CHÖÔNG ÑAËC TÍNH ÑIEÄN CUÛA DAÂY DAÃN

Transcription

1 Caùp trong maïng ngoaïi vi CHÖÔNG. ÑAËC TÍNH ÑIEÄN CUÛA DAÂY DAÃN.. ñieän aùp trong maïch ñieän Söùc ñieän ñoäng (E) hoaëc ñieän aùp (V) coù theå ñöôïc xem nhö laø löïc laøm di chuyeån caùc ñieän töû trong maïch ñieän. Söï di chuyeån cuûa caùc ñieän töû seõ truyeàn naêng löôïng trong maïch. Thoâng thöôøng trong maïch ñieän, nguoàn ñieän cung caáp ñöôïc kyù hieäu laø E, vaø aùp rôi treân caùc thaønh phaàn maïch ñöôïc kyù hieäu laø V. Ñieän aùp moät chieàu (Direct Current Voltage-DC Voltage) laø ñieän aùp coù doøng ñieän chæ chaïy theo moät chieàu. Ñieän aùp dc coù theå döông hoaëc aâm. Neáu giaù trò lôùn hôn giaù trò ñieän theá ñaát (gound) goïi laø döông vaø ngöôïc laïi goïi laø aâm. Ñieän theá ñaát (Ground Potential) hoaëc tham chieáu (Reference) thöôøng laø 0V. Ñaát thöôøng ñöôïc hieåu laø khung maùy hoaëc hoäp maùy baèng kim loaïi daãn ñieän. Cöïc tính cuûa ñieän aùp thöôøng ñöôïc tham chieáu vôùi ñieän theá ñaát. Giaù trò lôùn hôn giaù trò ñieän theá ñaát (ví duï 0V) ñöôïc ñoïc laø +0V, trong khi ñieän aùp 0V nhoû hôn giaù trò ñieän theá ñaát thì ñöôïc ñoïc laø 0V. Ví duï moät vieân pin,5v coù hai ñaàu cöïc döông vaø aâm. Ñaàu cöïc +,5V ñöôïc tham chieáu vôùi ñaàu cöïc aâm. Maët khaùc ñaàu cöïc,5v ñöôïc tham chieáu vôùi ñaàu cöïc döông. Moät nguoàn ñieän aùp dc ñöôïc laép ñaët trong maïch ñieän, doøng dc (doøng ñieän töû) chaïy töø ñaàu cöïc aâm cuûa nguoàn ñieän aùp ñoù qua maïch ñieän vaø quay trôû laïi ñaàu cöïc döông. Ñieän aùp coù theå ñöôïc taïo ra töø nhieàu nguoàn khaùc nhau nhö: accu, pin maët trôøi, caëp nhieät ñieän, hoaëc maùy phaùt ñieän. Ñieän aùp xoay chieàu (Alternative Current Voltage- AC Voltage) laø ñieän aùp coù giaù trò thay ñoåi lôùn hôn vaø nhoû hôn ñieän theá ñaát theo thôøi gian. Ví duï ñieän löôùi coù giaù trò hieäu duïng 0V, taàn soá 50Hz. Ñieän aùp xoay chieàu thay ñoåi lieân tuïc theo thôøi gian ñöôïc goïi laø ñieän aùp töông töï, nhö tín hieäu tieáng noùi (Hình.a), coøn thay ñoåi moät caùch töùc thì töø moät giaù trò ñieän aùp naøy ñeán moät giaù trò ñieän aùp khaùc coù daïng caùc xung, goïi laø caùc bit thì ñöôïc goïi laø ñieän aùp soá (Hình.b). (a) Ñieän aùp töông töï Hình.: Ñieän aùp xoay chieàu (b) Ñieän aùp soá

2 .. Doøng ñieän trong maïch ñieän Doøng ñieän laø söï di chuyeån cuûa caùc ñieän töû khi maø ta coù keát noái moät nguoàn ñieän aùp trong maïch. Caùc ñieän töû rôøi khoûi nguoàn vaø di chuyeån qua caùc daây daãn ñeå ñeán taûi. Ñieàu mong muoán laø caùc tín hieäu ñieän truyeàn ñi treân daây daãn töø nôi gôûi ñeán nôi nhaän coù cuøng hình daïng vaø möùc ñieän aùp nhö nhau. Doøng ñieän toái ña duy trì trong daây daãn tuøy thuoäc vaøo kích côû sôïi daây, soá daây trong sôïi caùp, nhieät ñoä toái ña maø daây daãn hoaït ñoäng bình thöôøng (khoâng thay ñoåi caùc ñaëc tính ñieän), vaø caùc ñieàu kieän moâi tröôøng nhö laø nhieät ñoä xung quanh vaø luoàng khoâng khí. Söû duïng ñoà thò coâng suaát doøng ñieän, tröôùc tieân xaùc ñònh kích côû daây, nhieät ñoä toái ña moâi tröôøng xung quanh maø daây daãn hoaït ñoäng bình thöôøng, vaø soá daây daãn coù trong sôïi caùp. Tieáp theo tìm giaù trò doøng ñieän treân ñoà thò öùng vôùi daây daãn ñaõ choïn. Ñeå tính toaùn doøng ñieän toái ña/daây daãn, nhaân giaù trò doøng ñieän treân ñoà thò vôùi heä soá daây daãn. Caùc doøng ñieän tính toaùn naøy chæ aùp duïng cho daây ñoàng...3 Ñieän trôû cuûa daây daãn Ñieän trôû laø moät ñaëc tính cuûa maïch ñieän, noù laøm caûn trôû doøng ñieän trong maïch. Ñieän trôû coù theå so saùnh vôùi söï ma saùt cuûa thieát bò cô khí, ôû ñoù aûnh höôûng cuûa ma saùt leân vaät di chuyeån laøm cho giôùi haïn toác ñoä vaø sinh ra nhieät. Ñieän trôû cuûa caùc vaät daãn laøm giôùi haïn soá löôïng caùc ñieän töû chaïy trong vaät daãn. Naêng löôïng ñöôïc chuyeån giao laø nguyeân nhaân laøm maïch ñieän noùng leân. Caùc vaät daãn ñeàu coù ñieän trôû, nhöng vaät daãn naøo toát hôn cho ñieän trôû nhoû hôn. Moái quan heä giöõa ñieän aùp, doøng ñieän, vaø ñieän trôû trong maïch ñieän laø phaùt bieåu cuûa ñònh luaät Ohm vaø xaùc ñònh theo coâng thöùc nhö sau: U ( V ) I A = (.) R ( ) ( Ω)

3 Giaû söû coù maïch ñieän nhö hình veõ: Doøng ñieän trong maïch ñöôïc xaùc ñònh: - Ñieän trôû toång: R = = 5Ω - Doøng ñieän: I = U / R = 0V / 5Ω = 0, 9A - Ñieän aùp taûi: U = I R = 0,9 50 = 9, V Coù 0,4V suy hao treân daây daãn. LOAD LOAD 6 SL( Signal loss) = Rwire I = Ω 0,9A = 0, 4V Neáu chieàu daøi daây daãn trong ví duï treân laø gaáp ñoâi thì suy hao laø gaáp ñoâi. Hieån nhieân, daây daãn quaù daøi laø nguyeân nhaân gaây ra suy hao tín hieäu lôùn. Ñieän trôû cuûa daây daãn ñöôïc xaùc ñònh bôûi caû chieàu daøi daây vaø tieát dieän daây. Tieát dieän daây daãn caøng beù, thì ñieän trôû cuûa daây daãn caøng lôùn, vaø daây daãn caøng daøi, thì ñieän trôû caøng lôùn...4 Coâng suaát vaø suy hao coâng suaát Hình.: Ví duï maïch ñieän coù ñieän trôû daây daãn Coâng suaát ñöôïc thaønh laäp qua caùc coâng thöùc sau: Hình.3: Toùm taét ñònh luaät Ohm vaø caùc coâng thöùc tính coâng suaát 3

4 ..5 Tæ leä tín hieäu treân nhieãu Nhieãu ñöôïc xem laø tín hieäu khoâng mong muoán trong heä thoáng. Ñoái vôùi caùc tín hieäu soá, nhieãu coù theå xuaát hieän nhö laø caùc tín hieäu töông töï hoaëc laø caùc gai ñieän aùp maø chuùng coù theå laøm sai daïng xung soá. Gai nhieãu Hình.4: Ví duï gai nhieãu trong chuoãi xung soá Caùc gai nhieãu coù theå laøm cho vi xöû lyù, maùy in, hieåu nhaàm nhö laø caùc xung soá. Maët duø, haàu heát caùc heä thoáng ñeàu coù khaû naêng kieåm tra chaün-leû (ñeám bit), thì söï xuaát hieän cuûa hai gai nhieãu khoâng nhaát thieát ñöôïc doø tìm. Trong heä thoáng soá hoaëc heä thoáng aâm thanh coù moät möùc ngöôõng döôùi möùc ñieän aùp nhieãu coù theå chaáp nhaän ñöôïc maø khoâng laøm toån haïi ñoái vôùi ngoõ ra cuûa heä thoáng. Tæ leä tín hieäu treân nhieãu (Signal-to-Noise-SN) trong moïi heä thoáng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Coâng suaát tín hieäu SN = Coâng suaát nhieãu Ví duï, neáu heä thoáng aâm thanh coù möùc tín hieäu 00mW vaø möùc nhieãu laø mw, thì SN coù tæ leä laø 50:...6 Ñoä töï caûm vaø caûm khaùng cuûa daây daãn Ñoä töï caûm (L) laø moät ñaëc tính cuûa maïch ñieän, noù laø nguyeân nhaân cuûa söï ñoái khaùng ñoái vôùi baát kyø thay ñoåi naøo cuûa doøng ñieän trong maïch. Khi maø caùc ñieän töû di chuyeån qua daây daãn, töø tröôøng ñöôïc taïo ra. Töø tröôøng naøy gaây ra moät ñieän aùp trong thaønh phaàn caûm ñieän, ñöôïc goïi laø söùc phaûn ñieän ñoäng (Counterelectromotive Force-CEMF), maø noù choáng laïi doøng ñieän chaïy trong maïch. Khi maø doøng ñieän coá suy giaûm trong thaønh phaàn caûm ñieän, CEMF ñöôïc taïo ra nhö vaäy ñeå duy trì doøng ñieän chaïy trong maïch. CEMF coù theå ñöôïc xem nhö laø söï quaùn tính ñeå ngaên caûn söï thay ñoåi. Noùi moät caùch khaùc, thaønh phaàn caûm ñieän (cuoän caûm) ñoái khaùng ñeå ñaùp öùng söï thay ñoåi doøng ñieän. Vì theá, goïi hieän töôïng naøy laø ñieän khaùng. Ñieän khaùng laø nguyeân nhaân cuûa söï thay ñoåi ñeå taïo ra moät ñieän aùp choáng laïi ñieän aùp nguoàn taïo ra söï thay ñoåi. Ñieän aùp caûm öùng naøy ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc: V caûm öùng = L( di / dt) V (.) Coâng thöùc chæ ra raèng neáu doøng ñieän bieán thieân A trong giaây seõ taïo ra moät ñieän aùp caûm öùng laø V vôùi cuoän daây coù ñoä töï caûm laø Henry (H). Xem xeùt aûnh höôûng cuûa ñoä töï caûm trong caùc maïch soá, khi ñieän aùp nguoàn taêng (ngoõ ra maùy tính), thì caûm khaùng seõ taïo ra moät ñieän aùp phaûn khaùng 4

5 (countervoltage) ñeå laøm chaäm söï thay ñoåi ñieän aùp ôû caùc ñaàu cuoái taûi (maùy in). Ngöôïc laïi, caûm khaùng seõ laøm chaäm söï giaûm ñieän aùp. Tính chaát cuûa ñoä töï caûm coù theå laøm taùch meùo ra khoûi caùc tín hieäu soá, khi maø caùc bit phaûi thay ñoåi töø zero ñeán ñieän aùp toái ña vaø töø ñieän aùp toái ña ñeán zero trong thôøi gian beù hôn moät phaàn trieäu giaây. Caûm khaùng cuûa thaønh phaàn caûm ñieän sinh ra trong maïch coù doøng xoay chieàu tính theo coâng thöùc: X L = πfl (.3) Coâng thöùc cho bieát, taàn soá caøng cao thì caûm khaùng caøng lôùn, vaø vì theá maïch ñieän coù taàn soá cao hôn seõ coù suy hao tín hieäu nhieàu hôn maïch ñieän coù taàn soá thaáp hôn. Daây daãn coù ñoä töï caûm beù treân moãi meùt chieàu daøi; duø theá, ñieän caûm taêng leân khi chieàu daøi daây daãn taêng leân, cuõng gioáng nhö laø ñieän trôû. Kyù hieäu cuûa thaønh phaàn caûm ñieän nhö hình veõ sau: Xuyeân aâm hoaêc xuyeân keânh (Cross talk) moâ taû tín hieäu giöõa caùc daây daãn gaàn vôùi nhau. Noù laø keát quaû cuûa caùc doøng thoâng löôïng ñieän töø coù nguyeân nhaân bôûi caùc doøng tín hieäu chaïy trong daây daãn. Caùc doøng thoâng löôïng laø caùc doøng töø voâ hình cuûa löïc maø noù ñöôïc taïo ra bôûi doøng ñieän chaïy trong maïch. Nhieãu ñöôïc moâ taû töø caùc doøng thoâng löôïng goïi laø xuyeân aâm. Xuyeân aâm laø nguyeân nhaân laøm cho caùc tín hieäu bò sai trong caùc ñöôøng truyeàn soá lieäu vaø nhieãu khoâng mong muoán trong caùc ñöôøng truyeàn tín hieäu tieáng noùi...7 Ñieän dung cuûa daây daãn (a) Hình.5: (a) Cuoän caûm, vaø (b) kyù hieäu cuoän caûm Caùc tuï ñieän coù khaû naêng tích tröõ naêng löôïng döôùi daïng ñieän tích tónh ñieän. Khi moät baûn cöïc cuûa tuï ñieän coù nhieàu ñieän töû (ñieän tích aâm) hôn baûn cöïc coøn laïi seõ coù moät hieäu ñieän theá toàn taïi giöõa hai baûn cöïc. Söï naïp ñieän laø keát quaû cuûa löïc töø ñieän töû treân moät baûn cöïc taùc ñoäng vôùi caùc ñieän töû treân baûn cöïc kia. Chaát caùch ñieän giöõa caùc baûn cöïc goïi laø chaát ñieän moâi. Söï naïp ñieän ñöôïc tích tröõ giöõa caùc baûn cöïc coù khuynh höôùng ñoái khaùng vôùi baát kyø söï thay ñoåi ñieän aùp trong maïch. Söï ñoái khaùng ñoái vôùi thay ñoåi ñieän aùp naøy ñöôïc goïi laø dung khaùng. Khi maø moät tuï ñieän ñöôïc hình thaønh töø baát kyø hai daây daãn coù phaân caùch baèng moät chaát caùch ñieän, seõ coù moät ñieän dung giöõa caëp daây daãn trong sôïi caùp, daây daãn vaø ñaát, hoaëc daây daãn vaø lôùp baûo veä. Dung khaùng cuûa tuï ñieän coá ñònh ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc: X C = / πfc (.4) C laø ñieän dung cuûa tuï ñieän tính baèng farad (F), f laø taàn soá tín hieäu. (b) 5

6 Taát caû caùc daây daãn ñeàu coù ñieän trôû, ñieän dung, vaø ñoä töï caûm. Baát kyø hoaëc taát caû caùc heä soá naøy coù theå laø nguyeân nhaân suy hao vaø laøm xaáu ñi tín hieäu truyeàn daãn. Caùc loaïi ñöôøng daây truyeàn daãn khaùc nhau baèng ñoàng coù ba heä soá naøy khaùc nhau. Tuy nhieân, ñieän trôû vaø ñieän dung daãn ñeán keát quaû haàu heát caùc suy hao trong ñöôøng daây truyeàn daãn vaø ñoä töï caûm daãn ñeán keát quaû nhö laø moät ñaàu thu nhieãu. Daây daãn caøng daøi, ñieän trôû, ñieän caûm, vaø ñieän dung toång caøng lôùn. Toaøn boä ba heä soá naøy taêng leân daãn ñeán keát quaû möùc ñoä xaáu ñi cuûa tín hieäu soá taêng leân vaø suy hao tín hieäu töông töï taêng leân. Giaù trò ñieän trôû vaø ñieän dung coù theå thay ñoåi raát nhieàu treân cô sôû loaïi caùp, kích thöôùc, voû baûo veä, vaø chaát caùch ñieän. Ví duï, sôi caùp coù theå thay ñoåi ñieän dung töø 5pF treân meùt ñeán 50pF treân meùt. Ñieän trôû cuûa daây daãn taêng leân khi ñöôøng kính daây giaûm xuoáng. Ngöôøi thieát keá phaûi caân nhaéc caùc heä soá naøy vaø tính kinh teá ñeå choïn caùp laép ñaët maïng...8 Trôû khaùng cuûa daây daãn (a) Hình.6: (a) Tuï ñieän, vaø (b) kyù hieäu tuï ñieän Doøng ñieän vaø ñieän aùp treân ñieän trôû luoân luoân cuøng pha vôùi nhau. Töùc laø, ñieän aùp cöïc ñaïi coù doøng cöïc ñaïi vaø ñieän aùp cöïc tieåu coù doøng cöïc tieåu. Doøng ñieän vaø ñieän aùp treân cuoän daây vaø tuï ñieän leäch pha nhau Doøng ñieän qua tuï ñieän sôùm pha 90 0 so vôùi ñieän aùp vaø doøng ñieän qua cuoän daây treã pha 90 0 so vôùi ñieän aùp. Hình.7 moâ taû tính chaát noùi treân. (b) 6

7 (a) (b) Hình.7: Moái quan heä giöõa doøng ñieän vaø ñieän aùp trong maïch AC: (a) trong ñieän trôû, (b) trong tuï ñieän, vaø (c) trong cuoän daây Trong hình.8 moâ taû maïch ñieän vôùi ñieän trôû, tuï ñieän, vaø cuoän daây. (c) (a) (b) Hình.8: Maïch ñieän vôùi ñieän trôû, cuoän daây, vaø tuï ñieän; (a) sô ñoà maïch, (b) Ñoà thò vector ñieän aùp Trôû khaùng cuûa maïch ñieän: Z = = R ( X X ) L ( 60 30) = 50Ω 7 C

8 Goùc pha: X tgα = α = 0 45 L X R C = = 30 α = 45 0 cho bieát doøng ñieän vaø ñieän aùp trong maïch leäch pha nhau Trôû khaùng khaù phöùc taïp trong maïch ac, vaø trong phaïm vi phaàn naøy khoâng noùi leân ñaày ñuû tính trôû khaùng ñöôïc. Muïc ñích chæ nhaèm hieåu raèng baát kyø ngoõ ra cuûa thieát bò naøo ñeàu coù trôû khaùng, taát caû caùc ñöôøng daây truyeàn daãn ñeàu coù trôû khaùng, vaø taát caû caùc thieát bò thoâng tin coù taûi ñeàu coù trôû khaùng. Trong hình.9 toùm taét caùc coâng thöùc cuûa trôû khaùng vaø ñieän khaùng trong maïch ñieän coù thaønh phaàn ñieän trôû vaø phaûn khaùng. Hình.9: Toùm taét caùc coâng thöùc tính trôû khaùng vaø ñieän khaùng trong maïch coù ñieän trôû vaø phaûn khaùng..9 Tín hieäu soá Tín hieäu soá coù bieân ñoä rôøi raïc daïng caùc xung. Caùc xung ñöôïc bieåu dieãn baèng caùc maõ daïng soá maø moät maùy tính hoaëc thieát bò soá coù theå hieåu nhö laø caùc leänh, thoâng tin, hoaëc döõ lieäu. Ví duï: leänh: coäng, löu tröõ, hoaëc tìm naïp. Ví duï: thoâng tin: ôû ñaâu ñeå löu, gôûi (caùc ñòa chæ) trong moät maùy tính. Caùc xung daïng soá thöôøng ñöôïc maõ hoùa thaønh chuoãi caùc ñieän aùp vaø khoâng ñieän aùp hoaëc caùc möùc vaø zero nhö moâ taû trong hình.0. Caùc xung nhö vaäy ñöôïc goïi laø caùc bit vaø moät nhoùm 8 bit goïi laø byte. Hình.0: Chuoãi xung daïng soá bao goàm caùc ñieän aùp vaø khoâng ñieän aùp ñöôïc bieåu dieãn baèng caùc möùc vaø zero 8

9 Toác ñoä maø caùc xung daïng soá ñöôïc truyeàn ñi goïi laø toác ñoä baud, ñöôïc xaùc ñònh baèng soá bit treân giaây hoaëc soá xung treân giaây, toác ñoä baud coù moái quan heä tröïc tieáp vôùi taàn soá cuûa tín hieäu. Bieân ñoä xung ñöôïc bieåu dieãn baèng ñieän aùp ñænh coù theå aâm hoaëc döông. Dung khaùng vaø caûm khaùng trong maïch ñieän coù theå laøm cho daïng tín hieäu trong hình.0 thaønh tín hieäu trong hình.. (a) Hình.: (a) chuoãi xung vaøo ñöôøng truyeàn daãn, vaø (b) chuoãi xung bò meùo (b) Moãi xung ñeàu coù söôøn leân vaø söôøn xuoáng nhö moâ taû hình.. Söôøn leân ñöôïc ño trong khoaûng töø ñieåm 0% ñeán ñieåm 90%, söôøn xuoáng ñöôïc ño trong khoaûng töø ñieåm 90% ñeán ñieåm 0% (hình.c). Khoaûng töø zero ñeán ñieåm 00% khoâng ñöôïc söû duïng ñeå ño thôøi gian cuûa söôøn leân vaø söôøn xuoáng xung bôûi leõ khoù xaùc ñònh ñöôïc caùc vò trò chính xaùc cuûa chuùng. Hình.: Xung daïng soá thoâng thöôøng: (a) theo lyù thuyeát, (b) daïng xung thöïc teá vaø (c) söôøn leân vaø söôøn xuoáng cuûa xung 9

