Вопрос 5. Расширение полосы частот кабельных линий

Повышение скорости передачи сигналов по кабельным линиям и изоб­ретение телефонии, сигналы которой имели более широкую полосу частот, нежели сигналы телеграфии, поставили на повестку дня разработку тео­рии длинных линий, которая бы более полно учитывала их параметры, такие как погонные индуктивность и проводимость (утечку тока через изоляцию).

Полная теория длинных линий была разработана в 1892 г. выдающим­ся английским ученым Оливером Хевисайдом, который в первом томе своей книги «Электромагнитная теория» на основе теории Максвелла по­лучил уравнения, описывающие распространение сигналов в длинной ли­нии, и показал, что погонное ослабление в ней сигнала дается формулой:

где K — погонное сопротивление, Ом/км; C — погонная емкость, L— погонная индуктивность, Гн/км; G — погонная проводимость, См/кМ.

Первым, кто не только самостоятель­но получил в 1894 г. те же теоретические результаты, что и Хевисайд, но и внедрил их в практику строительства провод­ных линий связи, был сербский ученый и инженер Михайло Пупин. Он экспе­риментально определил, что затухание линии можно уменьшить, если на определенном расстоянии встраивать в нее катушки, индуктивность которых в 50-100 раз превышают индуктивность самого кабеля. Он опре­делил также оптимальные расстояния между этими катушками ддя ка­белей с разными размерами токопроводящих жил. Дополнительные ка­тушки индуктивности нашли широкое применение на кабельных линиях. В технической литературе стали использоваться термины «пупиновские катушки», «шаг пупинизации». Благодаря пупинизации кабельных линий ослабление сигнала в них уменьшилось в 3-4 раза и, соответственно, возросла дальность передачи. Пупинизация линий стала широко применяться в практической телефо­нии и обеспечила ее бурное развитие. Протяженность телефонных линий стала быстро расти, число телефонных компаний множилось, прибыли их астрономически росли. Так в 1903 г. дальность телефонной связи по пупинизированным кабельным линиям увеличилась с 32 км до 145 км.

Появление в 20-х годах прошлого века линейных электронных усили­телей сняло остроту проблемы уменьшения затухания в кабельных линиях связи, и использование пупинизированных и крарупизированных кабель­ных линий постепенно прекратилось.