Конструкція оптичного кабелю: 1 − ов, 2 − поліетиленова трубка, 3 − силовий елемент, 4 і 5 − відповідно внутрішні і зовнішня поліетиленові оболонки
Перші напівпровідникові випромінювачі (лазери і світлодіоди) і фотоприймачі були розроблені саме для даної довжини хвилі. Коефіцієнт загасання в першому вікні значний і складає одиниці дБ/км. Пізніше були створені випромінювачі і фотоприймачі, спроможні працювати на великих довжинах хвиль (1,3 і 1,55 мкм). Сучасні системи зв’язку звичайно використовують друге або третє вікно з малими коефіцієнтами загасання. Сучасна технологія дозволяє одержати ОВ з коефіцієнтом загасання порядку сотих часток дБ/км.
Спектральна характеристика коефіцієнта загасання ов
Радіолінії
Радіолінії наземного і супутникового зв’язку утворюються за допомогою передавача і приймача радіохвиль. Існує велика кількість різних типів радіоканалів, відмінних як використовуваним частотним діапазоном, так і дальністю каналу. Діапазони коротких, середніх і довгих хвиль (KХ, СХ і ДХ), звані також діапазонами амплітудної модуляції (Amplitude Modulation, AM) по типу використовуваного в них методу модуляції сигналу, забезпечують телекомунікацію, але при невисокій швидкості передачі даних. Швидкіснішими є канали, що працюють на діапазонах ультракоротких хвиль (УКХ), для яких характерна частотна модуляція (Frequency Modulation, FM), а також діапазонах надвисоких частот (НВЧ або мікрохвильових − microwaves). У діапазоні НВЧ (понад 4 ГГц) сигнали вже не відбиваються іоносферою Землі і для стійкого зв’язку потрібна наявність прямої видимості між передавачем і приймачем. Тому такі частоти використовують або супутникові канали, або радіорелейні канали, де ця умова виконується.
У радіолініях зв’язку середовищем поширення електромагнітних хвиль у переважній більшості випадків (за винятком випадку зв’язку між космічними апаратами) є атмосфера Землі. На рис. 9 приведено спрощену побудову атмосфери Землі.
Побудова атмосфери Землі
Реальна будівля атмосфери є більш складною і приведений розподіл на тропосферу, стратосферу й іоносферу є досить умовним. Висота шарів приведена наближено і різна для різних географічних точок Землі. У тропосфері зосереджене близько 80% маси атмосфери і близько 20% у стратосфері. Щільність атмосфери в іоносфері вкрай мала, границя між іоносферою і космічним простором є умовним поняттям, тому що сліди атмосфери зустрічаються навіть на висотах більш 400 км. Вважається, що щільні шари атмосфери закінчуються на висоті близько 120 км.
Типовий вид радіолінії показаний на рис. 10. Лінія може складатися з двох кінцевих станцій. Типовим прикладом таких радіоліній є лінії мереж передачі повідомлень масового характеру (мережі телевізійного і радіомовлення). Радіолінія може містити кілька проміжних переприймальних станцій. Так будуються лінії радіорелейних систем передачі.
Типовий вид радіолінії
Класифікація і способи поширення радіохвиль приведені в табл. 1 і табл. 2. Розподіл радіохвиль на діапазони встановлено Міжнародним регламентом радіозв’язку МСЕ-Р.
Радіохвилі, випромінювані передавальною антеною, перш ніж потрапити в прийомну антену, проходять у загальному випадку складний шлях. На величину напруженості поля в точці прийому впливає множина факторів. Основні з них:
відбиття електромагнітних хвиль від поверхні Землі;
переломлення (відображення) в іонізованих шарах атмосфери (іоносфері);
розсіювання на діелектричних неоднорідностях нижніх шарів атмосфери (тропосфери);
дифракція (явище, яке можна розглядати як обгинання хвилями перешкод та сферичної опуклості Землі);
Табл. 1
Вид радіохвиль |
Тип радіохвиль |
Діапазон радіохвиль (довжина хвилі) |
Номер діапазону |
Діапазон частот |
Вид радіочастот |
Міріаметрові |
Наддовгі |
10..100 км |
4 |
3..30 кГц |
Дуже низькі (ДНЧ) |
Кілометрові |
Довгі |
.10 км |
5 |
30..300 кГц |
Низькі (НЧ) |
Гектометрові |
Середні |
100..1000 м |
6 |
300..3000 кГц |
Середні (СЧ) |
Декаметрові |
Короткі |
10..100 м |
7 |
3..30 МГц |
Високі (ВЧ) |
Метрові |
|
3...10 м |
8 |
30..300 МГц |
Дуже високі (ДВЧ) |
Дециметрові |
Ультракороткі |
10..100 дм |
9 |
300.3000 МГц |
Ультрависокі (УВЧ) |
Сантиметрові |
|
3...10 см |
10 |
3..30 ГГц |
Надвисокі (НВЧ) |
Міліметрові |
|
3...10 мм |
11 |
30..300 ГГц |
Вкрайвисокі (ВКВЧ) |
Дециміліметрові |
|
0...1 мм |
12 |
300..3000 ГГц |
Гіпервисокі (ГВЧ) |
Напруженість поля в точці прийому залежить також від довжини хвилі, освітленості земної атмосфери Сонцем і ряду інших факторів.
Табл. 2
Вид радіохвиль |
Основні способи поширення радіохвиль |
Дальність зв’язку |
Міріаметрові і кілометрові (наддовгі і довгі) |
Дифракція Відбиття від Землі й іоносфери |
До тисячі км Тисячі км |
Гектометрові (середні) |
Дифракція Переломлення в іоносфері |
Сотні км Тисячі км |
Декаметрові (короткі) |
Переломлення в іоносфері і відбиття від Землі |
Тисячі км |
Метрові і більш короткі |
Вільне поширення і відбиття від Землі Розсіювання в тропосфері |
Десятки км Сотні км |