Расчет волновых параметров симметричной кабельной цепи

    Коэффициент затухания ( ) и коэффициент фазы ( )  определяются из формулы для коэффициента распространения волны:

,                                (11.9)

    , дБ/км    (11.10)

, рад/км (11.11)

Волновое сопротивление ( )

              (11.12)   

        (11.13)

            (11.14)

Приближенные формулы для расчета волновых параметров

   для частот f ³ 40 кГц

, Ом ;                   (11.15)

 

                        дБ/км ; (11.16)

, рад/км .                         (11.17)

    Фазовая скорость распространения сигнала ( ) рассчитывается по формуле

                                     , км/с.                         (11.18)

   Время распространения (Т) сигнала на длине 1 км цепи рассчитывается по формуле

                                            , с/км.            (11.19)

Расчет передаточных параметров оптического волокна

Под передаточными параметрами понимаются величины, количественно характеризующие распространение электромагнитных волн вдоль оптического волокна.

Основным элементом оптического кабеля является оптическое волокно, изготовленное на основе особо чистого кварцевого стекла. Оптическое волокно имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердцевины и отражающей оболочки с фазовыми показателями преломления (далее показателями) равными соответственно n ₁ и n ₂.

Оптическое волокно характеризуется следующими параметрами:

абсолютной разностью показателей преломления сердцевины и отражающей оболочки             ,     (12.1)

относительной разностью показателей преломления:

,       (12.2)

числовой апертурой световода со ступенчатым профилем

,                    (12.3)

нормированной частотой 

V = π ∙ d ∙ NA / λ ,              (12.4)

распределение интенсивности первой моды (НЕ₁₁) в поперечном сечении описывается функцией Гаусса:

,                   (12.5)

где w – диаметр модового поля;

диаметр модового поля при V<2,5 может быть рассчитан по формуле

;                              (12.6)

потери на стыке двух одномодовых волокон из-за отклонений диаметров модового поля (Dw) можно рассчитать по приближенной формуле

;                   (12.7)

потери  из-за смещения (d) сердцевин волокон друг относительно друга

                                  (12.8)

коэффициентом затухания (a), дБ/км.

Затухание оптических волокон обусловлено собственными потерями в оптических волокнах α_с и дополнительными потерями, обусловленными их деформацией и изгибами при изготовлении, прокладке и эксплуатации оптического кабеля связи.

Собственные потери оптических волокон складываются из потерь на поглощение (α_п ) и потерь на рассеяния (α_р ), т.е.

α_с = α_п + α_р ,                                (12.9)

, дБ/км         (12.10)

где: tgδ- тангенс угла диэлектрических потерь материала сердцевины ОВ для кварца (tgδ=10^-12 );

- длина волны, км;

 , дБ/км                     (12.11)

К_р- коэффициент рассеяния материала сердцевины ОВ, дБ×мкм⁴ /км;

- длина волны, мкм;

ширина полосы пропускания(ΔF) оптического волокна, она определяет допутимую скорость передачи по ОВ. Ограничение ΔF применительно к цифровым системам передачи обусловлено тем, что световой импульс поступает на фотоприемник размытым;

фазовая скоростьраспространения светового импульса по оптическим волокнам. Фазовая скорость  изменяется в пределах:

максимальная фазовая скорость = с/n₂ , км/с;          (11.12)

минимальная фазовая скорость =с/n₁ , км/с.           (11.13)

---

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 483; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!