
книги из ГПНТБ / Цалиович А.Б. Методы оптимизации параметров кабельных линий связи
.pdfТ А Б Л И Ц А 2.3
Распределение |
себестоимости |
аппаратуры |
|
вч |
уплотнения |
|
|
|
|
|||||
по статьям |
затрат, |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Статьи затрат |
|
|
|
|
Величина |
|
|
|
|
||||
Основные материалы |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
||
Покупные изделия и полуфабрикаты |
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|||||
Основная заработная |
плата |
|
|
|
|
і 17 |
|
|
|
|
||||
Накладные |
расходы |
|
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
Внепроизводственные |
расходы |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
И т о г о |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
||
делить зависимость стоимости аппаратуры от указанных |
характери |
|||||||||||||
стик. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для обеспечения передачи по междугородной |
связи |
всех |
видов |
|||||||||||
информации |
отечественными |
стандартами |
(в соответствии |
с рекомен |
||||||||||
дациями МККТТ) |
предусматривается возможность |
организации те |
||||||||||||
лефонных каналов тональной частоты в |
диапазоне |
0,34-3,4 кгц и |
||||||||||||
многоканальных групп: первичных |
широкополосных |
групп |
(ПГ) в |
|||||||||||
диапазоне 604-108 кгц, вторичных широкополосных |
групп |
(ВГ) |
в |
|||||||||||
диапазоне 3124-552 кгц, третичных широкополосных |
групп |
(ТГ) |
в |
|||||||||||
диапазоне 8124-2044 кгц, четверичных |
групп |
(ЧГ) |
в |
диапазоне |
||||||||||
85164-12388 |
кгц. Для образования |
этих |
|
спектров |
применяется |
стан |
||||||||
дартное оборудование. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В связи |
с унификацией |
|
элементов |
оконечного |
оборудования |
и |
используемых спектров частот количество каналов в іразліичіньїх си
стемах и, следовательно, занимаемый ими спектр |
частот |
изменяют |
||
ся ступенчато. |
|
|
|
|
При современном уровне техники оптимальной |
считается |
схема |
||
построения высокочастотных систем, при которой |
в каждой |
выше |
||
стоящей группе содержится 3—6 нижестоящих, а |
количество |
кана |
||
лов |
в группах кратно ;12. На этом принципе построены |
существую |
||
щие |
отечественные системы уплотнения кабельных |
линий |
связи. |
|
В табл. 2.4 показаны схемы организации высокочастотной |
много |
канальной связи, частотный спектр и способ его построения для наи
более |
важных |
отечественных |
систем |
уплотнения |
кабельных |
линий |
||
дальней связи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
На |
рис. 2.4 |
показаны зависимости |
удельной |
стоимости |
оконеч |
|||
ной аппаратуры уплотнения рй |
и доли |
индивидуального оборудова |
||||||
ния (включая ступень |
первичного |
преобразования) в стоимости си |
||||||
стемы б и от мощности |
системы |
Nc |
(стоимость оборудования |
дистан |
ционного питания, оборудования служебной связи, измерительного и вводно-коммутационного оборудования не учитывалась). Комплекта
ция |
и |
стоимость оборудования |
приняты по |
справочным |
данным |
[17] |
и |
материалам Гипросвязи. |
Как видно, |
затраты на |
оконечные |
станции определяются, главным образом, стоимостью оборудования
индивидуального |
преобразования, |
пропорциональной |
числу |
ка.налов |
||
в системе. При достаточно большом Nc |
стоимость |
оконечного обо |
||||
рудования в пересчете на один канал может быть |
принята |
постоян |
||||
ной для различных |
систем. Этот |
вывод |
совпадает |
с |
результатами, |
40
Т А Б Л И Ц А 2.4
Некоторые |
характеристики |
отечественных |
систем |
|
|
|
|
|||
уплотнения |
линий |
дальней |
связи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Линейный |
Построение |
Число |
Полоса |
||
Система |
Схема органи |
|
Тип |
октав |
частот |
|||||
|
спектр |
спектра из |
|
линей - |
на |
|
||||
уплотнения |
