Кабельная линия Советский патент 1989 года по МПК H01B11/00 H01B7/08 

(21)4289171/24-07

(22)27.07.87

(46) 15.05.89. Бюл. № 18

(71)Московский институт электронного машиностроения и Ленинградское производственное гардинно-кружевное объединение

(72)И.В.Цирин, Л.Н.Кечиев, М.А.Зима, М.Н.Мокеев и Д.В.Широков

(53)621.315(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1098038, кл. Н 01 В 7/08, 1984.

(54)КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ

(57)Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике. Цель изобретения - уменьшение искажений сигналов путем обеспечения плавного изменения волнового сопротивления. Диэлектрические и магнито- диэлектрические нити утка чередуются между собой по длине кабеля. При этом количество диэлектрических нитей утка, приходящихся на единицу длины кабеля, монотонно убывает от одного конца кабеля к другому до нуля. Соответственно монотонно возрастает количество магнитодиэлект- рических нитей утка. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике ,в частности, к кабельной технике. Цель изобретения - уменьшение искажений сигналов путем обеспечения плавного изменения волнового сопротивления. Диэлектрические и магнитодиэлектрические нити утка чередуются между собой по длине кабеля. При этом количество диэлектрических нитей утка, приходящихся на единицу длины кабеля, монотонно убывает от одного конца кабеля к другому до нуля. Соответственно монотонно возрастает количество магнитодиэлектрических нитей утка. 4 ил.

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к кабельным линиям для цифровых систем передачи, и может быть использовано для внутримодуль- ных и.внутриблочных соединений в быстродействующей аппаратуре.

Целью изобретения является устранение ошибок при передаче информации за счет уменьшения искажений сигналов.

На фиг. 1 представлен ленточный кабель, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 3) на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - кабельная линия.

Ленточный кабель содержит параллельно уложенные проводники 1, идущие по основе. Проводники, выполняющие роль сигнальных и обратных, чередуются между собой. Изоляция проводников выполнена в виде переплетения с проводниками 1 основы диэлектрических 2 и магнитодиэлектрических

3 нитей утка диаметром d. Переплетение (например, полотняное) выполнено с максимальной при данном диаметре нитей 2,3 плотностью j, т.е.

НИТбЙ Т и может быть одно- см J

слойным или многослойным. Диэлектрические нити 2 утка выполнены из диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью EJ (например, для полиэтилена, Јd 2,3-2,4), Маг- .нитодиэлектрические нити 3 утка выполнены из магнитодиэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью Ј к и относительной магнитной проницаемостью (U м (например, смесь полиэтилена с карбонильным железом или ферритовым порошком, Јм 2,4-2,5, |им 4-8). Диэлектрические 2 и магнитодиэлектрические 3 нити утка чередуются между собой по длине кабеля. При этом количество п диэлектрических нитей 2 утка, прихо

СО

Јь

1

со

СО 01

J

дящихся на единицу длины кабеля, монотонно убывает от одного конца кабеля к другому от j до нуля. Соответственно их убыванию, так как плотность по утку, т.е. общее количество нитей утка на единицу длины, остается постоянной, монотонно возрастает количество m магнитодиэлектрических

3нитей утка, приходящихся на едини- цу длины, от нуля до р. Оболочка 4 ленточного кабеля выполнена из диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью большей, чем

у изоляции , Јо5 7Јм (напри- мер, поливинилхлоридный пластикат, Јо6 « 5-6). Оболочка 4 может быть выполнена как в виде монолитного слоя (пленки), так и в виде собственного переплетения (однослойного или много- слойного) по утку и основе диэлектрических нитей из выбраного материала с относительной диэлектрической проницаемостью ЈоЈ. В последнем случае ленточный кабель полностью изго- тавливается на ткацком станке-автомате в едином технологическом процессе. Внешний слой 5 тканой оболочки

4кабеля оплавляется для придания

ей герметичности.