10 Vôùi caùc ñöôøng truyeàn daãn daøi, thaønh phaàn ñieän dung vaø ñoä töï caûm cuûa chuùng coù dö, chuoãi xung coù theå bò meùo daïng daãn ñeán khoâng theå nhaän bieát ñöôïc (hình.3). Hình.3: Ñieän khaùng trong maïch coù theå laøm cho ñaàu cuoái khoâng nhaän daïng ñöôïc xung Caùc thieát bò ñaëc bieät ñoâi khi khoâi phuïc ñöôïc caùc tín hieäu. Vieäc khoâi phuïc caùc tín hieäu soá deã hôn laø caùc tín hieäu töông töï. Vì lyù do ñoù, tín hieäu töông töï thöôøng ñöôïc chuyeån thaønh tín hieäu soá tröôùc khi truyeàn ñi vaø chuyeån trôû laïi tín hieäu töông töï ôû nôi thu. Caùc maïch ñieän thöïc hieän chöùc naêng nhö vaäy goïi laø boä chuyeån ñoåi A/D...0 Tín hieäu töông töï Tín hieäu töông töï coù bieân ñoä lieân tuïc theo thôøi gian. Moät vaøi ví duï veà daïng tín hieäu töông töï cho trong hình.4. Moät tín hieäu töông töï khoâng coù söï bieán thieân taïi moät toác ñoä coá ñònh. Caùc tín hieäu töông töï coù theå laø tín hieäu tieáng noùi, nhaïc, caùc ñieän aùp laáy maãu, hoaëc caùc ñieän aùp dc. Caùc tín hieäu coù toác ñoä laäp laïi theo chu kyø coù moät taàn soá. Taàn soá ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc: f = / T Hz Hình.4: Caùc tín hieäu töông töï: (a) Tín hieäu daïng raêng cöa, (b) tín hieäu töông töï khoâng tuyeán tính, vaø (c) Tín hieäu hình sin.. Ñaát vaø noái ñaát Ñaát thöôøng ñöôïc xem nhö laø möùc chuaån cho caùc möùc ñieän aùp trong heä thoáng. Khuyeán caùo raèng taát caû caùc thieát bò ñieän phaûi ñöôïc noái ñaát ñeå traùnh moät ñieän theá giöõa thieát bò vaø ñaát vaø giöõa caùc boä phaän cuûa thieát bò. Noái ñaát thieát bò laø ñeå an toaøn nhaèm baûo veä cho ngöôøi vaø thieát bò. Kyù hieäu cuûa ñaát chæ ra trong hình.5. Khung söôøn thieát bò nhaát thieát phaûi ñöôïc noái ñaát, vaø ñöôøng quay veà cuûa doøng ñieän laø khung söôøn thieát bò. Ñieàu naøy laøm giaûm söï caàn thieát phaûi coù caùc daây daãn cho caùc doøng ñieän quay veà. Haàu heát caùc ñieän aùp trong thieát bò ñieän ñöôïc ño vôùi ñaát (khung söôøn maùy). 0

11 Hình.5: Caùc kyù hieäu cuûa ñaát: (a) Khung söôøn maùy, (b) Ñaát, vaø (c) ñieåm chung Noái ñaát cuûa caùc thieát bò ñieän thöôøng ñöôïc thöïc hieän trong daây ñieän caáp nguoàn. Ñoái vôùi caùc daây nguoàn 0V chaáu caém ôû giöõa laø ñaát (hình.6). Maøu cuûa daây ñaát thöôøng laø maøu xanh luïc hoaëc xanh luïc vaø vaøng. Vieäc noái ñaát lôùp baûo veä cuûa caùc caùp thoâng tin raát quan troïng vì ñaûm baûo vieäc truyeàn caùc tín hieäu ñieän treân caùp khoâng bò nhieãu do böùc xaï ñieän töø töø caùc ñöôøng truyeàn vaø thieát bò ñieän khaùc. Nhieãu do böùc xaï ñieän töø goïi laø xuyeân keânh coù theå coù nguoàn goác töø caùc ñöôøng truyeàn keà nhau, motor ñieän, maùy tính, ñeøn huyønh quang,. Noái ñaát caùc thieát bò ñieän tröôùc tieân ñeå baûo veä cho ngöôøi söû duïng, coøn coù moät soá lyù do caàn thieát khaùc. Noái ñaát seõ coù ñöôøng daãn coù toång trôû thaáp ñoái vôùi naêng löôïng ñieän. Chuaån Baéc myõ 0V Tuyø choïn A toaøn Chaâu aâu 0V Tuyø choïn A Anh quoác 0V Tuyø choïn A3 UÙc 40V Tuyø choïn A4 Baéc myõ 40V Tuyø choïn A5 Thuïy só 0V Hình.6: Caùc daây nguoàn AC coù daây noái ñaát Moät caùch toùm taét, vieäc noái ñaát nhaèm: () Baûo veä ngöôøi söû duïng traùnh ñieän giaät do bò ngaén maïch trong thieát bò. () Baûo veä caùc linh kieän baùn daãn do söï tích tuï tónh ñieän dö thöøa. (3) An toaøn cho ñöôøng daãn naêng löôïng ñieän do seùt ñeå baûo veä ngöôøi vaø thieát bò. (4) Taïo ra ñöôøng daãn coù ñieän trôû thaáp xung quanh caùc daây truyeàn tín hieäu ñoái vôùi naêng löôïng ñieän töø taàn soá thaáp coù töø caùc nguoàn nhö laø caùc ñöôøng caáp nguoàn, aùnh saùng, vaø motor.

12 (5) Taïo ra ñöôøng daãn coù ñieän trôû thaáp xung quanh caùc daây truyeàn tín hieäu ñoái vôùi böùc xaï ñieän töø do caùc soùng ñieän töø taàn soá cao coù töø caùc maùy tính, ñöôøng truyeàn khaùc, tín hieäu böùc xaï (radio, ti vi),. Heä thoáng noái ñaát cuûa thieát bò seõ duy trì taát caû caùc ñieåm ñaát cuûa caùc thieát bò thoâng tin, thieát bò ñieän, ñieän töû khaùc, vaø taát caû nguoàn ñieän coù cuøng ñieän theá. Heä thoáng noái xuoáng ñaát laø ñieåm cho caùc ñieåm noái ñaát trong xaây döïng coâng trình. Ñieåm noái ñaát ñöôïc laép ñaët baèng caùc thanh ñoàng thieác ghim vaøo loøng ñaát hoaëc daây ñoàng hoaëc thieác noái vaøo saøn beâ toâng cuûa toøa nhaø. Coâng ñoaïn naøy cuûa heä thoáng noái ñaát laø khoù khaên nhaát ñeå laép ñaët ñaûm baûo coù hieäu quaû laâu daøi bôûi vì caùc loaïi ñaát trong phaïm vi roäng vaø söï thay ñoåi ñoä aåm cuûa ñaát. Ñoä aåm cuûa ñaát vaø caùc khoaùng chaát trong ñaát quyeát ñònh ñieän trôû cuûa ñaát, vaø do ñoù hieäu quaû cuûa noái ñaát laø duy trì moät phaân caùch ñieän aùp thaáp. Caùc ñaàu daây ñaát phaûi ñöôïc keát noái sau cho khoâng coù ñieän trôû giöõa caùc daây. Caùc ñaàu noái phaûi chòu ñöôïc söùc caêng vaø thay ñoåi cuûa thôøi tieát sao cho khoâng bò giaûm tính daãn ñieän. Khi söû duïng daây daãn ñoàng hoaëc nhoâm seõ ñaûm baûo cho ñaàu noái giöõ chaëc, duy trì ñoä daãn ñieän cao. Khi söû duïng hai kim loaïi khoâng ñoàng chaát nhö ñoàng vaø nhoâm seõ taïo ra moät ñieän aùp daãn ñeán bò aên moøn vaø laøm taêng ñieän trôû giaûm tính daãn ñieän giöõa caùc kim loaïi... Suy hao trong thoâng tin tín hieäu Nhö ñaõ trình baøy caùc daây daãn ñeàu coù ñieän trôû, ñoä töï caûm, vaø ñieän dung. Taát caû caùc heä soá naøy laøm suy hao caùc tín hieäu töông töï, soá. Suy hao naøy ñöôïc chuaån theo suy hao db. Bel laø ñôn vò tæ leä coâng suaát theo thang logarithm hoaëc laø logarithm cuûa coâng suaát ra vôùi coâng suaát vaøo cuûa moät heä thoáng. Ví duï cuûa daây caùp thì coâng suaát vaøo sôïi caùp laø ôû nguoàn vaø coâng suaát ra laø ôû nôi thu. Ñôn vò Bel laø soá lôùn neân db (/0Bel) thöôøng ñöôïc duøng cho caùc tính toaùn. Coâng thöùc tính db laø: ( P / ) db = 0log (.5) out P in Ñoä lôïi db hoaëc suy hao cuõng coù theå ñöôïc tính baèng ñieän aùp: ( V / ) db = 0log (.6) out V in Ñeå ví duï, neáu tín hieäu W vaøo ñöôøng daây coù suy giaûm 0,5W ôû nôi thu, thì suy hao theo db laø: db = 0 log ( 0,5 / ) = 0log 0,5 = 3 Chuùng ta seõ noùi raèng tín hieäu coù suy hao 3dB. Ñeå tính theo ñieän aùp ta coù ví duï nhö sau: tín hieäu V vaøo ñöôøng truyeàn, ôû nôi thu nhaän ñöôïc tín hieäu coøn 0,707V thì ñoä lôïi db laø: db = 0 log ( 0, 707 / ) = 0 log 0, 707 = 3

13 Ñoä lôïi noùi ôû ñaây laø suy hao cuûa ñöôøng daây 3dB. Chuùng ta coù theå chuù yù 3dB laø suy hao 50% coâng suaát. Hình.7 noùi leân caùc suy hao vaø ñoä lôïi cuûa maïch ñieän. Caùc heä thoáng thoâng tin thöôøng ñöôïc thieát keá thích nghi cho caû tín hieäu töông töï vaø soá...3 Caùch ñieän daây daãn Hình.7: Caùc suy hao vaø ñoä lôïi trong maïch ñieän Chaát caùch ñieän laø vaät lieäu khoâng daãn ñieän duøng ñeå bao boïc daây daãn hoaëc caùp. Caùc vaät lieäu caùch ñieän bao goàm caùc hôïp chaát ñeå coù caùc tính chaát ñöôïc UL (Underwriter Labolatory) ñaùnh giaù vaø hieäp hoäi caùc tieâu chuaån Canada (CSA- Canadian Standards Association) pheâ chuaån ñeå traùnh caùc ñoäc haïi moâi tröôøng trong khi phaûi ñaùp öùng caùc ñoøi hoûi ñaëc bieät veà ñieän. Caùc ñoøi hoûi veà ñieän nhö laø chòu löûa, thôøi tieát, ñeø neùn,. Caùc nguy haïi moâi tröôøng nhö chaát caùch ñieän boác ra caùc gas ñoäc khi bò chaùy. Caùc daây daãn ñöôïc caùch ñieän rieâng bieät theo caùc chæ tieâu nhö sau: ñieän aùp ñaùnh thuûng, ñieän dung daây daãn, vaø nhieät ñoä. Muïc ñích haøng ñaàu cuûa söï caùch ñieän laø traùnh bò ngaén maïch giöõa caùc daây daãn, daây daãn vaø ñaát, maø ngaén maïch ñoù gaây ra suy hao tín hieäu hoaëc nguy haïi ñeán thieát bò, vaø coù theå gaây ra chaùy. Caùc lôùp voû caùch ñieän daây daãn vaø caùp ñöôïc cheá taïo töø moät vaøi vaät lieäu caùch ñieän vaø caùc hôïp chaát coù caùc chæ tieâu: caùc ñaëc tính ñieän, chòu nhieät, caùc ñaëc tính hoùa hoïc, tin caäy, vaø an toaøn. Theo caùc chæ tieâu naøy caùc vaät lieäu caùch ñieän noùi chung goàm: () Vinyl: Ñoâi khi laø nhöïa PVC hoaëc polyvinyl chloride. Coâng thöùc chính xaùc seõ coù chæ tieâu nhieät ñoä töø 40 0 C ñeán C. Caùc nhöïa vinyl khaùc noùi chung coù chæ tieâu nhieät ñoä töø 0 0 C ñeán C. Coù caùc loaïi töø raát cöùng ñeán deã uoán cong. () Polyethylene: Ñaây laø moät loaïi nhöïa toång hôïp, vaät lieäu naøy coù caùc ñaëc tính ñieän öu vieät, vôùi giaù trò ñieän moâi nhoû (ñieän dung nhoû). Coù nhöõng loaïi nhöïa toång hôïp töø loûng ñeán cöùng. Chaát caùch ñieän naøy choáng aåm raát toát vaø coù theå chòu ñöïng ñöôïc caùc ñieàu kieän thôøi tieát khaéc nghieät. (3) Teflon: Vaät lieäu naøy coù caùc ñaëc tính ñieän, taàm nhieät ñoä, vaø choáng hoùa chaát öu vieät. Vaät lieäu naøy khoâng thích hôïp cho caùc öùng duïng ñieän aùp cao hoaëc moâi tröôøng coù böùc xaï haït nhaân. Giaù thaønh cuûa chaát caùch ñieän vaøo khoaûng gaáp 0 laàn so vôùi chaát caùch ñieän vinyl. (4) Polypropylene: Chaát caùch ñieän naøy coù caùc ñaëc tính ñieän töông töï polyethylene nhöng cöùng hôn polyethylene. Vaät lieäu duøng thích hôïp cho vaùch caùch ñieän moûng. 3

14 (5) Silicone: Ñaây laø chaát caùch ñieän raát meàm, coù taàm nhieät ñoä töø 80 0 C ñeán C. Silicone coù caùc ñaëc tính ñieän öu vieät, choáng ozone, ít huùt aåm, chòu ñöïng ñöôïc thôøi tieát, choáng böùc xaï. (6) Neoprene: taàm nhieät ñoä toái ña cuûa vaät lieäu naøy thay ñoåi töø C ñeán C. Caùc ñaëc tính ñieän khoâng toát baèng caùc vaät lieäu caùch ñieän khaùc. ÖÙng duïng thích hôïp cho lôùp caùch ñieän daøy. Thoâng thöôøng vaät lieäu naøy söû duïng laøm lôùp phuû beân ngoaøi ñeå phaân caùch caùc daây daãn hoaëc caùc lôùp voû bao sôïi caùp. (7) Rubber: Caùc hôïp chaát cuûa cao su töï nhieân vaø cao su nhaân taïo coù theå ñöôïc söû duïng laøm chaát caùch ñieän vaø lôùp voû bao sôïi caùp. Vaät lieäu naøy coù nhieàu öùng duïng khaùc nhau vaø coù caùc taàm nhieät ñoä khaùc nhau. 4

15 . CAÙP KIM LOAÏI XOAÉN ÑOÂI.. Caáu taïo Veà keát caáu cuûa moät sôïi caùp tuøy thuoäc vaøo yeâu caàu khai thaùc, moâi tröôøng laép ñaët maø coù nhieàu daïng khaùc nhau. Nhöng chung qui coù caùc yeâu caàu sau ñaây: - Beàn vöõng veà cô hoïc vaø hoùa hoïc - Truyeàn daãn toát, ít tieâu hao naêng löôïng tín hieäu, coù khaû naêng choáng xuyeân nhieãu giöõa caùc maïch, choáng ñöôïc xuyeân nhieãu töø caùc nguoàn ngoaïi lai. - Toán ít nguyeân vaät lieäu, nhaát laø kim loaïi maøu. - Deã thi coâng laép ñaët, söû duïng vaø baûo quaûn. Caùp ñoái xöùng noùi moät caùch ñôn giaûn laø: tín hieäu truyeàn treân hai sôi daây daãn, daây daãn tín hieäu ñi, daây coøn laïi daãn tín hieäu veà. Coøn caùp khoâng ñoái xöùng thì daây daãn veà thöôøng duøng voû kim loaïi boïc caùp, hoaëc ñaát. Nhìn chung caùp ñoái xöùng coù 3 thaønh phaàn cô baûn sau ñaây: - Daây daãn (ruoät caùp) - Chaát caùch ñieän giöõa caùc daây daãn - Voû caùp Ngoaøi ra tuøy thuoäc vaøo cheá ñoä khai thaùc vaø moâi tröôøng söû ñaët caùp maø coøn coù: - Voû gia cöôøng - Lôùp bao che ñieän töø Hình.8: Caáu taïo caùp kim loaïi a) Daây daãn (ruoät caùp) Daây daãn coù moät yeâu caàu cô baûn laø phaûi daãn ñieän thaät toát, nghóa laø ñieän trôû phaûi caøng nhoû caøng toát. Song yeâu caàu ñoù coøn phaûi dung hoøa vôùi moät ñieàu kieän khaùc laø 5

16 söûû duïng vaät lieäu deã kieám, reû tieàn. Chính vì vaäy maø ñoàng laø kim loaïi laøm daây daãn raát phuø hôïp. Ngoaøi ra coù theå duøng nhoâm, nhöng nhöôïc ñieåm cuûa nhoâm laø coù ñieän trôû cao, khoù haøn noái vaø bò oxy hoùa maïnh hôn ñoàng. Neáu so saùnh hai sôïi daây hình truï cuøng côõ laø ñoàng vaø nhoâm thì ñieän trôû cuûa nhoâm lôùn hôn ñoàng,65 laàn, muoán chuùng coù cuøng ñieän trôû thì ñöôøng kính cuûa daây nhoâm phaûi lôùn hôn, do ñoù sôïi caùp seõ to vaø cöùng, khoâng coù lôïi khi keát caáu moät sôïi caùp coù dung löôïng lôùn. Hieån nhieân daây ñoàng caøng nguyeân chaát caøng toát, nhöng nguyeân chaát laïi laø ñieàu lyù töôûng. Do vaäy, khi saûn xuaát coù theå pha theâm moät soá taïp chaát theo qui ñònh tæ leä taïp chaát nhö sau: Taïp chaát Tæ leä (%) Arsenium (AS) 0,00 Saét (Fe) 0,005 Ni-ken (Ni) 0,00 Chì (Pb) 0,005 Löu huyønh (S) 0,005 Thieác (Sn) 0,00 Oxy (O) 0,08 Keõm (Zn) 0,005 Noùi chung coù hai loaïi vaät lieäu chính laø ñoàng vaø nhoâm: Ñoàng coù: ζ = 0, 0754Ω.mm α = 0, 004 ñoä beàn / m ( heäsoá nôû daøi) keùo ñöùt = 0, 004 khoái löôïng rieâng = 8, 89g/ cm 3 = 8890Kg / m 3 Nhoâm coù: ζ = 0, 095Ω.mm α = 0, 004 / m ( heäsoá nôû daøi) khoái löôïng rieâng =, 7g/ cm 3 = 790Kg / m 3 Trong cheá taïo coù hai loaïi daây ñoàng laø loaïi cöùng (MT) vaø loaïi uû meàm (MM). Muoán coù loaïi MT thì sau khi keùo thaønh sôïi laøm laïnh ngay. Muoán coù loaïi MM thì sau khi laøm laïnh xöû lyù ôû nhieät ñoä C C. 6

17 So vôùi daây ñoàng cöùng thì daây ñoàng meàm chæ coù cöôøng ñoä keùo toái ña laø 7Kg/Cm, ñoä daõn töông öùng laø 5% (vôùi daây coù ñöôøng kính töø mm,5mm), tyû trong laø 8,89, ruoät caùp baèng daây ñoàng meàm thì sôïi caùp deûo, deã uoán, deã noái. Daây ruoät caùp ñeàu coù caáu truùc hình truï troøn, vôùi yeâu caàu laø ñöôøng kính phaûi ñeàu, maët ngoaøi phaûi nhaün. Tuøy theo yeâu caàu söû duïng maø ñöôøng kính daây daãn coù caùc côõ khaùc nhau. Khi aùp duïng cho ñöôøng daây ñieän thoaïi thaønh phoá daây ruoät caùp coù caùc kích thöôùc: 0,4mm; 0,5mm; 0,6mm, vaø 0,7mm, caùp ñöôøng daøi coù ñöôøng kính 0,8mm; 0,9mm; mm;,mm;,3mm,,4mm. Caáu truùc daây daãn cuõng tuøy thuoäc vaøo yeâu caàu söû duïng, coù theå coù caùc loaïi sau ñaây: - Daây daãn ñaëc vaø troøn. - Daây daãn beän: goàm 7,, 9 sôïi nhoû beän laïi vôùi nhau, caáu taïo nhö theá daây daãn meàm hôn, chòu löïc keùo cao hôn so vôùi daây daãn ñaëc coù ñöôøng kính töông ñöông. - Daây daãn löôõng kim: thöôøng thì trong laø ñoàng, ngoaøi laø saét, coù cöôøng ñoä chòu keùo cao hôn daây ñôn kim, noùi chung trong caùp ít duøng loaïi naøy. - Daây daãn coù nhieàu sôïi nhoû xoaén xung quanh moät sôïi to ôû giöõa. Caùp coù caáu truùc daây ruoät nhö theá naøy thöôøng laø caùp thaû bieån. Hình.9: Caáu truùc daây daãn cuûa ruoät caùp b) Chaát caùch ñieän daây daãn Vaät lieäu caùch ñieän duøng ngaên caùch cho caùc daây ruoät caùp laø moät phaàn töû keát caáu cöïc kyø quan troïng ñoái vôùi caùp thoâng tin, bôûi vaäy ngöôøi ta heát söùc chuù yù vaø khoâng ngöøng caûi tieán phaàn töû naøy. Vai troø vaø tính chaát quyeát ñònh cuûa noù phuï thuoäc vaøo nhöõng yeáu toá sau: - Noù tieâu hao naêng löôïng tín hieäu truyeàn ñöa lôùn hay nhoû, vaø do ñoù cöï ly thoâng tin bò ruùt ngaén hay ñöôïc keùo daøi, ñaëc bieät laø caùp truyeàn tín hieäu cao taàn thì ñaây laø vaán ñeà raát lôùn. - Ñieän trôû cuûa chaát caùch ñieän caøng lôùn thì thaønh phaàn doøng ñieän roø giöõa hai daây daãn gaàn nhau seõ caøng nhoû. Ngöôøi ta mong muoán chaát caùch ñieän coù ñieän trôû baèng voâ cuøng lôùn, nhöng thöïc teá raát khoù thöïc hieän ñöôïc. 7

