Кабельная линия

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к кабельной технике. Цель изобретения - повышение помехозащищенности по длине пары. Поставленная цель достигается тем, что один из проводников расположен прямолинейно, а форма второго проводника определяется напряженностью магнитного поля по длине линии. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845637/07 (22) 07.05.90 (46) 30,11.92. Бюл. М 44 (71) Московский институт электронного машиностроения и Ленинградское производственное гардинно-кружевное объединение (72) Л.Н.Кечиев, Б.В.Петров, Л.В,Хабарова и

M.Н.Мокеев (56) Авторское свидетельство СССР

М 630761, кл. Н 05 К 1/14, 1973.

Изобретение относится к электротехнике, а им@нно к линиям связи, и может быть использовано для помехозащищенной передачи информационного сигнала в условиях помех, вызванных изменением внешнего магнитного поля.

Известна витая пара, обеспечивающая помехозащищенность информационных цепей от влияния внешних помех. Скрутка прямого и обратного проводов существенно уменьшает магнитную связь между цепями в случае одинакового по всей длине витой пары внешнего магнитного поля, так как в этом случае токи, наведенные на соседних участках скрученной линии, одинаковы по величине, но противоположны по направлению.

Недостатком такой пары является то, что шаг скрученной пары постоянен по всей длине линии и поэтому не обеспечивается высокая помехозащищенность в условиях изменяющегося по длине линии связи внешнего магнитного поля.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является кабельная линия, содержащая пару проводников, . Ж,„, 1778792 А1

rsi)s Н 01 В 11/02, Н 05 К 1/14 (54) КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике. Цель изобретения — повышение помехозащищенности по длине пары. Поставленная цель достигается тем, что один из проводников расположен прямолинейно. а форма второго проводника определяется напряженностью магнитного поля по длине линии. 1 ил, вплетенных в многослойное основание из (у переплетенных диэлектрических нитей основы и утка по направлению нитей основы.

Недостатком этой линии связи является низкая помехозащищенность из-за отсутстl вия компенсации токов помех, наводимых в сигнальном проводнике внешними магнитными полями в случае, когда внешнее маг-, нитное поле изменяется по длине линии связи.

QC

Целью изобретения является повышение помехозащищенности за счет компенсации наведенных токов в соседних витках витой пары в условиях изменяющегося по длине линии связи внешнего магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что д в кабельной линии, содержащей пару проводников, вплетенных в многослойное основание из переплетенных диэлектрических линий основы и утка по направлению нитей основы, проводники расположены в плоскостях, параллельных нитям основы и перпендикулярных основанию, причем один из проводников расположен параллельно основанию, другой

1778792 выполнен по длине из участков, расположенных параллельно и симметрично первому проводнику, и участков, соединяющих указанные выше и расположенных перпендикулярно им, причем расстояния между этими участками определяются из соотношения

Х! +1 — XI Н1+1+ HI+2

Xl +2 — XI +1 Н + Н +I где Х, Xi+1, Хн.2 — координаты, соответствующие трем последовательно расположен-ным участкам;

Нь Нн-1, Нн — напряженность магнитного поля в указанных выше точках.

Переменная длина скрутки дает возможность уменьшить площадь контура, образованного прямым и обратным проводниками при большей напряженности внешнего магнитного поля, что приводит к выравниванию индуцированных токов в витках скрутки и к их компенсации.

На чертеже показано выполнение кабельной линии.

Кабельная линия связи 1 состоит иэ переплетенных диэлектрических нитей основы и утка, образующих изоляционное основание 2, а также проводников основы

3 и прямолинейного проводника 4. Изоляционное основание 2 выполнено многослойным.

Проводник основы 3 состоит из продольных участков 12, расположенных вдоль нитей основы и участков 13 межслойных переходов, обеспечивающих переход от одного продольного участка к другому. Продольные участки 12 проводника 3 располагаются в симметричных слоях изоляционного основания 2, смещенных на одинаковое расстояние относительно слоя, в котором расположен прямолинейный проводник. Расстояния между участками 13 межслойных переходов изменяются flo длине. Проводники 3, 4 кабельной линии расположены в соседних вертикальных плоскостях. Нелинейное изменение напряженности магнитного поля вдоль координаты X аппроксимируется кусочно-линейно.

Работает кабельная линия следующим

"- образом, При поступлении от генератора информационного сигнала нэ один из проводников кабельной линии при подключении другого проводника к клемме "Земля" сигнал распространяется вдоль витой пары к йагрузке в виде приемника сигнала. При этом сигнальный проводник подключен к входу приемника, а другой проводник — к клемме "Земля".

