Расчет в заданном диапазоне частот параметров пере­дачи цепи коаксиального кабеля: активное сопротивление; индуктивность; затухание, страница 4

          Расчёту подлежат: числовая апертура А; нормированная частота n; число типов волн, распространяющихся в кабеле; число типов волн N; диаметр сердечника волокна для одномодовой передачи d, кмк; коэффициент затухания волны в волокне кабеля a, дБ/км; уширение импульса в кабеле tи, мкс.

Исходные данные.

1.  Диаметр сердечника 2а = 8 мкм.

2.  Диаметр оболочки 2в = 200 мкм.

3.  Потери в сердечнике tgd = 0,65 ´ 10-10

4.  Длина волны луча l = 1,1мкм.

5.  Коэффициент преломления сердечника n1 = 1,5

6.  Коэффициент преломления сердцевины n2 = 1,48

7.  Число волокон в кабеле m = 6

8.  Длина регенерационного участка lр = 5 км

Решение.

          Рассчитаем числовую апертуру А по формуле:

А =  (ф.10.метод.пособия)

А = = 0,244 

          Нормированную частоту найдём по формуле:

n = , м (ф.4.134)(1)

n =  = 5,575

          Т.к. n > 2,405 , то в ОВ распространяется только основная волна типа НЕ11  и имеет место многомодовый режим.

          Число типов волн ( мод ) N , которые одновременно распространяются по ОВ, не будет равно 1 т.к. у нас многомодовый режим.

Находим число типов волн (мод) N , которые одновременно распространяются по оптическому волокну , подсчитаем по формуле.

N =

N =  = 0,042

Диаметр сердечника для многомодового режима определяется из условия:

(ф.12.метод.пособия)

d <  =   = 3,449 мкм

          Коэффициент затухания волны в волокне кабеля вычислим по формуле:                                                                                                               

a @ 2,4 ´ p ´ n1 ´ tgs ´ 8,69 ´ 103 / l, дБ / км  (ф.13.метод.пособия)                                                                                                                                                              

a @ 2,4 ´ p ´ 1,5 ´ 0,65 ´ 10-10 ´ 8,69 ´ 103 /  (1,1 ´ 10-6 ) = 5,808 дБ / км

          В многомодовом режиме отсутствует модовая дисперсия. Следовательно, уширение импульса не будет.

          Эскиз разработанной  конструкции кабеля изображён на рис.7. 

 Исходя из полученных параметров заданного оптического кабеля, делаем вывод о его пригодности для организации соединительных линий ГТС. Для зоновой и магистральной связи заданный оптический кабель неэффективен.

     Оптические кабели ГТС предназначены для работы на небольшие расстояния (5…10 км) как правило, без использования промежуточных линейных регенераторов. Для прокладки используется кабельная канализация ГТС.

     Исходя из условий эксплуатации, разрабатываем конструкцию кабеля. Кабель содержит 6 оптических волокон (1) и 2 медных провода (2) для подачи дистанционного питания, которые также являются силовыми элементами. Оптические волокна покрываются тонкой лаковой пленкой толщиной 5 – 10 мкм и слоем полимера с внешним диаметром 1 мм. Оптические волокна располагаются внутри полых пластмассовых трубок (3) с внешним диаметром 1,5 мм. Пластмассовые трубки и медные провода повиты вокруг центрального силового элемента (4), который представляет собой высокопрочный армированный полимер, работающий на разрыв. Для смягчения внешних воздействий применяется демпфирующий слой (5). Так как кабель предназначен для прокладки в телефонной канализации, наружное покрытие (6) выполняется пластмассовым без дополнительной брони.

Эскиз разработанной  конструкции кабеля изображён на рис.7. 

 


Список литературы.

1.  Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи. – М.: Радио и связь,1988г.

2.  Методические указания и контрольное задание по курсу «Линии связи». – М.: ВЗЭИС, 1987г.