18 Ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa moät chaát caùch ñieän toát hay xaáu thöôøng caên cöù vaøo 4 thoâng soá sau: - Ñieän aùp xuyeân thuûng E: caøng chòu ñöôïc moät ñieän aùp E caøng lôùn chöùng toû vaät lieäu ñoù caøng beà vöõng veà ñieän. - Ñieän trôû suaát ζ: thoâng soá naøy ñaëc tröng cho möùc ñoä chuyeån ñoåi caùc ion trong chaát ñieän moâi. ζ caøng lôùn thì möùc ñoä chuyeån dôøi caùc ion caøng nhoû, ñoù laø ñieàu ta mong muoán. - Haèng soá thaåm thaáu cuûa ñieän moâi ε : thoâng soá naøy ñaëc tröng cho ñoä daày cuûa lôùp ñieän moâi bò phaân cöïc treân beà maët cuûa noù khi coù taùc duïng cuûa tröôøng. - Löôïng tieâu hao tg δ : ñaïi löôïng naøy bieåu hieän söï tieâu toán naêng löôïng cuûa tröôøng vaøo vieäc xoay chuyeån caùc phaàn töû löôõng cöïc ñieän rôøi khoûi vò trí ban ñaàu cuûa noù. δ laø goùc ñoä chuyeån dôøi ñoù, δ caøng lôùn chöùng toû caùc phaàn töû löôõng cöïc ñieän ñöôïc xoay moät goùc lôùn, nghóa laø tieâu hao naêng löôïng tröôøng caøng nhieàu. Boán thoâng soá noùi treân duøng laøm tieâu chuaån ñeå choïn duøng chaát caùch ñieän cho töøng loaïi caùp theo yeâu caàu söû duïng cuûa noù. Trong cheá taïo ngöôøi ta thöôøng duøng caùc vaät lieäu caùch ñieän nhö: Giaáy. Sôïi thieân nhieân vaø tô nhaân taïo. Nhöïa PE. Nhöïa PVC. Nhö ñaõ bieát khoâng khí laø moâi chaát caùch ñieän toát nhaát, neáu giöõa hai daây daãn coù caøng nhieàu khoâng khí caøng toát, bôûi vaäy nhöõng vaät lieäu ñaõ noùi treân khoâng duøng taùch bieät maø phaûi keát hôïp vôùi khoâng khí. c) Voû boïc ngoaøi vaø gia cöôøng Caùp khaùc daây traàn veà caáu truùc ôû choå daây daãn ñöôïc xeáp thaønh töøng boù, boù daây ñoù coù theå treo treân khoâng theo ñöôøng coät, ñaët trong coáng beå ngaàm döôùi ñaát, choân tröïc tieáp döôùi ñaát, thaû qua soâng, qua bieån,. Chính vì theá maø moät vaán ñeà ñaët ra laø phaûi baûo veä boù daây ñoù baèng nhöõng vaät lieäu caàn thieát. Voû boïc ngoaøi coù nhieäm vuï khoâng cho nöôùc, hôi aåm loït vaøo boù daây ruoät caùp, coøn ñeå choáng huûy hoaïi vaø maøi moøn cô hoïc. Voû boïc coù theå laøm baèng kim loaïi hoaëc nhöïa. Caùp hieän nay coù voû boïc laø nhöïa dai, beàn. Ñoä daøy lôùp voû boïc tuøy thuoäc vaøo loaïi caùp vaø kích thöôùc caùp. Neáu caùp ñöôïc laép ñaët ôû moâi tröôøng ñaëc bieät thì lôùp voû seõ coù caáu taïo ñaëc bieät hôn ñeå choáng laïi nhöõng taùc ñoäng beân ngoaøi. Lôùp voû ñaëc bieät ñöôïc goïi laø lôùp gia cöôøng vaø thöôøng ñöôïc laøm baèng theùp. 8

19 d) Maøn bao che ñieän töø Caáu taïo cuûa maøn che chaén Nhö ñaõ bieát muoán traùnh ñöôïc aûnh höôûng cuûa tröôøng ñieän töø cho thieát bò thì ngöôøi ta thöôøng aùp duïng nguyeân taéc loàng Faraday. Ñoái vôùi caùp thoâng tin cuõng vaäy, ñeå traùnh aûnh höôûng cuûa tröôøng ñieän töø do ñöôøng daây ñieän löïc gaây neân, aûnh höôûng caûm öùng cuûa ñöôøng daây cao taàn khaùc, aûnh höôûng cuûa caùc nguoàn xuyeân nhieãu töø beân ngoaøi, thaäm chí söï aûnh höôûng giöõa caùc nhoùm vôùi nhau trong cuøng moät boù daây ruoät, ngöôøi ta cuõng aùp duïng nguyeân taéc loàng Faraday. Maøn bao che phaûi caáu taïo baèng nhöõng kim loaïi thích hôïp vaø döôùi nhieàu hình thöùc keát caáu khaùc nhau sao cho phuø hôïp vôùi ñoøi hoûi thöïc teá. Maøn bao che thöôøng coù khuoân hình truï döôùi daïng nhöõng baêng kim loaïi phaúng quaán xoaén oác choàng leân nhau. Söï che chaén cho caùc nhoùm trong noäi boä moät boù daây ruoät ngöôøi ta cuõng aùp duïng maøn che chaén coù keát caáu toå hôïp vaø chia ra caùc daïng cô baûn sau: - Bao che phaân ñoâi - Bao che theo lôùp - Bao che theo chuøm Hình.0: Caùp coù voû gia cöôøng a) b) Hình.: Caùc daïng maøn bao che: a) bao che phaân ñoâi, b) bao che theo lôùp, vaø c) bao che theo chuøm c) 9

20 Nhöõng nguyeân taéc cô baûn cuûa lôùp bao che Maøn bao che hoaït ñoäng vôùi nguyeân taéc laø choáng aûnh höôûng cuûa tröôøng ñieän töø töø moät nguoàn kích thích naøo ñoù. Nguoàn kích thích coù theå laø tröôøng tónh ñieän, tónh töø hoaëc tröôøng ñieän töø bieán ñoåi. Döïa vaøo nguyeân taéc taùc duïng bao che ñoái vôùi caùc nguoàn kích thích khaùc nhau noùi treân maø nguôøi ta chia ra caùc loaïi maøn bao che tónh ñieän, bao che tónh töø vaø maøn bao che ñieän töø. () Maøn bao che tónh ñieän Ñoái vôùi caùp khoâng coù maøn bao che thì ñieän tröôøng ñöôïc kheùp kín töø daây a sang daây b, do caûm öùng tónh ñieän maø treân daây b xuaát hieän nhöõng ñieän tích traùi daáu vôùi ñieän tích treân daây a vì vaäy giöõa hai daây xuaát hieän moät hieäu ñieän theá, töø ñoù phaùt sinh doøng xuyeân nhieãu. Neáu xung quanh daây b ta boïc moät maøn kim loaïi kín thì ñöôøng söùc baây giôø kheùp kín treân beà maët kim loaïi bao che, khi maøn bao che ñöôïc noái vôùi ñaát thì nhöõng ñieän tích traùi daáu seõ ñöôïc truyeàn xuoáng ñaát, keát quaû laø daây b khoâng chòu aûnh höôûng cuûa tónh ñieän nöõa. a + - b a + - b () Maøn bao che tónh töø a) b) Hình.: Che chaén tónh ñieän: a) caùp khoâng coù maøn bao che, vaø b) caùp coù maøn bao che Cuõng döïa treân nguyeân taéc choáng laïi söï caûm öùng baèng caùch laøm kheùp kín caùc ñöôøng söùc maø ngöôøi ta söû duïng maøn bao che töø tính. Ñöôøng söùc töø tröôøng do daây a gaây neân khoâng taùc ñoäng ñöôïc vaøo daây b maø noù ñöôïc kheùp kín treân maøn bao che do ñoù daây b khoâng phaùt sinh ra söùc ñieän ñoäng caûm öùng. + a - b Hình.3: Che chaén tónh töø 0

21 Moät ñieàu hieån nhieân cho ta thaáy raèng trong tröôøng hôïp bao che töø tính thì chæ nhöõng kim loaïi nhieãm töø môùi ñoùng ñöôïc vai troø laøm lôùp bao che, vì chæ nhöõng vaät lieäu ñoù môùi coù suaát daãn töø lôùn, hay noùi caùch khaùc laø noù coù ñoä thaåm töø lôùn. Hieäu quaû bao che caøng cao neáu maøn bao che coù heä soá thaåm töø lôùn vaø coù ñoä daøy lôùn. Nhôø coù lôùp bao che nhö vaäy maø töø tröôøng khoâng bò thaåm thaáu vaøo daây b. Maøn che tónh töø thöôøng laøm baèng kim loaïi nhieãm töø coù keát caáu khoâng giaùn ñoaïn, neáu giaùn ñoaïn thì ñöôøng söùc töø khoâng kheùp kín ñöôïc. (3) Maøn bao che ñieän töø Maøn bao che tónh ñieän vaø tónh töø taùc duïng theo nguyeân taéc ñoùng kín caùc ñöôøng söùc töông öùng, noù chæ hieäu quaû ñoái vôùi tröôøng tónh hoaëc ôû phaïm vi taàn soá raát thaáp. Treân thöïc teá ta thöôøng phaûi choáng söï aûnh höôûng cuûa tröôøng ñieän töø ôû taàn soá cao cho caùp do ñoù maøn bao che ñieän töø laø coâng cuï cô baûn nhaát. Maøn bao che ñieän töø laøm phaûn xaï soùng ñieän töø khi soùng naøy taùc ñoäng leân beà maët cuûa noù, ñoàng thôøi tieâu hao naêng löôïng cuûa tröôøng ñieän töø ñoù khi noù ñi xuyeân qua maøn döôùi daïng toûa nhieät cuûa doøng ñieän xoaùy Fuco. W W 0 W 0 W 03 W: Tröôøng xuyeân nhieãu W 0, W 0 : Tröôøng bò phaûn xaï W 03 : Naêng löôïng coøn laiï qua ñöôïc maøn che chaén Hình.4: Söï phaûn xaï vaø haáp thu naêng löôïng ñieän töø Naêng löôïng cuûa tröôøng xuyeân nhieãu ñöôïc chia ra laøm 3 phaàn: - Phaàn naêng löôïng bò phaûn xaï do moâi tröôøng khoâng ñoàng nhaát, naêng löôïng naøy bò baät ra ngoaøi goàm W 0, W 0. - Phaàn naêng löôïng do maøn bao che haáp thuï. - Phaàn naêng löôïng coøn laïi thoaùt qua maøn bao chevaøo phía trong. Ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä taùc duïng che chaén cuûa maøn nhöôøi ta duøng heä soá bao che S. S xaùc ñònh bôûi tyû soá giöõa cöôøng ñoä tröôøng ñieän taïi moät ñieåm baát kyø naøo ñoù trong khoâng gian khi coù coù maøn che chaén H vaø E vôùi cöôøng ñoä cuûa tröôøng cuõng taïi ñieåm ñoù khi khoâng coù maøm bao che chaén H vaø E. Nghóa laø: E H S = = (.7) E H

22 Deã daøng nhaän thaáy trong coâng thöùc treân S coù giaù trò töø 0. Vaø roõ raøng laø khi S=0 thì hieäu quaû bao che toát nhaát. Ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä suy giaûm naêng löôïng cuûa tröôøng khi qua maøn che chaén, thì ta bieåu thò ñoä suy giaûm ñoù lieân heä vôùi heä soá bao che laø: A z E H = ln = ln [ N] S E = ln H (.8) Ñoä suy giaûm bao che A z caøng lôùn khi heä soá bao che S caøng nhoû, vaø dó nhieân A z caøng lôùn caøng toát. e) Quy luaät xeáp ñaët boù daây ruoät caùp thoâng tin Quy luaät xeáp ñaët boù daây ruoät hay noùi caùch khaùc laø caáu truùc cuûa loõi caùp laø moät vaán ñeà coù taàm quan troïng ñaëc bieät, vì söï aûnh höôûng qua laïi giöõa caùc maïch daây, töùc laø aûnh höôûng xuyeân nhieãu khi truyeàn ñöa tín hieäu naëng hay nheï, thì ngoaøi söï quyeát ñònh cuûa chaát caùch ñieän, coøn laïi laø vò trí töông quan giöõa caùc daây daãn quyeát ñònh. Treân ñaây chuùng ta noùi ñeán boù daây ruoät, nhö theá khoâng coù nghóa laø boù laïi moät caùch tuøy tieän maø phaûi coù caáu truùc theo moät quy luaät naøo ñoù ñeå: - Tröôùc tieân laøm nhoû tieát dieän maët caét cuûa caùp, tieát kieäm ñöôïc nguyeân vaät lieäu. - Sau ñoù ñeå deã daøng nhaän bieát ñöôïc thöù töï caùc ñoâi daây, khoâng bò nhaàm laãn khi noái, ñaëc bieät laø caùp ñieän thoaïi thaønh phoá coù dung löôïng haøng ngaøn ñoâi daây daãn. - Cuoái cuøng laø coù theå haïn cheá ñeán möùc thaáp nhaát veà aûnh höôûng cuûa tröôøng ñieän töø cuûa doøng ñieän tín hieäu giöõa maïch daây naøy vôùi maïch daây khaùc, töø ñoù giaûm nhoû ñöôïc hieän töôïng xuyeân nhieãu. Nhoùm daây Trong caùp ñoái xöùng thì caùc sôïi daây daãn sau khi ñöôïc boïc chaát caùch ñieän khoâng saép xeáp rôøi raïc, maø lieân keát theo töøng nhoùm xoaén laïi vôùi nhau, moãi nhoùm xoaén theo moät böôùc xoaén nhaát ñònh. Thoâng thöôøng moãi moät maïch daây trong caùp ñoái xöùng goàm hai daây daãn, laøm nhieäm vuï truyeàn ñöa tín hieäu cho moät keânh haëc nhieàu keânh. Ngöôøi ta laáy nhoùm hai daây laøm nhoùm cô baûn. Noù ñöôïc xoaén laïi vôùi nhau goïi laø nhoùm ñoâi, böôùc xoaén cuûa nhoùm ñoâi khoâng lôùn hôn 300mm. Ñeå giaûm aûnh höôûng qua laïi giöõa hai maïch daây do ñieän töø ngöôøi ta laäp moät nhoùm 4 daây cuûa maïch, boán daây ñoù ñöôïc saép xeáp ôû 4 goùc cuûa moät hình vuoâng, vaø xoaén laïi vôùi nhau vôùi böôùc xoaén töø 50mm 300mm, cöù hai daây naèm treân ñöôøng cheùo cuûa hình vuoâng ñoù thuoäc moät maïch, thöôøng kyù hieäu maïch goàm daây a vaø b, maïch goàm daây c vaø d, ñoù laø kieåu xoaén nhoùm 4 hình sao.

23 Moät loaïi xoaén daây khaùc laø nhoùm ñoâi keùp. Theo kieåu xoaén naøy moãi nhoùm ñoâi sau khi xoaén (böôùc xoaén töø 50mm 300mm) laïi ñöôïc xoaén hai nhoùm ñoâi rieâng bieät ñoù vôùi nhau theo böôùc xoaén töø 400mm 800mm. Cuoái cuøng laø xoaén nhoùm 4 hình sao keùp. Moãi nhoùm 4 rieâng bieät sau khi ñaõ xoaén (böôùc xoaén 50mm 300mm) ñöôïc saép xeáp vôùi nhau theo hình soá 8, sau ñoù xoaén vôùi nhau vôùi böôùc xoaén thöôøng choïn trong phaïm vi töø 50mm 50mm. Xoaén ñoâi Xoaén hình sao Xoaén ñoâi keùp Ñöôøng kính nhoùm daây Moät vaán ñeà ñaët ra laø sau khi xoaén daây thì caùc tham soá ñieän khí cuûa maïch daây seõ coù söï thay ñoåi, maø söï thay ñoåi ñoù phuï thuoäc vaøo ñöôøng kính cuûa nhoùm xoaén. Maët khaùc laø khi saép xeáp boù daây ruoät thöôøng saép xeáp theo lôùp, muoán bieát soá nhoùm trong moãi lôùp thì phaûi bieát ñöôøng kính cuûa töøng nhoùm. Sau ñaây ta haõy tính ñöôøng kính cuûa caùc loaïi xoaén. () Ñöôøng kính daây daãn keå caû chaát caùch ñieän Troïng löôïng cuûa cuûa daây daãn kim loaïi treân moät ñôn vò ñoä daøi: Troïng löôïng cuûa chaát caùch ñieän treân moät ñôn vò ñoä daøi: d 0 : d : γ 0 : γ : Trong ñoù: Ñöôøng kính daây kim loaïi [mm]. g πd 0 g 0 = 0 4 γ (.9) π ( d d ) 0 0 = γ (.0) Ñöôøng kính daây daãn (keå caû kim loaïi vaø chaát caùch ñieän) [mm]. Tyû troïng cuûa vaät lieäu laøm daây daãn. Tyû troïng cuûa vaät lieäu caùch ñieän. Hình.5: Caùc kieåu xoaén daây 3 4

24 Töø ñoù coù theå tìm ñöôøng kính cuûa daây ruoät: γ 0g d = d 0 + γ g () Ñöôøng kính cuûa nhoùm xoaén ñoâi Ta coù: D ñoâi = d + bd, maø bd = x neân: D ñoâi = d + x Ta coù: d = x, suy ra: x = d / Suy ra: D ñoâi = d + d / =,7 d (3) Ñöôøng kính nhoùm xoaén sao 4 sôïi Ta coù: D sao = d + ab Maø: ab = d suy ra: ab = d Suy ra: D sao = d + d =,4d 0 [ mm] (.) (4) Ñöôøng kính nhoùm xoaén ñoâi keùp Ta coù: D ñoâi keùp =,7 D ñoâi =,7.(,7 d ) =,9 d (5) Ñöôøng kính nhoùm xoaén sao keùp Ta coù: D sao keùp =,4D ñoâi =,4(,7 d ) = 4, d (6) Ñöôøng kính cuûa nhoùm xoaén sao n sôïi Ñöôøng kính cuûa nhoùm daây seõ khaùc nhau khi soá daây trong nhoùm khaùc nhau. Khi n= thì D = d Khi n= thì D =,7d d Khi n=3 nhö hình veõ thì D = d + = 55, d π sin 3 4

25 d Khi n=4 thì D = d + =, 4d π sin 4 d Khi n=5 thì D = d + =, 7d π sin 5 Töø ñoù coâng thöùc toång quaùt ñeå tính ñöôøng kính cuûa nhoùm goàm n daây laø: Trong ñoù: Heä soá xoaén D = + = π sin n d F d F = + π sin n (.) (.3) Ta bieát raèng sau khi xoaén thì ñoä daøi thöïc teá cuûa daây ruoät noùi chung lôùn hôn ñoä daøi cuûa caùp, chính vì theá maø caùc tham soá ñieän khí cuûa maïch daây coù söï thay ñoåi. Ñeå tính toaùn caùc tham soá ñieän khí sau naøy cho chính xaùc ta caàn xaùc ñònh heä soá xoaén. Heä soá xoaén cuõng noùi leân ñoä daøi thöïc cuûa maïch ñaõ taêng leân bao nhieâu laàn so vôùi ñoä daøi cuûa caùp. Muoán xaùc ñònh heä soá xoaén ta haõy giaû thieát raèng moät sôïi daây naøo ñoù ñöôïc quaán theo moät truïc quaán, truïc naøy coù ñöôøng kính laø D. Söû duïng hai maët phaûng caét, caét vuoâng goùc vôùi truïc quaán taïi ñieåm khôûi ñaàu vaø ñieåm keát thuùc cuûa moät böôùc xoaén; keát quaû laø ôû tieát dieän caét ñoái vôùi truïc xoaén laø hình troøn vaøo ñoái vôùi daây xoaén laø hình Elip. Sau ñoù duøng moät maët phaúng caét khaùc boå doïc truïc quaán (maët phaèng naøy vuoâng goùc vôùi maët phaúng tröôùc). Neáu maët phaèng naøy boå ñuùng vaøo ñieåm xuaát phaùt vaø ñieåm keát thuùc cuûa moät böôùc xoaén thì ta coù hình veõ sau: 5

