Разработка метода анализа и исследование электромагнитных полей, создаваемых распределительными сетями кабельного телевидения, в целях обеспечения электромагнитной совместимости с бортовыми радиотехническими системами

• Автор: Ружников, Вадим Александрович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 203 с. : ил.

Глава 1. ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ
1.1. Вводные замечания
1.2. Экспериментальные методы
1.3. Расчетное прогнозирование
1.3.1. Принципы построения систем кабельного телевидения, существенные для целей диссертационной работы
1.3.2. Выбор расчетных моделей фрагментов распределительной сети
1.4. Выводы по главе
Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ
2.1. Вывод соотношений для распределения тока
2.1.1. Распределение тока утечки с учетом многократных отражений
2.2. Вывод соотношений для компонент векторов электромагнитного поля
2.2.1. Преобразования координат для произвольно ориентированного кабеля.41“"
2.2.2. Частный случай поворота кабеля в горизонтальной плоскости
2.2.3. Вычисление определенных интегралов, входящих в полученные выражения
2.2.4. Расчет характеристики направленности
2.2.5. Учет подстилающей поверхности
2.3. Результаты расчета компонент электрического и магнитного полей коаксиального кабеля
2.4. Выводы по главе
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АНАЛИЗА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ФРАГМЕНТОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
3.1. Вводные замечания
3.2. Исследование электромагнитных полей, создаваемых коаксиальными магистралями
3.3. Исследование электромагнитных полей, создаваемых домовыми распределительными сетями
3.3.1. Анализ возможных подходов к моделированию стен и перекрытий зданий
3.4. Выводы по главе
Глава 4. МЕТОДИКА АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, СОЗДАВАЕМЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМИ СЕТЯМИ
4.1. Разработка алгоритма анализа электромагнитной обстановки над территорией с распределительными сетями
4.2. Расчет электромагнитных полей распределительного сегмента кабельного телевидения города Тольятти
4.2.1. Сравнение результатов расчета с использованием разработанной методики с существующими экспериментальными данными
4.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Параметры некоторых коаксиальных кабелей
Приложение 2. Фрагменты распределительных сетей кабельного телевидения,
использованные для тестовых расчетов
Приложение 3. Результаты расчетов электромагнитных полей фрагментов
распределительной сети
Приложение 4. Частотный план «ВАЗ-ТВ»
Приложение 5. Акты внедрения результатов диссертационной работы

В последнем десятилетии прошлого века сети кабельного телевидения--(СКТВ) вошли и прочно укрепились в арсенале технических средств инфоком-муникацищ и в настоящее: время они переживают весьма интенсивное развитие. Свобода систем кабельного телевидения от многих недостатков эфирных систем обуславливает тенденцию к практически полному вытеснению последних в ряде районов современных мегаполисов [20- 41].
Транспортный и частично или полностью магистральный, участки- сетей кабельного телевидения выполняются на основе оптического волокна; а распределительный участок— на основе коаксиального кабеля;
Несмотря на то, что коаксиальные кабели представляют собой закрытую -., структуру, в- силу ряда причин, часть энергии излучается в свободное пространство. Основной причиной такого!излучения является: антенный-эффект коаксиального кабеля, вызванный следующими явлениями: . *
- несовершенство электрогерметичности внешнего проводника кабеля;
- присутствие неоднородностей в виде муфт, paзъeмoBj переходов;
- наличие дефектов кабелей: изломов, проколов и т. п.;
- неисправности в соединителях;
- затекание тока на наружную поверхность внешнего проводника коаксиального кабеля за счет асимметрии нагрузок.
Таким образом, коаксиальные участки сетей кабельного телевидения представляют собой распределенные на значительной площади излучающие системы, непреднамеренное излучение которых создает специфическую проблему электромагнитной совместимости (ЭМС) с другими техническими средствами, использующими совмещенный частотный ресурс (47-862 МГц), в. частности, с системами аэронавигации. Данная проблема, по свидетельству многих специалистов, является весьма актуальной как для нашей страны, так и для ряда европейских стран [ 104, 111].

диаграмму направленности.
Учитывая характер изменения поля в дальней зоне [6], в функциях <Р 1 (7,г'), Ф2{7,7'), Ф3{7,7‘), входящих в интегралы (2.47- 2.52) и (2.31— 2.35), можно ограничиться членами обратно пропорциональными 7—7'
С учетом вышеизложенного, для горизонтальной ориентации кабеля:
Ф{7,7‘)

г—г
ф2(?,?0=^(а±гЬ±1, . р.«)
Фъ^,7')
Г—г

r—r
Для вертикальной ориентации кабеля отлична только вспомогательная функция Ф2(7,7'):
Л ^^_,j2{z-z')2-}r-7' |2
Ф2{г,г )=гк - , (2.70)
|г-г |
Расчет характеристики направленности удобно проводить, используя сферические координаты (рис.2.7).
В дальней зоне каждый из векторов Е, Н в общем случае можно представить в виде суммы двух пространственных компонент [6]:
Е — OqEq+cPqE^ ,
(2-71)
Н—90Н0+ср0Нv
Компоненты поля в сферической системе координат можно определить через компоненты поля в декартовой системе координат [13]:
Ee=ExcosOcoscp + Ey cos0 sin ф — Е.sin 0 ,
Е,р =—Exs'mcp+Е cosср ,
(2.72)
Hg=Hxcos6cosq) + Hycosesin(p — Н:snO ,
Нф =—Нх sin Ф + Ну cos ф