Конструкции направляющих систем место их применения реферат

Обновлено: 02.07.2024


  • требуемое качество передачи сигналов;

  • высокую скорость передачи;

  • большую защищенность от влияния сторонних полей;

  • заданную степень электромагнитной совместимости;

  • относительную простоту оконечных устройств.

Линии связи не противопоставляются радиолиниям, а дополняют их в ЕСЭ. Примером этого является то, что во всех радиопередающих и радиоприемных устройствах используются проводные линии связи, с помощью которых осуществляется передача электромагнитных сигналов между элементами и блока- ми этих устройств.

По линиям связи передаются сигналы от постоянного тока до оптического диапазона частот, а рабочий диапазон длин волн простирается от 0,85 мкм до сотен километров.


  • кабельные;

  • воздушные;

  • волоконно-оптические.

Проводные линии связи работают в килогерцевом и мегагерцевом диапа- зонах частот. Кабельные линии обеспечивают надежную и помехозащищенную многоканальную связь на требуемые расстояния. При организации связи ис- пользуются коаксиальные и симметричные кабели.

Направляющие среды электросвязи


  • низкая пропускная способность - 12 каналов тональной частоты из-за ма- лого частотного диапазона (до 150 кГц), который может быть эффективно ис- пользован;

  • недостаточная помехозащищенность от взаимных помех;

  • подверженность атмосферно-климатическим воздействиям.

  • низкие потери;

  • большая пропускная способность;

  • малые масса и габаритные размеры;

  • экономия цветных металлов;

  • высокая степень защищенности от внешних и взаимных помех. Кроме вышеперечисленных систем передачи существуют также

  • сверхпроводящие кабели;

  • волноводы;

  • линии поверхностной волны;

  • диэлектрические волноводы;

  • ленточные кабели, полосковые линии;

  • радиочастотные кабели.


Сверхпроводящий кабель имеет коакси- альную конструкцию весьма малых габарит-

ных размеров, помещенную в условия низких отрицательных тем- ператур.


Линия поверхностной волны представляет собой одиночный металличе- ский провод, покрытый высокочастотной изоляцией (полиэтиленом).

Диэлектрический волновод — это стержень круг- лого или прямоугольного сечения, выполненный из вы- сокочастотного материала (полиэтилена, стирофлекса). Полосковая линия состоит из плоских ленточных проводников с расположенной между ними изо-

ляцией. Разновидностью этой линии является кабель, содер- жащий большое число проводников, расположенных в одной плоскости.

Радиочастотные кабели имеют коаксиальную, симметрич- ную или спиральную конструкцию.

Диэлектрический волновод, полосковая линия, радиочастотный кабель имеют локальное назначение и используются в качестве фидеров передачи энергии на короткие расстояния от антенн к аппаратуре.

Линия поверхностной волны предназначена главным образом для устрой- ства телевизионных ответвлений от магистральных кабельных и радиорелейных линий небольшой протяженности (до 100 км).

Остальные направляющие системы вместе с воздушными линиями, сим- метричными и коаксиальными кабелями и ВОЛС применяются для организации магистральной высокочастотной связи на большие расстояния для передачи различных видов информации.

Направляющие системы могут быть классифицированы в первую очередь по длине волны и частотному диапазону их использования, как показано на ри- сунке 1.3, где используются следующие обозначения:

ВЛ – воздушная линия,

СК – симметричный кабель, КК – коаксиальный кабель,

ЛПВ – линия поверхностной волны, ПЛЛ – полосковая ленточная линия, МВ - металлический волновод,

ДВ – диэлектрический волновод.

Частотная классификация направляющих сред представлена в таблице 1.1. Воздушные линии используются в диапазоне до 0,1 МГц, симметричные кабели


— до 1 MГц, а коаксиальные кабели—до 100 MГц для магистральной связи и до 1 ГГц для устройств антенно-фидерных трактов. Сверхпроводящие кабели име- ют преимущественно коаксиальную конструкцию и предназначены для исполь- зования в частотном диапазоне коаксиальных систем (до 1 ГГц).