Ленточный кабель соединяет передатчик 6 импульсных сигналов с приемником 7 импульсных сигналов. Передатчик имеет выходное сопротивление RB(.(V, приемник имеет входное сопротив- ление R&x „ выходное сопротивление передатчика не равно входному сопротивлению R 8 приемника, например

R 6ЫХ R вх«

Кабельная линия работает следующим образом.

Цифровой информационный сигнал от передатчика поступает на один из концов ленточного кабеля. На этом конце кабеля изоляция проводников 1 выполнена из нитей только одного ви

да (при R

вы

R ВУ из диэлектри

ческих нитей 2). Волновое сопротивление Z 0 ленточного кабеля на этом конце определяется выражением

, (О

где К - коэффициент пропорциональности.

Коэффициент К зависит от особенностей переплетения диэлектрических нитей 2 с проводниками 1, от диаметров проводников 1, т.е. коэффициент зависит только от геометрии ленточного кабеля. Поэтому материал нитей 2 и геометрия ленточного кабеля выбирается исходя из условия согласования R вм, Z с, в соответствии с (1).

От конца, подключенного к передатчику с выходным сопротивлением ReHr, цифровой информационный сигнал распространяется по ленточному кабелю к концу, подключенному к приемнику с входным сопротивлением RB)r. При этом значение волнового сопротивления ленточного кабеля изменяется по его длине от Z 0 до ZB .

Пройдя по ленточному кабелю, цифровой информационный сигнал достигает его второго конца. На этом конце изоляция также выполнена из нитей

5 0 5

0

5

0

5

0

5

одного вида (при R

R

БИЧ - х из магнитодиэлектрических нитей 3). Поэтому волновое сопротивление ленточного кабеля на этом конце имеет значение Z j,, определяемое выражением

Z8 кУНм/ем. (2)

Так как второй конец ленточного кабеля соединен с приемником, входное сопротивление которого равно R ьх, материал нитей 3 выбирается исходя из условия согласования Z R ex в соответствии с (2).

При соблюдении условий согласования волнового сопротивления ленточного кабеля с выходным сопротивлением передатчика и входным сопротивлением приемника в линии отсутствуют отражения и переотражения информационного сигнала, вызывающие его искажения, приводящие к возникновению ложных срабатываний и ошибок при передаче информации, i

Диапазон возможных изменений волнового сопротивления ленточного кабеля, который может оценить отношением Zg/Z0, в предлагаемом ленточном кабеле увеличивается, как следует из (1), (2) в рм раз по сравнению с прототипом. Это достигается за счет использования при выполнении изоляции двух материалов с различными не только электрическими, но и магнитными свойствами.

Монотонное и плавное изменение волнового сопротивления приводит к уменьшению искажений передаваемых импульсных сигналов, а также к расширению полосы пропускания кабеля. В результате ленточный кабель позволяет без существенных искажений передавать информационные сигналы нанои пикосекундной длительности. Плавное изменение волнового сопротивления обуславливает также повышение электрической прочности ленточного кабеля. Формула изобретения

Кабельная линия, включающая передатчик и приемник импульсных сигналов с различными выходным и входным сопротивлениями и соединяющий их ленточный кабель, содержащий параллельно уложенные проводники в изоляции

и оболочку, выполненную из изоляцион- J5 но возрастает при входном сопротив- ного материала, относительная диэлек- лении большем, чем выходное, и на- трическая проницаемость которого оборот.

больше, чем у изоляции проводников, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения искажений сигналов путем обеспечения плавного изменения волнового сопротивления, изоляция проводников выполнена из чередующихся по длине кабеля диэлектрических и магнитодиэлектрических нитей, каждая из которых поочередно огибает проводники, причем количество диэлектрических нитей по длине кабеля плавно убывает, а количество магнитодиэлектрических соответствен4 фиг.1

фиа:2

А фие.З

Явь/х

Л.

фигА

5-6

л.

от