Кіріспе
электрлік тарату желісі Телекоммуникация және электртехника салаларында, жалпы алғанда, теңгерімсіз желі – электр сигналдарын тасымалдауға арналған, ұзындығы бойымен, сондай-ақ жерге және басқа тізбектерге қатысты кедерігі тең емес екі өткізгіштен тұратын жүйе. Теңгерімсіз желілерге коаксиалды кабель немесе телеграф үшін ойлап табылған, бірақ қазіргі уақытта сирек қолданылатын тарихи жерге қайтару жүйесі жатады. Теңгерімсіз желілер теңгерімді желілерден, мысалы, екі бірдей өткізгішті қолданатын екі сымды желі немесе бұрылған жұптан өзгеше. Бұл желілердің кедерігін бүкіл ұзындығында тең сақтайды. Теңгерімді және теңгерімсіз желілерді балун деп аталатын құрылғы арқылы қосуға болады. Теңгерімсіз желі форматының басты артықшылығы – экономикалық тиімділігі. Бір кабельде бірнеше теңгерімсіз желіні, әр желіге бір өткізгіштен және бір жалпы кері өткізгіштен (әдетте кабельдің қорғаныш қабаты) пайдалануға болады. Сол сияқты, бірнеше микрожолақ схемалары кері жол үшін бірдей жер тірегін пайдалана алады. Бұл теңгерімді кабельдеумен салыстырғанда тиімді, себебі ол әр желі үшін екі өткізгішті қажет етеді, яғни шамамен екі есе көп. Теңгерімсіз желілердің тағы бір артықшылығы – олардың дұрыс жұмыс істеуі үшін қымбат, теңгерімді драйверлер мен қабылдағыштар қажет емес. Теңгерімсіз желілер кейде бір ұшты сигнал берумен шатастырылады, бірақ бұл екі мүлдем бөлек түсінік. Біріншісі – кабельдік жүйе, екіншісі – сигнал беру жүйесі. Дегенмен, бір ұшты сигнал беру көбінесе теңгерімсіз желілер арқылы жіберіледі. Теңгерімсіз желілерді кері жолды мүлдем пайдаланбайтын бір сымды тарату желілерімен шатастыруға болмайды.
In telecommunications and electrical engineering in general, an unbalanced line is a pair of conductors intended to carry electrical signals, which have unequal impedances along their lengths and to ground and other circuits. Examples of unbalanced lines are coaxial cable or the historic earth return system invented for the telegraph, but rarely used today. Unbalanced lines are to be contrasted with balanced lines, such as twin lead or twisted pair which use two identical conductors to maintain impedance balance throughout the line. Balanced and unbalanced lines can be interfaced using a device called a balun. The chief advantage of the unbalanced line format is cost efficiency. Multiple unbalanced lines can be provided in the same cable with one conductor per line plus a single common return conductor, typically the cable shielding. Likewise, multiple microstrip circuits can all use the same ground plane for the return path. This compares well with balanced cabling which requires two conductors for each line, nearly twice as many. Another benefit of unbalanced lines is that they do not require more expensive, balanced driver and receiver circuits to operate correctly. Unbalanced lines are sometimes confused with single ended signalling, but these are entirely separate concepts. The former is a cabling scheme while the latter is a signalling scheme. However, single ended signalling is commonly sent over unbalanced lines. Unbalanced lines are not to be confused with single wire transmission lines which do not use a return path at all.
Жалпы сипаттама
Қайта оралу жолының кедергісі әртүрлі болған кез келген сызық тепе-теңсіз сызық деп есептелуі мүмкін. Дегенмен, тепе-теңсіз сызықтар көбінесе сигнал сызығы ретінде қарастырылатын бір өткізгіштен және жерге қосылған немесе өзі жерге қосылған тағы бір өткізгіштен тұрады. Жер өткізгіші жиі жер жазықтығы немесе кабельдің экраны түрінде келеді. Жер өткізгіші бірнеше тәуелсіз тізбектерге ортақ болуы мүмкін, және көбінесе ортақ болады. Сондықтан жер өткізгішіне «жалпы» деп атауға болады.