зации связи |
|
цепи |
кгц |
многоканаль |
ного |
канал |
|||
|
|
|
|
|
ных групп |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
спектра |
кгц |
|
|
К-24 |
двухкабельная |
симметрич |
12-j-108 |
2 ПГ |
|
3,17 |
4 |
|
||
|
однополосная |
|
ная |
|
|
|
|
|
|
|
К-60 |
то же |
|
то же |
12+252 |
1 ВГ=5 ПГ |
4,41 |
4 |
|
||
К-300 |
однокабельная |
коаксиаль |
60+1300 |
5*ВГ=5Х5 ПГ |
4,45 |
4,13 |
|
|||
|
однополосная |
|
ная |
|
|
|
|
|
|
|
К-1920 |
то же |
|
то же |
3124-8524 |
6 ТГ+2 ВГ= |
4,8 |
4,28 |
|
||
|
|
|
|
|
|
=6X5X5 ПГ+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+2X5 ПГ |
|
|
|
|
Ра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
руб/нан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аппаратура. уплотнения |
|
|
|
|
|
|||
\KB-I2 |
К-2Ч-2 |
к-ео |
н-зоо |
|
|
К-1920 |
&ii |
too |
||
1000 |
|
|
|
|
ч |
|
|
\\ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
\О |
— с-1Pa, |
|
|||
200 |
20 |
|
50 |
100 |
|
SOO |
1000 |
Nc,mH |
||
10 |
|
|
Рис. 2.4. Стоимостные показатели оконечного оборудования аппаратуры уплотне ния кабельных линий связи
полученными для зарубежных систем уплотнения, в том числе |
мощ |
|||||||
ностью больше 10 000 каналов [3]. |
|
|
|
|
||||
В результате |
для расчета стоимости оконечного |
оборудования |
||||||
многоканальных |
систем уплотнения |
как функции от |
мощности си |
|||||
стемы можно предложить |
простую |
формулу, |
по структуре аналогич |
|||||
ную ф-ле (2.5): |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р* (Nc) = иЛ |
(Nc) + 0 |
л (Wc ) i V c . |
|
|
(2.56) |
|||
где Un(Nc), |
Vn(Nc) |
— коэффициенты. |
|
|
|
|||
Величина |
коэффициента |
ua(Nc) |
может |
включать |
затраты |
на |
вводно-коммутационное оборудование, оборудование служебной свя зи, дистанционного питания. С увеличением Nc доля постоянных за трат, приходящаяся на один канал, уменьшается и при достаточно большом J V 0 становится весьма малой.
41
Как следует из рис. 2.4, коэффициент vs(Nc) для различных многоканальных систем изменяется весьма незначительно. Согласно
проведенным ориентировочным |
расчетам |
(в |
ценах |
1967 |
г.) |
|
Va(Nc) «5504-600 руб/кан |
(на обе оконечные станции). |
Такого |
же |
|||
порядка величина и для |
существующих |
отечественных |
систем |
с |
И КМ.
Для многоканальных систем уплотнения, построенных на анало гичных технических принципах, затраты на один канал в оконеч ном оборудовании многоканальных систем будут примерно одинако выми. Поэтому при сравнении различных вариантов аппаратуры уп
лотнения расходы на оконечное оборудование |
могут быть |
исключены |
||||||
из |
рассмотрения. Этот |
вывод не относится |
к |
системам, построенным |
||||
на |
разных технических |
принципах, |
а также |
к |
малоканальным си |
|||
стемам. Такие системы |
уплотнения |
используются, |
їлавньїм |
образом, |
||||
на соединительных линиях ГТС и сельской |
телефонной связи |
(СТС). |
||||||
Эти системы, как правило, однокабельные |
двухполосные, |
предназна |
чены для связи на небольшие расстояния; в них полоса частот, от водимая на один канал, может быть шире стандартной. Расширение полосы частот, отводимой на канал, приводит к существенному уде
шевлению |
полосовых |
фильтров |
каналов либо |
создает |
возможность |
|
их упразднения путем |
применения других, более экономичных |
тех |
||||
нических |
решений (например, |
использование |
фазоразностных |
схем, |
||
как это сделано в аппаратуре типа КНК-6 и |
К Р Р ) ; |
при этом су |
||||
щественно |
уменьшается стоимость системы в целом. |
|
|
В качестве примера на рис. 2.5 показаны точками удельные стои мости оконечного оборудования систем передачи, необходимого для организации 24 каналов по однокабельной двухполосной системе с помощью аппаратуры типа КРР-30, КНК-6 (четыре комплекта) и КВ-12 (два комплекта), в зависимости от ширины полосы частот, отводимой на канал А.
