московский технический университет связи и информатики

Кафедра линии связи

конспект лекций

по курсу

ЛИНИИ СВЯЗИ

     

     

РАЗРАБОТАЛ:

СОКОЛОВ В.А.

     

     

     

МОСКВА 2002.

Оформил Сердечкин Д.В.

Предисловие

Конспект лекций "Линии связи" содержит все необходимые материалы для освоения курса как по кабелям с металлическими жилами, так и по воло­конно-оптическим линиям.

В первой лекции рассматриваются существующие направляющие системы передачи, такие как воздушные линии связи (ВЛС), симметричные кабели (СК), коаксиальные кабели (КК), оптические кабели (ОК), волноводы (В), сверхпро­водящие кабели (СПК) и др.; их спектр и области применения. Даются сведения об аналоговых и цифровых системах передачи; об организации дальней связи и о построении городских и междугородных сетей электросвязи.

В лекции 2 даются сведения о существующих симметричных и коаксиаль­ных кабелях; их конструкции; назначении отдельных элементов конструкции; материалах выполнения; различиях между низкочастотными и высокочастот­ными кабелями и их особенностях.

В лекции 3 изучается теория передачи по проводным линиям связи; теле­графные уравнения и их решение; объясняются первичные и вторичные пара­метры передачи, их зависимости от частоты. По материалам этой лекции сту­дент получает представление о том, как происходит передача сигналов; об ос­новных зависимостях параметров передачи; о таких явлениях, как поверхност­ный эффект и эффект близости.

Вопрос о взаимных влияниях обсуждается в лекции 4, также как и методы борьбы с ними; в том числе симметрирование, экранирование и нормы.

В лекциях пятой и шестой разбираются проблемы, связанные с волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС): физические процессы, происходя­щие в оптическом волокне, дисперсия и затухание в волокне, типы волокон и их параметры; и т.д. Решается волновое уравнение и на его основе выводится усло­вие одномодовости и некоторые другие характеристики оптического волокна. Для пояснения физической сущности явлений в некоторых случаях использует­ся лучевая теория света; в других - волновая, когда это более точно отражает суть процессов. Даются сведения о современных конструкциях оптических во­локон, в том числе о волокнах со смещенной ненулевой дисперсией; об основ­ных типах кабелей и структурной схеме ВОЛС. Рассказывается также об основ­ных типах современных оптических усилителей, в том числе на основе легирования волокна редкоземельными элементами, а также о спектральном уплотне­нии ВОЛС.

Седьмая глава посвящена влиянию внешних полей на линии связи, как на линии с металлическими элементами в конструкции, так и на оптические кабе­ли, не содержащие металлических элементов. Приводятся сведения об основ­ных характеристиках источников влияния, таких как удары молнии, высоко­вольтные линии электропередачи, электрические железные дороги. Разбираются механизмы влияния при непосредственном попадании посторонних токов, ин­дуктивном влиянии, при влиянии электрического и магнитного полей на враще­ние плоскости поляризации света в оптическом волокне, механизм разрушения загрязненной пластмассовой оболочки под действием электромагнитного поля и т.п. Приводятся защитные меры для кабелей и подключенной аппаратуры.

В главе отражены основные сведения об измерениях на электрических и оптических кабелях. Помимо того рассмотрены вопросы строительства и монтажа кабелей, электрических с металлическими жилами и оптических.

В конце лекций приводится список рекомендуемой литературы, однако следует подчеркнуть, что курс лекций содержит, хотя и краткий, но исчерпы­вающий свод основных сведений по линиям связи, рассчитанный на то, что са­мостоятельно работающему студенту обращение к дополнительной литературе может потребоваться лишь в крайних случаях для расширения знаний, выходя­щих за пределы программы. Учитывается, что у студента-заочника очень огра­ниченный лимит времени для обращения за дополнительными сведениями.

Текст лекций предназначен для обучения по технологии дистанцион­ного обучения. После каждой лекции приводится список из 10 контро­льных вопросов по освоенному материалу. Экзамен по курсу сдается в режиме видеоконференции. Номер вопроса, который получает учащийся, соответствует последней цифре номера его билета.

По дисциплине планируются консультации, которые проводятся в режиме видеоконференции. Студент обязан выполнить контроль­ную работу, если она предусмотрена учебным планом, по имеющимся в учебных пособиях стандартным методикам, и прислать в Университет на рецензию по адресу: 111024 , Москва, ул. Авиамоторная, дом 8А, заоч­ный факультет (ДО).

Предисловие

Оглавление

Лекция 1. Направляющие среды и системы передачи.

1.1. Направляющие системы передачи.

1.2. Аналоговые и цифровые системы передачи

1.4. Построение сетей электросвязи.

1.5. Построение городских абонентских сетей.

Лекция 2. Кабели связи с металлическими жилами.

2.1. Электрические кабели связи.

2.1.1. Конструкция симметричных кабелей.

2.1.2. Изоляция жил.

2.2. Высокочастотные симметричные кабели дальней связи.

2.3 Низкочастотные кабели ГТС

2.4. Зоновые и сельские симметричные кабели связи

2.5. Коаксиальные кабели

2.5.1. Малогабаритные коаксиальные кабели

2.5.2. Магистральные коаксиальные кабели типа КМ с парами пор­тального размера (2,6/9,5)

2.5.3. Кабели с большими коаксиальными парами (7/27, 11/40 и др.)

Лекция 3. Теория передачи по линиям связи.

3.1. Уравнение однородной линии.

2. Поверхностный эффект и эффект близости.

3. Определение параметров линии R, L, C и G

4. Ёмкость и проводимость изоляции кабеля

5. Зависимость параметров кабеля от частоты

Лекция 4. Взаимные влияния в электрических кабелях.

4.1. Электрические и магнитные связи.

4.2. Вторичные параметры влияния

4.3. Защита от взаимных влияний

4.4. Нормы на переходное затухание и защищенность

Лекция 5. Оптические кабели.

5.1. Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС)

5.2. Физические процессы, происходящие в волокне при передаче све­тового луча

5.3. Апертура волока

5.4. Дисперсия в волокне

5.5. Затухание сигнала в оптическом волокне

5.6. Определение длины участка регенерации

Лекция 6. Волновое уравнение для оптическо­го волокна и его решение.

6.1. Понятие о моде

6.2. Волновое уравнение

6.3. Условие одномодовости

6.4. Современные конструкции оптических волокон

6.6. Спектральное уплотнение (мультиплексирование)

Лекция 7. Внешние электромагнитные влияния на линии связи.

7.1. Атмосферное электричество

7.2. Влияние высоковольтных линий электропередачи

7.3 Влияние электрических железных дорог

7.4. Коррозия кабелей и меры защиты

7.5. Измерения на линиях связи

7.6. Проектирование, строительство и монтаж линий связи

7.7. Строительство и монтаж оптических линий связи