Байланыс желілеріне электромагниттің әсері

Коммерциялық емес акционерік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

«Телекоммуникациялық  жүйелер» кафедрасы

 

 

 

 

 

 

 

«Электр байланысын бағыттаушы жүйелер» пәні бойынша

Студенттің өзіндік  жұмысы

Тақырыбы: Байланыс желілеріне электромагниттің әсері

 

 

 

 

 

Орындаған: БРк-10-05 тобының студенті Хабиев А.А.

Нұсқа номері: №21

Қабылдаған: аға оқытушы Төлегенова А.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы, 2013ж.

Мазмұны

 

Кіріспе	3
Негізгі бөлім
а) Электромагниттік үйлесімділік мәселесі, табиғаты және әсер етудің мәні	4
б) Әсер етудің топтастырылуы	6
в) Өзара әсер ету теориясының анықталуы	7
Қорытынды	13
Әдебиеттер тізімі	14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

Байланыс тізбегінде сыртқы әсер етудің көзі болып  электр тарату желісі (ЭТЖ), электрленген темір  жолдар (эл.т.ж.), мықты радистанциялар (РС), атмосфералық электр қуаты, индустриялы бөгеулер, электрленген қалалық көліктер және т.б.

Электромагниттік әсер етуші өріс жалпы жағдайда тігінен ( пен ) және бойлық ( пен ) компаненттерінен тұруы мүмкін. Тік электромагниттік өрістің әсері ассиметриялық өткізгіштердің кабельмен тігінен қиылысуында көрінеді. Бойлық өрістің әсері омдық асимметриялық өткізгіштердің бойлық қиылысуынан көрінеді, сонымен қатар тізбектердің қаптамасына қатысты сыйымдылықты ассиметрия кезінде. Сыртқы әсер ету кезінде бойлық компонент көптеу болады.

Сыртқы әсер етудің келесі түрге ажыратады:

- электрлік, электрлік құраушы өрістің іс-әрекетіне негізделген;

- магниттік, магниттік құраушы өрістің іс-әрекетіне негізделген;

- гальваникалық, адасқан токтардың салдарынан пайда болатын; бұл токтар жерді өңделген сым ретінде қолданатын жерлегіштер ВВЛ-да жасалынады.

Енді төменде мен  сыртқы әсер етудің бастапқы 2 түрін, яғни электрлік және магниттік түрін қарастырып өтем. Сонымен қатар сол 2 түрдің өзара әсер етуін қарастырамын.

 

 

 

 

 

 

 

Негізгі бөлім

 

а) Электромагниттік үйлесімділік мәселесі, табиғаты және әсер етудің мәні.

Байланыс жүйесінің  бағыттаушы жүйелері, тізбектері мен ырғақтары әр түрлі сипаттағы электромагниттік өріс жағынан түпкілікті әсерінде болады. Бұл өрістер байланыс желісінің жолында токтар мен кернеулерді ағынын туғызады, бөгеулер туғызады, байланыстың сапасын төмендетеді. Бұл әсер етулер электромагниттік әсер ету немесе жай ғана БЖ-не әсер ету д.а. Электромагниттік үйлесімдітік (ЭМҮ) мәселесінің мәні толығымен немесе бір бөлшегі сәйкес келетін спектрі бар радиотехникалық байланыс құрылғылары жақтық өрістер әсерін бастан кешуі болып табылады (8.1-суретті қара).

 

8.1-сурет. Бөгеуілдер түсінігі: а) бөгеуіл жоқ; б) бөгеуіл бар

 

Бұл барлық жүйелер мен  құрылғылар үшін электрлік сигналдарды қабылдау мен өңдеу генерациясымен байланысқан жалпы мәселе болып табылады. ЭМҮ мәселесі екі түрлі болады: бірінші құрылғы өздері әсерін туғызады, ал өзгелері сол әсердің ықпалын өткізеді. ЭМҮ мәселесі екі тапсырманың оңтайлы шешімін талап етеді: защиты желі мен құрылғылардың қорғанысын және жақтық өрістер бөгет жасауын тудыратын құрылғылардың әсерін шектеуін.

Әсер етудің физикалық мәні олардың шығу көзіне тәуелсіз бірдей: байланыс желісінің тізбегіне әсері бұл тізбек әсер ету көзінен пайда болатын электромагниттік өрісте болып келу салдарынан туындайды (8.2-суретті қара).

 

8.2-сурет. Электрлік а) және магниттік б) әсерінің мәні

 

Әдетте электрлік және магниттік әсер ету бөлек талданады. Егер 1 – 2 белсенді желіге берілсе, онда өткізгіштер айналасында электрлік өріс пайда болады. 3 – 4 бейтарап желінің өткізгіштерінде электрлік заряды туындайды, которые тұйық тізбекте араласып тогын туғызады (8.2 а-суретті қара). Егер де 1 – 2 белсенді тізбегінде ток ағып жатса, онда 3 – 4 бейтарап желінің өткізгіштерінде электромагниттік индукция салдарынан түрлі кернеуліктер пайда болады (8.2 б-суретті қара). Осылайша электрлік әсер ету K мен магниттік әсер ету M пайда болады:

;      ,   (8.1)

Мұндағы, g, k, r мен m – өзара ықпалының біріншілік параметрлері.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Әсер етудің топтастырылуы.