Телеграф желілері
Баланссыз тарату желілері алғаш рет электрлік телеграф байланысы үшін қолданылған. Олар полюстер арасына керілген жалғыз сымдардан тұратын. Ток қайту жолы бастапқыда жеке өткізгішпен қамтамасыз етілді. Кейбір ерте телеграф жүйелері, мысалы, Шиллингтің 1832 жылғы тәжірибелік инелі телеграфы және британдық теміржолдарда қолданылған 1837 жылғы Кук және Уитстонның бес инелі телеграфы бірнеше кодтау сымдарын қажет етті. Шын мәнінде, бұл параллель шиналық кодтау еді. Бұл жүйелерде кері өткізгіштің құны аса маңызды емес еді (Шиллингтің ең алғашқы инелі телеграфы үшін жетіден бір өткізгіш, ал Кук пен Уитстон телеграфы үшін алтыдан бір өткізгіш), бірақ жүйелер жақсарған сайын кодтау өткізгіштерінің саны біртіндеп азайды. Көп ұзамай, деректерді тізбектей беріліс үшін тек бір кодтау сымы қажет болды. Осы бір сымдық жүйелердің маңызды мысалдары Морзе телеграфы (1837) және Кук пен Уитстонның бір инелі телеграфы (1843) болды. Мұндай жүйелерде кері өткізгіштің құны кабель құнының 50 пайызын құрады. Кері өткізгішті жер арқылы қайтару жолымен алмастыруға болатыны анықталды. Жерді пайдалану шығындарды айтарлықтай төмендетті және тез арада стандартқа айналды. Ірі ғимараттарға немесе станциялар арасына салынатын жер асты телеграф кабельдері көбінесе бірнеше тәуелсіз телеграф желілерін тасымалдау қажеттілігіне ие болды. Бұл кабельдер металл экранмен және жалпы қорғаныш қаптамасымен жабылған бірнеше оқшауланған өткізгіштерден тұрды. Мұндай кабельдерде экранды кері өткізгіш ретінде пайдалануға болады. Теңіз асты телеграф кабельдері әдетте болат сыммен қорғалған бір өткізгіштен тұратын, тиімді коаксиалды кабель болды. Осы типтегі алғашқы трансатлантикалық кабель 1866 жылы аяқталды. Ертедегі телефон желілері (телефон 1876 жылы ойлап табылған) телеграфтың теңгерімсіз бір сымды тарату желісінің схемасын қолданды. Алайда, электр қуат желілері кеңінен енгізілгеннен кейін телефон байланысы нашарлай бастады. Телефондық беріліс осы мәселені шешу үшін теңгерімді желілерді пайдалана бастады және телефонды ұсынудың қазіргі заманғы стандарты – теңгерімді бұралған жұп кабель болып табылады.
Коаксиалдық желілер
Коаксиалды желіде (коаксиалды) цилиндрлі қалқандық өткізгішпен қоршалған орталық сигнал өткізгіші болады. Қалқанның өткізгіші әдетте жерге қосылады. Коаксиалды формат Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде радарларда пайдалану үшін жасалды. Бастапқыда қатты мыс құбырлардан жасалған, бірақ қазіргі кездегі әдеттегі түрі – иілгіш кабель, оның ішінде тоқылған экран бар. Коаксиалды кабельдің артықшылықтары – теориялық тұрғыдан кемелді электростатикалық экран және жоғары дәлдікпен болжамдалатын беріліс параметрлері. Екіншісі – форматтың тұрақты геометриясының нәтижесі, бұл бос сымдарда кездеспейтін дәлдікті қамтамасыз етеді. Ашық сым жүйелеріне жақын орналасқан объектілердің өткізгіштің айналасындағы өріс үлгісін өзгертуі әсер етеді. Коаксиалды кабель мұндай әсерге ұшырамайды, өйткені өріс айналадағы экранның арқасында кабельдің ішінде толығымен қамтылған. Коаксиалды желілер радио таратушылар мен олардың антенналары арасындағы байланыс үшін, жоғары жиілікте немесе одан жоғары жиілікте жұмыс істейтін электрондық жабдықтарды қосу үшін қалыпты жағдай. Бұрынырақ бұрмаланған жұптар осы мақсатқа кеңінен қолданылғанға дейін, жергілікті желілерді құру үшін де жиі пайдаланылды. Триаксиалды кабель (триаксиалдық) – коаксиалды кабельдің бір түрі, онда бірінші қалқандық өткізгішті екінші қалқандық өткізгіш қоршап тұрады, олардың арасында оқшаулағыш қабат болады. Қосымша қалқандаумен қатар, сыртқы өткізгіштерді жабдыққа қуат беру немесе басқару сигналдарын беру сияқты басқа да мақсаттарда пайдалануға болады. Triax телестудиялардағы камераларды қосу үшін кеңінен қолданылады.
Қуат беру
Электр қуатын тарату әдетте теңгерімді үш фазалы жүйе түрінде жүзеге асырылады. Дегенмен, салыстырмалы түрде аз қуат қажет болатын кейбір қашық жерлерде бір сымды жерге қайтару жүйесі қолданылуы мүмкін.