Вопрос 14. Вторичные параметры передачи 2хпроводных направляющих систем.

Параметры передачи (ПП) оценивают процесс передачи ЭМ сигналов вдоль направляющей системы. Они подразделяются на 2 группы:

1. первичные ПП (ППП);

2. вторичные ПП (ВПП).

ВПП оценивают изменение ЭМ сигналов при их распространении в НС. К ним относятся:

1). Коэффициент затухания α;

2). Коэффициент фазы β;

3). Волновое сопротивление z_В;

4). Фазовая скорость распространения V;

5). Коэффициент распространения γ.

Коэффициент затухания α, дБ/км- уменьшение мощности передаваемого сигнала в логарифмических единицах на 1км цепи α=10lgP_0км/P_1км ; α=20lgU_0км/U_1км.

Обусловлено потерей P в проводах и изоляции цепи, за счет ее преобразования в тепло. Зависит от первичных параметров цепи R и G, температуры окружающей среды (t↑→α↑) и от f тока в проводах (f↑→α↑). α=8,68 (R/2 ).

t₂>t_1.

Зависимость α от частоты обуславливает АЧИ передающих сигналов для их компенсации в аппаратуре связи, включая линейные выравниватели (на каждом НУП) и магистральные выравниватели (на каждом 4м НУП) для компенсации температурных измерений затухания предназначена частотнозависимое АРУ.

Фазовый коэффициент β,рад/км- изменение фазы сигнала на 1ом км цепи. β=ψ_0км-ψ_1км. Фазовый сдвиг обусловлен наличием L и C в цепи. β=2πf .

Криволинейность графика β(f) обусловлена зависимостью L от f вследствие поверхностного эффекта. Нелинейная зависимость β(f) обуславливает фазочастотные искажения передаваемых сигналов на НЧ. ФЧИ очень не значительны и проявляются на НЧ, то в аппаратуре связи для их компенсации мер не применяется.

Волновое сопротивление z_В,,Ом/км- коэффициент пропорциональности между напряжением U_i и током I_i в произвольной точке цепи. z_в= U_i/I_i.

u=U_me^jφ_и

i=I_me^jφ_и

=>z_В=U_m/I_me^j(φu-φi)=|z_В|e^jφв.

z_В=U_m/I_m- модуль z_В; характеризующий соотношение амплитуд U и I в произвольной точке цепи.

φ_в=φ_U-φ_I- угол z_В, характеризующий разность фаз U и I в произвольной точке цепи.

Численно z_В зависит от всех первичных параметров цепи: z_в= .

ω=0 =>|z_в|= .

ω=∞=>|z_В|= .

Зависимость |z_в| от f на НЧ обуславливает невозможность согласования R аппаратуры связи с Z_В цепи. По этой причине низкий диапазон частот не используется.

Фазовая скорость распространения V,км/с- скорость распространения по цепи связи фиксированной фазы сигнала. Скорость всегда меньше C=3*10⁶ м/с из-за наличия в цепи связи L и C. . Зависимость V от f на НЧ обуславливается зависимостью от f индуктивности цепи вследствие поверхностного эффекта.

Примечание: α и β являются составными частями общего параметра цепи γ, называемого коэффициентом распространения цепи связи:

γ=α+jβ= .

Вопрос 15. Конструкция и классификация оптических волокон.

ОВ – среда передачи, используемая в современных наземных сетях связи. Оно позволяет передавать огромное количество информации (до 10 Гбит/с на 1 битовый поток).

Оптические волокна производятся разными способами, обеспечивают передачу оптического излучения на разных длинах волны, имеют различные характеристики и выполняют разные задачи.

Конструкция ОВ

1-сердцевина ОВ из кварцевого стекла с показателем преломления n₁ = 1.5 и диаметром d₁ = 10 (50; 62,5) мкм, характерные размеры сердцевины:

• для многомодовых ОВ – 50±3 мкм;

• для одномодовых ОВ – 10±1 мкм; 8,5±1мкм.

2-оболочка ОВ из кварцевого стекла с показателем преломления n₂<n₁ и d₂=125мкм

3-полимерное защитное покрытие с d₃=250-500мкм обеспечивает достаточ прочность ОВ и его защиту от внешних воздействий

4-световой луч. Распространяется по сердцевине ОВ путем многократного отражения от границы сердцевина-оболочка

Типы ОВ.

Все оптические волокна делятся на две основные группы: многомодовые и одномодовые.

Многомодовые со ступенчатым профилем показателя преломления и градиентным.

Классифик-я:

-в завис от соотнош диаметра сердц ОВ d₁ и длины волны . ОВ подраздел на :

1) многомод ОВ (ММ)-у которых d₁>>. В сердцевине такого ОВ возбуждается и распространяется большое кол-во световых лучей (мод)

2) одномод ОВ (ОМ)- у которого диаметр сердцевины соизмерим с . В сердцевине такого ОВ распространяется только одна световая мода.

- по профилю показателя преломления сердцевины ОВ ММ подраздел на: 1) ступенч ММ (СММ) у которых показатель преломления сердцевины n₁=const на протяжении всего d₁. Ступенчатый профиль показателя преломления характеризуется резким (в виде ступеньки) изменением показателя преломления на границе раздела. В ступенч волокне все моды распределены с одинаковой скоростью, но преодолев пути разной длины (распр по разным траекториям) к концу волокна приходят в разное время. Это обусловлено искажением передаваемого сигнала.

2) градиентное ОВ (ГММ) у которого показатель преломл сердц измен по параболлическому закону от значения n₁ в центре до значения n₂ на границе с оболочкой. Градиентный профиль – плавное изменение. Переферийные моды (2) преодолевают пути большей длины и распространяются с более высокой средней скоростью, чем центральные моды (1) поэтому к концу ОВ все моды придут примерно в одно время => в град ОВ передаваемый сигнал искажен в меньшей степени чем в ступенчатом.

СММ является более экономичным по сравнению с ГММ. ГММ дороже, однако дает возможность улучшить коэффициент широкополосности до 400-1000 МГц*км (ЛД).