26 Trong ñoù: L δ laø ñoä daøi daây quaán cuûa moät böôùc xoaén. α laø goùc hôïp giöõa daây quaán trong moät böôùc xoaén vôùi maët phaúng caét taïi ñieåm keát thuùc böôùc xoaén. H laø ñoä daøi böôùc xoaén. D ñöôøng kính truïc xoaén. Töø hình veõ ta coù: Suy ra: Ñaët: vaø goïi laø heä soá xoaén. d sin α = = b b = d K = H H H + π H + π H + π ( D + d ) ( D + d ) ( D + d ) Nhö vaäy ñöôøng kính lôùn cuûa tieát dieän daây daãn (hình Elip) laø: b=kd Coøn ñoä daøi thöïc teá cuûa daây daãn quaán trong böôùc xoaén laø: H ( D + d ) = KH (.4) Lδ = H + π (.5) Neáu moät nhoùm daây xoaén vôùi nhau thì truïc xoaén cuûa noù coù theå hình dung nhö moät neùt maûnh ñeán möùc ñöôøng kính cuûa noù khoâng ñaùng keå, vaø luùc ñoù: Böôùc caân baèng L K = δ =, 0, 07 (.6) H Nhö ñaõ noùi vieäc xoaén daây ngoaøi muïc ñich saép xeáp boù daây ruoät cho chaëc cheõ, thì coøn muïc ñích chuû yeáu laø choáng söï aûnh höôûng qua laïi giöõa caùc maïch daây. 6

27 Vieäc xoaén daây ñoùng vai troø nhö ñaûo daây ôû daây traàn, noù taïo ñieàu kieän cho caùc daây daãn cuøng chòu chung moät hoaøn caûnh cuûa moâi tröôøng. Nhöng laøm theá naøo ñeå ñaït ñöôïc muïc ñích aáy, trong khi boù daây ruoät bao goàm nhieàu maïch daây? Ta bieát raèng xoaén daây caøng daày (ví nhö xe chæ caøng saên) thì hieäu quaû choáng xuyeân nhieãu caøng toát, nhö vaäy trôû neân cöùng quaù. Neáu xoaén thöa quaù thì ngöôïc laïi hieäu quaû choáng xuyeân nhieãu caøng giaûm. Ñeå dung hoøa nhöõng vaán ñeà aáy thì böôùc xoaén thöôøng aùp duïngtrong phaïm vi töø 00mm 300mm laø thích hôïp. Song moät boù daây goàm nhieàu maïch cho neân nhieàu ñoâi coù böôùc xoaén truøng nhau maø böôùc xoaén truøng nhau thì keát quaû choáng xuyeân nhieãu giöõa chuùng khoâng coøn taùc duïng cho neân treân thöïc teá cho thaáy: Cöù hai maïch gaàn nhau, xoaén theo böôùc xoaén naøo ñoù chaúng haïn nhoùm xoaén theo böôùc xoaén laø h, nhoùm coù böôùc xoaén laø h. Neáu caùc böôùc xoaén ñoù thoûa maõn ñieàu kieän: Trong ñoù: h. h = ; D h x = + h D LS D laø öôùc soá chung lôùn nhaát cuûa h vaø h x laø moät soá nguyeân leû vaø (.7) L S = = λ (.8) 8 Trong ñoù λ laø böôùc soùng cuûa taàn soá cao nhaát ñöôïc truyeàn ñöa. Nhö vaäy seõ ñaûm baûo cho hai maïch saùt nhau aûnh höôûng qua laïi laø ít nhaát, hay noùi caùch khaùc xoaé daây nhö vaäy coù hieäu quaû nhaát. Ñoä daøi L S ñöôïc goïi laø ñoaïn caân baèng, noù ñoùng vai troø nhö khu ñaûo cuûa daây traàn. Chaúng haïn ta xeùt maïch daây saùt nhau coù böôùc xoaén nhö hình veõ sau: 7

28 Töø hình veõ ta thaáy maïch coù böôùc xoaén h =40mm, maïch coù böôùc xoaén h =50mm. Do ñoù öôùc soá chung lôùn nhaát cuûa 40 vaø 50 laø D=0. Vaäy ñoä daøi ñoaïn caân baèng laø: L S = = 00 vaø x = = 9 laø soá nguyeân leû; xoaén nhö theá laø toát. 0 0 Söï saép xeáp caùc nhoùm daây trong boù daây ruoät caùp Treân ñaây ta ñaõ ñeà caäp ñeán keát caáu cuûa nhoùm daây cô baûn. ÔÛ ñaây ta xem xeùt söï saép xeáp caùc nhoùm cô baûn aáy trong boù daây ruoät. Nhìn chung thì söï saép xeáp boù daây ruoät cuûa caùp ñoái xöùng coù hai loaïi: - Saép xeáp ñoàng nhaát coù nghóa laø caùc nhoùm daây cô baûn xoaén chung moät daïng. Chaúng haïn taát caû xoaén ñoâi hoaëc taát caû xoaén hình sao. - Saép xeáp hoãn hôïp coù nghóa laø trong ñoù vöøa coù nhoùm xoaén ñoâi, vöøa coù nhoùm xoaén hình sao. Trong hai loaïi treân laïi chia ra loaïi xoaén theo chuøm vaø xoaén theo lôùp. Daïng xoaén theo chuøm thöôøng duøng cho loaïi caùp coù dung löôïng lôùn (chuû yeáu laø caùp noäi haït) trong moãi chuøm bao goàm töø 50 ñeán 00 nhoùm moãi nhoùm trong chuøm ñöôïc xoaén theo böôùc xoaén khaùc nhau, nhöng caû chuøm thì coù chung moät böôùc xoaén. Hieäu quaû choáng xuyeân nhieãu cuûa loaïi saép xeáp naøy khoâng toát vaø deã nhaàm laãn khi ñaáu noái. Daïng xoaén theo lôùp caáu truùc coù qui luaät hôn. Tuøy dung löôïng cuûa caùp maø noù bao goàm lôùp trung taâm vaø nhieàu lôùp ôû phía ngoaøi. Caøng ra ngoaøi soá nhoùm trong lôùp caøng lôùn. Hai lôùp saùt nhau ñöôïc xoaén ngöôïc chieàu nhau. Neáu lôùp naøy xoaén theo chieàu kim ñoàng hoà thì lôùp saùt noù xoaén theo chieàu ngöôïc laïi. Nhìn chung daïng xoaén theo lôùp ñöôïc aùp duïng roäng raûi cho caû caùp cao taàn vaø thaáp taàn. Taùc duïng choáng xuyeân nhieãu giöõa caùc maïch toát hôn, quy luaät saép xeáp chaëc cheõ, thöù töï caùc ñoâi daây baét ñaàu tính töø lôùp trung taâm, ñoâi cuoái cuøng ôû nhoùm cuoái cuøng thuoäc lôùp ngoaøi cuøng, nhö vaäy vieäc noái caùp ít bò nhaàm laãn, tieát kieäm ñöôïc khoâng gian vaø do ñoù giaûm nhoû ñöôïc tieát dieän caét. Chính vì vaäy ta ñi saâu vaøo daïng keát caáu naøy. 8

29 Saép xeáp theo chuøm Saép xeáp theo lôùp a) Saép xeáp ñoàng nhaát Daïng saép xeáp hoãn hôïp thöôøng hay duøng cho loaïi caùp coù cheá ñoä khai thaùc hoãn hôïp (chaúng haïn vöøa khai thaùc thoâng tin aâm taàn, cao taàn, vaø truyeàn thanh, ). Tuøy theo cheá ñoä khai thaùc maø vöøa xoaén ñoâi vöøa xoaén hình sao. Trong daïng saép xeáp naøy chuû yeáu laø saép xeáp theo lôùp ñoàng thôøi keát hôïp vôùi maøn bao che ñieän töø. Sau ñaây chuùng ta ñi saâu vaøo daïng saép xeáp ñoàng nhaát xoaén theo lôùp. Soá nhoùm trong moãi lôùp Lôùp trung taâm Lôùp naøy ôû chính giöõa loõi, caùch noù coù theå goàm töø 5 nhoùm cô baûn, nhöng khoâng quaù 5 nhoùm, tuøy theo cheá ñoä khai thaùc vaø dung löôïng cuûa caùp maø tính toaùn soá nhoùm caàn thieát ôû lôùp trung taâm. Ñöôøng kính cuûa lôùp trung taâm tuøy thuoäc vaøo soá nhoùm cô baûn coù trong ñoù. Caùch tính cuï theå theo coâng thöùc: Caùc lôùp tieáp theo b) Saép xeáp hoãn hôïp Hình.6: Caùc daïng saép xeáp chuû yeáu cuûa boù daây ruoät: a) Saép xeáp ñoàng nhaát, vaø b) Saép xeáp hoãn hôïp (theo lôùp) D = π sin n = d + F d Ñeå tính soá nhoùm thuoäc lôùp thöù hai trôû ñi ta xuaát phaùt töø hình veõ sau: (.9) 9

30 Giaû söû raèng ôû lôùp thöù hai coù soá nhoùm laø n, thì töø hình veõ ta coù: ( D + d ) π( F d + d ) π( F + ) π = = = (.0) b Kd K n Töø ñoù suy ra ñöôøng kính ngoaøi cuûa lôùp thöù hai laø: Ñoái vôùi lôùp thöù ba, ta coù: n 3 π = π = D =D +d (.) ( D + d ) π( F d + 3d ) π( F + 3) ( F + ) K b = π + = n K Kd π + K = K (.) π khoaûng baèng 6. Nhö vaäy: n3 =n +6. Nghóa laø soá nhoùm ôû lôùp thöù ba hôn lôùp K thöù hai laø 6 nhoùm (söï xaùc ñònh naøy chæ ñuùng vôùi caùp ñaàng nhaát). Ngoaøi ra trong tröôøng hôïp lôùp trung taâm chæ coù nhoùm thì lôùp thöù hai coù 5 nhoùm. Ñöôøng kính cuûa lôùp thöù ba laø: D 3 =D +d =(F +4)d (.3) Coâng thöùc toång quaùt ñeå tính soá nhoùm cuûa moät lôùp (töø lôùp thöù hai trôû ñi) laø: [ F + ( i ) ] π ( i+ ) =, i=,, 3, (.4) K n Coâng thöùc toång quaùt ñeå tính ñöôøng kính cuûa lôùp thöù m (ñöôøng kính ngoaøi) laø: D ( m ) [ F + ( m ) ] d =, m=,, 3, (.5) Coâng thöùc toång quaùt ñeå tính soá nhoùm trong boù daây ruoät caùp laø: n = n + n + n 3 + +n m = mn +6[++3+ +(m-)] = mn +3m(m-) (.6) Khi bieát soá nhoùm ôû lôùp trung taâm n vaø soá nhoùm cuûa toaøn boä boù daây n ta cuõng coù theå suy ra soá lôùp m: 30

31 Ta coù: Suy ra: 3m +(n -3)m n = 0 ( n 3) n 3 n m = (.7) 3 Thöôøng thì trung bình soá nhoùm ôû lôùp trung taâm n =3, vaäy ñeå tính m ta giaûi n phöông trình: m giaù trò m luoân luoân laø soá nguyeân, bieát noù ta coù theå xaùc ñònh 3 ñöôïc soá nhoùm trung taâm: n laø soá nguyeân vaø khoâng lôùn hôn 5... Caùc tham soá truyeàn daãn a) Sô ñoà töông ñöông cuûa maïch daây caùp n n = 3( m ) (.8) m Chaát löôïng truyeàn ñöa treân maïch daây caùp thoâng tin vaø ñaëc tính ñieän khí cuûa noù hoaøn toaøn coù theå ñaëc tröng bôûi caùc tham soá baäc nhaát cuûa caùp nhö: - Ñieän trôû höõu hieäu (R). - Ñieän caûm cuûa maïch (L). - Ñieän dung giöõa daây (C). - Ñieän daãn caùch ñieän giöõa daây (G). Caùc tham soá ñoù khoâng phuï thuoäc vaøo ñieän aùp vaø doøng ñieän truyeàn ñöa, maø noù chæ ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua keát caáu cuûa maïch, vaät lieäu cheá taïo vaø taàn soá cuûa doøng ñieän maø thoâi. Veà yù nghóa cuûa caùc tham soá maïch daây caùp töông töï nhö caùc tham soá cuûa moät maïch dao ñoäng ñöôïc hình thaønh bôûi caùc phaàn töû R, G, C, L. Chæ khaùc ôû choå laø caùc tham soá cuûa maïch dao ñoäng thì taäp trung. Coøn ôû maïch daây caùp caùc tham soá R, L, C, vaø G phaân boå treân moïi ñieåm cuûa maïch. Hình veõ sau ñaây laø sô ñoà töông ñöông cuûa maïch daây caùp bao goàm caùc tham soá baäc nhaát ñaõ noùi. Hình veõ treân laø sô ñoà töông ñöông cuûa moät ñoaïn ngaén maïch ñieän, vaø treân ñoaïn aáy ta giaû thieát söï phaân boá caùc ñaïi löôïng R, L, C, vaø G laø ñeàu ñaën. Trong ñoù caùc 3

32 tham soá R vaø L phaân boá lieân tuïc theo chieàu doïc cuûa maïch vaø hình thaønh toång trôû khaùng: Z=R+jωL Coøn caùc tham soá G vaø C hình thaønh toång daãn naïp ngang: Y=G+jωC Khi truyeàn ñöa tín hieäu treân maïch daây thì do coù söï toàn taïi cuûa trôû khaùng doïc vaø daãn naïp ngang maø ñieän aùp cuõng nhö doøng ñieän giaûm daàn töø ñaàu maïch ñeán cuoái maïch, vaø do ñoù coâng suaát cuûa tín hieäu ôû cuoái ñöôøng daây nhoû hôn coâng suaát ñaàu ra cuûa maùy phaùt. Trong 4 tham soá R, L, C, vaø G thì phaàn töû gaây ra tieâu hao naêng löôïng tín hieäu chính laø R vaø G, nhöõng phaàn töû coøn laïi ñöôïc ñaëc tröng bôûi kho ñieän vaø kho töø, noù tích tuï naêng löôïng ñieän töø vaø sau ñoù laïi traû veà nguoàn, cho neân L vaø C thöôøng ñöôïc coi laø phaàn töû tích phoùng naêng löôïng. R ñaëc tröng söï tieâu hao naêng löôïng trong daây daãn vaø nhöõng kim loaïi keá caän. Coøn G ñaëc tröng cho söï tieâu hao naêng löôïng trong chaát ñieän moâi. Boán tham soá treân ñaây coù theå noùi noù ñaëc tröng ñaày ñuû veà baûn chaát cuûa moät maïch daây. Chuùng ta seõ xem xeùt caùc heä soá naøy moät caùch ñaày ñuû hôn trong phaàn tieáp theo. b) Maïch daây ñoàng nhaát vaø khoâng ñoàng nhaát Noùi chung veà khaùi nieäm ñöôøng daây ñoàng nhaát vaø khoâng ñoàng nhaát coù moät vò trí ñaëc bieät khi ta nghieân cöùu söï truyeàn daãn tín hieäu ñieän treân moät maïch daây. Khaùi nieäm veà söï ñoàng nhaát coù nghóa thu heïp laø döï phaân boá caùc tham soá ñeàu ñaën treân moïi ñieåm cuûa maïch, ngoaøi ra coøn hieåu khaùi nieäm ñoù laø ñieàu kieän keát caáu cuûa boù daây ruoät, nghóa laø moïi sôïi daây loõi coù cuøng chung moät ñieàu kieän ñieän khí nhö nhau hay khoâng. Khaùi nieäm ñoàng nhaát coøn coù moät ñònh nghóa khaùc laø: moät maïch daây ñoàng nhaát khi trôû khaùng cuûa nguoàn baèng trôû khaùng soùng cuûa maïch vaø baèng trôû khaùng taûi. Ngöôïc laïi vôùi nhöõng khaùi nieäm ñoù laø ñöôøng daây khoâng ñoàng nhaát. c) Cô sôû cuûa phöông trình maïch daây caùp ñoàng nhaát Ta haõy nhieân cöùu moät maïch caùp ñoàng nhaát thoâng qua caùc tham soá baäc nhaát cuûa noù laø R, L, C, vaø G. Trôû khaùng nguoàn laø Z 0. Trôû khaùng taûi laø Z L. Ñieän aùp vaø doøng ñieän ôû ñaàu maïch laø U 0 vaø I 0. Ñieän aùp vaø doøng ñieän ôû cuoái maïch laø U L vaø I L. Minh hoaï ñeå xeùt baèng hình veõ sau ñaây: 3

33 Töø hình veõ ta laáy moät ñoaïn maïch voâ cuøng ngaén la dx, caùch ñieåm ñaàu cuûa maïch laø x. Kyù hieäu doøng ñieän truyeàn qua phaàn töû maïch dx laø I vaø ñieän aùp treân hai daây daãn ñoù laø U. Töø ñoù ñieän aùp suït treân ñoaïn dx laø: Doøng hao huït treân ñoaïn dx laø: du = I( R + jωl) (.9) dx di = U( G + jωc) (.30) dx Giaûi phöông trình (.9) theo I vaø thay giaù trò I tìm ñöôïc vaøo phöông trình (.30) ta coù: d U di = ( R + jωl) (.3) dx dx di Thay giaùi trò cuûa töø (.30) vaøo phöông trình (.3) ta coù: dx Ñaët: γ = ( R + jωl)( G + jωc) Vaäy: d U = U( R + jωl)( G + jωc) (.3) dx d U = γ. U (.33) dx Giaûi phöông trình vi phaân caáp (.33) ta seõ ñöôïc nghieäm cuûa noù coù daïng toång quaùt laø: Laáy ñaïo haøm hai veá theo x ta coù: U du dx γx γx = Ae + Be (.34) = Aγe = γ γx γx ( Ae Be ) 33 γx Bγe Thay (.35) vaøo phöông trình (.9) ta nhaän ñöôïc: γx (.35)

34 hoaëc kyù hieäu: I γx γx ( R + jωl) = γ( Ae Be ) Z B R + jωl R + jωl = = (.36) γ G + j ω C thì: IZ B γx γx = Ae + Be (.37) Ñeán ñaây ta coù phöông trình vôùi hai aån soá laø -A vaø B nhö sau: U = Ae IZ B γx = Ae + Be γx γx + Be γx (.38) Ñeå tìm A vaø B ta lôïi duïng giaù trò doøng vaø aùp ôû ñaàu maïch (khi x=0) laø I 0 vaø U 0, khi ñoù phöông trình (.38) laø: Suy ra: Thay (.39) vaøo (.38) ta coù: U I 0 0 Z = A + B B = A + B U 0 I 0ZB U 0I 0ZB A = ; B = (.39) U 0 I 0ZB γx U 0 + I 0ZB U = e + e U 0 I 0ZB γx U 0 + I 0ZB I = e + e Thöïc hieän bieán ñoåi phöông trình treân vôùi chuù yù raèng: e chγx = e shγx = Ta seõ nhaän ñöôïc giaù trò ñieän aùp U x vaø doøng ñieän I x taïi moät ñieåm baát kyø x naøo ñaáy cuûa maïch laø: U ôû cuoái maïch töùc laø khi x= thì: I x x γx γx U = I 0chγx Z + e e γx γx = U chγx I Z shγx 0 0 B 0 B shγx γx γx (.40) 34

35 U I = U chγ I Z shγ 0 U = I 0chγ Z 0 B 0 B shγ Giaûi phöông trình (4.4) theo U 0 vaø I 0 ta laïi coù: U I 0 0 = U chγ + I Z shγ U = Ichγ Z B B shγ (.4) (.4) caùc phöông trình (.40), (.4), vaø (.4) cho ta quan heä giöõa doøng vaø aùp vôùi caùc tham soá baäc nhaát cuûa caùp laø R, L, C, vaø G hoaëc vôùi γ vaø Z B, vaø qua ñoù cho pheùp xaùc ñònh ñöôïc ñieän aùp vaø doøng ñieän taïi ñieåm baát kyø cuûa maïch tuøy thuoäc vaøo ñieän aùp vaø doøng ñieän ôû ñaàu cuûa maïch ñoù. Caùc phöông trình ñoù ñuùng vôùi tröôøng hôïp trôû khaùng cuûa nguoàn vaø taûi laø baát kyø (Z 0 vaø Z ). Khi ñoù söï phoái hôïp gaùnh töùc laø khi Z 0 =Z =Z B vaø U 0 /I 0 =U /I =Z B thì caùc phöông trình (.40), (.4), vaø (.4) coù daïng ñôn giaûn nhö sau: U I x x = U = I 0 e 0 e γx γx U I 0 0 = U e = I e γ γ (.43) U I = U = I 0 e 0 e γx γ Töø (.43) ta coù theå suy ra daïng hay duøng hônm caû laø: U U 0 e γx vaø I I 0 e γx (.44) Neáu laïi aùp duøng coâng thöùc P=UI thì töø (.44) ta laïi suy ra: P P 0 γ = e (.45) Nhö vaäy khi xeùt maïch daây ñoàng nhaát ta ñaõ laàn löôïc nhaän ñöôïc caùc phöông trình (.40), (.4), vaø (.4) trong tröôøng hôïp trôû khaùng nguoàn vaø taûi laø baát kyø, (.43), (.44), vaø (.45) trong tröôøng hôïp trôû khaùng nguoàn baèng trôû khaùng soùng vaø baèng trôû khaùng taûi. Ñoàng thôøi chuùng ta cuõng ruùt ra moät ñieàu keát luaän laø: töø caùc phöông trình daãn ra chöùng toû raèng söï truyeàn daãn naêng löôïng treân ñöôøng daây thì doøng vaø aùp taïi ñieåm baát kyø treân maïch do hai tham soá chuû yeáu laø Z L vaø Z B quyeát ñònh, maø hai tham soá naøy 35

