2.8 Liinide sobitus ja liinide ebaühtluse mõju

Eelpool toodud suhted ja valemid on kehtivad liinide kohta, mis kogu oma pikkuses on ühtlased ja mõlemas otsas koormatud lainetakistusega võrdse takistusega. Sel juhul elektromagnetlaine peegeldumist ei esine ja kogu ülekantav energia neeldub koormustakistis. Elektrilisi protsesse liinis saab vaadelda lihtsustatud valemite järgi, mille kohaselt liini sumbuvus on määratud vaid liini enda sumbuvusega. Ühtlase liini takistus on igas liinilõigus ühesugune ja võrdne lainetakistusega. Selline liini olukord on signaalide edastamiseks kõige soodsam ja seda püütaksegi magistraalide ehitamisel saavutada.

Palju keerulisemad elektromagnetilised protsessid esinevad ebaühtlastes liinides ja sobitamata koormusega liinide korral. Elektriliste parameetrite muutumise (ebaühtluse) kohtades elektromagnetlained peegelduvad ja osa energiast suundub liini algusesse tagasi. Tulemusena jõuab vastuvõtjasse väiksem osa energiast kui peegelduseta liinides.

Elektromagnetlainete peegeldumine moonutab ka kaabli lainetakistuse sagedussõltuvust

Liini sisendile ühendatud mõõteriist mõõdab ebaühtlase liini korral liini sisendtakistust Zs, mis erineb liini lainetakistusest. Sumbuvus ebaühtlases liinis on summa liini enda sumbuvusest ja liini ebaühtlusest põhjustatud lisasumbuvusest. Peegeldunud energia suhte vastuvõtjasse jõudnud energiast määrab ära peegeldustegur

p = (Zk - Zl) / (Zk + Zl).

Sobitatud koormuse korral (Zk = Zl) on peegeldustegur võrdne nulliga (=0) ja kogu energia neeldub koormuses. Lühise korral (Zk = 0) ja katkestuse korral (Zk = ∞) on peegeldustegur vastavalt -1 ja +1 ning kogu energia peegeldub liini lõpust tagasi.

Reaalseid liine saab vaadelda koosnevana erinevate lainetakistustega liinilõikudest. Üleminekul ühelt liinilõigult teisele osa elektromagnetlainest peegeldub. Mitme järjestikuse liinilõigu korral toimub terve seeria peegeldumisi, mis mõjutavad liini parameetreid. Peegeldumiste tõttu tekib liinis kaks täiendavat energiavoogu:

  • vastassuunaline energiavoog, mis moodustub peegeldunud lainetest ja liigub liini alguse suunas;
  • pärisuunaline energiavoog, mis moodustub kahekordselt (paarisarvulistest) peegeldunud lainetest ja liigub vastuvõtja suunas.
Vastas- ja pärisuunaline energiavoog

 
        Joonis 2.8.1 Vastas- ja pärisuunaline energiavoog

Vastassuunaline energiavoog mõjutab liini sisendtakistust ja muudab selle laineliseks. See omakorda raskendab liini sobitamist allikaga ja tekitab lisamoonutusi. Pärisuunaline energiavoog moonutab edasiantava signaali kuju ja tekitab häireid. Eriti märgatavad on moonutused telepildi edastamisel. Telesignaalide normaalseks edastuseks ei tohi pärisuunaline energiavoog olla suurem kui 1% põhivoost.

Liinide sümmetreerimiseks grupeeritakse pakendites olevad kõrgsageduskaablite lõigud mahtuvuse järgi kaheksasse gruppi mahtuvusega (25 ± 0,8) nF/km, see tähendab gruppidevahelise erinevusega 0,2 nF/km. Järjestikustesse liinilõikudesse võib ühendada samasse või naabergruppi kuuluvaid kaableid.