Проводник 6 — источник помех, например, соединяющий ЭВМ 7 с терминалами 8, 45

55 . каждого витка, Поскольку направление ЭДС (Ei) в соседних витках противоположно, то в

9, 10 и оператором 11, создает магнитное поле помех, напряженность которого изменяется по длине провода из-за изменения тока в проводе-источнике помех. Эти изменения происходят за счет, например, суммирования токов от различных источников (терминалов).

Индуцированная в витке кабельной линии ЗДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пересекающего виток, Этот магнитный поток определяется площадью витка и значением напряженности магнитного поля 5, нормальная составляющая вектора которого пронизывает эту площадь. При увеличении напря>кенности магнитного поля вдоль кабельной линии площадь витка уменьшается за счет уменьшения расстояния между межслойными переходами, что обеспечивает постоянство магнитного потока, пронизывающего виток.

Это приводит к равенству индуцированных

ЭДС в каждом витке. Поскольку витки расположены симметрично относительно прямолинейного проводника 4, то это обеспечивает взаимную компенсацию индуцированных и равных по величине ЭДС витков.

ЗДС, индуцированное в I-м витке кабельной линии

E = — =-,и я li ln (), (2)

dÔ r+h

gT, г где Ф вЂ” магнитный поток, пересекающий виток; ,и — магнитная проницаемость среды; (— длина витка кабельной линии;

I>- среднеарифметическое значение силы тока в проводнике 6 координат Xi и Х1+1; г- расстояние от проводника 6 источника помех до геометрического центра площади витка;

h- расстояние между слоями, в которых расположены продольные участки 5 кабеля линии.

Следовательно, напряжение (ЗДС), наведенное в i-м витке, зависит от магнитной проницаемости,и среды, длины а витка кабельной линии и силы тока Ii в проводнике

6 источника помех.

При увеличении тока Ii в проводнике 6 источника помех и при соответствующем уменьшении длины fj витка пары произведение 9 в формуле (2) остается постоянным, что обуславливает и постоянство Ei — для.кабельной линии происходит полная компенсация помех, наводимых от проводника

6 — источника помех.

1778792

Для того, чтобы скомпенсировать токи помех, необходимо длину витка кабельной линии выполнять изменяющейся в зависимости от изменения поля помех.

Пример. В проводнике источника помех ток изменяется по закону 5

li = Io k -X, (3) где Io — ток в проводнике 6 источника помех в начале кабельной линии;

Il — ток в проводнике 6 источника помех в области I-го витка; 10

k — коэффициент пропорциональности;

Х вЂ” координата вдоль кабельной линии.

Кабельная линия находится на постоянном расстоянии от источника помех, поэто, му,и=1, г=сопм, h=corist. 15

Для 1-го витка наведенная в контуре витка ЭДС будет

Ei =.-p8 Il ln () = — в!о k X in (} (4) 20

Если для первого витка наведенная

ЭДС

Е1=6 Iо In(„), r+h (5) то, согласно выражению(3),для второго вит- 25 ка ток помехи lz возрастает в два раза и наведенное напряжение

Е2= 5 2 Iо п() (6)

Для того. чтобы наведенные Е1 и Е2 сов- 30 падали по величине, необходимо выбирать длину второго витка равным

r+h г ) й. 35

Ь— —; т.е, Ь=Р1/k (r+h) 2

= — (7) k k

Следовательно, при возрастании интенсивности внешнего магнитного поля помех вдоль кабельной линии в 2 раза, длина витка кабельной линии должна быть уменьшена во столько же раз, В результате по сравнению с прототипом возрастает помехозащищенность кабельной линии в условиях изменяющегося вдоль нее внешнего поля помех за счет изменения длины витков кабельной линии.

Формула изобретения

Кабельная линия, содержащая пару проводников, вплетенных в многослойное основание из переплетенных диэлектрических нитей основы и утка по направлению нитей основы, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехозащищенности по длине пары, проводники расположены в плоскостях, параллельных нитям основы и перпендикулярных основанию, причем один из проводников расположен параллельно основанию, другой выполнен по длине из участков, расположенных параллельно и симметрично первому проводнику, и участков, соединяющих укаэанные выше и расположенных перпендикулярно им, причем расстояние между этими участками определяется из соотношения

Xl + 1 — Xl Hi + 1 + Hl +2

Xj + 2 — Xl + 1 Hi + Н! +1 где Xl, Хн-1, Хн — координаты, соответствующие трем последовательно расположенным участкам;

Нь Н1+1, Нн2 — напряженность магнитного поля в указанных выше точках.

1778792

Составитель Л. Кечиев

Редактор Т. Полионова Техред М,Моргентал Корректор 3, Салка

Заказ 4195 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

I

a< z

l