Загасання електричного кола

В техніці зв'язку представляється більш зручним оцінювати потужності, напруги і струми сигналів не їхніми абсолютними значеннями у ватах, вольтахабо амперах, а у відносних логарифмічних одиницях – рівнях потужності, напругиі струму. При цьому властивості чотирьополюсників також будуть визначаться у відносних логарифмічних одиницях між потужностями (напругами, струмами) у вхідному й вихідному електричному колі.

Розглянемо деякі визначення, які знадобляться при розгляді наступного матеріалу.

Рівень - це відношення активної потужності у вимірюваній точці електричного кола до еталонного значення потужності, виражене в логарифмічних одиницях.

Еталонними в техніку зв'язку прийнято вважати потужності 1 мВт, напруга 0,775 Ви струм 1,29 мА.

Нульовим рівнемназивається рівень якої-небудь точки, значення потужності, напруги і струми яких рівні еталонним.

Часто знаходять застосування абсолютні і відносні рівні передачі. Абсолютним рівнем потужностіназивається відношення активної потужності сигналу у вимірюваній точці електричного кола передачі до активної потужності 1 мВт, виражене в логарифмічних одиницях.

дБ,

або

Нп.

Відносним рівнемпотужності називається відношення потужності у вимірюваній точці тракту передачі до потужності сигналу на початку тракту або в точці, умовно прийнятої за початок, виражений у логарифмічних одиницях.

дБ,

або

Нп.

На підставі наведених формул легко знайти, що 1 Нп=8,69 дБ, 1 дБ=0,115 Нп

Як вказувалося вище, амплітуди струму й напруги наприкінці електричного кола менше амплітуд струму й напруги на початку кола. Отже, при поширенні електричної енергії по проводам амплітуди струму і напруги зменшуються, або, як говорять, перетерплюють загасання.

Одиницею загасання є непер.

Один непер(1 Нп) - це загасання такого електричного кола, наприкінці якого амплітуда струму або напруги в 2,72 рази менше амплітуди струму або напруги на початку електричного кола. Тому що наприкінці електричного кола, що має загасання 1 Нп, струм і напруга зменшуються в 2,72 рази, то потужність, рівна добутку напруги на струм (P=U*I), зменшується в 7,4 рази (2,72*2,72).

Якщо загасання становить 2 Нп, то струм і напруга послабляються в 2,72², а потужність в 7,4² рази; якщо загасання становить 3 Нп, то струм і напруга послабляються в 2,72³, а потужність 7,4³ рази й т.д.

Загасання однорідного електричного кола довжиною 1 км називається кілометричним загасанням. Кілометричне загасання позначається буквою b і вимірюється в неперах на 1 км. Воно характеризує зменшення струму, напруги й потужності на однорідній ділянці електричного кола довжиною 1 км.

Кілометричне загасання залежить від первинних параметрів електричного кола.

Для постійних повітряних ліній зв'язку ця залежність визначається формулою

де R, L,С, G-первинні параметри електричного кола.

Для кабельних електричних кіл, у яких переважне значення має ємність, а індуктивність і провідність ізоляції дуже малі по величині, залежність кілометричного загасання від первинних параметрів може бути виражена формулою

Так як первинні параметри електричного кола залежать від частоти, то й кілометричне загасання залежить від частоти: зі збільшенням частоти струму кілометричне загасання електричних кіл збільшується. Збільшення загасання пояснюється тим, що зі зростанням частоти струму збільшуються активний опір і провідність ізоляції.

Рис. 1.3. Визначення дальності телефонного зв'язку

Знаючи кілометричне загасання електричного кола (b ) і довжину електричного кола (l), можна визначити власне загасаннявсього кола (b):

Знаючи кілометричне загасання електричного кола і загасання, що здатне перекрити та або інша апаратура (b_пер), можна визначити дальність телефонного зв'язку(рис, 1.3):