Рисунок 1.3 – Частотные диапазоны использования направляющих систем


Направляющая система
Частота, Гц
Длина волны

ВЛ
0…10 5

км

СК
10 6

100 м



передачи Таблица 1.1 – Частотная классификация НС


КК, ЛПВ, РК
10 8

м

КК, СПК; ЛК, РК
10 9

дцм

В, ДВ
10 10 …10 11

мм

ОК
10 14 …10 15

мкм

Появление и разработка новых НС передачи, таких как волноводы и свето- воды, связаны с освоением более высоких частот миллиметрового и оптическо- го диапазонов. Волноводы междугородной связи предназначены для работы на частотах до 100 ГГц (миллиметровые волны), а световоды используют частоты 100000 ГГц (оптический диапазон волн 0,85. 1,55 мкм). Осваиваются также волны 2. 6 мкм.

Чем более высокий диапазон частот можно передать по НС, тем больше можно образовать каналов связи, и тем экономичнее передача. Это наглядно иллюстрируется таблицей 1.2, в которой указано число каналов, организуемых с помощью различных НС.

Добрый вечер! С помощью каких критериев можно оценить эффективность применения описанного Вами метода реабилитации?

Очень хорошая статья. Отдельно хотел бы отметить последний абзац. Полностью поддерживаю всё, что в нём говорится.

Здравствуйте. Я считаю, что возможно. Если у школы будет необходимое спортивное оборудованием и квалифицированные преподаватели

Здравствуйте. Для меня ближе всего катание на лыжах

Здравствуйте. Занятия спортом полезны в любое время года

Здравствуйте. Я считаю, что таким видом спорта является лыжный спорт

Здравствуйте. Я не считаю, что летние виды спорта популярние зимних. В каждом субъекте Российской Федерации свои климатические особенности, которые способствуют развитию того или иного вида спорта.

Здравствуйте, а до проведения данной исследовательской работы были ли Вы осведомлены о спортивной инфраструктуре региона?

Здравствуйте! Хотелось бы поинтересоваться, какой вид спорта наиболее привлекателен для Вас









Направляющие системы связи.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

В данной статье будет определение, особенности и свойства направляющих систем связи, их роль и место использования.

Направляющие системы. Роль и место направляющих систем в системах связи. Виды линий связи и их основные свойства

Направляющая система (НС) — это устройство, предназначенное для передачи электромагнитной энергии в определенном направлении. Этим свойством канализации обладают проводник, диэлектрик и любая граница раздела сред с разными электрическими свойствами (металл - диэлектрик, диэлектрик - воздух и т. Д.).

Система передачи, содержащая направляющую систему (НС), логично представить обобщенной схемой.

На НС действуют помехи, в тракте системы передачи могут возникать различного рода искажения.

Помехи влияют на НС, и на тракте системы передачи могут возникать различные искажения. Нарушения, влияющие на НС, делятся на внешние и внутренние. Внешние помехи вызваны внешними электромагнитными полями. Внутренние помехи вызваны воздействием электромагнитных полей соседних проводников в системе наведения (или взаимными помехами). Практически идеальной системой наведения является оптоволоконный кабель, поскольку на него не действуют внешние поля и нет взаимных влияний в оптоволоконном кабеле.

Система наведения представляет собой непрерывную структуру по своей длине, которая направляет распространение электромагнитной энергии в определенном направлении, т. Е. H. обладает канализирующими свойствами. Этими свойствами обладает граница раздела сред с разными электрическими параметрами (рис. 1.2).

Каждая материальная среда характеризуется следующими параметрами:

• удельное электрическое сопротивление p или удельная электропроводность

• абсолютная магнитная проницаемость

• абсолютная диэлектрическая проницаемость E, Ф / м;

Следует отметить, что; ; , где - относительная диэлектрическая или магнитная проницаемость; Ф / м - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума; H / m - абсолютная магнитная проницаемость вакуума, n - показатель преломления среды.

К системам менеджмента предъявляются следующие требования:

• высокая информационная емкость;

• низкие потери электромагнитной энергии при ее распространении;

• возможность передавать разные типы информации, т.е. сигналы с разными типами модуляции;

• низкие взаимные влияния;

• Постоянство параметров НПС на протяжении длительного срока службы;

• Обеспечение необходимого качества и дальности связи.

