Проект городской телефонной сети нового микрорайона города Черновцы (стр. 9 из 13)

(3.25)

(3.26)

где П – энергетический потенциал системы передачи, П=32 [дБм],

αн – потери в неразьемных соединениях, αн=0.1 дБ,

αр – потери в разьемных соединениях, αр=0.5 дБ,

nр – число разьемных соединений на кабельном участке, СТМ-1,

αз – эксплуатационный запас, αз=6 дБ,

α – коэффициент потерь мощности вследствие затухания в каждой из і последовательно соединенных строительных длин,

Lсд – строительная длина, Lсд=2 км,

αару – автоматическая регулировка уровня(5 дБ).

Рассчитаем минимальную и максимальную длину между ретрансляторами:

3.6.2 Рассчитаем длину участка регенерации по дисперсии

Если скорость передачи информации больше, чем критическая, то ствол передачи ограничен дисперсионными искажениями и максимальная длина участка регенерации [6, стр.71]:

км. (3.27)

где σ- значение среднеквадратической дисперсии ОВ,

В - скорость передачи на оптическом стыке равна 622 Мбит/с.

Выберем длину участка по затуханию.

3.7 Расчет числа регенерационных пунктов устанавливаемых на соединительной линии:

nн = (Lсл/Lр) – 1, (3.28)

где Lр – длина участка регенерации ( в нашем случае принимаем ее равной потерям на затухание –70,25 км);

Lсл – длина соединительной линии, км.

nн=(5/70,25) – 1

nн=0

В нашем случае необходимости в регенерационных пунктах нет.

3.8 Диаграмма уровней энергетического потенциала для одного участка регенерации

Диаграмма уровней представляет собой график изменения уровня мощности оптического сигнала при его распространении от выхода, передающего оптоэлектронного модуля через линейный тракт одного участка регенерации до входа в приемный оптоэлектронный модуль. По горизонтальной оси в масштабе откладывается длина регенерационного участка в км. По вертикальной оси откладывается уровень оптического сигнала в дБм. В пункте А уровень оптического сигнала равен ри в дБм. Дальнейший ход кусочно-ломанной прямой учитывает потери излучения источника на разъемных соединениях между ИИ и оптическим волокном, затухание в оптическом кабеле, в соединительных муфтах, при вводе излучения в приемник излучения (на разъемных соединениях).

Пусть уровень мощности на выходе ПОМ pи = -2 дБм;

- чувствительность ПРОМ p 0 мин = - 34 дБм;

-

дБ/км;

потери в соединении ИИ-ОВ и ОВ-ПИ одинаковы и равны

дБ;

потери в соединении ОВ-ОВ –

дБ;

строительная длина ОК L сд = 2 км;

длина регенерационного участка Lp = 57,75 км;

длина соединительной линии Lсл = 5 км.

Необходимо построить диаграмму уровней энергетического потенциала для участка соединительной линии.

Точка А− -2 дБм;

Точка Б− -3 дБм;

дБ, дБ;

Точка В− -3,7 дБм;

дБ;

Точка Г− -3,8 дБм;

дБ;

Точка Д− -4,5 дБм;

Точка Е− -4,6 дБм;

дБ;

Точка Ж− -4,95 дБм;

Точка З− -5,95 дБм;

дБ;

Точка И− -11,95 дБм; рзап = 6 дБм;

Рисунок 3.4 Диаграмма уровней энергетического потенциала для одного участка регенерации.

Построив диаграмму уровней энергетического потенциала, для длины соединительной линии на 2 строительных длинах и неполном участке в 1 км, стало видно, что для обеспечения нормальной работы аппаратуры STM- 1 необходимо поставить аттенюатор, для цифрового сигнала это устройство помогает избежать большого уровня сигнала приводящего к перегрузке приемного устройства , а при передаче аналогового сигнала недопустимо больнее нелинейного искания, как видно из диаграммы для уменьшения регулирования мощности оптического сигнала. В данном случае необходимо поставить аттенюатор на 19,55дБ.

4. Расчет параметров взаимного влияния

При распространении электромагнитной волны лишь 1/735 часть переданной энергии попадает в приемник, а остальная рассеивается в самой линии в основном на тепловые потери и поляризацию диэлектрика.

Кроме того, энергия переходит на соседние цепи в виде тока помех. Под помехами понимают посторонние токи, спектры которых совпадают со спектром передаваемого сигнала. Это совпадение может быть полным или частичным. В силу этого передача, осуществляемая по какой либо цепи, в той или иной мере прослушиваются в соседних цепях кабельных или воздушных линий. Помехи могут быть внятными (АСП) или невнятными (ЦСП).

Переход энергии из одной цепи в другую обусловлен взаимными влияниями.

4.1 Систематические влияния

Систематические влияния обусловлены электромагнитными связями постоянными по величине и фазе. Причиной их возникновения в кабелях являются, главным образом, асимметрия во взаимном расположении жил в четверке и систематические погрешности технологии.

Рассчитаем переходное затухание на ближнем конце А0сд на частоте f1= 800 Гц.