36 laïi phuï thuoäc vaøo caùc tham soá R, L, C, G. Hay noùi caùch khaùc chuùng phuï thuoäc vaøo caùc tham soá baäc nhaát cuûa maïch. c) Nhöõng hieän töôïng hieäu öùng khi truyeàn doøng ñieän cao taàn - Hieän töôïng hieäu öùng maët ngoaøi laø khi trong maïch caùp coù doøng ñieän xoay chieàu cao taàn chaïy qua thì beân trong moãi daây daãn xuaát hieän caùc doøng ñieän xoaùy kheùp kín. Doøng ñieän toång hôïp Theo ñònh luaät Lenxô thì chieàu Doøng ñieän xoaùy cuûa doøng ñieän xoaùy ôû trung taâm Doøng ñieän chính daây daãn ngöôïc vôùi chieàu doøng ñieän chính, chieàu cuûa doøng ñieän xoaùy ôû beà maët daây daãn thì cuøng chieàu vôùi chieàu doøng ñieän chính. Keát quaû laø caøng gaàn trung taâm maät ñoä doøng ñieän caøng giaûm xuoáng vaø caøng gaàn maët ngoaøi daây daãn thì maät ñoä doøng ñieän taêng leân. ÔÛ taàn soá cao doøng ñieän haàu nhö chæ chaïy ôû beà maët daây daãn, töông töï nhö maët caét höõu hieäu cuûa daây daãn giaûm xuoáng vaø do ñoù ñieän trôû höõu hieäu taêng leân. - Hieän töôïng hieäu öùng laân caän taïo Daây a neân khi doøng ñieän xoay chieàu cao Daây b H taàn chaïy doïc moät daây daãn seõ sinh ra doøng ñieän xoaùy ôû moät daây daãn khaùc ôû gaàn. Ñöôøng söùc töø tröôøng Doøng ñieän toång hôïp ngoaøi cuûa daây a khi caét daây b ñaõ taïo ra trong daây b nhöõng doøng Doøng ñieän xoaùy ñieän xoaùy. Beà maët daây b saùt daây a chieàu caùc doøng ñieän xoaùy truøng vôùi chieàu doøng ñieän chính, coøn ôû phía beân kia daây b, chieàu caùc doøng ñieän xoaùy ngöôïc vôùi chieàu doøng ñieän chính. Caùc doøng ñieän phaân boå trong daây a cuõng töông töï nhö vaäy. Keát quaû laø do söï toån thaát treân caùc doøng ñieän xoaùy trong daây daãn beân caïnh cuûa cuøng maïch ñieän maø ñieän trôû höõu hieäu ñoái vôùi doøng ñieän xoay chieàu taêng leân. Caùc daây daãn caøng gaàn nhau thì hieän töôïng laân caän xaõy ra caøng maïnh. - Ñieän trôû taêng leân do tieâu hao naêng löôïng trong H caùc thaønh phaàn kim loaïi cuûa caùp ñöôïc giaûi thích nhö sau: doøng ñieän xoay chieàu khi chaïy trong maïch ñieän ñaõ taïo ra töø tröôøng bieán ñoåi. Caùc ñöôøng söùc cuûa töø tröôøng ñaõ taïo ra nhöõng doøng ñieän xoaùy trong caùc thaønh phaàn baèng kim loaïi cuûa caùp nhö daây daãn beân caïnh, lôùp che chaén ñieän töø, voû caùp, voû baûo veä,. Moät 36

37 phaàn naêng löôïng doøng ñieän tín hieäu khi chuyeån vaøo trong caùc thaønh phaàn kim loaïi cuûa caùp ñaõ laøm noùng caùc thaønh phaàn aáy vaø chuyeån bieán thaønh toån thaát nhieät. e) Ñieän trôû höõu hieäu R Ñieän trôû höõu hieäu cuûa maïch caùp bao goàm ñieän trôû ñoái vôùi doøng ñieän moät chieàu vaø ñieän trôû phuï theâm khi coù maët doøng ñieän xoay chieàu. R 0 = R + R Ñieän trôû phuï theâm R bao goàm ñieän trôû do hieäu öùng maët ngoaøi, ñieän trôû do hieäu öùng laân caän vaø ñieän trôû do tieâu hao naêng löôïng trong caùc thaønh phaàn kim loaïïi cuûa caùp. vôùi R = R + R + R R mn : ñieän trôû do hieän töôïng hieäu öùng maët ngoaøi R lc : ñieän trôû do hieän töôïng hieäu öùng laân caän R th : ñieän trôû do hieän töôïng hieäu öùng kim loaïi f) Ñoä töï caûm L ~ Ñoä töï caûm cuûa maïch caùp ñöôïc bieåu thò baèng tyû soá giöõa löôïng töø thoâng vaø doøng ñieän sinh ra. mn L = Φ I Coâng thöùc tính ñoä töï caûm cuûa moät maïch caùp ñöôïc bieåu thò nhö sau: Trong ñoù: a: Cöï ly giöõa hai daây daãn Q(x): Haøm soá phuï thuoäc vaøo heä soá xoaén d: Ñöôøng kính daây daãn a d L = x 4 ln + Q / d lc th 4 ( x) 0 [ H Km] x: Heä soá xoaén ( x = 0, 005d f vôùi daây ñoàng, x = 0, 008d f vôùi daây nhoâm) Baûng haøm soá Q(x) x 0 0,5,0,5,0,5 3,0 Q(x),0 0,9998 0,997 0,987 0, ,854 x 3,5 4,0 4, ,0 0 >0 Q(x) 0,766 0,686 0,66 0,556 0,400 0,8 x 37

38 g) Ñieän dung C Ñieän dung cuûa moät maïch caùp töông töï nhö ñieän dung cuûa moät tuï ñieän, ôû maïch daây caùp thì hai baûng tuï chính laø nöûa dieän tích beà maët cuûa hai daây daãn hình truï ôû phía gaàn nhau, coøn ñieän moâi laø chaát caùch ñieän daây daãn hoaëc khoâng khí. Ñieän dung ñöôïc xaùc ñònh bôûi tyû soá giöõa ñieän tích treân ñieän aùp giöõa hai daây. Coâng thöùc tính ñieän dung cuûa maïch caùp bieåu thò nhö sau: Trong ñoù: a: Cöï ly giöõa hai daây daãn d: Ñöôøng kính daây daãn x: Heä soá xoaén ε : Haèng soá ñieän moâi x. ε. 0 6 C = / a 36ln Ψ d [ F Km] ψ : heä soá ñaëc tröng cho ñoä gaàn nhau giöõa daây daãn vaø voû caùp tieáp ñaát, giöõa daây daãn vaø caùc daây daãn khaùc vaø phuï thuoäc vaøo hình thöùc xoaén. h) Ñieän daãn G Baûng heä soá ψ Khoaûng caùch caùch ñieän ψ ñoâi ψ sao Ñöôøng kính daây daãn,6 0,608 0,588,8 0,67 0,6,0 0,644 0,69, 0,655 0,630,4 0,665 0,647 Laø thoâng soá chæ chaát löôïng caùch ñieän cuûa daây daãn trong maïch caùp. Ñieän daãn G ñöôïc tính baèng coâng thöùc döôùi ñaây: G G + = 0 G r vôùi : G0 = : ñieän daãn caùch ñieän cuûa doøng ñieän moät chieàu R cd G r = ωctgδ (δ laø heä soá goùc toån hao ñieän moâi toång hôïp) sau: Ñoái vôùi nhöïa caùch ñieän PE thì quan heä tgδ theo taàn soá ñöôïc xaùc ñònh nhö 38

39 Baûng tgδ theo taàn soá Taàn soá (KHz) Tgδ i) Trôû khaùng ñaëc tính Trôû khaùng ñaëc tính ñöôïc xaùc ñònh nhö trôû khaùng ñaàu vaøo ñoái vôùi ñöôøng truyeàn daãn tín hieäu töông töï daïng chuaån coù cöï ly voâ haïn. Trôû khaùng ñaëc tính ñöôïc hình thaønh töø ñieän dung, ñoä töï caûm, vaø ñieän trôû. Moãi sôïi caùp ñeàu coù trôû khaùng ñaëc tính cuûa noù, giaù trò cuûa trôû khaùng ñaëc tính ñöôïc xaùc ñònh bôûi kích thöôùc hình hoïc vaø haèng soá ñieän moâi cuûa daây daãn. Caùc loaïi caùp truyeàn daãn ñöôïc cheá taïo ñeå ñaït ñöôïc trôû khaùng ñaëc tính khoâng ñoåi theo ñoä daøi cuûa caùp. Ví duï, neáu sôïi caùp coù ñoä daøi 30m coù trôû khaùng ñaëc tính laø 00# thì noù vaãn laø 00# khi ñoä daøi cuûa noù taêng leân gaáp ñoâi, gaáp ba laàn öùng vôùi moät taàn soá tín hieäu truyeàn. Vieäc phoái hôïp trôû khaùng trôû neân raát quan troïng khi ôû taàn soá cao. Vôùi caùp UTP, ScTP coù trôû khaùng ñaëc tính 00 # ±5% ôû taàn soá MHz hoaëc cao hôn. Vôùi caùp STP, STP-A coù trôû khaùng ñaëc tính 50# ±0% ôû taàn soá 3-300MHz. j) Suy giaûm tín hieäu Suy giaûm tín hieäu cuûa ñöôøng daây laø söï khaùc nhau veà coâng suaát ngoû vaøo vaø ngoû ra veà tyû leä. Tyû leä naøy ñöôïc bieåu dieãn baèng giaù trò decibels (db). Tuy nhieân, suy giaûm tín hieäu cuûa ñöôøng daây laø tröôøng hôïp ñaëc bieät vaø chæ aùp duïng khi coù söï phoái hôïp trôû khaùng giöõa trôû khaùng taûi vaø trôû khaùng nguoàn vôùi trôû khaùng ñaëc tính cuûa ñoâi daây. Ñoái vôùi taát caû caùc ñaàu cuoái khaùc, caùc pheùp ño löôøng veà suy hao ñöôïc tham chieáu nhö laø suy hao cheøn vaøo vaø seõ lôùn hôn giaù trò suy giaûm tín hieäu ñöôïc cho treân ñöôøng truyeàn daãn. k) Suy hao doäi hay suy hao phaûn hoài Khi maø trôû khaùng taûi khoâng phoái hôïp vôùi trôû khaùng ñaëc tính thì coù moät phaàn naêng löôïng tín hieäu bò phaûn hoài veà nguoàn. Suy hao naøy goùp phaàn vaøo suy hao cheøn cuûa ñöôøng truyeàn daãn. Toaøn boä naêng löôïng phaûn hoài lieân quan ñeán caáp ñoä maát phoái hôïp giöõa taûi vaø ñöôøng truyeàn daãn. Phoái hôïp caøng toát naêng löôïng phaûn hoài caøng beù. Caøng ít naêng löôïng phaûn hoài thì naêng löôïng tín hieäu truyeàn ñeán taûi caøng lôùn. Trong heä thoáng caùp, caùc ñieåm keát noái khoâng phoái hôïp trôû khaùng toát cuõng gaây ra suy hao phaûn hoài. Ví duï, caùc ñaàu noái, caùc keát cuoái ñöôøng daây. l) Toác ñoä truyeàn daãn soá Ñôn vò cô baûn cuûa tin töùc soá laø bit (caùch goïi taét cuûa soá nhò phaân). Noù ñöôïc duøng ñeå bieåu dieãn hai traïng thaùi (ví duï, coù hoaëc khoâng coù doøng ñieän,...). Moät vaøi bit nhö vaäy nhoùm theo luaät maõ cho tröôùc ñeå taïo ra moät character. 39

40 Toác ñoä bit laø soá löôïng bit tin truyeàn ñi trong moät giaây. Ví duï, trong moät giaây truyeàn ñöôïc 000bit, ta goïi ñöôøng truyeàn coù toác ñoä 000bps (bits per second). Toác ñoä baud laø soá löôïng maãu tin truyeàn ñi trong moät giaây. Ví duï, 50Bd (baud) laø trong moät giaây truyeàn ñi ñöôïc 50 maãu tin. Coù 6 maãu tin khaùc nhau ñöôïc söû duïng, moãi maãu ñaïi dieän 4 bits tin, trong moät giaây coù 000bits tin ñöôïc truyeàn ñi nhöng chæ coù 50 maãu tin ñöôïc truyeàn. Khi ñoù ta goïi ñöôøng truyeàn ñoù coù toác ñoä bit laø 000 bps hoaëc toác ñoä baud laø 50 baud. Baud khoâng ñöôïc nhaàm laãn vôùi bits per second (hoaëc bytes per second,...). Moãi maãu truyeàn ñi coù theå coù moät hoaëc nhieàu bit (ví duï, 8 bits trong ñieàu cheá 56-QAM) tin töùc. Khi maø moät maãu truyeàn ñi chæ coù moät bit thì luùc ñoù toác ñoä baud baèng toác ñoä bit. m) Xuyeân keânh Hieän töôïng tín hieäu truyeàn treân moät maïch daây naøy taïo ra moät hieäu öùng khoâng mong muoán treân moät maïch daây khaùc, hoaëc söï chuyeån dôøi tín hieäu töø maïch daây naøy sang maïch daây khaùc ñöôïc goïi laø xuyeân keânh. Söï chuyeån dôøi naøy coù theå xaõy ra giöõa caùc ñoâi daây keá caän nhau trong moät sôïi caùp. Hieän töôïng xuyeân keânh seõ giaûm ñi khi caùc ñoâi daây ñöôïc xoaén, coù söï xeáp ñaët caùp, coù lôùp baûo veä, vaø tính chaát caùch ly cuûa caùc ñoâi daây trong qui trình cheá taïo caùp. Hieän töôïng xuyeân keânh seõ taêng leân khi taêng taàn soá cuûa tín hieäu truyeàn, nhöng khoâng tyû leä vôùi nhau. Coù hai loaïi xuyeân keânh trong caùc heä thoáng caùp kim loaïi. Xuyeân keânh ñaàu gaàn (NEXT-Near End Crosstalk) laø möùc tín hieäu cuûa ñoâi daây gaây xuyeân keânh so saùnh vôùi tín treân ñoâi daây bò xuyeân keânh ôû cuøng moät phía ñaàu gaàn.trong khi xuyeân keânh ñaàu xa (FEXT-Far End Crosstalk) laø möùc tín hieäu taïi ñaàu gaàn cuûa ñoâi daây gaây xuyeân keânh so saùnh vôùi tín hieäu truyeàn ñeán ñoâi daây bò xuyeân keânh ôû ñaàu xa...3 Phân loại cáp..3. Cáp UTP (Unshielded Twisted Pair) Cáp UTP được dùng để truyền tín hiệu thoại và dữ liệu, phổ biến trong mạng máy tính, hệ thống điện thoại. Cáp UTP thường được gọi là cáp Ethernet và có các đặc tính sau đây: Bao gồm nhiều đôi dây xoắn có trong sợi cáp. Thông thường chấp nhận từ đến 800 đôi. 40

41 Không cần có lớp bảo vệ cho đến 600 đôi và có lớp bao bằng thép-nhôm khi đạt đến 800 đôi. UTP Bảo vệ nhiễu điện bằng cách xoắn dây. Có trở kháng đặc tính 00Ω. Khuyến nghị cỡ dây từ -4 AWG. Dây đặc ruột. Có thể nói cáp UTP có các ưu điểm sau đây: Có kích thước nhỏ, mềm dẻo dễ dàng cho đi cáp theo các bờ tường. Do kích thước nhỏ, nó không dễ chiếm đầy trong ống. Giá cáp UTP thấp hơn so với tất cả các loại cáp LAN khác. Tuy vậy nó cũng có nhược điểm là dễ bị ảnh hưởng của nhiễu so với nhiều loại cáp khác. Chuẩn ANSI/TIA/EIA-568-A xây dựng một số loại cáp UTP có đặc trưng truyền dẫn như sau: Cáp UTP loại 3 (Category 3-UTP cables) và phần cứng liên kết có thể truyền tín hiệu đạt đến tần số 6 MHz. Cáp UTP loại 4 (Category 4-UTP cables) và phần cứng liên kết có thể truyền tín hiệu đạt đến tần số 0 MHz. Cáp UTP loại 5 (Category 5-UTP cables) và phần cứng liên kết có thể truyền tín hiệu đạt đến tần số 00 MHz. Cáp UTP loại và (Category and Category ) không được công nhận cho lắp đặt trong các dịch vụ mới. Chúng có lẽ chỉ dùng cho các ứng dụng thoại. Cáp UTP loại 3 là cấp bé nhất mà ANSI/TIA/EIA-568-A đề nghị lắp đặt trong các dịch vụ mới. Với cáp đồng UTP loại 5: Được đề nghị là lựa chọn thứ hai trong lắp đặt cáp ra (area outlet) (ANSI/TIA/EIA- 568-A thừa nhận lựa chọn thứ nhất là cáp UTP loại 3). Sẽ hỗ trợ 0BASE-T Ethernet, 00BASE-T Fast Ethernet, 000BASE-T Gigabit Ethernet, ATM 55 Mbps, TP-PMD 00 Mbps, và các cấu hình LAN khác. Có thể hỗ trợ băng thông đến 00 MHz. 4

42 Categories of Unshielded Twisted Pair (các loại cáp UTP) Type Category Category Category 3 Category 4 Category 5 Use Voice Only (Telephone Wire) Data to 4 Mbps (LocalTalk) Data to 0 Mbps (Ethernet) Data to 0 Mbps (6 Mbps Token Ring) Data to 00 Mbps (Fast Ethernet) Khi lắp đặt cáp xoắn đôi cần chú ý phân biệt rõ ràng các đôi dây, các sợi dây trong sợi cáp. Các mã màu cáp giúp người lắp đặt nhận biết một cách nhanh chóng các đôi dây trong sợi cáp. Người lắp đặt cũng phải phân biệt giữa hai sợi trong một đôi. Trong điện thoại, mỗi đôi dây có sợi tip và sợi ring hoặc dây dương và dây âm theo thứ tự. Cụm từ tip và ring đã được đưa ra trước đây trong hệ thống điện thoại, trong trường hợp một điện thoại viên thực hiện một kết nối vật lý cho cuộc gọi bằng dây nối lặp đi lặp lại nhiều lần. Cáp UTP được dùng làm kết nối tạm (UTP patch cable/cord) có sự kết nối lặp đi lặp lại nhiều lần cần có cấu trúc dây bện để mềm dẻo. Các đầu nối cũng phải được thiết kế dành riêng cho loại cáp này để tránh làm hỏng dây và kết nối sai. Mã màu cáp được cho như bảng bên cạnh. Một loại khác của UPT là cáp đi dưới thảm. cáp đi dưới thảm không phải là sự lựa chọn đầu tiên. Nó không được khuyến khích dùng bởi lẽ: Dễ bị hỏng. Bị hạn chế độ linh động khi di chuyển, thêm vào, và thay đổi. Nếu phải sử dụng cáp đi dưới thảm, người lắp đặt cần tránh: Các nơi có mật độ sử dụng cao. Các vật dụng trong văn phòng nặng đặt bên trên. Cáp nguồn đi dưới thảm. Đôi Sợi Màu sợi Code-option- Màu sợi Code-option- Tip Ring White-Blue (W-BL) Blue-White (BL-W) Green (G) Red (R) Tip Ring White-Orange (W-O) Orange-White (O-W) Black (BK) Yellow (Y) 3 Tip Ring White-Green (W-G) Green-White(G-W) Blue (BL) Orange (O) 4 Tip Ring White-Brown (W-BR) Brown-White (BR-W) Brown (BR) Slate (S) Color Codes for 00Ω UTP patch cables Cáp có nhiều đôi dây (lớn hơn 4 đôi) thường được dùng lắp đặt ở backbone. Cáp UTP loại 6 và 7 (category 6 and Category 7 cable) không được chấp nhận của uỷ ban tiêu chuẩn. Chúng có đặc tính của các nhóm làm việc TIA để đạt được: 4

43 Category 6 sẽ hỗ trợ các băng thông đạt đến 00 MHz. Category 7 sẽ hỗ trợ các băng thông đạt đến 600 MHz...3. Cáp ScTP(Screened Twisted Pair) Cáp ScTP có giá thành đắc hơn cáp UTP, cáp ScTP cho khả năng miễn dịch cao đối với sự giao thoa tín hiệu và được dùng trong các khu vực dễ bị nhiễu và giao thoa. Nếu không tính đến lớp bảo vệ bằng mylar /aluminum dạng lá và dây dẫn lưu (drain wire) thì cấu trúc và trình bày của cáp ScTP giống như cáp UTP. Lớp bảo vệ mylar tiếp nhận và truyền dẫn các tín hiệu tần số cao thông qua lớp bao cáp (cable jacket). Dây dẫn lưu chạy giữa lớp mylar và lớp bao bên ngoài (outer jacket). Nó được dùng để nối đất lớp mylar. Cáp ScTP có : Trở kháng đặc tính 00Ω. Bốn đôi dây đặc ruột cở -4 AWG (thông thường). Lớp bảo vệ bằng mylar /aluminum bao quanh các đôi dây. Dây dẫn lưu được nối đất. Các đặc tính điện cũng tương tự như cáp UTP loại 3, 4, 5. ScTP loại có màn bao che (S/STP- Sreened Shielded Twisted Pair) cũng được biết như là Sreened Fully shielded Twisted Pair (S/FTP) có hai lớp bao che riêng biệt: lớp bao che cho mỗi đôi cáp (giống như cáp STP) và lớp bao che bằng kim loại bên ngoài bao bọc lấy toàn bộ nhóm bao che của các đôi dây đồng (giống như cáp (S/UTP). Loại cáp này bảo vệ rất tốt sự giao thoa tín hiệu từ các nguồi tín hiệu bên ngoài. (Screened Shielded Twisted Pair) S/FTP (Screened Fully shielded Twisted Pair) hiện tượng giao thoa điện từ bên ngoài (EMI-Electromagnetic Interference). Screened Unshielded Twisted Pair, Foiled Twisted Pair, Screened Foiled Twisted Pair ScTP loại không có màn bao che (S/UTP-Sreened Unshielded Twisted Pair) cũng được biết như là cáp Fully shielded (or Foiled) Twisted Pair (FTP) Cáp STP (Shielded Twisted Pair) Cáp STP được phát triển tại thời điểm mà cáp UTP không còn phù hợp để truyền dữ liệu tốc độ cao. Cáp STP có màn bao che bằng kim loại riêng biệt cho mỗi đôi dây trong sợi cáp. Màn bao che này chống lại 43