Ра |
|
Системы уплотнения |
|
|
|||
1000 |
\ о Я У - / 2 |
|
|
|
|||
\ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
то |
|
\ |
|
|
|
|
|
|
\S \ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
\\ |
|
|
|
700 |
|
|
N \ |
|
|
||
|
|
|
\\\ KHK-S |
|
|||
SOO |
|
|
|
||||
|
|
|
\ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
\ |
500 |
|
|
|
|
|
\* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тоз |
|
|
|
КРР ( |
|
||
|
|
|
|
Я |
й,юц |
||
Рис. |
|
2.5. Зависимость |
между |
удельной |
|||
стоимостью |
оконечного |
оборудования |
сис |
||||
тем |
уплотнения |
(при организации |
пучка |
||||
в 24 |
|
канала) |
от |
полосы |
частот, |
отводимой |
на канал
Анализ существующей аппаратуры показывает, что стоимость оконечно го оборудования системы уплотнения как функция ширины полосы частот, отводимой на канал, ори ентировочно может быть принята пропорциональ ной этой ширине:
Ра (Д) = «а(Д) + »а (А) А, (2.57)
ГДЄ Ua(A), fa (А) — коэф фициенты.
Этот вывод подтвер ждается данными, пока занными на рис. 2.5. Па раметры пунктирной пря мой вычислены по мето ду наименьших квадра
тов и составляют наі(.Л) =• = 1540 руб/кан, и а ( Л ) = . = 120 руб/кан • кгц.
При оценке затрат на НУП следует учитывать
ширину линейного спектра и расположение его по шкале частот, комплектацию и количество НУП.
В соответствии с рекомендациями МККТТ ширина спектра, отво димого на один канал частотных систем дальней связи, с учетом расфильтровки каналов составляет, как правило, 4 кгц. Для систем с числом каналов свыше 60 полоса частот, приходящаяся на канал, несколько выше 4 кгц, так как учитываются дополнительные частот ные промежутки на расфильтровку многоканальных групп. Для си стем уплотнения симметричных кабелей дальней связи этим расшире нием полосы частот можно пренебречь (см. табл. 2.5) и считать ее независимой от числа каналов и равной 4 кгц, а ширину линейного
спектра |
системы |
равной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
А л = |
Nz |
Д = 4Л/С , кгц. |
|
|
|
|
|
|
|
(2.58) |
|||
Для систем уплотнения коаксиальных кабелей необходимо счи |
|||||||||||||
таться с расширением полосы на канал |
тем больше, чем больше А'с |
||||||||||||
(вследствие потерь |
полосы |
частот |
на |
расфильтровку |
вторичных и |
||||||||
третичных групп). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Как |
показывает |
анализ |
существующих |
отечественных |
и |
зару |
|||||||
бежных |
систем |
уплотнения |
коаксиальных |
кабелей |
связи |
(емкостью |
|||||||
от 12Q до 10800 каналов), для расчета |
ширины полосы |
частот |
на ка |
||||||||||
нал можно предложить эмпирическую зависимость |
|
|
|
|
|||||||||
Д = |
4 + |
(7-г8) • 10~3 |
\rWc, |
кгц. |
|
|
|
|
|
|
(2.59) |
||
Ширина |
линейного |
спектра |
систем |
уплотнения |
коаксиальных |
кабе |
|||||||
лей |
связи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д л = |
ДЛ' с = І4 4 - ( 7 - 4 . 8 ) - 1 0 - 3 ^ ] Л г с , |
кгц. |
|
|
|
|
|
(2.60) |
|||||
Для |
расчета |
линейного |
тракта: кабелей |
связи |
и |
промежуточных |
|||||||
усилителей — |
наряду с шириной |
линейного спектра |
существенное |
значение имеет расположение его на шкале частот; этим определяют ся такие важные величины, как количество октав, нижняя и верх няя частоты полосы передачи /„ и / в .
