ПРИЛОЖЕНИЕ Д

СВОЙСТВА ЛИНИЙ СВЯЗИ

Два или более параллельных проводников, по которым текут одинаковые токи в противоположных направлениях, образуют линию связи. Ее электрические свойства зависят от формы, размеров, положения и диэлектрической проницаемости проводников и диэлектриков. Если проводники однородны и обладают низким удальным сопротивлением, импеданс линии связи остается практически неизменным в диапазоне частот О-100 МГц и выше.

В большинстве случаев электромонтаж системы можно представить в виде цепей, образованных линиями связи без потерь. Проводники в кабелях обычно имеют волновой импеданс 50-300 Ом, контактные площадки на печатных платах -50-120 Ом, а скрученные и одиночные проводники - 100-200 Ом.

Рабочие характеристики линии связи определяются преимущественно ее длиной. «Короткой» по определению называется линия связи, в которой время задержки распространения сигнала от передатчика к дальнему концу меньше половины временн нарастания нли спада фронта сигнала. Кратковременные импульсные помехи успевают вернуться к передатчику до завершения процесса изменения сигнала и исчезают на нарастающих или спадающих фронтах. Для анализа схемы можно пользоваться обычными моде-

Рекомендуемая литература

1. Grover F. W. Inductance Calculations. Instrument Society of America, 1973.

2. Яато S., Whinnery J. R., van Duzer T. Fields and Waves in Communication Electronics, New York; John Wiley and Sons, Inc., 1965.

3. Terman F. £. Radio Engineers Handbook. New Yorkj McGraw-Hill Book Co, Inc, 1943.

4. White D. R. J. EMI Control in the Design of Printed Circuit Boards and Backplanes. Gainesville, VA; Don White Consultants, Inc., 1981.

дями с сосредоточенными параметрами и при необходимости моделировать емкость монтажа эквивалентными дискретными конденсаторами.

«Длинной» по определению будет линия связи, в которой время задержки превышает половину вре-

Рна Д.1. Влияние диэлектриков на среднюю относительную диэлектрическую проницаемость линия связи: а -в воздухе, ff-в толстом слое диэлектрика, в -в тонком слое диэлектрика.

мени нарастания или спада фронта сигнала. Различные помехи (всевозможные выбросы, «звон» и т. д.) появляются в линии связи после окончания фронтов сигналов и могут серьезно нарушить работу схемы. При анализе таких схем следует пользоваться моделями с распределенными параметрами и учитывать временные задержки, оконечные нагрузки линии связи и ее однородность (см. приложение £).

Пинию связи без потерь можно охарактеризовать средней относительной магнитной проницаемостью tVi средней относительной диэлектрической проницаемостью и коэффициентом формы s]. Если проводники немагнитные и расположены на значительном удалении от магнитных материалов, торЛ* 1. Если проводники находятся преимущественно на воздухе или в вакууме (рис. Д.1,а), то е» 1. Если проводники окружены каким-либо диэлектриком (рис. Д. 1,6), то

без него) образуют линию связи, импеданс которой в воздухе (рг « 1, вг « I) Zo [Ом], то эти выражения можно переписать в следующем виде:

Си 3,34/Zo [нФ/м], La « 3.34Zo [иГн/м].

f„ « 3,34 [нс/м].

Если изолирующий слой толстый и емкость Си [Ф/м] известна, то получим следующие выражения:

iu - С-о [Гн/м]. /„ « C„Zo [с/м].

Коэффициент формы линии связи зависит только от формы, размеров и расположения проводов. Для двухпроводной линии связи (рис. Д.2) его можно вычислить по формуле

sf = (1/л) 1п [S/D -f {SW - 1)"].

где /) -диаметр каждого провода. Если диаметры проводов различны (D1 и D2), это выражение прини-

ff «е,. диэлектрика. Если одна часть проводников находится на воздухе (в вакууме), а другая часть - в диэлектрике (рис. Д.1,в), 1<8,<е, диэлектрика. Для длинной линии связи без потерь имеем

С„ = Btfir/sf « 8,854ers/ [пФ/м],

и = oM/ 1,257ц,5/ [мкГн/м],

uC-uJ/ « (f,)"/2.998 . I0« [c/Mj,

o = (VC«)" - 376.7 {,,/eysf [Ом].

Диэлектрическая проницаемость вакуума и воздуха равна во « 8,854 пФ/м, магнитная проницаемость « 1,257 мкГн/м. Если несколько немагнитных проводников с тонким изолирующим слоем (или

- Рис д 2. Поперечное сечение двухпроводной

I-линии связи.