Следует учесть, что ; ; , где , – относительная диэлектрическая и магнитная проницаемости соответственно; Ф/м – абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума; Гн/м – абсолютная магнитная проницаемость вакуума, n – коэффициент преломления среды.

К направляющим системам предъявляются следующие требования:

высокая информационная ёмкость;

малые потери электромагнитной энергии в процессе её распространения;

возможность передачи различных видов информации, т.е. сигналов с различными видами модуляции;

Для передачи информации электрическими сигналами (за исключением радиорелейной и спутниковой связи) применяют направляющие системы, канализующие электромагнитную энергию в заданном направлении. Направляющие системы представляют собой непрерывные, однородные устройства предназначенные для передачи электромагнитной энергии в заданном направлении.

Распространение поля в заданном направлении обеспечивается наличием границ между средами, имеющими различные свойства (проводник и диэлектрик, два диэлектрика с различными параметрами). Такими направляющими системами являются цепи воздушных и кабельных линий, металлические и диэлектрические волноводы и т.п. Направляющей системой является также любая линия передачи в энергетических системах.

При рассмотрении процесса передачи электромагнитной энергии по различным направляющим системам их принято разбивать на две основные группы. К первой группе относят направляющие системы, подчиняющиеся рассматриваемым в теории цепей уравнениям линии. Поэтому направляющие системы первой группы называют также цепями связи. К их числу принадлежат: симметричная цепь и различные её модификации, а также коаксиальная цепь. Ко второй группе относятся направляющие системы, рассчитываемые только электродинамическими методами. К числу таковых принадлежат различные виды металлических и диэлектрических волноводов.

На рис.1 показана первая группа направляющих систем, объединённых общим признаком: они состоят не менее чем из двух проводников, имеющих разные потенциалы и образующих цепь электрического тока. Проводники, образующие цепь, играют, в сущности, лишь роль направляющих поверхностей, которые определяют направление распространения волны в диэлектрике и ограничивают рассеяние электромагнитной энергии в окружающее пространство.

Симметричная цепь (СЦ


Рис.1

) является наиболее распространённой на воздушных и кабельных линиях. Симметричная цепь по определению должна быть образована из проводников, имеющих одинаковую конструкцию (форму), электрические характеристики и геометрические размеры. Если заменить один её провод землёй, экраном или оболочкой, то она превращается в несимметричную, так называемую однопроводную цепь (ОЦ).

Если провод однопроводной цепи и поверхность земли заменить металлическими лентами, то получится полосковая (несимметричная) линия (ПЛ). Для уменьшения внешних электромагнитных полей используют более сложные, так называемые симметричные полосковые линии (СПЛ), в которых обе внешние полосы составляют один провод. Если они в 2,5 – 3 раза шире внутренней, то электромагнитное поле будет сосредоточено в основном между лентами. Но симметричность здесь геометрическая, а не электрическая.


Ко второй группе относятся направляющие системы, содержащие всего один конструктивный направляющий элемент (рис. 3). Это металлические волноводы МВ, представляющие собой металлическую трубу круглого, прямоугольного или эллиптического сечения, в которой распространяется электромагнитная волна, а также диэлектрические волноводы ДВ, устроенные в виде стержней различных сечений из высокочастотного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε >1, благодаря чему токи смещения в стержнях больше, чем в окружающем воздухе, и энергия распространяющейся вдоль него электромагнитной волны концентрируется и движется в основном в массе диэлектрика.



Известны также магнитоэлектрические волноводы, изготовляемые из диэлектрика, у которого ε >1 и магнитная проницаемость μ > 1. Линия поверхностей волны (ЛПВ) – это металлический проводник, покрытый слоем такого же диэлектрика, какой используется

для изготовления диэлектрических и магнитодиэлектрических волноводов. Процесс распространения волны в ЛПВ аналогичен процессу в диэлектрическом волноводе, но здесь есть и токи проводимости. К этой же группе относятся различные световоды, в которых распространяются лучи света, т.е. электромагнитные процессы очень высокой частоты.



