2.3 Liini sekundaarparameetrid

 

Liini sekundaarparameetrid on lainetakistus Zl ja levitegur γ (gamma). Neid parameetreid kasutatakse laialdaselt liinide kvaliteedi hindamiseks. Kaablisüsteemide projekteerimisel, paigaldamisel ja haldamisel normeeritakse ja kontrollitakse esmaselt liini sekundaarparameetreid.


2.3.1 Lainetakistus

Lainetakistus Zl on määratud kui lõpmata pika, ühtlase analoogedastusliini sisendtakistus.

Iga kaablit või edastusliini iseloomustab lainetakistus. Lainetakistuse suuruse määrab ära juhtmete materjal ja läbimõõt, juhtmetevaheline kaugus ja isolatsioonimaterjali iseloomustav suurus, dielektriline konstant. Kaablid konstrueeritakse selliselt, et lainetakistus oleks püsiv ja ei oleneks kaabli pikkusest. Lainetakistust arvutatakse valemiga:

Zl = √(R+jwL) / (G+ jwC)

Vastavuses lainetakistusega peavad kõik süsteemi komponendid olema sama sisend- või väljundtakistusega selleks, et signaali (energia) ülekanne vastuvõtjasse oleks maksimaalne. Takistuste sobitus on kriitilisem kõrgematel sagedustel.

 

2.3.2 Levitegur

Levimisel piki liini elektromagnetiline energia väheneb. Selle põhjuseks on kaod liinis. Eristatakse kahte liiki kadusid:

a) kaod kaabli metallosades. Voolu toimel soojenevad juhtmed ja juhtmete läheduses paiknevad metallosad, tekivad soojuskaod. Sageduse ja juhtmete takistuse suurenedes suurenevad ka need kaod

b) Kaod kaabli isolatsioonis. Need kaod tulenevad isolatsioonimaterjali ebatäiuslikkusest ja kadudest dielektrilisele polarisatsioonile

Levimistegur, mis on komplekssuurus, arvestabki neid tekkivaid kadusid ja on arvutatav valemiga

γ = a + jb = (R+jwL) (G+ jwC)

Valemis:

a - sumbuvustegur (Np/km)

b - faasinihketegur (rad/km)

Voolu ja pinge suhte saab avaldada: U0 / Ul = I0 / Il = e(a + jb)l =eαlejβl = Me = eγl

Avaldise moodul M = eαl iseloomustab voolu või pinge absoluutsuuruse vähenemist pikkusega l liinist läbiminekul ja nurk φ = βl iseloomustab voolu või pinge vektori nurga muutumist sama pikkusega liinist läbiminekul.

Analoogiline valem võimsuste suhte kohta on: P0 / Pl = e2γl = e2αlej2βl . Suuruse αl ühikuks on Neper (Np). Sumbumuse avaldamiseks detsibellides (dB) tuleb kasutada avaldisi U0 / Ul = I0 / Il = 100,05αl ja P0 / Pl = 100,1αl

Sumbumuse arvutamiseks saab kasutada avaldisi αl = 20 log(U0 / Ul) = 20 log(I0 / Il) ja

αl = 10 log(P0 / Pl ). Sumbumus 1dB tähendab võimsuse vähenemist 1,26 korda ning pinge või voolu nõrgenemist 1,12 korda.

 

2.3.3 Levikiirus

Elektromagnetiline energia levib liinis kindla kiirusega. Edastuskiirus oleneb liini parameetritest ja signaali sagedusest. Edastuskiirus on leitav avaldisest v = ω / β, millest nähtub, et signaali levimiskiirus oleneb sagedusest f = ω / 2π ja faasitegurist β, mis omakorda oleneb liini primaarparameetritest. Kui sumbuvus α määrab ära ühenduse levikauguse ja kvaliteedi siis faasitegur β määrab ära signaali energia levimiskiiruse liinis.

Kõrgete sageduste vahemikus, mille korral β = ω √ LC , ei olene elektromagnetenergia levikiirus enam sagedusest ja on määratud vaid kaabli parameetritega v = ω/β = 1/√LC.

Sageduse suurenedes signaali energia levikiirus suureneb. Kui alalisvoolu korral on signaali levikiirus ligikaudu 10 000 km/s, siis kõrgetel sagedustel võib levikiirus ulatuda 200 000 km/s.