену

5,5+0,3

2,95+0,15

0,69*

Від

-60 До +85

30

60

РК 75-4-11

75+3

67

1,52

Хмарно з поліетилен-лена

7,3+0,4

4,6+0,2

0,72

Від

-60 До +85

40

70

РК 75-4-12

75+3

67

1,52

Те ж

7,3+0,4

4,6+0,2

0,78**

Від

-60 До +85

40

70

РК 75-4-13

75+3

67

1,52

—«—

7g +0,4 /,D —06

4,6+0,2

0,78**

Від

-40 До +70

30

60

РК 75-4-15

75+3

67

1,52

7,3+0,4

4,6+0,2

0,72

Від

-40 До +70

40

70

РК 75-4-16

75+3

67

1,52

—«—

7,3 ±0,4

4,6+0,2

0,78**

Від

-40 До +70

40

70

РК 75-7-11

75+3

67

1,52

—«—

9,5+0,6

7,25+0,25

1,13

Від

-60 До +85

50

100

РК 75-7-12

75+3

67

1,52

—«—

10,3 + 0,6

7,25+0,25

1 2***

Від

-60 До +85

50

100

РК 75-9-12

75+3

67

1,52

—«—

12,2+0,8

9,0+0,3

135

Від -40 до +70

60

120

РК 75-9-13

75+3

67

1,52

—«—

12,2+0,8

9,0+0,3

1,35

Від

-60 До +85

60

120

РК 50-1-11

50+5

100

1,52

1,9+0,2

1,0+0,1

0,32

Від

-60 До +85

10

20

РК 50-1,5-11

50+3,5

100

1,52

—«—

2,4+0,25

1,5+0,1

0,47

Від

-60 До +85

10

25

РК 50-2-11

50+3

100

1,52

—«—

4+0,3

2,2+0,1

0,67

Від

-60 До +85

20

40

РК 50-4-11 1

50+2

100

1,52

—«—

9,6+0,6

4,6±0,2

1,37

Від

-60 До +85

50

100

РК 50-4-13

50+2

100

1,52

—«—

9,6+0,6

4,6+0,2

1,37

Від

-40 До +70

50

100

РК 50-7-11

50+2

100

1,52

—«—

10,3+0,6

7,25+0,25

2,284*

Від

-60 До + 85

50

100

РК 50-7-12

50+2

100

1,52

—«—

11,2+0,7

7,25+0,25

2,284*

Від

-60 До +85

50

100

РК 50-7-15

50+2

100

1,52

—«—

10,3+0,6

7,25+0,25

2,284*

Від

-40 До +70

50

100

РК 50-9-11

50±2

100

1,52

—«—

12,2±0,8

9,0±0,3

2J5*

Від

-60 До +85

60

120

РК 50-9-12

50+2

100

1,52

—«—

12,3+0,8

9,0+0,3

2,75*

Від -40 до +70

60

120

1 Подвійний екран

Примітка Сім мідних дротів діаметром ** 0,23 ** 0,26 *** 0,4 4 * 0,76 5 * 0, е9 мм

1 Середня довжина хвилі 3-го каналу

ХсР[М] = ЗОО / fСР[МГц] = 300/80-3, 75 м

2                  Середня довжина хвилі 3-го каналу в кабелі РК 75-4-15 Згідно табл 3 для кабелю РК 75-4-15 п = 1,52

λορκ Уьср/п-3 · 75/1, 52 = 2,46 м

3 Довжина півхвильового U-коліна

1υ=λεΡκ/2 = 2,46 / 2 = 1,23 м

Погонное загасання β – загасання на одиницю довжини фідерної лінії Виражається звичайно у децибелах на метр (дБ / м) або в неперах на кілометр (Неп / км) Погонное загасання найбільш уживаних радіочастотних кабелів промислового виготовлення наведено в табл 4

Повне загасання Т в лінії довжиною 1

Τ=β1

Для перекладу величини загасання, вираженого в децибелах, в Непером і назад слід скористатися співвідношенням

1 Неп = 8,58 дБ

Таблиця 4 Погонное загасання радіочастотних кабелів

Марка

Погонное

загасання β,

дБ / м, на телевізійних каналах

1

2

3

4

5

6—12

21-30

31-41

42-60

РК

75-1-11

0,260

0,300

0,340

0,380

0,400

0,550

0,900

0,960

1,000

РК

75-1,5-11

0,180

0,200

0,230

0,250

0,280

0,360

0,680

0,750

0,800

РК

75-2-11

0,160

0,180

0,210

0,230

0,250

0,320

0,600

0,670

0,720

РК

75-3-31

0,070

0,080

0,096

0,100

0,110

0,180

0,380

0,400

0,500

РК 75-4-11

0,065

0,075

0,088

0,094

0,100

0,150

0,280

о ззо

0,380

РК

75-4-12

0,065

0,075

0,088

0,094

0,100

0,150

0,280

0,330

0,380

РК

75-4-13

0,065

0,075

0,088

0,094

0,100

0,150

0,280

0,330

0,380

РК

75-4-15

0,065

0,075

0,088

0,094

0,100

0,150

0,280

0,330

0,380

РК

75-4-16

0,065

0,075

0,088

0,094

0,100

0,150

0,280

0,330

0,380

РК

75-7-11

0,060

0,070

0Ό80

0,088

0,092

0,130

0,250

0,290

0,310

РК

75-7-12

0,060

0,070

0,080

0,088

0,092

0,130

0,250

0,290

0,310

РК

75-9-12

0,038

0,045

0,055

0,058

0,060

0,090

0,170

0,190

0,200

РК

75-9-13

0,038

0,045

0,055

0,058

0,060

0,090

0,170

0,190

0,200

РК

50-1-11

0,280

0,310

0,370

0,380

0,400

0,600

0,950

1,100

1,200

РК

50-1,5-11

0,190

0,210

0,260

0,280

0,290

0,400

0,690

0,780

0,850

РК

50-2-11

0,100

0,120

0,150

0,160

0,170

0,240

0,480

0,550

0,600

РК

50-4-11

0,065

0,075

0,090

0,095

0,100

(\ Л 60

0,300

0,320

0,360

РК

50-4-13

0,065

0,075

0,090,

0,095

0,100

0,160

0,300

0,320

0,360

РК

50-7-11

0,053

0,060

0,073

0,077

0,082

0,110

0,230

0,260

0,300

РК

50-7-12

0,053

0,060

0,073

0,077

0,082

0,110

0,230

0,260

0,300

РК

50-7-15

0,052

0,060

0,073

0,077

0,082

0,110

0,230

0,260

0,300

РК

50-9-11

0,042

0,050

0,060

0,065

0,070

0,100

0,200

0,230

0,250

РК

50-9-12

0,042

0,050

0,060

0,065

0,070

0,100

0,200

0,230

0,250

Приклад Визначити повне, загасання Т, дБ, в кабелі РК 75-9-12 довжиною 1 = 50 м на 5-му телевізійному каналі

1 Погонное загасання в кабелі РК 75-9-12 на 5-му телевізійному каналі згідно табл 4

β = 0,06 дБ / м

2 Повне загасання

Τ = β1 = 0,06-50 = 3 дБ

Джерело: Капчинский JI М, Конструювання і виготовлення телевізійних антен – 2-е вид, Стереотип – М: Радіо і звязок, 1995 – 00 с: Ил – (Масова радіобібліотека Вип 1216)