Число октав линейного спектра определяется логарифмом отно
шения |
верхней частоты |
спектра |
к нижней |
при основании 2, т. е. |
равно |
log2 ^ ~ j . |
|
|
|
Как |
известно, с точки |
зрения |
уменьшения |
стоимости промежуточ |
ных усилителей желательно иметь возможно меньшее число октав в передаваемом спектре. Например, при повышении и понижении пе редаваемых частот свыше определенных пределов уменьшение уси ления основного типа каскада предварительного усиления — резисторного каскада — стремится к пределу — 6 дб па октаву [19].
При заданной величине Д л уменьшения количества октав можно добиться, перемещая передаваемый линейный спектр вверх по диапа зону частот. При этом возрастают / н и fB. При возрастании /в уменьшается длина усилительных участков и, следовательно, возрас тает число усилителей. Соответствующие количественные соотноше ния приводятся ниже.
С другой стороны, частотная характеристика волнового сопро тивления и затухания цепей кабелей связи имеет весьма неблагопри
ятный характер в области низких частот. Поэтому |
с точки зрения |
согласования характеристик аппаратуры и линии / н |
не должна быть |
очень малой. |
|
43
При организации проводной связи важную роль играют также вопросы уменьшения взаимных влияний. В этом отношении возмож ности линий связи также существенно зависят от расположения пе редаваемого спектра на шкале частот, причем для симметричных ка белей неблагоприятными являются верхние частоты,, а для коакси альных — нижние.
Поэтому симметричные кабели уплотняются, как правило, в диа
пазоне |
частот не |
ниже 12 кгц и не |
выше 250 |
кгц |
(в |
отдельных си |
|||||
стемах — до 550 |
кгц). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Этот |
вывод относится, |
главным |
образом, |
к частотным |
системам |
||||||
дальней |
связи. В некоторых типах малоканальных систем, а также |
||||||||||
для систем, основанных на других |
технических |
принципах |
(напри |
||||||||
мер, |
на |
ИКМ), могут использоваться частоты за пределами |
указан |
||||||||
ного |
диапазона. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для |
коаксиальных кабелей |
практически |
ограничивается |
лишь |
|||||||
нижняя |
частота |
линейного |
спектра, |
составляющая, |
как |
правило, |
|||||
60 кгц для малогабаритных |
и 300 кгц для нормальных |
коаксиальных |
|||||||||
пар. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
учетом всех |
отмеченных |
факторов наиболее выгодной |
в |
настоя |
щее время считается ширина полосы линейного спектра 4—5 октав. Необходимое для передачи в каком-либо направлении количест во каналов определяется объективно существующей потребностью в
связи и для решения рассматриваемых в настоящей |
работе |
задач |
|||||
может быть принято заданным. |
|
|
|
|
|
||
Возникает задача выбора |
соотношения |
между |
количеством и |
||||
мощностью систем уплотнения и связанных с этими |
параметрами: |
||||||
высшей частотой |
линейного |
спектра |
и количеством |
уплотняемых |
|||
цепей. Поскольку удельную стоимость оконечной аппаратуры |
(на ка |
||||||
нал) можно принять независимой от |
мощности |
системы, |
решение |
||||
этой задачи определяется линейным трактом |
и существенно |
зависит |
|||||
от изменения стоимости кабеля и промежуточных |
|
усилителей при |
|||||
изменении количества систем (кабельных цепей) и |
верхней |
частоты |
|||||
линейного спектра. |
|
|
|
|
|
|
|
Зависимость |
стоимости кабеля от |
числа |
цепей |
|
задается ф-лой |
(2.5), причем величины входящих в нее коэффициентов могут быть определены из выражений (2.13) — (2.15).
