Pupiniseerimise (loading coils in cables) eesmärgiks on ühenduse kauguse suurendamine võimalikult väikese materjalikuluga. Arvestatavaks võimaluseks on siin kaabli sumbuvuse vähendamine. Kaabli elektrilised omadused määratakse ära primaarparameetritega: R, L, C ja G. Sumbuvustegur on avaldatav α = R/2 √ C/L + G/2 √ L/C = α_M + α_D

milles:

    α_M - sumbuvustegur metallis

    α_D - sumbuvustegur dielektrikus

Parameetritega R = G = 0 kaabli väljatöötamine ei ole reaalne. Valida tuleks vaid selline parameetrite kooslus, et sumbuvus oleks minimaalne. Tuues sisse muutuja X = √ RC/LG , saame

α = X√ RG /2 + √ RG /2X ehk α = X α₀/2 + α₀/2X,

milles α₀ = √ RG

On lihtne tõestada, et sumbuvus on minimaalne X = 1 korral, mis omakorda tähendab, et RC peab olema võrdne LG-ga. Selline parameetrite suhe on optimaalne ja selle poole ka püüeldakse kaablite konstrueerimisel. Sellise kaabli sumbuvus on α_min = √ RG. Järgneval graafikul on toodud tegurite α_M ja α_D olenevus suurusest X:

 

 

                              Joonis 2.7.1 Sumbuvustegurite α_M ja α_D olenevus suurusest X

 

X suurenedes α_M suureneb kuid α_D väheneb. X=1 korral on kaod metallis ja kaod dielektrikus võrdsed ning kaabli üldine sumbuvus on väikseim. Tegelikkuses on X>1 kuna R ja C on oma väärtuselt suuremad kui L ja G. Sumbuvust saab vähendada:

• vähendades juhtme takistust R. Takistuse vähendamine on seotud vase koguse suurendamisega ja seega raskelt teostatav;
• vähendades juhtmetevahelist mahtuvust C. Mahtuvuse vähendamiseks tuleks suurendada juhtmete vahelist vahemaad, ehk suurendada kaabli mõõtmeid, mis ei ole otstarbekas;
• suurendades ahela induktiivsust L, mis on ainus realiseeritav viis sumbuvuse vähendamiseks.

Võrrandist RC = LG saame avaldada induktiivsuse suuruse minimaalse sumbuvuse korral L₀ = RC/G.

Pupiniseerimiseks nimetame kaabli induktiivsuse kunstlikku suurendamist. Selleks ühendatakse teatud vahemaa järel kaablisse järjestikku induktiivpoolid. Poolide vahekaugust nimetatakse pupiniseerimise sammuks S.

 

                        Joonis 2.7.2 Pupiniseerimissamm ja pupiniseerimispooli aseskeem

 
Kaugsidekaablites pupiniseerimise samm S = 0,285 km kuni 1,7 km. Poolide induktiivsus L_S on 1 mH kuni 140 mH. Pupiniseeritud liini sumbumus on väike madalatel sagedustel ja suureneb järsult kõrgematel sagedustel. See on pupiniseeritud kaablite suureks puuduseks.

Piirsageduseks on ψ₀ = 2 / √ L_SC_S.

Joonis 2.7.3 Pupiniseerimata ja pupiniseeritud kaabli sageduskarakteristikud

 

Pupiniseerimine vähendab ka liinide lubatud pikkust. Telefonisüsteemile esitatavate nõuete kohaselt võib signaali levimisaeg ühelt abonendilt teisele olla maksimaalselt 250 ms. Sellest koguviitest võib kaugühenduses tekkiv viide olla vaid 100 ms. 1 km pikkusel liinilõigul tekkiv viide on leitav avaldisest T = √ LC s/km. Mida suuremad on liini induktiivsus ja mahtuvus, seda aeglasemalt levib signaal liinis ja seda väiksem saab olla liinide lubatud pikkus.