PL184979B1

PL184979B1 - Układ par stykówĆ zwłaszcza styków łączących tory dwuprzewodowe i przewodów kabla wielożyłowego

Info

Publication number: PL184979B1
Application number: PL97323294A
Authority: PL
Inventors: Gwiazdowski┴Michael
Original assignee: Krone Gmbh
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1997-11-24
Publication date: 2003-01-31
Also published as: DE19651196A1; DK0848390T3; EP0848390A2; CA2222635C; HUP9701950A3; MX9709795A; NO975510L; SG64457A1; IL122076A; TW353182B; HUP9701950A2; HU9701950D0; TR199701586A3; ATE231278T1; AU4432897A; CZ380497A3; BR9705512A; IL122076A0; AU741392B2; ID18502A

Abstract

1. Uklad par styków, zwlaszcza styków lacza- cych tor y dwuprzewodowe i przewodów kabla wielozylowego, dla zredukowania przesluchu, zn a- m ienny tym , ze pary styków laczacych tor dwu- przewodowy (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8 ), wyznaczaja równolegle do siebie, nie pokrywajace sie powierz- chnie (F 1, 2; F 3 , 4 ; F 5 ,6; F 7 , 8 ) i, ze tory dwuprzewo- dowe (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8 ) rozm ieszczone sa na liniach jednakowego potencjalu elektrycznego ich sasiednich torów dwuprzewodowych (1, 2; 3, 4; 5, 6 ; 7, 8 ). FIG.2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ par styków, zwłaszcza styków łączących tory dwuprzewodowe i przewodów kabla wielożyłowego, dla zredukowania przesłuchu.

Między dwiema sąsiednimi parami styków łączących tory dwuprzewodowe istnieje sprzężenie magnetyczne i elektryczne, w związku z czym para styków indukuje prąd w sąsiednich parach styków albo wpływa poprzez influencję na ładunki elektrostatyczne, a więc występuje przesłuch.

Można sobie wyobrazić w zasadzie wiele dróg rozwiązań redukujących przesłuch. Tak więc można, przykładowo, ekranować od siebie poszczególne pary styków, ale wadątakiego rozwiązania sązwiększone nakłady produkcyjne i związane z tym koszty. Inna możliwość polega na umieszczaniu par styków w dużej odległości od siebie i jednocześnie dobieranie bardzo małego odstępu między stykami pary, ponieważ w miarę wzrostu odległości zmniejszają się natężenia pól. Wadą takich układów jest to, że zajmująone dużo miejsca i nie sprzyjają dążeniom w kierunku uzyskania zwartej konstrukcji. Znane jest też kompensowanie istniejących przesłuchów, ale wymaga to znacznych nakładów technicznych i jest ograniczone barierami fizycznymi.

Inna możliwość redukcji przesłuchu polega na rozmieszczeniu par styków łączących tory dwuprzewodowe z uwzględnieniem warunków pola. Zaproponowano takie wzajemne rozmieszczenie par styków łączących tory dwuprzewodowe, że powierzchnie wyznaczone przez pary styków danego toru dwuprzewodowego są prostopadłe do siebie. Jeżeli uwzględni się przy tym pewne warunki symetrii poprzez rozkład linii pola, to można umieścić parę styków na powierzchniach jednakowego potencjału elektrycznego sąsiedniej pary styków, tak, że pary styków są odsprzężone elektrycznie i magnetycznie. Można przy tym rozmieścić pary styków tak, że przecinająsię powierzchnie wyznaczone przez pary styków Prowadzi to do tego, że przewody w strefie podłączenia do układów przesyłania zachodzą na siebie, co powoduje dodatkowy przesłuch. Dlatego preferuje się układy, w których nie przecinają się powierzchnie wyznaczone przez

184 979 pary styków. Wadą znanych układów z nieprzecinającymi się powierzchniami są duże gabaryty i zmieniające się płaszczyzny przyłączy. W zasadzie podobne problemy z przesłuchami występują też w kablach wielożyłowych zakończonych stykami łączącymi.

Zgodnie z wynalazkiem, w układzie par styków, zwłaszcza styków łączących tory dwuprzewodowe i przewody kabla wielożyłowego, dla zredukowania przesłuchu, pary styków łączących tor dwuprzewodowy wyznaczają równoległe do siebie, nie pokrywające się powierzchnie, a tory dwuprzewodowe rozmieszczone sąna liniachjednakowego potencjału elektrycznego ich sąsiednich torów dwuprzewodowych.

Korzystnie, poszczególne pary styków łączących tory dwuprzewodowe, z których każdy złożony jest z przewodu docelowego i przewodu powrotnego, znajdują się w tym samym odstępie, przy czym, korzystnie, wszystkie przewody docelowe i wszystkie przewody powrotne układu rozmieszczone są, odpowiednio, na jednej płaszczyźnie.

Zgodnie dalej z wynalazkiem, pary przewodów kabla wielożyłowego wyznaczają równoległe do siebie, nie pokrywające się powierzchnie a pary przewodów kabla wielożyłowego rozmieszczone są na płaszczyznach jednakowego potencjału elektrycznego ich sąsiednich par przewodów.

Wyznaczone przez pary styków powierzchnie są równoległe a pary styków są usytuowane na liniach równego potencjału elektrycznego sąsiednich par styków.

Uzyskano przez to zwarty układ łatwo dostępnych par styków, w którym sąsiednie pary styków są odsprzężone elektrycznie i magnetycznie, tak, że unika się przesłuchu.

Zaletą takiego układu par styków łączących tory dwuprzewodowe i przewodów kabla wielożyłowego, jest to, że przy przesłuchu ograniczonym do minimum, są one zwarte i łatwo dostępne.

Wynalazek jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia obraz linii pól styków łączących tor dwuprzewodowy, fig. 2 - rozmieszczenie styków łączących drugi równoległy tor dwuprzewodowego, w polu pierwszego toru dwuprzewodowego, fig. 3 - układ styków we wtyku 4 x 2 i fig. 4 - schemat do obliczenia optymalnego kąta.

Na figurze 1 przedstawiono obraz pola toru dwuprzewodowego 1,2 z przewodem docelowym 1 i przewodem powrotnym 2, z liniami pola magnetycznego H i liniami pola elektrycznego E. Przesłuch magnetyczny z pierwszego toru dwuprzewodowego 12 na drugi tor dwuprzewodowy 3, 4 jest wprost proporcjonalny do indukcyjności wzajemnej M tego układu. Indukcyjność wzajemna wynika z całkowania natężenia pola magnetycznego H toru dwuprzewodowego 1,2 na powierzchni F₃,4 wyznaczonej przez przewody liniowe toru 3,4 według wzoru

M= μ₀ JjHi₂(x,y,z)dF,

L,4 przy czym, w tym skalarnym iloczynie wektorowym z natężenia pola magnetycznego H ma udział tylko składowa prostopadła do powierzchni F34. Całka powierzchniowa stanowi strumień magnetyczny przenikający między dwoma przewodami 3,4. Jest on równy zeru, gdy oba przewody 3, 4 leżą na wspólnej linii pola magnetycznego H. Pole elektryczne E toru dwuprzewodowego 1, 2 powoduje wytwarzanie na przewodach 3, 4 ładunków influencyjnych, które mogą odpływać przez oporność obciążenia i wytwarzać przez to przesłuch. Pole elektryczne E toru dwuprzewodowego 12 wytwarza między dwoma przewodami 3,4 różnicę potencjałów przeraSd 4 v₄-v₃= J Edr.

przewód 3

Jest to całka liniowa na linii pola elektrycznego E od przewodu docelowego 3 do przewodu powrotnego 4, przy czym różnica potencjałów jest zerowa, gdy natężenie pola elektrycznego E trafia prostopadle na powierzchnię F₃,4 wyznaczoną przez przewody 3, 4. Wektorowe pole elektryczne E można też opisać poprzez potencjał skalarny, przy czym linie równego potencjału

184 979 przebiegająprostopadle do linii pola elektrycznego E. W przypadku odsprzężenia elektrycznego oba przewody 3,4 muszą być rozmieszczone na powierzchni jednakowego potencjału elektrycznego. Ponieważ linie pola elektrycznego i pola magnetycznego E i H są prostopadłe do siebie, więc przebieg linii równego potencjału jest identyczny z przebiegiem linii pola magnetycznego H. Oznacza to, że w przypadku przewodów liniowych układ z odsprzężeniem magnetycznym ma również odsprzężenie elektryczne. Ze względu na końcowe rozszerzenie przewodów następuje zniekształcenie pola elektrycznego E w pobliżu przewodów, ponieważ powierzchnia stanowi powierzchnię równego potencjału. Odchyłki te można jednak pominąć przy większych odstępach.

Na figurze 2 przedstawiono pole magnetyczne H toru dwuprzewodowego 12, przy czym a jest odstępem styków łączących przewody 12. Na fig. 2 zaznaczono możliwe rozmieszczenia drugiego toru dwuprzewodowego 3, 4, gdzie odstęp styków wynosi również a. Powstaje więc nieskończona ilość możliwych układów torów dwuprzewodowych 3,4, w których wyznaczona przez przewody 3,4 powierzchnia F3 4 jest równoległa do powierzchni F_ł)2 a odstęp pary styków 12 lub 3,4 ma każdorazowo identyczną wielkość. Ponieważ tor dwuprzewodowy 3,4 znajduje się na linii pola magnetycznego H, oba tory dwuprzewodowe 12 albo 3,4 sąodsprzężone zarówno elektrycznie jak i magnetycznie.

Na figurze 3 pokazano rozmieszczenie styków we wtyku 4x2. Odstęp przewodów każdego toru dwuprzewodowego 12 albo 3,4 albo 5,6 albo 7,8 wynosi każdorazowo a. Ponadto przewody docelowe 1,3,5,7 i przewody powrotne 2,4,6,8 leżą, odpowiednio, wjednej płaszczyźnie, przy czym odstęp przewodu powrotnego 2,4, 6 od sąsiedniego przewodu docelowego 3 5 7 wynosi także a. Wynikający stąd kąt α można obliczyć posługując się fig. 4 w następujący sposób:

Przewód docelowy 3 w zależności od kąta α = 90° + β opisuje wokół przewodu powrotnego 2 okrąg o promieniu 2a = a i z przesunięciem środka A. Równanie dla okręgu K1 wygląda na^stęp^ują^c^o:

(X-A)² + Y² = (2A)²

Celem całkowitego odsprzężenia, przewody 3, 4 muszą leżeć na liniach pola magnetycznego, które opisuje się okręgiem K2 o promieniu R2 = M2-A2 i środku M:

(X-M)2 + γ2 = M2-A2

Punkt przecięcia obu okręgów K1, K2 otrzymuje się rozwiązując układ równań 2-A² (X - A)2 - (X - M)2 = (2A)2 - M² + a2 => X :

Z figury 4 mamy dla środka M następująca zależność:

M-A

X+A, tak, że dla współrzędnej X przewodu 3 wynika

V2* A.

Ze współrzędnej X przewodu 3 można obliczyć kąt β: Wynika stąd szukany kąt α = β +90° wynoszący 101,95°.

sin β =

X-A 2-A

=°β = 11,95°

W układzie według fig. 3 tory dwuprzewodowe 5,6 albo 7, 8 nie znajdują się już dokładnie na linii poła magnetycznego toru dwuprzewodowego 1,2, a więc indukowany jest przesłuch, który jest jednak bardzo mały ze względu na dużą odległość. Na identycznej zasadzie według fig. 3 można zbudować wielożyłowy kabel, na przykład jako płaski kabel taśmowy, w którym sąsiednie pary przewodów są rozmieszczone na linii jednakowego potencjału elektrycznego pary przewodów.

184 979

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ par styków, zwłaszcza styków łączących tory dwuprzewodowe i przewodów kabla wielożyłowego, dla zredukowania przesłuchu, znamienny tym, że pary styków łączących tor dwuprzewodowy (1,2; 3,4; 5,6; 7,8), wyznaczają równoległe do siebie, nie pokrywające się powierzchnie (F_1>2; F₃,4 F_5j6; F_7j8) i, że tory dwuprzewodowe (1,2; 3,4; 5,6; 7,8) rozmieszczone są na liniachjednakowego potencjału elektrycznego ich sąsiednich torów dwuprzewodowych (1,2; 3, 4; 5, 6; 7, 8).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że poszczególne pary styków łączących torów dwuprzewodowych (1,2; 3,4; 5, 6; 7,8), z których każdy złożony jest z przewodu docelowego (1, 3, 5, 7) i przewodu powrotnego (2, 4, 6, 8), znajdują się w tym samym odstępie (a).

3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że wszystkie przewody docelowe (1,3, 5, 7) i wszystkie przewody powrotne (2,4,6, 8) torów dwuprzewodowych (1,2; 3,4; 5,6; 7,8) układu rozmieszczone są odpowiednio, na jednej płaszczyźnie.

4. Układ par styków, zwłaszcza styków łączących tory dwuprzewodowe i przewodów kabla wielożyłowego, dla zredukowania przesłuchu, znamienny tym, że pary przewodów (1,2; 3,4; 5,6; 7, 8) kabla wielożyłowego wyznaczają równoległe do siebie, nie pokrywające się powierzchnie (F_u; F₃,₄; F_s,₆; F78 i, że pary przewodów (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8) kabla wielożyłowego rozmieszczone są na płaszczyznach jednakowego potencjału elektrycznego ich sąsiednich par przewodów