Әсер етудің түрлілігі мен әсер ету көзінің ерекшелігі 8.3-суретте көрсетілгендей етіп оларды топтастыруды талап етеді.

 

 

 

 

 

 

8.3-сурет. Ісер ету көзінің топтастырылуы

 

Бір кабельде ішкі әсер ету өзара әсер ету деп аталады. Ішкі және сыртқы әсер ету бірнеше себептермен ерекшеленеді: қарқындылығымен, шектеушілікпен, әсер ету уақытымен, сонымен қатар сигналдар спектрінің жақтық (сторонный) өрісіне қатынасымен.

ЭМҮ-нің мәселелерін шешу жолында төменде кезеңдер көрсетілген:

- сипаттаманың (қарқындылық, спектрлік, уақыттық сипаттамалары және т.б.) жақтық өрістердің және олардың ортадағы заттардың жағдайына уақыт, жұмыс режимі және т.б.тәуелділігінің талдануы;

- бөгеулердің индукцияланғандығының заңдылықтарын, олардың хабарды тарату сапасының деңгейіне әсер етуінің зерттелуі;

- тізбектер мен тракттардың сыртқы өрістің әсерінен қорғау шегін табу.

 

 

 

в) Өзара әсер ету теориясының анықталуы

 

Өзара әсер ету теориясында келесі негізгі анықтамалар қабылданған (8.4-сурет):

- Әсер етуші тізбек – электромагниттік өріс әсерін тудыратын белсенді тізбек;

- әсеріне түскен (бейтарап) тізбек –электромагниттік өріс ықпал ету әсеріне түскен және бөгеулер туатын тізбек;

- бергі соңы (БК) – тізбекке әсер ететін генератор қосылған желі соңы;

- арғы соңы (ДК) – жүктеме қосылған желі соңы.

 

 

8.4-сурет. Өзара әсер етуінің анықталуына

 

Белсенді желінің жақын  соңында қуаты, керенуі, тогы әсер етеді; ақырғы соңына - ; ; . Бейтарап желіге белсенді желінің өрісі әсер етеді, соның салдарынан онда туындайды: жақын соңында , , және ақырғы соңында . Желіге кедергілері жүктелген.

 

Кабелдік байланыс желісінде келесі әсер етулерге ажыратылады:

- тікелей (тура), бөгеулер әсер етуші тізбек өрісімен тікелей индукцияланады;

- жанама әсер ету, 1 мен 2 тізбектегі электромагниттік өрістермен соңының, қосылудан және ішкі біртекті еместігінен шағылуына негізделген;

- 3-ші тізбектің әсері, екіншілік электромагниттік өріспен индукциялану салдарынан туындаған, өріс ықпалынан тізбекке әсер ететін үшінші физикалық байланыс тізбегінде туындайтын әсері;

 

Бейтарап желідегі бөгеуілдің қуаттының, кернеудің және токтардың  абсолютті мәні желіде өзара әсер етуін болдырмайды, әсер етуші тізбектің қуатына, токқа және керенуге тәуелді. Сондықтан өзара әсер ету тізбектер мен модульдер қатынасымен сигнал қуаты әсер ететін тізбектер мен тізбектегі бөгеуілдер арасында салыстырмалы логарифмдік бірлікте сипатталады. Мұндай параметрлер жүйенің тізбекті болу салдарынан тізбек сигналдарының абсолютті мәніне тәуелді болмайды.

Байланыс желі тізбегінің арасындағы өзара әсер етуінің негізгі  параметрлерін анықтайық

Желінің бергі соңындағы w жиіліктегі ауыспалы өшулік, дБ

 .       (8.2)

Желінің арғы соңындағы w жиіліктегі ауыспалы өшулік, дБ

 .       (8.3)

Ақырғы желінің  қорғалынуы, дБ 

,              ,     (8.4)

Мұндағы, - желінің километрлік өшілігі, l – желі ұзындығы.

Квазистационар режимде  жұмыс жасайтын байланыс желісі үшін өзара әсер етудің параметрі жиі кернеу мен ток, сигнал мен бөгеуілдің амплитудаларының қатынастарымен сипаттайды, дБ.