44 Cáp STP 50Ω hỗ trợ truyền dẫn tín hiệu lên đến 0 MHz. Với yêu cầu tăng băng thông thì cáp STP có màn bao che đặc biệt và các đầu nối (STP-A) có thể hỗ trợ truyền dẫn tín hiệu lên đến 300 MHz. Cáp STP và STP-A thường sử dụng trong lắp đặt mạng token ring. STP-A có băng thông cao nhất trong các phương tiện truyền dẫn cáp đồng được ANSI/TIA/EIA- 568-A phê chuẩn. Nó được dùng hầu hết cho các ứng dụng trong trường hợp không dùng hơn hai đôi dây. Cáp STP-A có các đặc điểm sau : chỉ bao gồm hai đôi dây. Mỗi đôi được bao bọc bằng màn bao che mylar/aluminium dạng lá để giảm thiểu hiện tượng giao thoa tín hiệu ở tần số cao. Màn bao che dạng bện bao bọc toàn bộ hai đôi dây để giảm thiểu hiện tượng giao thoa tín hiệu ở tần số thấp. Dây dẫn có kích thước AWG. Màn bao che nối đất. Có duy nhất mã màu: các đôi green/red và black/orange...4 Các đầu kết nối cáp..4. Đầu nối cáp UTP 8P8C (eight positions, eight conductors/ contacts) là đầu cắm hoặc lỗ cắm (plug or jack) có 8 vị trí và 8 dây/8 chấu. Đầu cắm hoặc lỗ cắm 8P8C rất giống với đầu cắm và lỗ cắm RJ45 (Register Jack), tuy vậy cũng không thể so sánh cách hoàn toàn RJ45 với các đầu nối 8P8C. Nó không sử dụng hết 8 dây mà cũng không thể cắm vừa vặn vào 8P8C bởi vì RJ45 là loại có chốt (keyed). Có ba loại đầu cắm và lỗ cắm được sử dụng trong viễn thông là: 4P4C - đầu nối 4 vị trí, 4 chấu dùng cho dây nối tổ hợp máy điện thoại. 6P6C - đầu nối 6 vị trí, 6 chấu dùng kết nối đường dây với máy điện thoại và modem (tham chiếu như các đầu nối RJ). 8P8C - đầu nối 8 vị trí, 8 chấu dùng cho các dây nối truyền dữ liệu (tham chiếu như các đầu nối RJ45) Các đầu nối UTP (chủ yếu là các đầu cắm và lỗ cắm 8P8C) được thiết kế cho: Kết cuối cápc00ω, 4 dây, -4 AWG. Hỗ trợ 00 MHz, Category 5 standards. Sử dụng các kết cuối IDC (Insualation Displacement Connections). 44

45 Có rất nhiều hệ thống tổng đài PBX sử dụng cáp 5 đôi có đầu nối loại Telco 50-pin. MALE FEMALE MALE FEMALE TELCO 50-PIN CONNECTOR (IDC TYPE) 45

46 ..4. Đầu nối ScTP Một đầu nối 8P8C có vỏ bao che thường sử dụng cho cáp ScTP 4 đôi. Các đầu nối ScTP là các đầu cắm hoặc lỗ cắm 8P8C có vỏ bao che được thiết kế cho kết cuối cáp 00Ω, 4 đôi, -4 AWG ; hỗ trợ đến 00 MHz, Category 5 standards; sử dụng các kết cuối IDC (Insualation Displacement Connections), được bao bọc bởi lớp bảo vệ bằng kim loại, và kết nối với vỏ bao che của cáp ScTP bằng dây dẫn lưu (drain wire). ICC ScTP Category 5e Modular Schielded Connector..4.3 Đầu nối STP Đầu nối STP dữ liệu là đầu nối lưỡng tính có 4 chấu dùng kết nối cáp có màn bao che. Các đầu nối ST có thể kết nối với nhau. Khi thiết kế cho các ứng dụng token ring, các đầu nối này chuyển tiếp tín hiệu đến thiết bị thông qua một đôi dây của đầu nối. Tín hiệu sau đó đi ra từ một dây dây khác của đầu nối. Tất cả các thiết bị được kết nối trong một vòng nối tiếp lớn. Chí một mạch ở đâu đó bị hở thì toàn bộ vòng ring bị hỏng. Một cặp thanh ngắn mạch trong mỗi đầu nối để tránh bị hở mạch vòng ring khi đầu nối tháo ra. Ngay khi đầu nối bị tháo ra thì thanh thứ nhất sẽ ngắn mạch hai dây tip và thanh thứ hai sẽ ngắn mạch hai dây ring. Điều này làm nối thông đầu vào và đầu ra của một đầu nối, nên vòng ring vẫn đảm bảo khép kín. Khả năng của các đầu nối có thể truyền dẫn với băng thông đến 0MHz, và các đầu nối này được thiết kế để : Kết cuối cáp 50 Ω, đôi dây, AWG. Có băng thông 0 MHz. Sử dụng mã màu red/green và black/orange Đầu nối STP-A Cáp và đầu nối STP-A cũng giống như cáp và đầu nối STP ngoại trừ lớp bao che nâng cao. Nó được ứng dụng trong truyền dẫn số liệu có tốc độ cao, đây cũng là các đầu nối lưỡng tính có 4 chấu. Các đầu nối STP-A có băng thông của đôi dây xoắn cao nhất được thừa nhận bởi ANSI/TIA-568-A và được chế tạo cho : Kết cuối cáp nâng cao 50Ω, đôi dây, QWG. Có băng thông 300MHz. Sử dụng mã màu red/green và black/orange. 46

47 ..5 Kết cuối cáp..5. Các bước tiền xác định ) Tổ chức cáp tại nơi kết cuối : Cần biết trước sơ đồ nối dây, xác định các phần tử không tương thích. Đối với kết cuối IDC cho cáp đồng, có ba sơ đồ nối dây phổ biến : T568A, T568B, và USOC (Universal Service Order Code). Chỉ có sơ đồ nối dây T568A và T568B tuân thủ theo chuẩn ANSI/TIA/EIA-568-A. Sơ đồ nối dây như mô tả trong hình sau. Brown pair 4 Green pair 3 ) Sắp xếp cáp tại nơi kết cuối: tránh để cáp chồng chéo lên nhau, tất cả các sợi cáp đặt song song nhau, sắp xếp phải gọn gàng, trật tự. Sau khi xác định độ chùn cáp thì các sợi cáp phải được đặt tên lại và cắt bỏ các cáp thừa sao cho độ dài các sợi cáp đồng dạng. Mỗi sợi cáp phải được làm dấu cẩn thận trước khi cắt bỏ phần thửa chứa tên cáp, để sau đó đặt tên lại cho chính xác. Sử dụng các phương tiện để giữ chặc cáp như dây buộc, các móc đở, gài, và chỉ buộc chặc cáp bằng tay. 3) Xác định độ dài và độ chùn cáp theo yêu cầu: cần xác định không gian đường đi của cáp đầy đủ và chính xác để đảm bảo cáp sao khi kết cuối có đô chùn đạt yêu cầu. Trong trường hợp độ chùn không đảm bảo thì sẽ gặp rất nhiều khó kăn khi di chuyển, thêm vào, thay đổi. 4) Sử dụng các phần cứng chăm sóc cáp thích hợp: có một vài loại phần cứng chăm sóc cáp khác nhau (xem hình vẽ) nhưng chung qui đều đảm bảo giữ cáp đúng vị trí, giảm sự chèn ép, hỗ trợ tối đa cho sau này có sự di chuyển, thêm vào, và thay đổi. Đối với các loại cáp UTP và ScTP do có xoắn đôi và qui luật xếp đặt hợp lý nên tránh được hiện tượng xuyên kênh và miễn dịch với hiện tượng giao thoa điện từ (EMI), một điều cần chú ý là bán kính uốn cong bé nhất của sợi cáp. Điều này bảo vệ tính toàn vẹn của sợi cáp lắp đặt. Bán kính uốn cong bé nhất của cáp UTP và ScTP phải bằng bốn lần đường kính sợi cáp (đối với cáp quang là 0 lần). 47 USOC

48 ..5. Kết cuối IDC cáp đồng xoắn đôi Giới thiệu: Có bốn loại block kết cuối IDC cơ bản dùng kết cuối các cáp ngang và cáp backbone. Nói chung hầu hết các block kết cuối IDC là loại 66-type, 0-type, BIX TM, và LSA. Để đảm bảo kết nối tốt, cần phải tuân thủ theo một qui trình khuyến nghị cho từng loại cáp và đầu nối: Xác định chính xác phương pháp và độ dài của lớp vỏ bao bên ngoài sợi cáp cần bóc ra. Độ dài của phần đôi dây cho phép không xoắn. (ANSI/TIA/EIA-568-A khuyến cáo độ dài này tối đa là 3 mm tính từ bước xoắn cuối cùng đến IDC). Mỗi loại kết cuối IDC cần có một công cụ kết nối cáp đặc trưng nhằm kết nối cáp vào IDC được chính xác. Các bước kết cuối cáp vào IDC: ) Xác định phương pháp và độ dài của phần vỏ bao bên ngoài được bóc ra. Khi bóc lớp vỏ cần chú ý tránh trầy xướt phần dây dẫn bên trong, sử dụng các công cụ chuyên dùng để thực hiện cắt phần vỏ: Ringing tool, Electician snips, Slitter tool. ) Sử dụng một công cụ để bóc phần vỏ sau khi cắt ra khỏi sợi cáp đúng theo các chuẩn ANSI/TIA/EIA-568-A và các đặc tính kỹ thuật của nhà chế tạo. Cần bóc lớp vỏ này vừa đủ để có thể lắp đặt cáp vào IDC và giữ được các đôi dây xoắn. Thường thì độ dài của phần vỏ bóc ra khoảng từ 50 mm đến 76 mm. Tuy nhiên độ dài này tùy thuộc vào kích thước sợi cáp và loại IDC. 3) Phân tách, xác định, và buộc nhóm cáp. 4) Phân các đôi cáp từ mỗi nhóm dây buộc cáp. 66-block termination: Đây là một loại IDC dùng cho kết nối các ứng dụng thoại như tổng đài PBX, Key Telephone, và và một vài mạng LAN. Một số nhà chế tạo cũng cập nhật block kết cuối 66-type để ứng dụng truyền số liệu tốc độ cao và tương thích với các đặc tính kỹ thuật của chuẩn ANSI/TIA/EIA-568-A Category 5. Block kết cuối 66-type thường kết hợp với 89-style bracket lắp đặt tại backboards. A split-50 M or 66 Block with bridging clips 48

49 0-style hardwere: Đây là phần cứng kết cuối ứng dụng cho cả thoại và dữ liệu. Loại này sử dụng cho kết cuối cáp bakbone lắp đặt trên tường hoặc trên rack, có thể kết cuối 50, 00, 300, 900 đôi. Phần lớn các patch panel được đi dây theo các cấu hình đặc trưng (T568A, T568B, USOC) và chủ yếu được kết cấu với các đầu nối 0-style.. Ngoài ra, ở các kết nối ngỏ ra cũng sử dụng 0-style hardware. 0 Blocks Work area outlets: Có nhiều loại đầu cắm ngỏ ra lắp đặt tại kết cuối người sử dụng. Trong các văn phòng có thể được kết cuối bằng mặt cắm đơn hoặc đôi có một hoặc tám jack cắm tùy mật độ sử dụng. Có một số jack cắm được thiết kế đặc biệt để có thể vừa cắm cho các thiết bị vật dụng trong nhà. Modular-furniture..6 Nối cáp Qui trình nối cáp theo các bước sau đây: Bước : Bộ nối cáp do người thiết kế hoặc người giám sát chọn lựa sao cho phù hợp với các công cụ cầm tay có sẳn khi bắt đầu thực hiện công việc nối cáp. Cần chú ý kích thước của bộ nối phụ hợp với kích thước sợi cáp cần nối. Do đó, các hệ số sau đây: Số đôi cáp Đường kính sợi (Wire Gauge) Loại đầu kết nối Số bank của đầu nối Phương pháp nối Bước : Xác định lại các bước lý thuyết khi thao tác trên bộ nối. Tính toán không gian cần thiết cho bộ nối khi thực hiện xong kết nối, không gian làm việc, và đường dẫn cáp vào bộ nối. Không được uốn cáp quá mức qui định. Theo qui định bán kính 49

50 uốn cong không bé hơn 0 lần đường kính sợi cáp. Cần tuân thủ các số liệu của nhà sản xuất khi uốn cáp. Bước 3: Kiểm tra không gian làm việc của người lắp đặt để đảm bảo môi trường làm việc an toàn, chú ý đến nguồn điện có thể gây nguy hiểm cho người lắp đặt. Màn bao che của cáp phải được kiểm tra đối với các nguồn ngoại lai. Bước 4: An toàn khi lắp đặt thang và giàn giáo. Sử dụng các vật cảnh báo như hình nón, dải băng khi làm việc ở khu vực công cộng. Trang bị đèn chiếu sáng để có thể thấy rõ màu sợi cáp và dây buộc nhóm để đảm bảo nối cáp được chính xác. Cần có vải nhựa thích hợp để bảo vệ bộ nối khi phải làm việc trong khu vực ghồ ghề, có nhiều gạch vỡ dễ gây trầy xướt. Bước 5: Lắp đặt các bộ phận hỗ trợ bộ nối khi cần thiết (ví dụ: giá đỡ, khay, hoặc rack). Kéo cáp qua các bộ phận hỗ trợ đến đúng vị trí nối cáp. Cần nhớ là không được xoắn hoặc vặn cáp. Bảo dưỡng bán kính uốn cong và không gian cần thiết đặt bộ nối sau khi đã nối xong. Bước 6: Làm dấu trên các sợi cáp tại vị trí trung tâm bộ nối. Tiếp theo, làm dấu các sợi cáp tại vị trí mà vỏ bao mối nối không làm che khuất. Sử dụng bàn chải làm xướt phần vỏ các sợi cáp vào khoảng 9 mm (9 inche) tính từ chổ làm dấu phần vỏ mà bao mối nối không che khuất. Bước 7: Thực hiện lắp đặt các chụp đầu bao mối nối...7 Đo thử cáp..7. Giới thiệu Đo thử là một phương pháp có tính hệ thống, trật tự được dùng để kiểm tra việc lắp đặt đã hoàn thành chưa, có phù hợp với tất cả các giới hạn và các điều kiện của hợp đồng và các chuẩn công nghiệp. Phương pháp này có ba giai đoạn : Kiểm tra bằng thị giác. Đo thử với các trường đo khác nhau theo yêu cầu của mỗi loại cáp. Đối chiếu với tài liệu. Kiểm tra bằng thị giác (giai đoạn ) bao gồm tất cả đường dẫn, không gian, phòng thiết bị. Tất cả các hạn mục đều phải được kiểm tra kể cả: Các thiết bị cơ sở hạ tầng. Nối đất, liên kết. Sắp đặt cáp. Kết cuối cáp. Thiết bị và các dây nối. Nhãn của các thiết bị. Đo thử với các trường đo khác nhau bao gồm một số á thiết bị như sau : 50

51 Đồng hồ đo V.O.M. Bộ phát âm hiệu. Các bộ đo thử bản đồ dây Kit định vị kết cuối cáp. Đồng hồ đo TDR (Time Domain Refelectometer) Bộ đo thử điện thoại. Các bộ tương thích đo thử chuyên dùng, dây dẫn, cáp,... Trong giai đoạn này, điều quan trọng là chọn thiết bị đo chuyên dùng cho mỗi loại cáp và phải có tài liệu đối chứng...7. Mô tả các loại lỗi cáp ) Dây bị nối đất : Có thể là dây tip hoặc dây ring hoặc cả hai dây bị nối đất. Tip [A] Ring [B] Màn che Tip [A] Ring [B] Màn che Nối đất Nối đất do nước Dạng sơ đồ Nước ) Bị nối tắt: Hai dây dẫn của một đôi bị chạm nhau. Tip [A] Ring [B] Tip [A] Ring [B] Dạng sơ đồ 5

52 3) Bị chạm dây khác: Dây dẫn ở đôi này bị chạm với dây dẫn ở đôi khác. Tip [A] Ring [B] Ring [B] Tip [A] N c 4) Bị hở mạch: Tip [A] Ring [B] Ring [B] Tip [A] Tip [A] Ring [B] Dạng sơ đồ Tip [A] Ring [B] Dạng sơ đồ 5) Bị tách đôi: Là dây dẫn của đôi dây này nối chéo với dây dẫn của đôi dây khác. Ring [B] Tip [A] Tip [A] Ring [B] Ring [B] Tip [A] Tip [A] Ring [B] Dạng sơ đồ 5

53 ..7.3 Các phép đo thử cáp ) Đo điện trở một chiều của dây dẫn Để đo điện trở một chiều của dây dẫn, có thể dùng cầu đo Wheatstone hoặc máy đo tương đương như đồng hồ VOM. Nguyên tắt đo: Như hình bên cạnh Khi sử dụng cầu đo wheatstone để đo điện trở.với R và R là những điện trở có giá trị xác định, tỉ số R/R cố định, R4 là biến trở, G là điện kế, và R3 (RL) là điện trở cần đo. R R A Điện kế G R3 R4 (biến trở) Tip [A] RL Để cầu đo Wheatstone cân bằng, dòng điện qua điện kế G bằng 0, khi đó: R R3 R = R3 = R4 R R4 R B Đo điện trở bằng cầu đo Wheatstone cân bằng có ưu điểm là kết quả đo không phụ thuộc vào nguồn cung cấp. Các vấn đề lưu ý khi đo: Nếu đo ở nhiệt độ khác 0 0 C thi cần phải qui đổi kết quả đo được về về giá trị điện trở ở 0 0 C theo công thức: Với: R R t R t [ + 0,0039( t 0) ] ( Ω / Km) = R điện trở một chiều của dây dẫn quy đôi ở nhiệt độ 0 0 C (Ω). điện trở của dây dẫn đo được ở nhiệt độ t 0 C (Ω). Nếu độ dài mẫu cáp khác Km thì phải quy đổi giá trị đo được về độ dài chuẩn Km theo công thức : R = Với : R giá trị điện trở quy đổi về Km (Ω) R L l 53 R l L giá trị điện trở đo được trên chiều dài mẫu cáp (Ω) chiều dài mẫu cáp (Km) Kết quả đo của các phép đo sau cũng phải quy đổi về giá trị ở 0 0 C và độ dài chuẩn Km.

54 Áp dụng nguyên tắc đo điện trở một chiều trên đây có thể ứng dụng để đo điện trở giữa dây tip và đất, giữa dây ring và đất, điện trở vòng của đôi dây, điện trở cách điện của dây dẫn và giữa hai dây dẫn trong một đôi. ) Đo điện trở mất cân bằng giữa hai dây Để xác định độ mất cân bằng điện trở giữa hai dây của bất kỳ đôi dây nào trong sợi cáp, lần lượt phải đo điện trở của từng đôi dây. Nếu giá trị điện trở một chiều của hai dây trong đôi dây khác nhau, đôi dây đó bị mất cân bằng về điện trở. Tip [A] Ring [B] Tip [A] Màn che Ring [B] Màn che Mức độ mất cân bằng thường được tính theo phần % theo công thức: R mcb R = max R R min min 00% Trong đó R max là giá trị điện trở một chiều lớn nhất trong đôi dây, R min là giá trị điện trở một chiều bé nhất trong dây còn lại. 3) Đo điện dung đôi dây Thiết bị đo: Cầu đo điện dung hoặc các thiết bị đo tự động, bán tự động có chức năng đo điện dung. Sau đây là ví dụ đo điện dung công tác bằng thiết bị Dynatel 965DSP SLA Sơ đồ đo: R Ring[B] Tip[A] C C R G B G Màn che C3 Nguyên tắc đo: 54

55 Bước : Một khóa điện tử bên trong đóng lại trong thời gian ngắn, nhằm loại bỏ điện áp của bất kỳ tụ điện nếu có. Khóa đóng Bước : Khi khóa mở, một nguồn dòng sẽ bắt đầu nạp vào tụ cho đến khi đạt đến mức điện áp cho trước. Thời gian nạp tụ được đo đạt lại. Khóa mở Bước 3: Đến khi đạt được mức điện áp ngưỡng (7VDC), nguồn dòng đổi hường để xã tụ vừa nạp xong. Thời gian xã tụ cũng được đo đạt lại. Khóa vẫn mở Từ thời gian nạp và xã tụ, sẽ tính toán ra được điện dung cần đo do điện dung tỉ lệ với thời gian nạp và xã tụ. Lưu ý: Khi đo phải đảm bảo các dây dẫn cần đo không bị ngắn mạch hoặc bị nối đất, các đôi dây còn lại trong sợi cáp phải được nối với nhau rồi nối với màn che và toàn bộ nối đất. a. Đo điện dụng giữa dây tip và đất Để xác định điện dung giữa dây Tip[A] và đất, phải nối dây Ring[B] với màn che rồi nối với đất. Theo sơ đồ đo thì que đo đỏ (red) và que đo xanh (green) của thiết bị đo được nối với nhau. Khi đó điện dung của dây Tip[A] đối với đất được biểu diễn như sau: 55

56 Tip[A] C Ring[B] Tip[A] C3 C3 C b. Đo điện dụng giữa dây ring và đất C = C C3 T G + Để xác định điện dung giữa dây Ring[B] và đất, phải nối dây Tip[A] với màn che rồi nối với đất. Theo sơ đồ đo thì que đo đen (balck) và que đo xanh (green) của thiết bị đo được nối với nhau. Khi đó điện dung của dây Ring[B] đối với đất được biểu diễn như sau: Tip[A] C Ring[B] Ring[B] C C C c. Đo điện dung giữa hai dây C = C C R G + Điện dung giữa hai dây là điện dung công tác hoặc điện dung tương hỗ giữa hai dây dẫn của một đôi dây khi tất cả các đôi dây còn lại được nối với màn che và tất cả được nối đất. Khi đó điện dung công tác được tính bằng công thức : C C3 C M = C + C + C Các phép đo dùng phương pháp TDR ) Xác định vị trí hở mạch hoàn toàn: 56 Tip[A] C3 C Màn che Ring [B] Hở mạch là lỗi làm tăng trở kháng đường dây, và sự thay đổi trở kháng này rất lớn nên xung phản xạ (Peak) khá cao. ) Xác định vị trí hở mạch một phần: Hở mạch một phần là lỗi cũng làm tăng trở kháng, nhưng sự thay đổi này không lớn bằng hở mạch hoàn toàn nên xung phan xạ (Peak) bé hơn. C

57 Hở mạch một phần Điểm cuối cáp 3M 965DSP Cursor Peak thấp hớn Phản xạ cuối cáp 3) Xác định vị trí ngắn mạch: Ngắn mạch là lỗi làm giảm trở kháng đường dây. Do đó lỗi này sẽ tạo ra một xung phản xạ (Dip) khá sâu. Ngắn mạch 00Ω Điểm cuối cáp 3M 965DSP Cursor Dip Phản xạ cuối cáp 4) Xác định vị trí nhánh rẽ: Nhánh rẽ tạo ra điện dung và điện dung này sẽ cộng thêm vào điện dung của đường dây, làm gia tăng điện dung tổng cộng của đường dây. Điện dung cộng thêm của nhánh rẽ sẽ hấp thu năng lượng xung tín hiệu đo kiểm, tức làm giảm trở kháng đường dây tại chổ rẽ. Vì vậy, tại đầu nhánh rẽ sẽ tạo ra một Dip trên màn hình TDR. Cũng tại đầu nhánh rẽ, tín hiệu chia ra theo hai hướng : một truyền dọc theo nhánh rẽ đến cuối nhánh và một truyền dọc theo cáp chính đến đầu xa của đôi dây. Do sự tách đôi tín hiệu này, hai xung phản xạ (Peak) được tạo ra trên màn hình TDR, một tại điểm cuối của nhánh rẽ, một tại điểm kết thúc của cáp chính. Lưu ý: Dấu hiệu của nhánh rẽ trên màn hình TDR là sự kết hợp của cả xung phản xạ dương (Peak) và phản xạ âm (Dip). 57

58 C Cuối nhánh rẽ C C C 3M 965DSP C Điện dung cộng thêm Cursor C Đầu nhánh rẽ C Phản xạ cuối nhánh rẽ Phản xạ cuối cáp chính Dip 5) Xác định vị trí cuộn tải: Cuộn tải thực ra là một bộ lọc, chỉ cho phép các tần số dưới 3000Hz đi qua nó. Bất cứ tín hiệu nào có tần số ngoài dải tần trên đều bị chặn lại. Xung đo kiểm TDR có tần số cao hơn 3000Hz vì thế xung bị chặn lại ở ngay chổ cuộn tải, tức trở kháng đường dây tăng lên rất lớn tại đây. Do đó, cuộn tải tạo ra một xung phảm xạ dương (Peak) rất cao tại vị trí của nó trên đường dây. Load Coil Cuối đường dây 3M 965DSP Cursor Peak Peak đôi khi cuộn tải ở gần máy đo Phản xạ cuối đường dây Xung phảm xạ Peak do cuộn tải gây ra khác với các Peak do những nguyên nhân khác tạo nên. Peak của cuộn tãi là xung trơn và tròn đầu. Mặt khác, do Peak của cuộn tải tạo ra rất cao, nó có thể che khuất các xung phản xạ (Peak hoặc Dip) của các lỗi cáp xuất hiện sau nó. Điều này có nghĩa là các lỗi cáp (gây ra sự thay đổi trở kháng của đường dây) phía sau cuộn tải có thể không thể xuất hiện được trên màn hình TDR. 58

59 6) Xác định vị trí cáp bị tách đôi: Cáp bị tách đôi làm giảm điện dung của đường dây khi hai dây dẫn bị tách riêng ra. C hoànhđiều này làm gia tăng trở kháng của đường dây ở nơi cáp bị tách đôi và do đó tạo nên một xung phản xạ (Peak) trên màn hình TDR. Ring [B] Điện dung bình Tip [A] Tip [A] Split Điện dung giảm bớt 3M 965DSP Ring [B] Cursor Peak Phản xạ cuối cáp Trục hoành C 7) Xác định vị trí mối nối cáp bị thấm nước: Một mối nối không tốt bị thấm nước sẽ tạo điện dung cộng thêm vào điện dung sẳn C có của đường dây. Do đó sẽ làm thay đổi trở kháng của đường dây xuống mức giá trị thấp hơn. Kết quả tạo ra một xung phản xạ (Dip) trên màn hình TDR. Sau mối nối thấm nước cáp vẫn tốt (không bị thấm nước) nên điện dung trở lại giá trị bình thường của điện dung đôi dây. Vì thế trên mànhình TDR sẽ xuất hiện một Peak. Tóm lại mối nối thấm nước sẽ tạo ra đồng thời một Dip và ngay sau nó là một Peak trên màn hình TDR. Mối nối thấm nước Điện dung nhỏ hơn C C C Điện dung nhỏ hơn 3M 965DSP Trục hoành Điện dung lớn hơn Cursor Peak Phản xạ cuối cáp caùp 8) Xác định đoạn cáp bị thấm nước: Trường hợp cáp có đoạn bị thấm nước tạo nên dấu hiệu trên TDR tương tự như cáp có mối nối thấm nước, cũng là một Dip và theo sau là một Peak. Sự khác biệt chính 59 Dip

60 là khoảng cách giữa Dip và Peak. Do đoạn cáp bị thấm nước có chiều dài lớn hơn nhiều so với mối nối thấm nước nên khoảng cách giữa Dip và Peak của đoạn cáp bị thấm nước rộng hơn nhiều lần. Điện dung bình thường Water Điện dung trở lại bình thường C C C C 3M 965DSP Điện dung tăng lên Wet Section Điểm cuối đoạn bị thấm nước (Peak) Cursor Phảm xạ cuối cáp Trục hoành Điểm bắt đầu bị thấp nước (Dip)..8 Luật màu Caùp Myõ * Luaät maøu daây daãn Nhoùm cô baûn 5 ñoâi vaø ñöôïc maõ hoùa theo 5 maøu cho daây a keát hôïp vôùi 5 maøu cho daây b. Baûng luaät maøu nhö sau: Daây a Daây b Traéng Ñoû Ñen Vaøng Tím Döông Cam Luïc Naâu Tro * Luaät maøu daây buoäc nhoùm Ñoái vôùi caùp dung löôïng nhoû neáu soá löôïng nhoùm daây döôùi 5 thì söû duïng 5 maøu daây phuï ñeå maõ hoaù, coøn neáu soá löôïng nhoùm daây lôùn hôn 5 thì luaät maøu daây buoäc nhoùm gioáng nhö luaät maøu daây daãn. 60

61 Ñoâi soá Nhoùm soá Maõ maøu 5 Traéng döông 6 50 Traéng cam Traéng luïc Traéng naâu Traéng tro Ñoû döông Ñoû cam Ñoû luïc Ñoû naâu Ñoû tro 5 75 Ñen döông Ñen cam Ñen luïc Ñen naâu Ñen tro Vaøng döông Vaøng cam Vaøng luïc Vaøng naâu Vaøng tro Tím döông Tím cam Tím luïc Tím naâu Ñoái vôùi caùp coù dung löôïng lôùn hôn 600 ñoâi, luaät maøu daây buoäc nhoùm nhö sau: Ñoâi soá Nhoùm soá Maõ maøu 600 Traéng Ñoû Ñen Vaøng Tím 6

62 * Caáu truùc nhoùm a: Nhoùm 5 ñoâi b: Nhoùm ñoâi c: Nhoùm 3 ñoâi d: 50 dñâi e: 00 ñoâi 6

63 * Caáu truùc caùp Caùp 50 Caùp 00 Caùp 00 ñoâi Caùp 300 ñoâi Caùp 400 ñoâi 63

64 Caùp Nhaät * Luaät maøu daây daãn - Caùp xoaén ñoâi caùch ñieän nhöïa coù maõ maøu gioáng nhö caùp Myõ. - Caùp xoaén quad caùch ñieän nhöïa coù maõ maøu nhö sau: Quad Ñoâi Ñoâi Daây a Daây b Daây a Daây b Döông Traéng Naâu Ñen Vaøng Traéng Naâu Ñen 3 Luïc Traéng Naâu Ñen 4 Ñoû Traéng Naâu Ñen 5 Tím Traéng Naâu Ñen * Luaät maøu daây buoäc nhoùm Ñoâi soá Nhoùm soá Maõ maøu 0 Döông 0 Vaøng 30 3 Luïc Ñoû Tím Döông traéng Vaøng traéng Luïc traéng Ñoû traéng Tím traéng 0 0 Döông naâu 0 Vaøng naâu 30 3 Luïc naâu Ñoû naâu Tím naâu Döông ñen Vaøng ñen Luïc ñen Ñoû ñen Tím ñen 64

65 * Caáu truùc caùp Caùp 0 ñoâi Caùp 0 ñoâi 3 Caùp 30 ñoâi Caùp 50 ñoâi Caùp 00 ñoâi Caùp 00 ñoâi 65

66 Caùp Vieät Nam * Luaät maøu Luaät maøu cuõng gioáng nhö caùp Myõ. Tuy nhieân coù moät soá loaïi caùp coù luaät maøu daây buoäc nhoùm nhö sau: nhoùm baét ñaàu maøu ñoû, nhoùm keát thuùc maøu luïc, caùc nhoùm giöõa maøu traéng/khoâng maøu. * Caáu truùc caùp Cam 3 ñoâi Cam ñoâi Döông ñoâi Döông 3 ñoâi Naâu 5 ñoâi Luïc 5 ñoâi Döông 5 ñoâi Cam 5 ñoâi Caùp 50 Caùp 00 ñoâi Ñoû 5 ñoâi Luïc 5 ñoâi Ñoû 5 ñoâi Luïc 5 ñoâi Cam 3 ñoâi Döông ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Naâu 5 ñoâi Döông 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Cam ñoâi Döông 3 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Luïc 5 ñoâi Cam 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Caùp 00 ñoâi Caùp 300 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Luïc 5 ñoâi Luïc 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Ñoû 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Ñoû 5 ñoâi Ñoû 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Traéng 5 ñoâi Caùp 400 ñoâi 66

67 Caùp Sacom * Luaät maøu Luaät maøu cuõng gioáng nhö caùp Myõ. * Caáu truùc caùp 3 Nhoùm 0 ñoâi 4 3 Caùp 30 ñoâi Caùp 50 ñoâi Caùp 00 ñoâi Caùp 00 ñoâi Caùp 300 ñoâi Caùp 400 ñoâi 67

68 .3 CAÙP ÑOÀNG TRUÏC.3. Caáu truùc Caùp ñoàng truïc bao goàm daây daãn trong vaø daây daãn ngoaøi (lôùp baûo veä) ñöôïc bao baèng lôùp voû beân ngoaøi. Daây daãn trong coù theå laø daây ñôn hoaëc daây beän. Daây ñôn seõ cho ñieän trôû nhoû hôn daây beän nhöng keùm meàm deûo hôn daây beän. Coù moät soá loaïi caùp ñoàng truïc ñöôïc caáu truùc coù daây gia cöôøng, coù daïng sôïi coù kích thöôùc nhoû hoaëc daây laøm baèng chaát deûo quaán quanh daây daãn trong. Caùp ñoàng truïc thoâng thöôøng coù caáu truùc nhö sau: Voû boïc beân ngoaøi Daây daãn ngoaøi Daây daãn trong Chaát caùch ñieän Caáu truùc caùp ñoàng truïc thoâng thöôøng Voû boïc beân ngoaøi Laø lôùp voû bao beân ngoaøi sôïi caùp laøm baèng chaát caùch ñieän (polyethylene, PVC, ) ñeå baûo veä daây daãn ngoaøi. Daây daãn ngoaøi ( lôùp baûo veä) Coù daïng laø lôùp bao ñöôïc laøm baèng ñoàng hoaëc nhoâm. Lôùp bao naøy coù hai chöùc naêng: - Ñöôøng quay veà cuûa tín hieäu truyeàn. - Lôùp baûo veä cho daây daãn trong, choáng laïi xuyeân nhieãu. Ngoaøi ra coøn ñeå giôùi haïn böùc xaï tín hieäu töø daây daãn trong. Chaát caùch ñieän Caùch ly giöõa daây daãn trong vaø ngoaøi, ñöôïc laøm baèng chaát Polyethylene, khoâng khí,. Chaát caùch ñieän ñöôïc goïi laø chaát ñieän moâi. Daây daãn trong Coù theå laø daây ñôn hoaëc beän laïi vôùi nhau. Vôùi loaïi daây ñôn seõ coù ñieän trôû nhoû hôn loaïi daây beän nhöng khoâng meàm deûo baèng. Caùp ñoàng truïc cuõng coù theå ñöôïc caáu truùc coù hai sôïi beân trong nhö hình.8. Hai sôïi caùp ñoàng truïc caùch ly vôùi nhau. Caùp coù caáu truùc nhö vaäy goïi laø caùp ñoàng truïc ñoâi (Twinaxial). 68

69 Caùc caùp ñoàng truïc coù caáu truùc toång quaùt nhö nhau, chæ khaùc nhau ôû moät vaøi ñieåm veà ñaëc tính ñieän. Coù hai loaïi cô baûn coù caáu truùc nhö sau: daây daãn ngoaøi (lôùp baûo veä) baèng kim loaïi cöùng, vaø beän laïi..3. Caùc coâng thöùc tính toaùn Caùp ñoàng truïc ñoâi (Twinaxial) Ñieän dung: Ñoä töï caûm: Trôû khaùng: Vaän toác truyeàn: Taàn soá caét: Heä soá phaûn xaï: 7,36. ε C = D log d pf ft D L = 0,4. log d Z = 0 = ε. L C 69 µ H ft 38 D =. log ε d Ω 00 = % c (vaän toác aùnh saùng trong chaân khoâng) ε 7,5 ( D + d ) Z Γ = Z r r GHz Z + Z 0 0 = D 50 S d log d K VSWR VSWR + Ñieän aùp ñænh: = ( V ) Trong ñoù: D D S ε = ñöôøng kính ngoaøi cuûa daây daãn trong (inch) = ñöôøng kính trong cuûa daây daãn ngoaøi (inch) = gradient ñieän aùp cöïc ñaïi cuûa voû caùch ñieän (volt/mil) = haèng soá ñieän moâi, + Γ VSWR = Γ

70 K f = Heä soá an toaøn = taàn soá (MHz) Suy hao caùp laø toång caùc suy hao daây daãn vaø suy hao ñieän moâi, tính theo coâng thöùc: α conductors = α c,39 = Z f P d rd + P D rd db m α dielectric = α diel = 90,96 f ε tan r db m ( δ ) ρ = ñoái vôùi ñoàng, 0 ñoái vôùi theùp r Trong ñoù: d D ε r f = ñöôøng kính ngoaøi cuûa daây daãn trong (inch) = ñöôøng kính trong cuûa daây daãn ngoaøi (inch) = haèng soá ñieän moâi = taàn soá (GHz) ρ rd = ñieän trôû suaát cuûa daây daãn trong ρ rd = ñieän trôû suaát cuûa daây daãn ngoaøi δ = skin depth.3.3 Phaân loaïi caùp ñoàng truïc Döïa vaøo caùch söû duïng coù theå chia thaønh caùc loaïi nhö sau: - Caùp duøng cho baêng roäng (CATV, Headend/Video). - Caùp DBS (series 59 vaø 6). - Caùp video töông töï chuaån (caùp ñoàng truïc miniature 75Ω, loaïi RG-59/U, RG-6/U, RG-/U). - Caùp video chính xaùc cho soá vaø töông töï (loaïi sub-miniature RG- 59/U, RG-59/U, RG-6/U, RG-/U). 70

71 - Caùp Brilliance VideoFLEX Snake cho video soá vaø töông töï chính xaùc (loaïi miniature, RG-59/U, RG-6/U). - Caùp RGB buoäc boù, loaïi miniature, ñoä meàm deûo cao, CM vaø CMO rated). - Caùp SVHS ñoä meàm deûo cao. - Caùp video triax (loaïi RG-59/U, RG-/U 75Ω). - Caùp noái cheùo vaø lieân keát DS-3 vaø DS-4 (series 735A, 734A, 734D, 78A, 70A). - Caùp truyeàn daãn wireless RF suy hao beù 50Ω (loaïi RG-74, RG- 58, RG-8X, intermediate, RG-8). - Caùp truyeàn daãn vaø maùy tính 50Ω (loaïi RG-88A/U, RG-74/U, RG-58/U, RG-58A/U, RG-8X, RG-8/U). - Caùp ñoàng truïc Comformable (caùp vi ba 50Ω, caùp video taàn soá cao 75Ω). - Caùp MIL-C-70G QPL (caùp ñoàng truïc 50Ω, 75Ω, 93Ω, 95Ω, 5Ω, Twinax). - Caùp ñaëc bieät cho aâm thanh, truyeàn thoâng vaø thieát bò ño (caùp ñoàng truïc miniature cho thieát bò ño, caùp ñoàng truïc nhieãu ñieän ma saùt thaáp). - Caùp cho maùy tính vaø thieát bò ño (caùp ñoàng truïc Ethernet 50Ω, 75Ω, 93Ω, caùp twinax 78Ω, 95Ω, 00Ω,4Ω, 50Ω, caùp triax 50Ω). - Caùp ñoàng truïc laép ñaët cho voâ tuyeán nghieäp dö vaø CB (loaïi RG- 8/U 50Ω).3.4 Ñaàu noái caùp ñoàng truïc Caùc ñaàu noái caùp ñoàng truïc thöôøng ñöôïc goïi laø caùc ñaàu noái RF. Coù theå söû duïng ñaàu noái male hoaëc female ñeå keát cuoái vaøo caùp ñoàng truïc, nhöng thoâng thöôøng thì duøng ñaàu noái male ñeå keát cuoái caùp. Ñaàu noái caùp ñoàng truïc bao goàm hai thaønh phaàn daãn ñieän coù hình daïng hai voøng troøn ñoàng taâm goïi laø sreen. Giöõa hai thaønh phaàn daãn ñieän laø chaát ñieän moâi caùch ñieän. Caùp ñoàng truïc coù moät soá tính chaát, moät trong soá ñoù laø trôû khaùng ñaëc tính. Ñeå naêng löôïng tín hieäu coù theå truyeàn toái ña töø nguoàn ñeán taûi, thì caùc trôû khaùng ñaëc 7

72 tính phaûi coù söï phoái hôïp vôùi nhau. Trong ñoù trôû khaùng ñaëc tính cuûa caùp feeder laø quan troïng nhaát. Neáu khoâng coù söï phoái hôïp trôû khaùng thì seõ gaây ra söï phaûn xaï tín hieäu trôû veà nguoàn. Ñieàu naøy cuõng raát quan troïng ñoái vôùi caùc ñaàu noái caùp ñoàng truïc phaûi coù trôû khaùng ñaëc tính phoái hôïp vôùi trôû khaùng ñaëc tính cuûa caùp. Coù moät soá loaïi ñaàu noái ñöôïc öùng duïng cho RF. Trôû khaùng ñaëc tính, taàm taàn soá, kích thöôùc vaät lyù, laø cô sôû ñeå löïa choïn ñaàu noái toát nhaát cho moät öùng duïng. F series coaxial connector Caùc ñaàu noái loaïi F khoâng coù chaân caém cho daây daãn trong, maø noù söû duïng daây daãn trong cuûa caùp laøm chaân caém. Do ñoù, ñaàu noái loaïi F khoâng theå duøng ñeå keát cuoái caùp ñoàng truïc coù daây daãn trong laø loaïi beän. Loaïi naøy coù moät soá ñaëc ñieåm sau: Kinh teá. Duøng keát cuoái caùc loaïi caùp ñoàng truïc RG-59 vaø RG-6 cho video, CATV, vaø caùc camera baûo veä. Söû duïng roäng raûi cho caùc dòch vuï taïi tö gia, khu daân cö. N series coaxial connector Caùc ñaàu noái loaïi N ñöôïc duøng cho caùc öùng duïng döõ lieäu vaø video nhö RG-8, Thicknet coaxial cable, vaø RG-U coaxial cable, caùc ñaàu noái naøy söû duïng cho video backbone distribution. Caùc ñaàu noái loaïi N coù moät chaân caém cho daây daãn trong. Ñaàu noái male söû duïng moät ñai raêng vaën ñeå keát chaëc vôùi ñaàu noái female. Ñaàu noái loaïi N do Paul Neill thuoäc phoøng thí nghieäm Bell thieát keá vaøo thaäp nieân 940. Luùc ñaàu, ñaàu noái ñöôïc thieát keá ñeå truyeàn tín hieäu ñeán taàn soá GHz cho caùc öùng duïng trong quaân ñoäi, nhöng sau naøy ñöôïc thieát keá coù theå truyeàn tín hieäu ñeán GHz vaø söû duïng roäng raûi hôn. Gaàn ñaây Botka thuoäc Hewlett Packart ñaõ thieát keá caûi thieän ñoä chính xaùc neân coù theå truyeàn tín hieäu ñeán 8GHz. 7

