Качество и дальность связи на линиях ГТС определяются электрическими характеристиками элементов тракта передачи: параметрами передачи, взаимными влияниями и шумами в линии. К первичным параметрам передачи цепей кабелей связи относятся сопротивление, электрическая емкость, индуктивность, проводимость. Вторичные параметры передачи - это коэффициент распространения γ и волновое сопротивление Zв. Коэффициент распространения зависит от первичных параметров цепи R, С, L, G и, являясь комплексной величиной, состоит из двух составляющих: α -коэффициента затухания цепи, определяющего уменьшение напряжения, тока или мощности на одном километре цепи, и коэффициента фазы β, учитывающего километрическое изменение фазы тока или напряжения.
Коэффициент распространения определяется выражением
Затухание однородной цепи, дБ, можно выразить отношением токов, напряжений и мощностей в начале и в конце цепи:
Изменение по фазе, рад, можно представить в виде:
В предыдущих выражениях Uн, Iн, Uк, Iк - комплексные значения напряжения и тока в начале и конце цепи; φ,ψ - фазы напряжения и тока в конце и начале цепи.
Параметры влияния между цепями кабельных линий ГТС определяют степень переходных внятных разговоров и шумов в телефонных цепях от соседних цепей (рис.1). Различают два перехода электромагнитной энергии: на ближний и дальний концы. Влияние, проявляющееся на конце цепи, где расположен генератор, определяется переходным затуханием, дБ, на ближний конец:
где Р10 - мощность генератора на ближнем конце влияющей цепи; Р20 - мощность помех на ближнем конце цепи, подверженной влиянию. В случае одинаковых цепей (Zв1=Zв2) величина переходного затухания на ближний конец, дБ, может быть выражена через соответствующие напряжения и токи:
Влияние на противоположный, удаленный от генератора, конец определяется переходным затуханием на дальний конец, дБ:
где Р10 - мощность генератора, включенного во влияющую цепь на ближайшем конце; Р2l -(мощность в цепи, подверженной влиянию на дальнем конце.
Для одинаковых цепей переходное затухание на дальний конец, дБ, определяется так:
В технике связи чаще используется параметр влияния - защищенность, определяющаяся разностью уровней мощности полезного сигнала и помех: Аз = рc-pn. Для цепей с одинаковыми параметрами защищенность Аз на дальнем конце численно равна разности между переходным затуханием на дальнем конце и собственным затуханием цепи:
Защищенность между цепями на дальнем конце, дБ, может быть найдена из выражения:
Причиной возникновения влияния между цепями является поперечное электромагнитное поле, т.е. поле, силовые линии которого расположены в плоскости, перпендикулярной направлению передачи сигналов по линии. Электрическое и магнитное поля являются составляющими электромагнитного поля, результатом которого является суммарное действие электрических и магнитных влияний - электромагнитное влияние. Рассмотрим механизм взаимного влияния между двумя двухпроводными цепями.
Электрическая связь определяется отношением тока помех в цепи, подверженной влиянию I2, к разности потенциалов в начале влияющей цепи U1:
Магнитная связь определяется отношением ЭДС помех в подверженной влиянию цепи Е2, взятой с обратным знаком, к току во влияющей цепи I1:
В общем случае величины С12 и M12, представляющие отношение комплексных величин токов и напряжений, являются величинами комплексными:
где g12 - активная составляющая электрической связи, Сим; С12 - реактивная (емкостная) составляющая электрической связи, Ф; г12 - активная составляющая магнитной связи, Ом; m12 - реактивная (индуктивная) составляющая магнитной связи, Гн.
Приводя к единой размерности (Ом, Сим) путем деления на произведение волновых сопротивлений цепей, получим общепринятые выражения:
В технике связи влияние, проявляющееся на том конце, на котором включен генератор, называют влиянием на ближний конец, а влияние, проявляющееся на противоположном конце - влиянием на дальний конец.
Из рис.2 следует, что поступающие на ближний конец токи, вызванные электрической и магнитной связями, имеют одинаковое направление и складываются; эти же токи, поступающие к дальнему концу, имеют противоположное направление и вычитаются. Таким образом, на ближнем конце действие магнитной и электрической связи суммируется, а на дальнем конце действует их разность.
Коэффициент электромагнитной связи на ближний и дальний конец определяется соответственно выражениями:
Степень взаимных влияний между цепями определяется переходным затуханием при влиянии на ближний и дальний концы. Взаимосвязь между величинами переходного затухания и электромагнитных связей на ближнем и дальнем концах