Определение зависимости стоимости кабеля от частоты и коэф фициента затухания производится из выражений (2.53) — (2.55).
С увеличением верхней частоты и ширины линейного спектра воз
растает стоимость |
и уменьшается усиление транзисторов, повыша |
ются требования |
к другим элементам усилителей, в результате че |
го следует ожидать увеличения стоимости промежуточных усилитель ных станций.
При увеличении верхней частоты передаваемого спектра увеличи вается затухание линий и возрастает количество усилителей на ма гистрали. В этом случае существенное значение имеет источник по мех. Если основные помехи в линейный тракт вносятся усилителями (это имеет место, например, у многоканальных частотных систем уп лотнения коаксиальных кабелей, когда уровень тепловых шумов зна чительно выше других шумов), при возрастании количества усили телей необходимо принимать меры для сохранения необ ходимого соотношения -сигнал/шум, что приводит к удорожанию
усилителей. Кроме |
того, |
при передаче большего количества каналов |
||
для сохранения прежней |
величины уровня |
сигнала в |
каждом кана |
|
ле (при этом сохраняется необходимое соотношение |
сигнал/шум) |
|||
также приходится |
увеличивать мощность |
усилителя. |
Увеличение |
44
мощности и усиления возможно лишь до определенных пределов,
связанных как со свойствами применяемых |
активных |
элементов и |
||||
схем, |
так и с |
требованиями |
к линейности |
характеристик |
допусти |
|
мыми |
влияниями и т. п. Детальное теоретическое |
р.ассмотршие |
||||
этого |
вопроса |
чрезвычайно |
затруднительно. |
Практически |
с доста |
точной точностью зависимость стоимости НУП может быть принята пропорциональной корню квадратному из верхней частоты линейно
го спектра: |
|
|
м / в ) = |
ин(/в) + » н ( я К / ; . |
(2.61) |
где uH(fB), |
Он(7в) — коэффициенты. |
|
Для существующих систем уплотнения кабельных линий дальней
связи (табл. 2.4) в случае |
размещения |
в контейнере НУП комплек |
|
та усилителей на две системы (4 |
усилителя) |
uH(fB) « 4 5 0 руб. |
|
и н ( / в ) « 1 0 0 руб. Сравнение |
результатов расчета |
по ф-ле (2.&1) со |
справочными данными для отечественных систем уплотнения свиде тельствует о достаточно хорошем совпадении, несмотря на значи тельное различие в мощности, конструкции и других характеристи ках систем (рис. 2.6).
Как показывает анализ существующих систем уплотнения, при
увеличении количества усилителей, размещенных |
в контейнере НУП, |
|||
стоимость НУП возраста |
|
|
||
ет |
пропорционально чис |
100 |
10000f,m |
|
лу |
систем: |
|||
|
|
/
Системы уплотнеиияу
Рн (?) = |
"н (?) + |
vH (q) ~ , |
|
|
|
|
г |
|
|
|
(2.62) |
где un(q), |
v„(q) |
— коэф |
|
фициенты; |
ql\i — число |
||
систем, |
выраженное че |
рез число жил кабеля q; Ц= 2 либо 4 соответствен но для двухили четырехпроводной схемы свя зи.