Расчет проводится по формуле:

А0сд = 20∙log |8/(ω∙k∙Zв)| , дБ (4.1)

Вычислим:

А0сд = 20∙log |8/(5026,5∙50∙10-12∙687,81)| = 93,31 , дБ

А0сд на других частотах считается по формуле:

А0сд = 20∙log |2/N12| , дБ (4.2)

где

N12 = |(g+j∙ω∙k)∙Zв + (r+j∙ω∙m)/Zв| ,

1/сд – вектор электромагнитного влияния между цепями на ближнем конце.

Для этого необходимо рассчитать первичные параметры влияния.

Первичные параметры влияния:

k – емкостная связь;

m – индуктивная связь;

g – активная составляющая электрической связи;

r – активная составляющая магнитной связи.

Зная k, подсчитаем первичные параметры влияния для частот f1=600Гц, f2 =1600Гц, f3=2400Гц и f4=3200Гц:

g = 0,2∙ω∙k (4. 3)

m = k∙Zв2 (4. 4)

r = 0,4∙ω∙m (4. 5)

Для f = 800 Гц:

g = 0,2∙5026∙50∙10-12 =5,0265·10-8 См/сд;

m = 50∙10-12∙794,132 = 2,365∙10-5 Ом/сд;

r = 0,4∙5026∙2,365∙10-5 = 0,04756 Гн/сд;

Для f1 = 600 Гц:

g1 = 0,2∙3770∙50∙10-12 =3,77·10-8 См/сд;

m1 = 50∙10-12∙794,132 = 3,15∙10-5 Ом/сд;

r1 = 0,4∙3770∙3,15∙10-5 = 0,0475 Гн/сд;

Для f2 = 1600 Гц:

g2 = 0,2∙10053∙50∙10-12 =1,005·10-7 См/сд;

m2 = 50∙10-12∙486,632 = 1,184∙10-5 Ом/сд;

r2 = 0,4∙10053∙1,184∙10-5 = 0,0476 Гн/сд;

Для f3 = 2400 Гц:

g3 = 0,2∙15080∙50∙10-12 =1,508·10-7 См/сд;

m3 = 50∙10-12∙397,662 = 7,91∙10-6 Ом/сд;

r3 = 0,4∙15080∙7,91∙10-6 = 0,0477 Гн/сд;

Для f4 = 3200 Гц:

g4 = 0,2∙20106∙50∙10-12 =2,0106·10-7 См/сд;

m4 = 50∙10-12∙344,762 = 5,94∙10-6 Ом/сд;

r4 = 0,4∙20106∙5,94∙10-6 = 0,0478 Гн/сд;

Рассчитаем вектор электромагнитного влияния на ближнем конце из []:

(4.6)

Для частоты f1:

|N12|=|(3,77∙10-8+i∙3770∙50∙10-12)∙794,13+(0.0475+і∙3770∙3,15∙10-

-5)/794,13|=3,1∙10-4 1/сд.

Подставив полученное значение в формулу переходного затухания на ближнем конце, получим:

А0сд = 20∙log |2/3,1∙10-4| = 76,12 дБ.

Для частоты f2:

|N12|=|(1,005∙10-7+i∙10053∙50∙10-12)∙486,63+(0.0476+і∙10053∙1,184∙10-

-5)/486,63|=5,1∙10-4 1/сд.

Подставив полученное значение в формулу, получим:

А0сд = 20∙log |2/5,1∙10-4| = 71,86 дБ.

Для частоты f3:

|N12|=|(1,508∙10-7+i∙15080∙50∙10-12)∙397,66+(0.0477+і∙15080∙7,91∙10-

-6)/397,66|=6,26∙10-4 1/сд.

Подставив полученное значение в формулу, получим:

А0сд = 20∙log |2/6,26∙10-4| = 70,088 дБ.

Для частоты f4:

|N12|=|(2,0106∙10-7+i∙20106∙50∙10-12)∙344,76+(0.0478+і∙20106∙5,94∙10-

-6)/344,76|=7,24∙10-4 1/сд.

Подставив полученное значение в формулу, получим :

А0сд = 20∙log |2/7,24∙10-4| = 68,73 дБ.

Полученные результаты занесем в таблицу:

Таблица 4.1 – Результаты расчетов переходного затухания на БК

f, Гц	g, См/сд	m, Гн/сд	r, Ом/сд	|N12|, 1/сд	А0сд, дБ
800	–	–	–	–	93,31
600	3,77·10-8	3,15∙10-5	0,0475	3,1∙10-4	76,12
1200	1,005∙10-7	1,184∙10-5	0,0476	5,1∙10-4	71,86
2400	1,508∙10-7	7,91∙10-6	0,0477	6,26∙10-4	70,09
3200	2,011∙10-7	5,94∙10-6	0,0478	7,24∙10-4	68,73

По полученной таблице строим график зависимости cтроим график зависимости А0сд (f).

Рисунок 4.1– Зависимость А0сд и

от частоты

Переходное затухание монотонно убывает от частоты. Т.к. с ростом частоты возрастают взаимные влияния.

4.2 Несистематические влияния

Для ближнего конца они обусловлены влиянием за счет неоднородностей в цепи (как конструктивных, так и стыковых неоднородностей).