Частотные диапазоны, в которых работают различные направляющие системы, приведены на рис. 4.

Перечислим основные области применения направляющих систем. Симметричные двухпроводные цепи широко используются на воздушных линиях и кабельных линиях дальней связи, местной общетехнологической связи (абонентские и соединительные линии), станционной распорядительной и стрелочной связи, вторичной коммутации отделенческой оперативно-технологической связи, двухсторонней парковой связи громкоговорящего оповещения, абонентских участков информационно-вычислительных сетей передачи данных, а также в локальных вычислительных сетях. Однопроводные несимметричные цепи на железнодорожном транспорте практически не находят применения, так как очень чувствительны к индуктивным помехам и к токам, блуждающим в земле. Полосковые линии используют в радиотехнических и других СВЧ устройствах; особенно они удобны при монтаже на печатных платах. Коаксиальные цепи обладают сравнительно большей пропускной способностью и могут быть использованы для частичного резервирования волоконно-оптических линий передачи и в сетях кабельного телевидения. Металлические и диэлектрические волноводы применяются в радио- и других СВЧ приборах для соединения отдельных блоков и в качестве фидеров, соединяющих аппаратуру с антеннами.

Световоды предназначены для передачи больших объемов информации как на дальние расстояния, так и на короткие, например, в локальных вычислительных сетях.

В настоящее время наибольшее применение при изготовлении кабелей нашли симметричная цепь и оптическое волокно. Причём преимущественно применяются однородные кабели, содержащие или симметричные цепи или оптические волокна. На ряде железнодорожных участков проложены комбинированные кабели для технологической связи

и устройств СЦБ, содержащие как симметричные цепи так и оптические волокна. Последние предназначены для организации каналов технологической связи и линейных цепей автоблокировки на сети железных дорог Российской Федерации. Они содержат оптические волокна, высокочастотные и низкочастотные четверки (пары). По низкочастотным парам могут работать устройства СЦБ при номинальном напряжении 380 В переменного тока частотой 50 Гц и 700 В постоянного тока. Особенностью конструкций комбинированного кабеля является использование водо-блокирующих материалов в виде лент и корделя для обеспечения продольной водонепроницаемости кабеля. Поэтому этот кабель не требует постановки под избыточное воздушное давление при его эксплуатации.

Комбинированные кабели могут ис­пользоваться при строительстве и реконструк­ции устройств связи и СЦБ на малодеятельных участках дорог с воздушными линиями связи и сигнальными проводами, подвешенными на вы­соковольтных линиях автоблокировки.

Для участ­ков с тепловозной тягой и электротягой постоянного тока разработаны модификации кабелей с экра­ном из алюмополиэтиленовой ленты типа МКПВБЭпП, а для участков с электротягой переменного тока с алюминиевой обо­лочкой типа МКПВБАШп. В маркировке комбинированных кабелей буквами Эп обозначен экран из алюмополиэтиленовой ленты, а буквами ВБ – обозначен водо-блокирующий материал.

Конструкция кабелей марки МКПВБЭпП - 2х4х1,05+9х2хО,7/ОКЗ 2х4-0,36/0,22 по­казана на рис.5.


Оптический элемент сердечника кабеля представляет собой пучок, скрученных вокруг силового элемента, оптических модулей и корделей-заполнителей. Оптический элемент размещается в трубке из полиэти­лена. Межмодульное пространство заполнено гидрофобным заполнителем, который не выте­кает из сердечника оптического элемента до температуры 50°С.

Стандартная комплектация кабеля содержит два оптических модуля: один - красного цвета, другой - зеленого. Оптический модуль представляет собой трубку из полибутилентерефталата, внутри которого расположены четыре оптических волокна, имеющих оранжевый, белый, синий и зеленый цвет. Сочетание цветов оптических волокон одинаковое во всех моду­лях. Номинальный наружный диаметр опти­ческого модуля ~ 2,0 мм.