Величины коэффици ентов un(q) и vH(q)
определяются типом сис темы, линейным спект-
РОМ И Др. Например, ДЛЯ НУП системы
£0000 |
|
|
•ік-ізго |
|
• |
3000 |
|
|
|
• |
S |
|
|
РОУЛ |
|
|
) |
/ |
|
WOOD |
|
||
А |
/ f |
|
|
|
|
||
|
у |
|
|
2000Вк-еоп-ч / |
• |
|
3000 |
'-2ЧП-М
|
w го зо но so so п во т юоЦюц"*
Рис, . 2.....6. Зависимость |
стоимости |
усилитель- |
ных пунктов аппаратуры |
дальней |
связи — |
одного ОУП и одного НУП—от верхней ча-
К-60П-4 «„(</) = 750 руб, с т о т ы л |
и н е й н о г о с п |
е к т Р а |
|
vn(q)sv500 |
руб. [17]. |
|
|
Выражение (2.62) справедливо как для НУП в целом, так и для |
|||
отдельных |
стоек, совмещающих |
несколько |
усилителей или систем. |
В частности, для универсальных стоек промежуточных усилителей,
выпускаемых на 1, 2, 4 комплекта промежуточных дуплексных |
уси |
|
лителей |
аппаратуры К-24-60, M h ( ? ) = 3 4 0 руб, vs(q)=530 руб. |
|
Аналогичным образом можно рассчитать и стоимость оконечных |
||
малоканальных систем, совмещаемых на одной стойке: |
|
|
Ра (<rt |
«а (?) + fa (?) — • |
2.63) |
45
Например, для аппаратуры КНК.-6Т, |
|
выпускаемой |
в |
комплектах |
||||||
по 1, 2, |
4 |
системы |
»а |
одной |
стойке, |
|
u a ( 9 J « 7 0 0 0 |
руб., |
v&(q)» |
|
ж 2500 руб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
Такие |
же |
зависимости |
существуют |
и |
для оборудования ОУи, |
|||||
стоимость которых может быть принята |
пропорциональной |
корню |
||||||||
квадратному |
из верхней частоты (рис. 2.6): |
|
|
|
||||||
( / » ) |
= |
» О У П ( / ) |
К / в . |
|
|
|
|
|
(2-64) |
|
где для существующих отечественных систем дальней |
связи |
величи |
||||||||
на Р О У П |
(/•>) = ЭД0 руб., / в — в |
кгц. |
|
|
|
|
|
|||
Сравнение результатов |
расчетов по |
приведенным |
в |
настоящей |
главе формулам со справочными данными показывает, что расхож дение результатов, как правило, не превышает 5%.
При решении некоторых задач оптимизации промежуточного уси
лительного |
оборудования |
возникает |
необходимость |
в определении |
зависимое™ |
стоимости усилителя от |
коэффициента |
усиления. Оче |
|
видно, при |
прочих равных |
условиях |
стоимость усилителя тем боль |
ше, чем выше его усиление. При заданном типе усилительного эле мента и схеме каскада коэффициент усиления по напряжению К* многокаскадного усилителя равен сумме коэффициентов усиления его каскадов (в дБ) [19].
В усилителях дальней связи зависимость стоимости оказывается более сложной, так как в них используется глубокая отрицательная обратная связь, применяется коррекция отдельных частотных диапа зонов и т. д. Следует отметить, что в промежуточных усилителях систем дальней связи возможные пределы изменения усиления весь ма ограничены допускаемыми величинами входных и выходных уров ней, требованиями к защищенности от влияния других систем и мешающему действию на них.
