Важнейшим параметром световода является затухание передаваемой энергии. Потери световода наряду с дисперсией определяют длину ретрансляционного участка ВОЛС, т.е. расстояние, на которое можно передавать сигналы без усиления. В тех участках спектра, где существуют надежные источники излучения, световоды должны иметь минимально возможное затухание. Существуют две главные причины потерь в световодах: поглощение и рассеяние энергии.

10.2 Расчет параметров оптического кабеля

Рассчитаем характеристики волоконно-оптического кабеля марки ОКСМ-С-4/2(2,4)Сп-12(2)/4(5) производства ЗАО «Трансвок». В кабеле используется оптическое волокно ступенчатого профиля производства фирмы Lucent Technologies. Сердцевина ОВ кварцевая, легированная германием, с показателем преломления . Оболочка одинарная из чистого кварца с показателем преломления . Защитное покрытие ОВ - двойное из акрила ультрафиолетовой вулканизации: внутреннее - низкомодульное, наружное - высокомодульное.

Исходные данные:

- наибольшее значение показателя преломления сердечника, ;

- показатель преломления оболочки, ;

- диметр сердцевины световода, мкм;

- рабочая длина волны, мкм;

- коэффициент рассеяния энергии, (дБ/км)/мкм⁴;

- тангенс угла диэлектрических потерь в световоде, .

1) Определим затухание поглощения по формуле:

,(10.1)

дБ.

2) Определим числовую апертуру по формуле:

,(10.2)

.

3) Определим затухание рассеяния по формуле:

,(10.3)

 дБ.

4) Определим волновое сопротивление по формуле:

,(10.4)

,

, (10.5)

.

5) Определим нормированную частоту по формуле:

,(10.6)

Для одномодового:

,

Для многомодового:

.

6) Определим число мод, передаваемых по волокну по формулам:

для ступенчатого профиля:

,(10.7)

для градиентного профиля:

,(10.8)

Для одномодового:

,

Для многомодового:

ступенчатый: ,

градиентный:

7) Затухание в инфракрасной области, расположенной в диапазоне длин волн свыше 1,6 мкм, определим по формуле:

,(10.9)

где С и R - коэффициенты, равные соответственно 1,2 и .

Результаты расчета сведем в таблицу 10.1.

Таблица 10.1 - Затухание в инфракрасной области

8) Рассчитаем длину регенерационного участка одномодового световода:

Определим пропускную способность световода на 1 км длины, Мбит/с:

(10.10)

Где ф- дисперсия, нс/км.

В результате расчета получаем:

.

Данная пропускная способность удовлетворяет требуемой пропускной способности в 140 Мбит/с. Исходя из расчета длина регенерационного участка 20 км.

Определим длину регенерационного участка по затуханию:

,(11.10)

Где а- энергетический потенциал аппаратуры, дБ;

_к- коэффициент затухания кабеля, дБ/км;

_ст- коэффициент затухания на стыке, равный 0.1 дБ/км;

m- число некачественных стыков, равное 11.

В результате расчета получаем

.

Выбор длины регенерационного участка

Рисунок 10.2- Выбор длины регенерационного участка одномодового световода

Выбираем наименьшую длину регенерационного участка - 20 км.

По графику, изображённому на рисунке 10.2, видно, что исходя из затухания, длина регенерационного участка составляет 20 км (точка 2), а исходя из дисперсии - 25 км (точка 1). Чтобы удовлетворить обоим требованиям, необходимо принять длину регенерационного участка по наименьшему значению и расположить регенераторы через 20 км.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы была спроектирована трёхкабельная линия связи на участке железной дороги Жабинка - Барановичи, на которой обеспечено 380 каналов магистральной связи, 220 каналов дорожной связи и различные виды отделенческой связи. При проектировании учитывались физико-географические данные участка, его административно-хозяйственная структура; выбран кабель типа МКПАБ 741,05+520,7+10,7 - для основной магистрали, ТЗПАБ 741,2+520,7+10,7 - для создания ответвлений, описан выбор арматуры для монтажа кабельной магистрали, произведена разработка схемы связи с размещением оконечных и промежуточных усилительных пунктов. Также были произведены расчеты мешающих и опасных влияний от контактных сетей железных дорог и линии электропередачи, приведены описания методов защиты от влияний, приведены схемы защиты аппаратуры связи. Приведена методика симметрирования, целью которой является уменьшение взаимных влияний. Произведен расчёт длины регенерационного участка для волоконно-оптической системы передачи информации.

Выполнение данного курсового проекта способствовало закреплению теоретических знаний по курсу линий железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, и появлению практических навыков, необходимых при эксплуатации проектировании, разработке и усовершенствовании устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1) Требина Е. Г., Костиков В. У. Электромагнитные влияния высоковольтных линий на цепи связи: Методические указания к дипломному и курсовому проектированию. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1980.-- 34 с.

2) Атлас География России / Федеральная служба геодезии и картографии Росси - Омская картографическая фабрика, 2004. - 72 с.

3) Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Методические указания по курсовому проекту - М: 1988 - 40 с.

4) Советский энциклопедический словарь - М.: Советская энциклопедия, 1980. - 1598 с.

5) Горбачев Н.С., Купряшин И.А. Расчет параметров волоконно-оптических кабелей: Методические указания к дипломному и курсовому проектированию по дисциплине «Многоканальная связь на железнодорожном транспорте» / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 2002.-- 35 с.

Размещено на Allbest.ru