4 Фидерная линия

Линия связи, которая соединяет антенну с оконечным устройством (передатчиком, приемником или приемопередатчиком), называется фидерной линией (или фидером) и является одним из важнейших элементов антенно-фидерного тракта.

Фидерная линия представляет собой электрическую цепь с распределенными параметрами, и поэтому она характеризуется своими удельными значениями сопротивления, индуктивности, емкости и проводимости изоляции, приходящимися на единицу длины линии. При прохождении сигнала по линии он испытывает ослабление, называемое затуханием, которое определяется по разнице амплитуды напряжения в начале линии до величины в конце. В качестве меры затухания линии принято выраженное в децибелах (дБ) отношение напряжений, токов или мощностей сигнала.

В отечественной и зарубежной справочной литературе параметры затухания (удельные затухания) линий часто приводятся в значениях дБ/100 м или dB/100 ft (в децибелах на 100 футов).

Длина волны и скорость ее распространения в линии связи меньше, чем в свободном пространстве (в воздухе или вакууме) и зависит только от эквивалентной относительной диэлектрической проницаемости ε_r изоляции между проводниками линии, т.е. от материала и конструкции диэлектрика.

Степень уменьшения скорости распространения и укорочения длины волны в фидере по отношению к скорости c = 3.10⁸ м/сек (скорости света) и к длине волны λ_о в свободном пространстве (где длина волны вычисляется по известной формуле: λо [м] = 300/f[МГц]) характеризуется коэффициентом замедления (или коэффициентом укорочения волны) , который всегда меньше 1 и часто показывается в %. Например, коэффициент K в коаксиальном кабеле со сплошным диэлектриком из полиэтилена (ε_r = 2,26) равен: или 66,5% и длина волны на частоте 167,1 МГц, в свободном пространстве равная 1,795 м, будет составлять в кабеле 1,194 м.

В качестве фидерных линий в системах охранной сигнализации чаще всего применяют коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Настоятельно рекомендуется не использовать коаксиальные кабели с неизвестными параметрами, а также кабели, находившиеся длительное время в эксплуатации или в условиях ненадлежащего хранения.

Существует прямая зависимость между толщиной коаксиального кабеля и величиной затухания сигнала. При уменьшении диаметра кабеля уровень затухание в нем возрастает. На очень тонких кабелях затухание сигнала на используемых частотах может достигать до 4 дБ на погонный метр. Для снижения потерь в протяженных фидерных линиях следует использовать при монтаже в качестве магистрали коаксиальные кабели с меньшим затуханием, а для подключения оборудования - более удобные при монтаже небольшие отрезки коаксиальных кабелей, подключенные к магистрали через специализированные переходники. В данном случае, конечно, возникают процессы, связанные с неоднородностью кабельных линий, однако, их влияние достаточно незначительно.

Наиболее распространенными ошибками при монтаже подобных фидерных линий являются неправильные соединения отрезков коаксиального кабеля, его разгерметизация, бухтование и нарушение однородности кабеля на перегибах.

В принципе, крайне желательно использовать целостный кабель, однако, иногда возникают ситуации, когда в процессе эксплуатации приходится объединять кабель из отрезков. В данном случае, как указывалось ранее, рекомендуется объединение кусков кабеля с помощью стандартных разъемов - переходников. Такой способ, естественно, ухудшает качество линии, однако является меньшим из зол. При осуществлении пайки необходимо использовать методы соединения высокочастотных кабелей, описанные в специальной литературе.

Герметизация кабеля имеет одно из важных мест.

Зачастую возникает ситуация, когда на центральной станции достаточно четко не определено место установки приемного оборудования и при монтаже антенно-фидерного тракта оставляется запас коаксиального кабеля, свернутого в бухту. При этом необходимо учитывать, что бухтование приводит к изменению волнового сопротивления кабеля за счет внесения паразитных емкостных и индуктивных составляющих и, как следствие, к рассогласованию антенно-фидерного тракта.

При монтаже фидерных линий необходимо принимать во внимание, что коаксиальные кабели разделяются по степени жесткости (гибкие, полугибкие, полужесткие и жесткие). Показатель жесткости определяет, в частности, такие важные эксплуатационные параметры, как минимально допустимые радиусы однократного и многократного изгибов кабеля, которые недопустимо учитывать при монтаже соединителей, вводах в оконечные устройства, прокладке и эксплуатации кабеля на всех участках, во избежание ухудшения его электрических параметров из-за перегибов и смятий, вплоть до приведения фидерной линии в полную негодность. Если допустимый радиус изгиба кабеля неизвестен, следует следить, чтобы при монтаже он не оказался меньше 5-10 внешних диаметров кабеля. В противном случае антенный конец кабеля следует оснащать не прямым, а уголковым разъемом.

При различных способах монтажа разъемов на коаксиальные кабели все они должны обеспечивать надежное соединение обоих проводников кабеля с соответствующими частями разъема и исключать короткое замыкание между проводниками, в том числе при последующей эксплуатации фидера.

Для правильной разделки коаксиальных кабелей и монтажа разъемов необходимо использовать специализированный инструмент. Применение для этих целей неспециализированного инструмента малоэффективно, а при выполнении некоторых операций - недопустимо. Например, произвести качественную опрессовку центрального «пина» и втулки «crimp plug» любого обжимного разъема при помощи обычных слесарных плоскогубцев или другого кустарного приспособления практически невозможно. Для этого применяются сравнительно недорогие специальные устройства: стрипперы (инструмент для удаления изоляции или разделки кабелей) и кримперы (инструмент для соединения проводов и разъемов с помощью опрессовки).

Далее >>>