В результате стоимость усилителя оказывается пропорциональной его усилению:
Pa(K*) |
= uH(K*) |
+ |
vAK*)K*, |
|
(2.65) |
||
где ив(К*) |
и vH(K*) |
— |
коэффициенты. |
параметров |
магистралей |
||
При решении |
ряда |
задач оптимизации |
|||||
связи |
часто |
возникает |
необходимость в |
выражениях, |
отражающих |
зависимость стоимости аппаратуры одновременно от нескольких из рассмотренных выше параметров. Эти выражения могут быть полу чены из предложенных формул. Зависимость стоимости промежуточ ных усилительных пунктов одновременно от количества усилителей и верхней частоты усиливаемого спектра может быть получена из ф-лы (2.61) и (2.62), причем ввиду линейности объединяемых формул за висимость от соответствующих переменных в общем выражении так
же будет линейной и может быть определена в виде |
|
|||||||
Л, |
( ? . |
/„) = |
Ua |
(q.fB) \ик |
(?,/в) |
+ VU |
0н(<7./н) + ' |
(2.66) |
где |
ц н |
(?, / в ) |
= |
« н (/в )/у„ |
(/„); va |
(q , / в ) = |
u H (q) lva (q) • UH(q, fB) |
— |
— коэффициент, согласующий результаты расчетов по ф-лам |
(2.66), |
|||||||
(2.61) и |
(2.62). |
|
|
|
|
|
46
|
При |
указанных |
выше |
значениях |
коэффициентов |
un(q), |
vH(q), |
||||||
Un(fis), |
|
v,,(fn) |
для современных систем |
дальней |
связи ориентировоч |
||||||||
но |
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ря(д. |
|
/ н ) « з о ( 5 |
+ |
YQ(1.5 |
+ |
- ^ |
руб. |
|
|
|
(2.67) |
||
где fs |
— в кгц. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Представляет интерес также выражение стоимости НУП непо |
|||||||||||||
средственно в зависимости от количества каналов в |
системе. Это |
||||||||||||
может |
быть сделано путем подстановки в ф-лу (2.67) |
частоты f„, |
|||||||||||
выраженной |
через |
мощность |
системы |
в |
соответствии |
с |
ф-лами |
||||||
(2.58) |
и |
(2.60). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Например, для систем уплотнения симметричных кабелей, прини |
||||||||||||
мая |
в |
соответствии с вышеизложенными рекомендациями |
(см. |
||||||||||
стр. 45) число октав, равное 5, можно |
записать: |
|
|
||||||||||
А - = |
|
Ь |
= |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
/ В = |
4,12ЛГС, |
кгц. |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.68) |
||
В результате из ф-л (2.67) и (2.68) |
получаем |
|
|
|
|||||||||
Рп (q. |
/ B ) « 6 l ( 2 , 4 6 + / i V c ) ( l , 5 + - ^ j , |
руб. |
|
|
(2.69) |
||||||||
С |
помощью |
|
(2.68) |
при |
проведении |
расчетов |
стоимости |
кабеля также может быть выражена в зависимости от мощности и количества систем уплотнения (числа цепей или жил в кабеле). На пример, для симметричного высокочастотного кабеля из выражения
(2.53) |
получаем |
|
|
|
|
|
|
1,48-10- 3 |
1 + |
|
|
Р с к |
= |
ч я |
|
|
X |
|
|
ІП |
- 1 9 , 0 - Ю - 6 |
(R'x + |
R'9) |
X |
|
Уж Рж + Ун Ри |
|
|
|
|
|
d. |
19-10-6 |
(Rx+K) |
|
|
|
In |
|||
+ F |
ь ~z——• |
|
|
X |
|
|
|
1,4810,-3 |
1 + - |
|
|
|
|
|
21 |
|
|
x |
},у |
І put |
|
|
(2.70) |
При двухполосной системе связи в ф-лы (2.68)—(2.70) |
вместо .Vc |
||||
необходимо подставить 2 Nc. |
|
|
|
47
Из выражения (2.55) с учетом ф-л (2.60), (2.67) можно получить аналогичные выражения для стоимости коаксиальных кабелей.
2.5.Зависимость количества промежуточных усилительных пунктов на магистрали от характеристик кабелей и аппаратуры уплотнения
Так как суммарные затраты на промежуточное усили тельное оборудование определяются как стоимостью, так и количест вом усилительных пунктов, частота размещения промежуточных усилителей существенно влияет на экономичность системы связи в целом.