Оптические волокна удовлетворяют требованиям рекомендации G.652 Международного союза электросвязи (МСЭ). Оптические волокна имеют следующие параметры:

- коэффициент затухания - не более 0,36 дБ/км на длине волны 1310 им и не более 0,22 дБ/км на длине волны 1550 нм;

- хроматическая дисперсия не более 3,5 пс/нм в диапазоне волн 1285-1330 нм и не более 18 пс/нм в диапазоне длин волн 1525-1375 нм.

В оптическом элементе, по требованию заказчика, может быть увеличено число оптических волокон с 8 до 20, за счет использования 3-х дополнитель­ных оптических модулей, вместо корделей-заполнителей.

Высокочастотные четверки скручены из че­тырех изолированных жил с пленкопористой изоляцией разного цвета вокруг корделя-заполнителя из водо-блокирующего материала (ВБМ). Сердечник кабеля может содержать 1, 2 или 3 высокочастот­ные четверки. В четверке две жилы, расположенные по ди­агонали, образуют рабочую пару. Изоляция жил первой пары каждой четверки - красного и белого цветов, второй - синего и зеленого. Но­минальный диаметр неизолированных токопроводящих жил - 1,05 мм, изолированных - 3,7 мм.

Низкочастотные четверки скручены из че­тырех изолированных жил, имеющих сплошную полиэти­леновую изоляцию.

В табл.1 приведены варианты комплектации сердечника комбинированного кабеля.

В четверке две жилы, расположенные по диагонали, образуют вспомогательную пару. Изоляция жил первой пары каждой четверки имеет красный и белый цвет. Второй – синий и зеленый.

Наименование и число элементов сердечника комбинированного кабеля
Оптических модулей ВЧ четверок НЧ четверок Одиночных НЧ пар Общее число НЧ пар
2, 3, 4, 5

Одиночная пара скручена из двух изолирующих жил со сплошной полиэтиленовой изоляцией красного и белого цвета. Токопроводящие жилы низкочастотных пар имеют номинальный диаметр 0,7 мм, а изолированные жилы - 1,6 мм.

Сердечник кабелей скручивают из вышеуказанных элементов.

Кабели типа МКПВБЭпП и МКПВБЭпБбЩп имеют экран из алюмополиэтиленовой ленты с алюминиевым слоем номинально толщиной не менее 0,1 мм. Под экраном проложена луженая медная контактная проволока с минимальным диаметром 0,4 мм.

Кабели марок МКПВБАШп и МКПВБАБпШп имеют сварную алюминиевую оболочку толщиной не менее 1,1 мм.

При нарушении целостности наружных по­кровов и попадании влаги в сердечник кабеля ленты и кордели из водо-блокирующих материа­лов увеличиваются в объеме в 3~4 раза и обра­зуют пробку, которая препятствует дальнейше­му проникновению воды в кабель.

Для контроля целостности наружных покро­вов и отсутствия воды в сердечнике в конструк­цию кабеля введена неизолированная жила. Це­лостность наружных покровов, а также расстояние до места их повреждения оценивают по величине сопротивления изоляции между кон­трольной жилой и экраном.

Для мон­тажа комбинированного кабеля разработана муфта для соеди­нения и ответвления кабелей в месте стыка строительных длин и врезная муфта для ответвления в любом месте строительной длины кабеля.

Контрольные вопросы

1. Что такое направляющие системы?

2. Назовите разновидности направляющих систем, их рабочие диапа­зоны частот и области применения?

3.На какие группы делятся направляющие системы электросвязи?

4. Какие направляющие системы называются цепями связи?

5. Что заставляет электромагнитную волну двигаться вдоль направляющей системы?

6. Какие направляющие системы относятся к открытым?

7. Назовите направляющие системы, которые нашли наибольшее применение на железнодорожном транспорте?

Раздел 4 Основы электродинамики направляющих систем передачи


Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.


Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Гост

ГОСТ

Состав системы электросвязи

Потребителем или источником информации могут быть электронно-вычислительная машина, устройства телеуправления или телемеханики, человек, а преобразовывать сигнал могут телевизионные трубки и разнообразные телеграфы. Структурная схема системы электросвязи представлена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Структурная схема системы электросвязи. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь: 1 - источник информации; 2 - преобразователь данных в электросигнал; 3 - система передачи информации; 4 - направляющая система; 5 - преобразователь электрического сигнала в информацию/; 6 - потребитель.

Канал связи представляет собой совокупность среды и технического оборудования, посредством которых осуществляется передача сигнала от одного пункта связи к другому. В том случае, если распространение электрического сигнала происходит в диэлектрической среде (свободной), то он называется радиоканалом, а если имеет место граница распространения сигнала, вдоль которой идет электромагнитная энергия, то такой канал называется проводным. Проводные каналы создаются при помощи направляющих линий связи (систем).

Сеть электросвязи страны должна обеспечивать возможности качественного, полного и своевременного удовлетворения потребностей жителей страны, органов государственного управления, объектов народного хозяйства и других в услугах связи. Сети делятся на:

  • Первичную сеть, которая представляет собой совокупность сетевых узлов, линий и станций передач, образующих сеть типовых трактов и каналов. Первичная - основа для создания вторичной, которая состоит из технических средств для организации определенных видов каналов связи (телефонные, телевизионные, каналы вещания, телеграфные и т.п.).
  • Вторичную сеть, которая состоит из коммутационных устройств и абонентских каналов и устройств.

Готовые работы на аналогичную тему

Способы построения сети электрической связи изображены на рисунке ниже.

Рисунок 2. Способы построения сети электрической связи. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь: 1 - непосредственное соединение; 2 - узловое соединение; 3 - радиальное соединение; 4 - радиально-узловое соединение.

Виды направляющих систем электросвязи.

Направляющая система электросвязи – это линия связи, в которой сигналы распространяются вдоль непрерывной и искусственно созданной направляющей физической среды.

Направляющие системы электросвязи делятся на:

  1. Воздушные линии.
  2. Кабельные линии.
  3. Волноводы.
  4. Световоды.

В самом простом случае направляющая система электросвязи представляет собой пару проводов, по которым распространяется электрический ток. Если провода не имеют специального изолирующего покрытия, то их разносят в воздушном пространстве на заданное расстояние и вешают на столбах, такие направляющие системы называются воздушными линиями.

В настоящее время доля воздушных линий сокращается, потому что они способны пропускать только низкочастотные сигналы, а также подвержены сильному влиянию климатических условий.

Направляющие системы электросвязи, которые образованы проводами с изоляционными покрытиями и помещенные защитную оболочку называются кабелями связи (кабельные линии). По расположению проводников кабеля делятся на коаксиальные (несимметричные) и симметричные. Основными составляющими кабелей являются пары медных проводов. Каждая пара проводов представляет собой физическую цепь для передачи сигнала. Область применения кабельных линий определяется их шириной полосы пропускания и емкостью самого кабеля, зависящая от количества проводников, которые заключены в оболочку. Кабели могут применяться в телекоммуникационных связях, а также в локальных сетях и сетях различного вида вещания.

Световод представляет собой двухслойное стеклянное волокно, которое используется в волоконно-оптических линиях. Для передачи в световоде сигналы связи переносятся в оптический диапазон. Луч распространяется по сердцевине волокна благодаря полному и последовательному отражению от ее границы. Принцип распространения сигналов в световоде показан на рисунке ниже.

Рисунок 3. Принцип распространения сигналов в световоде. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Основными преимуществами световода являются низкая стоимость, высокая устойчивость к внешним воздействиям, высокая емкость передачи, низкий коэффициент ослабления, малые габариты.

Волновод представляет собой металлическую трубку круглого или прямоугольного сечения, в которой распространяются электромагнитные волны определенной длины. Распространение волн по волноводу сопровождается их отражением от стенок. Для того, чтобы уменьшить потери, внутренние стенки волноводов покрывают слоем проводящего металла. Волноводы производятся секциями по 2,5 и 5 метров. Их монтаж производится при помощи фланцем, крепящихся болтами. Преимущества волноводов - широкий диапазон пропускания и низкий коэффициент ослабления.

Читайте также: