Наличие оплетки коаксиального кабеля приводит к резкому возрастанию емкости прямого проводника на экран, что обязательно должно учитываться на этапе проек­тирования схем. Коаксиальные кабели имеют значительные габариты, сложны в мон­таже и рекомендуются к использованию для внутри- и межмодульной коммутации.

Методика расчета конструкции коаксиальной линии передачи

1. Волновое сопротивление в коаксиальной ЛП.

, Ом,

где  и  — относительные магнитная и диэлектрическая проницаемости диэлек­трика, заполняющего коаксиальную ЛП.

2. Длина волны в коаксиальной ЛП

,

где  — длина волны в свободном пространстве.

3. Коэффициент затухания в коаксиальной ЛП обусловлен потерями в проводниках , дБ/м, и диэлектрике , дБ/м:

, ,

для медных проводников

,

где =  — тангенс угла потерь;

       — проводимость среды; , МГц.

4. Предельная и допустимая мощности, передаваемые по коаксиальному кабелю.

,

где , В/м — пробивное напряжение коаксиального кабеля.

5.Выбор волнового сопротивления в коаксиальной ЛП.

Коэффициент затухания в проводнике зависит как от электрических свойств про­водника и длины волны, так и от соотношения , т. е. от геометрических размеров. Анализ показывает, что при  = 3,6 достигается минимум коэффициента затухания коаксиальной ЛП, что соответствует волновому сопротивлению  = 77 Ом в линии с воздушным заполнением. В то же время для передачи по коаксиальному фидеру боль­шой мощности необходимо соблюдение условия  = 1,65, что соответствует волно­вому сопротивлению  = 50 Ом в линии с воздушным заполнением. Таким образом, для передачи по коаксиальной ЛП электромагнитных колебаний большой мощности необходимо соблюдение условия  = 2...3; если же за критерий выбора коаксиаль­ной ЛП принять минимум потерь, то  = 3...6.

Поэтому в настоящее время промышленность выпускает коаксиальные фидеры со стандартными значениями волновых сопротивлений:

•  = 50 Ом, для применения в трактах передачи большой мощности (от передат­чика к антенне);

•  = 75 Ом, если основным параметром фидера является минимум потерь (от ан­тенны к приемнику).

Печатные проводники. В низкочастотной аппаратуре узкие плоские сигнальные проводники печатных плат располагают на диэлектрическом основании совместно с проводниками электропитания и нулевого потенциала, которые для уменьшения па­дения напряжения на них выполняются широкими, насколько это возможно. Одно- и двусторонние ПП не обеспечивают для всех проводников однородного и стабильного волнового сопротивления, поскольку сигнальные проводники располагаются на раз­ных расстояниях от проводника нулевого потенциала. Между проводниками имеет ме­сто значительная емкостная и индуктивная связь [9].

В высокочастотной аппаратуре уменьшение паразитной связи между проводни­ками достигается введением в конструкцию платы экрана, заземление которого обе­спечивает также и одинаковые значения волновых сопротивлений сигнальных про­водников. Экран является общим для всех проводников платы и выполняется в виде одного или нескольких проводящих слоев многослойной ПП. Функцию экрана в мно­гослойных платах часто выполняет сплошной слой электропитания.

Расчетные соотношения для электрических параметров печатных проводников приведены в таблице 4.4.4 [9]. В первой строке таблицы показан эскиз микрополоско- вой, а в таблице 4.4.5 — выполненные объемным монтажом линии передачи [9].

При расположении проводников на границе двух диэлектриков, например, плата — воздушная среда или плата — лаковое покрытие, можно использовать расчетные со­отношения второй строки таблицы 4.4.4, вычислив е по приближенной формуле: , где  и  — относительные диэлектрические проницаемости сред, на границе которых располагается проводник.

Таблица 4.4.4.