73 Ñaàu noái loaïi N tuaân theo chuaån MIL-C-390, vaø coù phieân baûn 50#, 75#. Ñaàu noái cuõng ñöôïc söû duïng trong ngaønh coâng nghieäp truyeàn hình. BNC coaxial connector Ñöôïc ñaët teân töø caùc nhaø thieát keá (Bayonet Neill-Concelment). Ñaàu noái ñaõ ñöôïc söû duïng töø Theá chieán II. Ñaàu noái coù moät chaáu caém ôû giöõa duøng ñeå noái daây daãn trong cuûa caùp ñoàng truïc vaø söû duïng cho caùc loaïi caùp RG-6 (75#), RG- 58A/U thinnet coaxial (50#), vaø RG-6 (93#). Ñaàu noái BNC söû duïng cho caùc keát noái video BNC connector chuyeân nghieäp, caùc tín hieäu töông töï vaø soá noái tieáp, caùc keát noái antenna trong voâ tuyeán nghieäp dö, vaø trong caùc thieát bò ño. Coù ba loaïi ñaàu noái BNC: Crimp, Three-piece, Screw-on. Crimping caàn phaûi coù coâng cuï ñaëc bieät ñeå baám nhöng khoâng caàn haøn. Coøn loaïi Three-piece coù theå baám hoaëc haøn ñeå coù theå keát chaët daây daãn vaøo chaáu caém giöõa. TNC coaxial connector Ñaàu noái TNC raát gioáng vôùi ñaàu noái BNC. Ñieåm khaùc nhau chuû yeáu laø noù coù moät ñai vaën thay theá cho ñai ghim (bayonet). Ñaàu noái TNC ñöôïc phaùt trieån treân nhöõng söï coá rung ñoäng. Khi ñoù bayonet tröôït nheï taïo ra söï thay ñoåi nhoû veà ñieän trôû cuûa ñaàu noái TNC connector BNC connector laøm gaây ra nhieãu. Ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy, moät ñai vaën coá ñònh thay theá cho bayonet..3.5 Keát cuoái caùp Caùc böôùc thöïc hieän chung Böôùc : Xaùc ñònh phöông phaùp thích hôïp vaø ñoä daøi phaàn voû caàn boùc boû: Vuoát thaúng phaàn ñaàu caùp. Troøng voøng saét ñeäm ñaàu noái vaøo sôïi caùp. 73

74 Ñieàu chænh hai böôùc coâng cuï caét (striper) ñeå phuø hôïp vôùi kích thöôùc caùp vaø caùc loaïi ñaàu noái. Ñaët caùp vaøo striper. Xoay striper hai chieàu töø 3 ñeán 5 laàn. Thaùo caùp ra khoûi striper. Boùc boû phaàn voû, lôùp bao che, vaø lôùp ñieän moâi bò caét. Kieåm tra chaát löôïng caùc veát caét, vaø ñaûm baûo raèng daây daãn trong vaø lôùp caùch ñieän khoâng bò traày xöôùc, vaø daây daãn ngoaøi chaïm vaøo daây daãn trong. Böôùc : Keát cuoái caùp: Gaén daây daãn trong cuûa caùp vaøo chaân ñaàu noái vaøo. Söû duïng moät coâng cuï baám ñeå baám chaëc daây daãn trong vôùi chaân giöõa cuûa ñaàu noái. Böôùc 3: Laép ñaët oáng bao ngoaøi vaø ñaàu noái vaøo sôïi caùp: Ñaët thaân ñaàu noái vaøo caùp sao cho vöøa vaën vôùi daây daãn trong vaø ôû giöõa lôùp ñieän moâi vaø daây daãn ngoaøi. Ñaåy nheï oáng bao ngoaøi cuûa ñaàu noái truøm leân phaàn daây daãn ngoaøi phôi ra. Söû duïng coâng cuï baám phuø hôïp ñeå baám oáng bao ngoaøi ñaàu noái cho chaët. Kieåm tra kyõ ñaàu noái ñeå ñaït ñeán ñoä tin xaûo. Moät vò duï keát cuoái caùp ñoàng truïc vaøo ñaàu noái loaïi F Böôùc : Caét boû phaàn cuoái caùp baèng moät coâng cuï caét thaät saéc. 74

75 Böôùc : Ñaët ñaàu caùp vaøo strip sao cho thaúng goùc vôùi strip. Xoay strip voøng quanh sôïi caùp cho ñeán khi strip caét heát phaàn voû caùp (khoaûng chöøng 5 ñeán 0 voøng). Böôùc 3: Boùc boû phaàn voû bò caét. Gaáp ngöôïc phaàn daây ngoaøi (braid-daây beän) loøi ra,, chæ giöõ laïi lôùp kim loaïi (foild) eùp saùt vaøo lôùp ñieän moâi maøu traéng. Böôùc 4: Thaùo rôøi voøng maøu ñen töø ñaàu noái loaïi F roài troøng vaøo ñaàu caùp. Gaén ñaàu caùp vaøo ñaàu noái. Böôùc 5: Gaén thaät saùt ñaàu caùp vaøo ñaàu noái sao cho lôùp ñieän moâi maøu traéng thaúng goùc vôùi meùp caïnh kim loaïi. Böôùc 6: gaén voøng maøu ñen vaøo ñaàu noái vaø ñaët toaøn boä vaøo trong coâng cuï baám. Boùp caàn baám cho ñeán khi voøng maøu ñen eùp saùt vaøo ñaàu noái vaø tieáng click phaùt ra. 75

76 .3.6 Ño thöû caùp ñoàng truïc 50-Ohm vaø 75-Ohm Ño thöû lieân tuïc Ño thöû naøy caàn coù ñoàng hoà vaïn naêng (multimeter) vaø ñaàu noái ngaén maïch. Ñaàu noái ngaén maïch coù theå töï cheá taïo töø moät ñaàu noái loaïi BNC baèng caùch noái taét chaáu caém giöõa vôùi voøng ñai beân ngoaøi. Caàn tuaân thuû qui trình ño thöû nhö sau: Thaùo rôøi taát caû caùc thieát bò vaø keát cuoái 50# ôû moãi ñaàu sôïi caùp caàn ño thöû. Caøi ñaët ñoàng hoà ño veà cheá doä ño ac roài dc ñeå kieåm tra caùp nhaèm loaïi tröø tröôøng hôïp coù caùc ñieän aùp khoâng mong muoán laøm aûnh höôûng ñeán thieát bò ño khi ño ñieän trôû. Thaùo rôøi baát kyø thieát bò naøo coù theå taïo ra tín hieäu khoâng mong muoán. Caøi ñaët ñoàng hoà veà cheá ñoä ño ohm. Chænh ñoàng hoà veà zero ohm. Vôùi ñoàng hoà vaïn naêng, ñaûm baûo khoâng hôû maïch ñaàu xa. Laép ñaët ñaàu noái ngaén maïch vaøo moät ñaàu ñoaïn caùp caàn ño. Ñoïc trò soá ñieän trôû dc treân ñoàng hoà vaïn naêng. Xaùc ñònh ñoä daøi Kieåm tra ñaàu cuoái Ño ñieän trôû dc giöõa chaáu caém giöõa vaø voøng ñai ngoaøi (ground). Ñieän trôû dc naøy phaûi baèng 50Ω ±%. Chaån ñoaùn vaø xaùc ñònh ñoaïn caùp vaø ñaàu noái bò loãi. Laäp baûn caùc keát quaû ño thöû. Söû duïng caùc keát quaû ño ñieän trôû dc treân ñaây, ñoä daøi cuûa ñoaïn caùp coù theå ñöôïc tính toaùn nhö sau: Caên cöù vaøo chuaån IEEE 80.3, ñieän trôû voøng toái ña cuûa moät ñoaïn caùp khoâng vöôït quaù 0Ω. Ñeå xaùc ñònh ñieän trôû voøng toái ña treân moät foot (=0,3048m), chia ñieän trôû voøng toái ña (0Ω) cho ñoä daøi toái ña cuûa moät ñoaïn (85m=606ft). Giaù trò ñieän trôû voøng vaøo khoaûng 0,054Ω /m (0,06Ω/ft). 76

77 Khoâng gioáng nhö UTP, caùc giaù trò ñieän trôû cuûa daây daãn trong vaø daây daãn ngoaøi khoâng gioáng nhau. Söû duïng soá lieäu cuûa nhaø maùy saûn xuaát, coäng giaù trò ñieän trôû danh ñònh cuûa daây daãn trong vaø ñieän trôû danh ñònh cuûa daây daãn ngoaøi (coäng theo noái tieáp) ta coù ñieän trôû voøng danh ñònh. Vôùi ñieän trôû danh ñònh coù ñöôïc treân ñoaïn caùp daøi 000-foot hoaëc Km, chia ñieän trôû voøng danh ñònh naøy cho 000 ñeå coù ñöôïc ñieän trôû voøng treân moät foot hoaëc moät meùt. Chia ñieän trôû voøng dc trong pheùp ño lieân tuïc cho ñieän trôû voøng danh ñònh treân moät foot hoaëc moät meùt (neáu trong pheùp ño lieân tuïc coù maët ñaàu keát cuoái thì phaûi tröø ñi ñieän trôû dc của ñaàu keát cuoái naøy). Keát quaû seõ cho bieát ñoä daøi cuûa ñoaïn caùp caàn ño. Ví duï: (ño thöû ñoä daøi ñoaïn caùp 50-Ohm) Giaù trò ñieän trôû voøng trong ño thöû lieân tuïc laø 58Ω. Ño ñieän trôû dc cuûa ñaàu cuoái laø 50,Ω. Xaùc ñònh ñoä daøi ñoaïn caùp: Laáy giaù trò ñieän trôû trong pheùp ño lieân tuïc tröø cho giaù trò ñieän trôû trong pheùp ño ñaàu cuoái: 58Ω - 50,Ω = 7,8Ω Töø soá lieäu cuûa nhaø saûn xuaát, giaù trò ñieän trôû dc cuûa daây daãn trong laø 8,8Ω /000 foot vaø cuûa daây daãn ngoaøi laø 5,8Ω/000 foot. Vaäy ñieän trôû voøng laø 4,6Ω /000 foot. Chia ñieän trôû voøng 4,6Ω cho 000 foot, coù ñöôïc 0,046Ω/foot. Chia ñieän trôû voøng dc (7,8Ω) cho ñieän trôû voøng dc danh ñònh treân moät foot (0,046Ω). Ñoä daøi cuûa ñoaïn caùp caàn ño vaøo khoaûng 534 feet. 77

78 .4 CAÙP SÔÏI QUANG.4. First a bit history In 870, John Tyndall demonstrated that light follows the curve of a stream of water pouring from a container, it was this simple principle that led to the study and development of applications for this phenomenon. John Logie Baird patented a method of transmitting light in a glass rod for use in an early colour TV, but the optical losses inherent in the materials at the time made it impractical to use. In the 950's more research and development into the transmission of visible images through optical fibres led to some success in the medical world, as they began using them in remote illumination and viewing instruments. In 966 Charles Kao and George Hockham proposed the transmission of information over glass fibre, and they also realised that to make it a practical proposition, much lower losses in the cables were essential. This was the driving force behind the developments to improve the optical losses in fibre manufacturing, and today optical losses are significantly lower than the original target set out by Charles Kao and George Hockham..4. The advantages of using fibre optics Because of the Low loss, high bandwidth properties of fibre cable they can be used over greater distances than copper cables, in data networks this can be as much as km without the use of repeaters. Their light weight and small size also make them ideal for applications where running copper cables would be impractical, and by using multiplexors one fibre could replace hundreds of copper cables. This is pretty impressive for a tiny glass filament, but the real benefits in the data industry are its immunity to Electro Magnetic Interference (EMI), and the fact that glass is not an electrical conductor. Because fibre is non-conductive, it can be used where electrical isolation is needed, for instance between buildings where copper cables would require cross bonding to eliminate differences in earth potentials. Fibres also pose no threat in dangerous environments such as chemical plants where a spark could trigger an explosion. Last but not least is the security aspect, it is very, very difficult to tap into a fibre cable to read the data signals. 78

79 Caáu truùc sôïi quang Caùc lôùp ñeäm cuûa caùp sôïi quang: (a) Ñeäm chaët, (b) ñeäm xoáp 79

80 Caùc daïng caáu truùc caùp sôïi quang Caùc caáu hình caùp quang ñaëc bieät: (a) caùp döôùi thaûm loùt neàn, (b) caùp ru-baêng, vaø (c) caáu truùc caùp 80

81 .4.3 Fibre construction There are many different types of fibre cable, but for the purposes of this explanation we will deal with one of the most common types, 6.5/5 micron loose tube. The numbers represent the diameters of the fibre core and cladding, these are measured in microns which are millionths of a metre. Loose tube fibre cable can be indoor or outdoor, or both, the outdoor cables usually have the tube filled with gel to act as a moisture barrier which stops the ingress of water. The number of cores in one cable can be anywhere from 4 to 44 Over the years a variety of core sizes have been produced but these days there are only three main sizes that are used in data communications, these are 50/5, 6.5/5 and 8.3/5. The 50/5 and 6.5/5 micron multi-mode cables are the most widely used in data networks, although recently the 6.5 has become the more popular choice. This is rather unfortunate, because the 50/5 has been found to be the better option for Gigabit Ethernet applications. The 8.3/5 micron is a single mode cable which until now hasn't been widely used in data networking, this was due to the high cost of single mode hardware. Things are beginning to change because the length limits for Gigabit Ethernet over 6.5/5 fibre has been reduced to around 0m, and now, using 8.3/5 may be the only choice for some campus size networks. Hopefully, this shift to single mode may start to bring the costs down..4.4 What's the difference between single-mode and multi-mode? With copper cables larger size means less resistance and therefore more current, but with fibre the opposite is true. To explain this we first need to understand how the light propagates within the fibre core Light propagation Light travels along a fibre cable by a process called 'Total Internal Reflection' (TIR), this is made possible by using two types of glass which have different refractive indexes. The inner core has a high refractive index and the outer cladding has a low index. This is the same principle as the reflection you see when you look into a pond. The water in the pond has a 8

82 higher refractive index than the air, and if you look at it from a shallow angle you will see a reflection of the surrounding area, however, if you look straight down at the water you can see the bottom of the pond. At some specific angle between these two view points the light stops reflecting off the surface of the water and passes through the air/water interface allowing you to see the bottom of the pond. In multi-mode fibres, as the name suggests, there are multiple modes of propagation for the rays of light. These range from low order modes which take the most direct route straight down the middle, to high order modes which take the longest route as they bounce from one side to the other all the way down the fibre. This has the effect of scattering the signal because the rays from one pulse of light, arrive at the far end at different times, this is known as Intermodal Dispersion (sometimes referred to as Differential Mode Delay, DMD). To ease the problem, graded index fibres were developed. Unlike the examples above which have a definite barrier between core and cladding, these have a high refractive index at the centre which gradually reduces to a low refractive index at the circumference. This slows down the lower order modes allowing the rays to arrive at the far end closer together, thereby reducing intermodal dispersion and improving the shape of the signal So what about the single-mode fibre? Well, what's the best way to get rid of Intermodal Dispersion?, easy, only allow one mode of propagation. So a smaller core size means higher bandwidth and greater distances..4.5 Protecting the fibers You might think that optical fibers are quite fragile-they're made of glass, after all. But optical fibers are a lot stronger than fine glassware, and, once they're enclosed in protective cables, they can be even tougher than copper communication cables. To achieve this strength, all optical fibers are designed in three concentric layers. At the center is the core, the central piece of glass that carries the light. Surrounding the core is the cladding, a second layer of glass, which keeps the light from escaping the core. And around both of these lies the 8

83 buffer, an outer layer of plastic, which provides the real protection and strength. There are two basic types of buffers in use today: tight buffers and loose tubes. Tight buffers consist of a thin layer of plastic extruded over the individual fiber, much like the insulation placed on copper wires (except a lot smaller). Tight-buffer configurations are generally used with indoor cables, though they can also be found on some outdoor cables. Loose tubes, meanwhile, are used in most outdoor cables. In a loose-tube setup, one or more fibers (usually up to ) are installed inside of a plastic tube that resembles a drinking straw, and the assembly is then bound into the cable. Frequently these tubes are filled with a water-block gel (usually and descriptively called "icky-pick" on the job site), which prevents water from entering the cable. The loose-tube assembly provides particularly good protection for the fibers, but such cables are messy to terminate and, because the fibers have a tendency to fall out of the vertical cables, should never be used as risers. For added strength during pulling, most fiber cables also contain a strength member. Except for very short, easy runs (like 0 feet, between two outlets in the same room), every time you pull a fiber cable, you must attach the pull string of the fish tape to the strength member. If you do not, you stand a good chance of ruining the cable. With larger cables, strength members may be made of a steel rod, steel wires, or fiberglass/epoxy rods. Most strength members, however, consist of a layer of Kevlar yarn in the cable. (Warning: Use special scissors to cut the Kevlar. This is the stuff they make bullet-proof vests out of, and cutting it with your lineman's pliers will ruin them quickly.).4.6 Common cables Beyond these basic configurations, fiber optic cables can take many forms. Here's a look at some of the most common: Simplex and zip cord cables consist of one or two fibers that have been tight-buffered and Kevlar-reinforced and jacketed. Such cables are used mostly for patch-cord and backplane applications. Tightpack cables, also known as distribution cables, are made up of up to several tight-buffered fibers bundled under the same jacket with Kevlar reinforcement. These cables are small in size, but because their fibers are not individually reinforced, they need to be terminated inside a patch panel or junction box. They are generally used for short, dry conduit runs as well as riser and plenum applications. 83

84 Breakout cables are made of several simplex units, cabled together to produce a strong, rugged design suitable for conduit runs and riser and plenum applications. Because each fiber is individually reinforced, this type of cable allows for a strong termination to connectors and can be brought directly to a computer back plane. Breakout cables are larger and more expensive than tightpack cables. Loose-tube cables are considered ideal for outside plant trunking applications. Depending on the actual construction, they can be used in conduits, strung overhead, or buried directly into the ground. Composite cables are those that contain a number of copper conductors (jacketed and sheathed depending on the application) in the same cable assembly as optical fibers. Be careful of the terminology there. Prior to 993 NEC, such cables were known as hybrid cables, but today that term typically refers to cables that contain only optical fibers - but both multi-mode and single-mode fibers. There are many different types of fibre cable, but for the purposes of this explanation we will deal with one of the most common types, 6.5/5 micron loose tube. The numbers represent the diameters of the fibre core and cladding, these are measured in microns which are millionths of a metre. Loose tube fibre cable can be indoor or outdoor, or both, the outdoor cables usually have the tube filled with gel to act as a moisture barrier which stops the ingress of water. The number of cores in one cable can be anywhere from 4 to Optical Connectors It used to be that you had to be an engineer to terminate optical fibers. Now, it's almost easy enough for kids to do. Thanks for this ease goes to optical connectors, which are used as terminating fixtures for non-fixed joints. As such, they are designed to be plugged in and disconnected several times. Optical connectors are available in a wide variety of styles and types. Choosing which one to use is usually decided by the type of connector already installed in the equipment to be connected. Nevertheless, adapters are generally available in either sleeve connectors or patch cords to allow coupling of different types of connectors. Connectors of the same style but from different manufacturers should be compatible with one another. For example, AT&T's ST connector can be used interchangeably with AMP's ST connector. Some popular connectors for various applications are listed below. 84

85 Popular Connector Styles DATA Communications Applications (Mostly Multi-mode) ST - most commonly used SMA - Decreasing in popularity SC - specified in many new systems FDDI - duplex ESCON - duplex Telecommunications Applications (mostly single-mode) FC/PC - widely used ST - single-mode version SC - growing in popularity D4 - decreasing in use Biconic - decreasing in use 85

86 86

87 .4.8 Optical Splices In contrast to optical connectors, optical splices are used for fixed (more-or-less permanent) joints. Generally speaking, splices offer a lower return loss (light reflected back from a connector), lower attenuation (light loss), and greater physical strength than connectors. Also, because only one splice is required where there might be two connectors, splices are usually less expensive and less labor-intensive than connectors. In addition, they offer a better hermetic seal than connectors, constitute a smaller joint for inclusion into splice closures, and allow either individual or mass splicing. The two basic types of splices are fusion and mechanical. Fusion splices are made by using an electric are to ionize the space between prepared fibers to eliminate air and to heat the fibers to,000º F. The heated fibers take a semi-liquid form and meld together, producing a single fiber (rather than two joined fibers) when done properly. The splice is then covered with a plastic sleeve or other protective device. The completed splice is placed in an appropriate splicing tray, which is then fit into a splice organizer and, in turn, into a splice closure. One downside to fusion splicing is that it generally must be performed in a dust- and contaminant-free environment, such as a splicing van or trailer. In addition, fusion splicing is prohibited in manholes because the gases frequently found in such locations could create a deadly explosion when exposed to the electric arc generated during the splicing process. Mechanical splicing is considered a quick and easy method for repairing joints, though it's also used in new construction, especially on small projects. In this method, cleaned and prepared fibers are glued, crimped, or faced together. The splice is then covered with some type of index matching gel or liquid and placed in a V-groove or tube-type device to align the fibers. Finally, the groove or tube is either crimped or snapped to hold the fibers in place. As with fusion splicing the completed splice is placed in an appropriate splicing tray, then splice organizer, then splice closure. 87