Точка кабельной системы

Нерегулярностью называется точка в кабельной системе, где происходит резкое изменение сопротивления, что приводит к нарушению согласования импеданса. Это несоответствие создает отражения сигналов. Рассмотрим реальный пример: сигнал передается через кабельную систему, состоящую из нескольких сегментов коаксиального кабеля и различных устройств, таких как ответвители, делители и усилители. Важно отметить, что в этой системе могут присутствовать нерегулярности, вызывающие отклонения полного сопротивления от номинального. Конкретные места этих отклонений пока не определены, но их наличие имеет значение.

Электромагнитный сигнал, достигая точки нерегулярности, отражается, что приводит к двум основным проблемам. Во-первых, часть энергии сигнала, направляемая в нужном направлении, теряется, что снижает общую эффективность передачи. Во-вторых, отраженный сигнал, который движется обратно по кабельной системе, может создавать помехи для полезного первичного сигнала.

Нерегулярности могут возникать в местах подключения кабеля к устройствам, а также внутри самого коаксиального кабеля. Внутренние нерегулярности обусловлены дефектами, которые могут возникнуть в процессе производства или установки кабеля. Признаком таких дефектов служат резкие изменения в амплитудно-частотной характеристике затухания кабеля. Если дефекты отсутствуют, можно считать сопротивление кабеля примерно постоянным по всей его длине. Небольшие внутренние нерегулярности нормального кабеля, как правило, не оказывают значительного влияния и могут быть проигнорированы.

Проблемы с отражениями возникают, когда в кабель подключаются устройства с входным или выходным импедансом, отличающимся от полного сопротивления кабеля. Существуют две причины, из-за которых избежать отражений невозможно. Первая заключается в том, что добиться абсолютного равенства сопротивлений невозможно. Даже при близких значениях всегда будет небольшая разница, создающая слабую нерегулярность. В этом случае можно говорить лишь о допустимой несогласованности импеданса. Вторая причина связана с технологическими аспектами. Даже при гипотетическом равенстве сопротивлений, отражение неизбежно, поскольку соединение кабеля с прибором осуществляется через резьбовой разъем, и в этой точке соединения всегда возникает нерегулярность. Это связано с тем, что в соединении участвуют три элемента: кабель, вход прибора и разъем. Использование некачественных разъемов может ухудшить соединение и вызвать значительное увеличение отражений.

Кроме того, очевидные отражения происходят на грубых нерегулярностях, таких как незавершенное окончание кабеля или разрыв проводника. Для устранения отражений на незавершенном окончании применяются специальные терминаторы, имеющие сопротивление в 75 Ом, которые устанавливаются на свободном конце кабеля. Их функция заключается в обеспечении согласования импедансов.