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如何制造对称长度电缆来降低串音衰减?

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:式和式可以确定制造长度对称电缆中电耦合和磁耦合干扰电流串音衰减的总和值,此公式表明了传输电流的角频率ω越高,电缆的特性阻抗ZC越大,电磁耦合系数N和F越大,串音衰减越小。数值N和F分别称为电缆回路近端和远端的电磁耦合系数。

如何制造对称长度电缆来降低串音衰减?

为了方便,先把图5-4所示的电耦合和磁耦合这两种情况分别来研究。

图5-4a表示在干扰回路I的电压U1的作用下,由电耦合引起的干扰电流的流向;

图5-4b表示在干扰回路I的阻抗Z1的作用下,由磁耦合引起的干扰电流的流向。

由电耦合而串到第Ⅱ回路中的电流Ik,其中有一部分流向回路的近端(始端),另一部分流向回路的远端(终端),由磁耦合产生的磁耦合电流I2m将依次流过回路的近端和远端。因此,总的干扰结果是,在被干扰回路Ⅱ的近端和远端同时有两种干扰电流流过:电耦合电流和磁耦合电流,而且流过回路Ⅱ近端的将是这两种电流之和;反之,流过远端的则是两种电流之差。所以,远端的干扰影响也就要比近端的小。以下是具体计算。

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图5-4 由电、磁耦合引起的干扰电流的流向

a)电耦合 b)磁耦合

1.电耦合引起的串音电流I2k

总的耦合电流Ik,从回路I到达回路Ⅱ的过程中,会遇到由电耦合阻抗ZkZC/2相串联的阻抗Z,其中

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所以

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式中,I1U1是主串回路(干扰回路)的电流和电压。

由于Zk>>ZC/2,因此,上式中略去ZC/2后可得

Ik=(g+jωkI1ZC

则流向回路Ⅱ近端和远端的串音电流I2k则等于Ik/2

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2.磁耦合电流I2m

由磁耦合在回路Ⅱ中产生的感应电势E2m由下面的方程决定

E2mI1ZmI1r+jωm)(www.xing528.com)

式中 Zm——磁耦合阻抗(=M12);

I1——回路Ⅰ的电流。

在回路Ⅱ中,由这个电势E2m所产生的串音电流I2m受到等于2ZC的阻抗,从而

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3.由电耦合和磁耦合作用产生的串音电流的总和,在被串回路Ⅱ的近端和远端分别等于

近端978-7-111-40230-5-Chapter05-29.jpg

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远端978-7-111-40230-5-Chapter05-31.jpg

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4.利用上述结果,可以得到制造长度对称回路间的串音衰减计算公式近端串音衰减为

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远端串音衰减为

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经适当变换后,式(5-25)和式(5-26)可简单表示如下

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其中:

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数值NF分别称为电缆回路近端和远端的电磁耦合系数。

式(5-27)和式(5-28)可以确定制造长度对称电缆中电耦合和磁耦合干扰电流串音衰减的总和值,此公式表明了传输电流的角频率ω越高,电缆的特性阻抗ZC越大,电磁耦合系数NF越大,串音衰减越小。

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