Электрические кабели

Независимо от исполнения электрического кабеля он задается электротехнической моделью, приведенной на рисунке 1.2.1.

Рисунок 1.2.1

На рисунке 1.2.1 : – параметры отрезка электрического кабеля (ЭК) длиной в 1000 метров (один километр) соответственно его активное сопротивления, его индуктивность, его межпроводная емкость и утечка километрового отрезка кабеля. Приведенные параметры электротехнической модели рисунок 1.2.1 определяют две основные пользовательские характеристики ЭК:

• волновое сопротивления электрического кабеля (),

• постоянная распространия ().

Эти характеристики аналитически задаются выражениями

, (1.2.1)

. (1.2.2)

Волновое сопротивление используется для решения задач:

• согласования выходного сопротивления устройства формирования сигнала передачи с кабелем;

• оценки параметров «терминаторов», выполняющих функцию заглушки сегментов кабеля.

Постоянная распространения используется для решения задач:

• оценки величины ослабления сигнала при его распространении по кабелю с целью определения расстояния между повторителями,

• оценки величины фазового сдвига сигнала при его распространении по кабелю с целью решения задач синхронизации и фазирования работы аппаратуры передающей и приемной сторон.

Указанное использование постоянной распространения опирается на аналитическое описание изменения сигнала в кабеле, как функции длины отрезка кабеля и частотысигнала

(1.2.3)

где ,– коэффициент затухания передаваемого сигнала, на отрезке кабеля длины.

Прежде, чем рассматривать характеристики конкретных электрических кабелей, дадим оценку скорости распространения электрического сигнала в проводной среде, которая зависит от материала этой среды (медь, алюминий и др.) , причем средней на множестве реализаций сред является величина,где С–скорость распространения света в свободной воздушной среде.

Кабели на основе витой пары изготавливаются в двух модификациях:

• на основе неэкранированной витой пары (НВП–типа, по английски: UTP–Unshielded Twisted Pair),

• на основе экранированной витой пары (ЭВП–типа, по английски: STP–Shielded Twisted Pair),

Кабели НВП (UTP)–типа раделяются на 7 категорий. Кабели, начиная с 3-й категории, выпускаются в 4-х парном исполнении, каждая витая пара имеет свой шаг скрутки. Конструктивно кабели всех семи категорий выполнены однотипно при этом характеризуются наличием конструктивных элементов:

• внешняя полихлорвиниловая оболочка,

• четыре витые пары, каждая из которых имеет свой шаг скрутки, выполненные из одножильного медного провода в изоляции,

• нейтральный заполнитель пространства, занимаемого четырьма витыми парами.

Рассмотрим основные характеристики и области прменения всех 7 категорий кабелей НВП (UTP)–типа.