К сожалению, однозначной функциональной связи между характеристиками кабеля (такими, как коэффициент затухания и задержка на распространение) и дальностью безошибочной передачи при за данной скорости нет. Однако в результате проведения подробного анализа экспериментальных характеристик (www.national.com; руководство TSB89 — Application Guidelines for TIA/EIA485A) получена эмпирическая зависимость максимальной длины линии от скорости передачи: 

В выражении (1) L макс — максимальная дальность передачи сигналов данных при принятом качестве сигнала на выходе линии, м, L макс?– максимальная дальность передачи, обусловленная допустимым снижением уровня сигнала; L максLC — максимальная дальность передачи, обусловленная искажением сигнала за счет различия скоростей распространения гармонических составляющих импульса (или задержки на распространение), м; ? доп — допустимое затухание сигнала в линии между передающей и приемной аппаратурой на частоте, соответствующей выбранному значению «джиттера», дБ; ?– коэффициент затухания в линии передачи на той же частоте, дБ/м; n — эмпирически подобранный коэффициент, зависящий от принятого качества сигнала; t ui — время единичного интервала, обратное скорости передачи (СП) битов данных (t ui=1/СП), с; t d — погонная задержка на распространение импульса вдоль линии, с/м. 

Не вдаваясь глубоко в теорию передачи импульсных сигналов по цепям с распределенными параметрами и используя только экспериментальные результаты и характеристики передачи кабеля, прокомментируем полученное выражение.

Для этого рассмотрим процесс передачи случайной последовательности NRZ данных. Фактически сразу после начала формирования первого, например единичного импульса, на входе линии начинается его распространение по линии. Если после него тут же следует нулевой бит, которому соответствует резкий спад напряжения до нулевого уровня, то в линии будут происходить следующие явления. Низшие гармоники единичного импульса движутся с фазовыми скоростями меньшими, чем скорости высших гармоник, поэтому при определенной длине высшие гармоники нулевого бита их «догонят» и произойдет эффект сложения двух сигналов. Необходимо отметить, что время распространения сигналов по линии определяется скоростью распространения самых быстрых гармоник. В случае импульсных сигналов частоты гармоник высших порядков составляют многие мега и гигагерцы. Из теории передачи сигналов по симметричным линиям известно, что на частотах 1…3 МГц и выше можно принять, что скорость распространения за висит только от реактивных параметров линии — электрической емкости и индуктивности: 

(2) 

где ? — фазовая скорость распространения высокочастотного (ВЧ) сигнала по линии, м/с; L к и С к — соответственно индуктивность (Гн/м) и емкость (Ф/м) линии передачи сигналов данных. Задержка на распространение есть величина обратная скорости распространения: 

(3) 

где L — длина линии передачи, м. 

На более низких частотах следует учесть активное сопротивление проводников, что снижает фазовую скорость, то есть увеличивает задержку на распространение соответствующей частоты и обусловливает ее более медленное распространение вдоль линии.