Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Пермский Государственный Технический Университет
Кафедра КТЭИ
Лабораторная работа №1
Исследование частотной зависимости первичных и
вторичных параметров коаксиальных кабелей связи
Выполнили студенты гр. КТЭИ-01-1
Морева О.В.
Никонова О.П.
Дмитриев О.Н.
Проверил доцент кафедры КТЭИ
Щербинин А. Г.
Пермь 2005 г
№ кабеля |
Диаметры прямого и обратного проводников d/D |
Материал жил |
Материал изоляции |
Конструкция ТПЖ |
||
внутренней |
внешней |
внутренней |
Внешней |
|||
1 |
0,77/4,47 |
Медь |
Медь |
ПЭ сплошная |
1 |
Оплетка |
2 |
0,28/2,15 |
Медь |
Медь |
Пористый ПЭ |
7х0,04 |
Оплетка |
Длина кабеля l1=0,97 (м) l2=1,17 (м)
Результаты измерений.
Измерения емкости:
Частота f, кГц |
Добротность без образца, Q1 |
Емкость без образца С1, пФ |
Добротность с образцом Q2 |
Емкость с образцом |
Емкость образца |
Tgd·104 |
||||
Каб 1 |
Каб 2 |
Каб 1 |
Каб 2 |
Каб 1 |
Каб 2 |
Каб 1 |
Каб 2 |
|||
100 |
152 |
243,9 |
120 |
150 |
178 |
200,1 |
67,94 |
37,46 |
62,98 |
5,71 |
180 |
207 |
199,7 |
129 |
201 |
134,9 |
156,7 |
66,80 |
36,75 |
87,32 |
7,84 |
2400 |
222 |
118,1 |
88 |
216 |
54,8 |
75,2 |
65,26 |
36,67 |
124,13 |
4,03 |
3000 |
204 |
213,9 |
117 |
198 |
150,5 |
171 |
65,36 |
36,67 |
119,29 |
8,66 |
8000 |
294 |
249,0 |
144 |
258 |
184 |
205,1 |
67,01 |
37,52 |
131,66 |
31,50 |
Измерение индуктивности:
При f=25,25 МГц L1= 3,5·107 (Гн/м) L2=4,9·107 (Гн/м)
Экспериментальные значения первичных и вторичных параметров кабеля 1.
f, кГц |
R, Ом/м |
L*107, Гн/м |
G*107, 1/Ом·м |
Z, Ом |
a'*104, Нп/м |
b'*103, рад/м |
V*10-8, м/с |
C0* 1011 Ф/м |
100 |
0,045 |
3,41 |
2,687 |
70,845 |
3,271 |
3,023 |
2,077 |
67,94 |
180 |
0,061 |
3,41 |
6,593 |
71,447 |
4,504 |
5,395 |
2,095 |
66,8 |
2400 |
0,222 |
3,41 |
122,094 |
72,285 |
19,769 |
71,100 |
2,119 |
65,26 |
3000 |
0,248 |
3,41 |
146,891 |
72,230 |
22,472 |
88,943 |
2,118 |
65,36 |
8000 |
0,404 |
3,41 |
443,244 |
71,335 |
44,126 |
240,158 |
2,091 |
67,01 |
Экспериментальные значения первичных и вторичных параметров кабеля 2.
f, кГц |
R, Ом/м |
L*107, Гн/м |
G*107, 1/Ом·м |
Z, Ом |
a'*104, Нп/м |
b'*103, рад/м |
V*10-8, м/с |
C0*1011 Ф/м |
100 |
0,132 |
4,77 |
0,134 |
112,843 |
5,856 |
2,655 |
2,366 |
37,46 |
180 |
0,178 |
4,77 |
0,325 |
113,928 |
7,831 |
4,733 |
2,388 |
36,75 |
2400 |
0,649 |
4,77 |
2,227 |
114,052 |
28,579 |
63,036 |
2,391 |
36,67 |
3000 |
0,726 |
4,77 |
5,982 |
114,052 |
32,169 |
78,794 |
2,391 |
36,67 |
8000 |
1,185 |
4,77 |
59,377 |
112,752 |
55,896 |
212,540 |
2,364 |
37,52 |
В определении экспериментальных значений первичных и вторичных параметров кабелей, использовали следующей формулы:
а) Емкость образца , пФ , пФ/м
б) Проводимость изоляции (1/Омм): , где .
где добротность: .
В) Волновое сопротивление ,
Г) Затухание коаксиальной пары (Нп/м): ,
д) Коэффициент фазы (рад/м): .
Е) Скорость распространения электромагнитных волн в кабеле (м/с): .
Т.к. внутренний и внешний проводники выполнены из меди, воспользуемся формулой
на частоте 100 кГц
L=LM+Ld+LD
.
На частоте 100 кГц
L1=3,41·10-7+6,35·10-11=3,411·10-7 (Гн/м)
L2=4,77·10-7+17,40·10-11=4,772·10-7 (Гн/м)
G=ωCtgδэк На частоте 100 кГц G1=2·3,14·100·103·63,18·10-12·0,0063=2,50·10-7 (1/Ом·м)
G2=2·3,14·100·103·53,55·10-12·0,00057=1,92·10-8 (1/Ом·м)
. На частоте 100 кГц
На частоте 55 кГц
. На частоте 100 кГц
. На частоте 100 кГц
Значения первичных и вторичных параметров первого кабеля
f, кГц |
R, Ом/м |
L, Гн/м |
G, 1/Ом·м |
Z, Ом |
a', Нп/м |
b', рад/м |
V, м/с |
100 |
0,045 |
3,411E-07 |
2,50E-07 |
73,473 |
3,169E-04 |
2,33E-03 |
2,1542E+08 |
180 |
0,061 |
3,411E-07 |
6,24E-07 |
73,471 |
4,357E-04 |
4,18E-03 |
2,1543E+08 |
2400 |
0,222 |
3,411E-07 |
1,20E-05 |
73,468 |
1,949E-03 |
5,56E-02 |
2,1544E+08 |
3000 |
0,248 |
3,411E-07 |
1,42E-05 |
73,467 |
2,207E-03 |
6,97E-02 |
2,1544E+08 |
8000 |
0,404 |
3,411E-07 |
4,18E-05 |
73,467 |
4,288E-03 |
1,87E-01 |
2,1544E+08 |
Значения первичных и вторичных параметров второго кабеля
f, кГц |
R, Ом/м |
L, Гн/м |
G, 1/Ом·м |
Z, Ом |
a', Нп/м |
b', рад/м |
V, м/с |
100 |
0,132 |
4,771E-07 |
1,92E-08 |
94,397 |
7,025E-04 |
2,76E-03 |
1,9783E+08 |
180 |
0,178 |
4,771E-07 |
4,72E-08 |
94,393 |
9,436E-04 |
4,94E-03 |
1,9783E+08 |
2400 |
0,649 |
4,771E-07 |
3,23E-07 |
94,383 |
3,453E-03 |
6,58E-02 |
1,9785E+08 |
3000 |
0,726 |
4,771E-07 |
8,68E-07 |
94,383 |
3,885E-03 |
8,25E-02 |
1,9785E+08 |
8000 |
1,185 |
4,771E-07 |
8,47E-06 |
94,382 |
6,677E-03 |
2,21E-01 |
1,9786E+08 |
Зависимость первичных параметров от частоты.
Зависимость вторичных параметров от частоты.
Выводы.