лей и принятому в Европе объедивению пар жил ио две в «четверки» удается лучше использовать кабели, так как из двух пар жил одной четверки (основные физические цепи 1 я 2 рис. 3.1) с помощью фантомной цепи можно создать третий канал связи.

5 С-

физическая цепь четверки

2.П физическая цепь четверки

Четверка

низкочастотного кабеля Рис. 3.1. Фантомная цепь

Низкочастотные кабели выполняются многожильными. Чтобы взаимные (переходные) помехи (см. разд. 3.1.4) между каналами, «образованными каждыми двумя жилами, были малыми, пары жил перед скручиванием их в кабель перекрещивают тем или .иным способом, в зависимости от строения кабеля (рис. 3.2). При

Физическая цепь 1

Физическая цепь 1.

Физическая

цепь 2 Рис. 3.2. Строение низкочастотного кабеля: а) звездообразная четверка; б) ДМ-четверка

•расположении в виде звездообразной четверки (рис. 3.2с) четыре -ЖИЛЫ, т. е. две пары, образующие две основные цепи, скручиваются вместе. При конфигурации, названной в честь ее изобретателя Четверкой Дизельхорста-Мартина (ДМ-четверкой), сначала в по-;рядке отдельной технологической операции скручиваются в пару две ЖИЛЫ (рис. 3 26). Благодаря этому в ДМ-четверке создаются такие же благоприятные условия для уменьшения переходных помех, какие могут быть достигнуты в звездообразной четверке только.между парами жил соседних четверок. Кроме того, при ис-;56

пользовании фантомной цени у ДМ-четверки рабочая емкость меньше, чем у звездообразной, а тем самым, как это следует из. разд. 3.1.1.1, меньше и затухание.

Для соединения абонента со станцией ,б ФРГ, в частности, применяются кабели звездообразного, строения, так как в этом случае, как видно из рйс. 3.2, при одинаковом количестве четверок диаметр кабеля меньше и его производство дешевле, а вопрос использования фантомной цепи здесь практически не возникает. Для связи станций между собой в зависимости от расстояния применяют как тот, так и другой тип четверок, однако преимущественное, распространение получили все же ДМ-четверки.

3.1.1.1. свойства и параметры ПРОВОДНЫХ ЛИНИЙ связи

в этом разделе рассматриваются электрические свойства каналов ближней связи. Пара проводов, образующая канал, называется, как это принято в технике связи, линией.

Электрические свойства линии длиной I характеризуются сопротивлением R и индуктивностью L, которые измеряются на входе линии при коротком замыкании двух ее проводов на выходе, а также емкостью С и проводимостью G между проводами. Частоту при этом следует выбирать так, чтобы длина волны была бшьшой по сравнению с длиной линии /. У однородных линий, которые только и будут здесь рассматриваться, перечислевные выше параметры распределены равномерно по всей длине линии. У кабелей связи измеряемые значения относят к единице длины проводов 1-1 км и называют первичными параметрами линии:

RR/l; L = L/l; CC/l; G = G/l.

Для описания свойств линии определенной длины / применительно к передаче данных должны быть рассчитаны, затухание и фазовый сдвиг или связанное с ним групповое время замедления * в зависимости от частоты / или круговой частоты (О (см. разд. 5.2). С этой целью линию представляют разделенной на бесконечно малые отрезки, для которых можно со- :.

ставить схему замещения.

На рис. 3.3 показана схема замещения бесконечно короткого отрезка линии. Исходя из

Puc. 3.3. Схема замещения участка линии длиной dx

* Его часто .повым временем

называют также групповым временем распространения, груп-запаздывания, групповой задержкой [9*]. (Прим. ред.).

mee Томсон в 1855 г. вывел дифференциальные уравнения линии - телеграфные уравнения:

дх ди(х, t)

Ri(x, t)+L

dt di(x, 0

(3.1)

(3.2)

Эти уравнения позволяют рассчитать так i и напряжение и на расстоянии X от начала линии в зависимости от/Времени t. Для лонимания последующих рассуждений сначала рассмотрим бесконечно длинную линию.

Для бесконечно длинной линии, возбуждаемой в ее начале синусоидальным колебанием О{х=0, t) = Uoe">*, решение в комплексной форме записи имеет вид

V (X. f) = U (О, О е- = {/ (О, О е-"+Р> ;

/ (х, О = i (О, о е-* = / (О, t) e-«+P) где Y=a+ip. Выражение (3.2) описывает распространяющуюся от начала линии затухающую волну; величину у называют коэффициентом распространения.

Величина а выражает коэффициент затухания, характеризующий уменьшение вдоль линии амплитуды напряжения или тока, а р - коэффициент фазы, определяющий фазовый сдвиг напряжения или тока вдоль линии. Через р определяются фазовая скорость Uj,==to/p и групповая скорость Vg=dfuld волны. Обратные величины характеризуют время пробега волны: Тр=.р/сй - удельное время распространения фазы и Tg=rfp/rfcu - удельное групповое время замедления. Величины а, р, Тр и tg являются параметрами, отнесенными к длине линии, обычно в расчете на 1 км длины линии.

Величины аир могут быть заданы .как функции первичных параметров линии G, L, С и круговой частоты со, с которой изменяются ток и напряжение в начале линии:

«а = L (F> GL С) + K(i?2+cu2L2)(G2+a)2C2

p2== L(/ G-

-to2 L C) + Y ViR L.") (G"+«2 C2).

Величина

a = ai = In[t/(0, t)lO{l, 0 = In/(0, t)ll {I, f)

называется степенью затухания в линии длиной /*.

(3.3)

(3.4)

* В технике СВЧ употребляется также термин «собственное затухание» [18*1. (Прим. ред.).