Комбинированный кабель связи Советский патент 1988 года по МПК H01B11/06 

О

1)

А.

4: К

с о

Изобретение относится к устройствам для иснытаний аппаратуры на восприимчивость к радиопомехам и позволяет уменьшить габариты кабеля. Устройство содержит генератор 1 сигналов, измеритель 2 радиопомех, контрольный провод 8, помещенный в металлический экран 4, блоки 5 н 6 испытываемой аппаратуры. Контрольный провод 3 электрически связан с блоками 5 и 6 посредством информационного жгута проводов, также помеахенного в экран 4. Контрольный провод состоит из проводника и изолятора, а информационный жгут - из другого проводника и другого изолятора. Их конструкция показана на чертеже, приведенном в описании изобретения. Погрешность измерений, проводимых с помощью предложенного устройства, определяется величиной рассогласования участков контрольного провода, центрального и концевых. При этом чем меньше будет отличаться волновое сопротивление этих участков, тем меньше будет погрешность измерений. 5 ил. i С

фиг. /

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для испытаний аппаратуры на восприимчивость к радиопомехам.

Цель изобретения - уменьшение габаритных размеров кабеля.

На фиг. I изображена функциональная схема устройства для испытаний, где используется комбинированный кабель связи; на фиг. 2 - центральная часть контрольного провода и проводников информационного жгута, поперечное сечение; на фиг. 3 - центральная часть предлагаемого устройства и эквивалентной ей линии, поперечные сечения; на фиг. 4 - информационный жгут и контрольный провод с равно.мерным шагом спирали; на фиг. 5 - то же, с шагом спирали, изменяющимся по экспоненциальному закону.

Устройство для испытаний аппаратуры на восприимчивость к радиопомехам (фиг. 1) состоит из генератора 1 сигналов и изме- рителя 2 радиопомех, соединенных при помощи контрольного провода 3, помещенного в металлический экран 4.

Контрольный провод 3 электрически связан с блоками 5 и 6 испытуемой аппаратуры посредством информационного жгута 7 проводов, также помещенного в металлический экран 4.

Контрольный провод 3 (фиг. 2) состоит из проводника 8 и изолятора 9, а информационный жгут 7 - из проводников 10 и изо- лятора 11.

Диаметры проводника 8 и изолятора 9 подобраны так, чтобы при наличии экрана 4 и проводников 10 в изоляторе 11 волновые сопротивления концевых и центральных частей контрольного провода 3 были близки к волновым сопротивлениям генератора 1 и измерителя 2.

Центральная часть контрольного провода 3 уложена вокруг информационного жгута 7 в виде спирали, шаг витков которой определяется выражением , где а - щаг первого витка, равный 0,3 минимальной длины волны сигнала; п - порядковый номер витка; е - основание натурального логарифма.

Данное размещение центральной части контрольного провода 3 значительно проще в технологическом плане, так как позволяет отказаться от необходимости равномерного .размещения проводов информационного жгута 7 вокруг изолятора 9 контрольного про- вода 3, что облегчает и ускоряет процесс изготовления жгута.

Црактически удобно применять в качестве контрольного провода 3 стандартный радиочастотный кабель, с центральной части которого снята наружная оплетка.

Погрешность измерений, проводимых с помощью предлагаемого устройства, определяется величиной рассогласования участков контрольного провода - центрального и концевых. Чем меньше отличаются волновые сопротивления этих участков, тем меньше погрешность измерений.

Как видно на фиг. 2, комбинированный кабель связи представляет собой линию передачи с. поперечным сечением довольно сложной формы.

В этой линии передачи (фиг. 3) с проводником 8 контрольного провода 3 имеются два сектора с углами в/2, в которых диэлектрическая проницаемость е отличается от е изолятора 9 контрольного провода.

Кроме того, в этих секторах происходит увеличение диаметра наружного проводника 12 линии передачи, состоящего из проводников 10 жгута 7 и экрана 4.

Рассмотрим, как влияют эти два фактора на волновое сопротивление средней части контрольного провода 3. Для этого применим в качестве контрольного провода стандартный радиочастотный кабель РК-50-17-17, имеющий наружный диаметр D изолятора 9, равный 17,3 мм, диаметр d внутреннего проводника 8, равный 5,15 мм и диэлектрическую проницаемость s изолятора 9, равную 2,3.

Условно диаметр D жгута 7 примем равным D, т. е. ,3 мм.

Для этого случая оценим, как изменяется волновое сопротивление линии передачи (с внутренним проводником - контрольным проводом 3, и с внещним проводником, состоящим из экрана 4 и проводов жгута 7) от изменений е изолятора и наружного диаметра линии, имеющих место в секторах с углами .

Оценку величины волнового сопротивления Zo) линии передачи, изменяющегося за счет изменения е в секторах, ограниченных углом в/2, можно произвести по формуле

Г

VeA/W2SX8/e -l)+l

где е - эквивалентная диэлектрическая проницаемость сектора, равная

,66

( - диэлектрическая проницаемость воздушного зазора сектора

над изолятором);

в-величина угла сектора, в котором изменяется е изолятора (, 70°).

Рассчитанная величина волнового сопротивления Zoi линии при этом равна 49,55 Ом.

Влияние увеличения наружного диаметра линии передачи на волновое сопротивление линии можно оценить, представив линию передачи как коаксиальную линию с несколько увеличенным диаметром D внешнего проводника (показан пунктиром на фиг. 3)

Коаксиальная линия при этом получается эксцентричной и ее волновое сопротивление Zo2 можно вычислить по графикам:

,-, f,r. (

,& c-lUU(l 100(1-§)16%.

Для этих значений ,7 Ом.

Как видно.из приведенных расчетов, изменение волнового сопротивления линии передачи от волнового сопротивления кабеля Ом вследствие наличия в линии передачи изменения е диэлектрика и изменения диаметра внешнего проводника невелико по абсолютной величине.

Кроме того, поскольку оба фактора изменяют волновое сопротивление линии в разные стороны, общее изменение волнового сопротивления будет еще меньщим.

Таким образом, в устройстве для испытаний погрешность измерений, вызванная рассогласованием отрезков линии передачи контрольного провода, весьма мала.

Кроме того, для обеспечения эффективной связи контрольного провода 3 с проводниками 10 жгута 7 контрольный провод 3 уложен на жгут 7 в виде нескольких витков спирали.

Для определения параметров спирали рассмотрим взаимодействие контрольного провода 3 с одним из проводников 10 жгута 7 например с проводником, расположенным в плоскости фиг. 4 (при этом остальные проводники лежат ниже плоскости фиг. 4).

Максимальный сигнал от контрольного провода 3 наводится на этом проводнике 10 при максимальном их приближении один к другому.

Минимальный щаг спирали достаточно выбрать равным 0,3 минимальной длины волны XT,U« сигнала.

Если применять спираль с равномерным шагом (фиг. 4), то окажется, что для некоторых длин волн сигнала, больших Кннн, электрическая длина провода 3 окажется равной 0,5л.

Формула изобретения

0

Комбинированный кабель связи, содержащий контрольный провод из проводника с изолятором и информационный жгут проводов, причем концевые части контрольного провода помещены в металлические экраны, электрически соединенные с металлическим экраном, в который помещены центральная часть контрольного провода и примыкающая к ней часть жгута, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров 5 кабеля, в нем центральная часть контрольного провода уложена вокруг информационного жгута в виде спирали, щаг витков которой определяется выражением а , где а - шаг первого витка, равный 0,3 минимальной длины волны сигнала;

п - порядковый номер витка;

е - основание натурального логарифма.

0

Фиг.2

i2

фа$.3