 . (8.5)

 

(8.5) теңдік өзара әсерлесудің амплитуда – жиіліктік сипаттамасын (АЖС) көрсетеді. Бірнеше жағдайларды зерттеу амплитудалық – жиіліктік сипаттамамен ғана емес, сонымен қатар өзара әсерлесудің фаза – жиіліктік сипаттамасымен (ФЖС) де зерттеледі. Ол үшін ортақ бөгеулердің беріліс функциясы енгізіледі (ОББФ), сәйкесінше бергісі - және арғы соңғы желі және оны келесі формулалармен анықталады:

    (8.6)

Мұндағы, - сигналдар мен бөгеуілдердің тиісті кешенді кернеу амплитудасының аргументі.

Жазықтыққа әсер ететін құрылымын және тізбек құрылымын жүйелік және кездейсоқ әсер ету деп ажыратады.

Жүйелік (жүйелі немесе анықталған)  әсер етуіне барлық ұзындық бойында белгілі қозу заңдылығы белгілі заңдылыққа ие әсер етуді жатқызады.

Кездейсоқ немесе жүйесіз әсер етуге нақты бағалауға келмейтін көптеген кездейсоқ себептер салдарынан тізбектер аралығында туындайтын әсер ету жатады. Қорытынды әсер ету шынайы желілерде жүйелік ретінде, кездейсоқ құраушылар ретінде шартталған.

, мен параметрлері өзара әсер етудің екіншілік параметрлері болып табылады.

Өзара әсерлесудің біріншілік параметрлері (8.1) желідегі электрлік  (сыйымдылық) және магниттік (индуктивтілік) байланыс анықтайды. Кабелдерді дайындау кезінде біртектілік құрылымдық пен кеңістікті симетрия іс жүзінде мүмкін емес. Бұл Омдық ассиметрияның, номиналды сыйымдылықтан жұмыс сыйымдылығының ауытқуына, “өзекшесі – қабығының” сыйымдылығының асимметриясының туындауына әкеледі. Бұл факторлар электрлік және магниттік байланыстардың туындауына әкеледі, которые кабельдік төртттіктегі байланыстың көпірлік эквиваленттік сұлбаларымен ұсынылады (8.5-суретті қара). 1 – 2 желі – белсенді, 3 – 4 желілері – енжар (пассивный).

 

8.5 – сурет. Байланыс көпірінің эквиваленттік сұлбасы: а) электрлік,

б) магниттік

 

“Төрттіктегі” жұптар арасындағы байланыстың сыйымдылығы анықталады:

 – негізгі тізбектер арасындағы байланыс; (8.7)

 – бірінші мен жасанды тізбек арасындағы байланыс;

 – екінші мен жасанды тізбек арасындағы байланыс;

Асимметрияның сыйымдылығы қабықшасына (жердің) қатысты анықталады:

 – бірінші тізбектегі асимметрия;     (8.8)

 – екінші тізбектегі асимметрия;

 – жасанды тізбектегі асимметрия.

, , мен , , өшулік 1 км желінің ұзындығымен өлшенетін параметрлері болып табылады, өлшеміне ие.

Жасанды (немесе фантомдық тізбек) сұлба бойынша құрады (8.6-сурет), үш абоненттің арасында байланысты төрт сым бойымен жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Фантомдық тізбек қызметтік байланыс ұйымдастыру үшін, аналогты жүйелермен, сандық жүйелермен желілердің нығыздалуы үшін қолданылады.

 

 

8.6 – сурет. Жасанды желінің сұлбасы

 

Шағылған толқандардың орташа мәніне жұмыс желілерінің туындауына ауытқуы  (8.5-суретте көрсетілмеген мен ) әкеледі. Байланыстың сыйымдылығы өтпелі сөйлесулердің туындауына әкеледі. Асимметрияның кабельдің (жердің) қабықшаға қатысты сыйымдылығына сыртқы жазықтардың әсер етуіне әкеледі.

Белсенді электрлік әсер етуші құраушысы диэлектриктердегі жоғалтулардың асимметрясын бейнелейді. индуктивтік байланысы магниттік өріс энергиясының белсенді тізбектен енжар (пассивный) тізбекке ауысуын сипаттайды. Белсенді магниттік әсердің құраушылары жоғарғы токтар мен омдық ассиметриялы жоғалтулар асимметриясына негізделген. Бқл құраушылар мына түрге ие:

 

,  См/км;

,  Гн/км;

,  Ом/км.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

Бұл рефератта мен  байланыс желісіне әсер ететін сыртқы әсер етудің түрлері электрлік және магниттік, оған қоса сол екі түрдің өзара бірігіп әсер етуін қарастырдым. Жалпы қорыта келе электромагниттік әсер етудің салдары байланыс жүйесінің бағыттаушы жүйелері, тізбектері мен ырғақтары әр түрлі сипаттағы электромагниттік өріс жағынан түпкілікті әсерінде болатын,  өрістер байланыс желісінің жолында токтар мен кернеулерді ағынын туғызатын, бөгеулер туғызады, байланыстың сапасын төмендетуіне әкелетін сыртқы әсер етудің түрі болып табылады.