Как известно, длина усилительного участка определяется многи ми факторами: параметрами высокочастотных сигналов и допусти мыми шумами (тепловыми, нелинейными, переходными, от внешних источников), принципами построения аппаратуры (способ модуляции, наличие ограничителей, предыскажений, свойства активных и пас сивных элементов, схемные решения), погрешностями при регулиров ке уровня и коррекции искажений, количеством одновременно ра ботающих систем и каналов, наличием и системой автоматической регулировки уровня, а также свойствами кабеля. Большинство этих характеристик жестко регламентируется МККТТ. Длина усилитель ного участка связана с этими характеристиками сложными зависимо
стями, однако путем |
различного |
рода упрощений |
и |
допущений |
|||
удается представить ее в виде более или менее простых |
выражений. |
||||||
Например, в работе [3] предлагается следующее |
выражение, |
вы |
|||||
веденное |
на основе |
рекомендаций |
МККТТ |
(рекомендация G |
222, |
||
Красная |
и Синяя книги, т. I I I ) для систем |
уплотнения |
коаксиально |
го кабеля на достаточно большое число каналов с промежуточными усилителями на полупроводниках:
h
где /у — максимально допустимая длина усилительного участка, км; Л=11,5-г-2рд —ІП2, неп, ря — уровень передачи наибольшей неиска женной мощности (в работе [3] он принят равным 17,3—20,8 дб в расчете на перспективные типы транзисторов); г — количество ста
тистически |
занятых |
телефонных |
каналов |
системы: |
B=2(cti |
| ^ г Л + |
||||
+ |
oCjZA), |
неп/км; at |
— километрическое |
затухание |
коаксиальной |
па |
||||
ры |
при частоте 1 Мгц; а{ « 1 7 , 3 дб/км; |
Д — ширина полосы |
ча |
|||||||
стот, приходящаяся на один канал, |
Мгц. |
|
|
|
|
|
||||
|
Уравнение (2.71) решается методом итерации. |
|
|
|
||||||
|
На основании анализа существующих отечественых систем уп |
|||||||||
лотнения |
с промежуточными |
усилителями |
на электронных |
лампах |
||||||
для расчета максимально допустимой длины усилительного |
участка |
|||||||||
можно предложить следующее |
выражение: |
|
|
|
|
|||||
|
а у |
8,7 — — |
In ^ c |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h= |
= |
|
. км, |
|
|
|
|
(2.72) |
||
48 |
ав |
ав |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
ау — максимально допустимое затухание усилительного участка |
на |
верхней частоте линейного спектра; ав — затухание цепи на верх |
ней частоте линейного спектра. |
|
|
На рис. 2.7 пунктиром Показана зависимость максимального за |
тухания усилительного участка от мощности системы, вычисленная
согласно |
|
ф-ле (2.72), а |
|
|||||
точками |
показаны |
величи |
|
|||||
ны а у |
для |
НУП |
отечест |
неп |
||||
венных |
систем |
уплотнения |
||||||
Сисгпеш/ уплотнет if |
||||||||
на электронных |
лампах |
[10]. |
|
|||||
Совпадение |
расчетных |
дан |
|
|||||
ных |
со |
справочными |
до |
|
||||
статочно |
хорошее. |
|
|
|
||||
Для |
усилителей |
на |
по |
|
||||
лупроводниках |
(из |
анализа |
|
|||||
зарубежных |
систем) |
сохра |
|
|||||
няется |
аналогичная |
зависи |
|
|||||
мость: |
|
|
|
|
|
|
|
( 7 4 - 8 ) - у Ш Л Г е
(2.73)
/ З З Ч 5 Б 7 8 9 10 ЄпІіІс
Рис. 2.7. Зависимость максимально допус тимого затухания усилительного участка от числа каналов в системе уплотнения
Можно показать, что ф-ла (2.71) при определенных условиях сводится к (2.73). Действительно, учитывая, что ф-ла (2.71) приме нима при достаточно большом числе каналов (JVC >240, при этом В3>1п/ м //у), потери в металле значительно превышают потери в ди электрике (щ У " г Д > а , zA), а величина г стремится к JVC, из ф-лы (2.71), приняв Рд — 2 неп, как это сделано в работе [3] в расчете на перспективные типы аппаратуры, получаем
|
7 , 7 - ^ r l n N c |
|
|
|
|
h » |
г |
• |
|
|
|
|
Используя |
выражение (2.72), число промежуточных усилитель |
|||
ных |
пунктов на кабельной магистрали |
можно |
определить в виде |
||
и = ім__1:= |
Ъ1* |
_ i |
, |
(2.74) |
|
|
/ у |
( 7 + 9 ) - Y I n * c |
|
|
|
где / м — длина |
магистрали. |
протяженности |
нужно учитывать во |
||
|
На магистралях большой |
просы дистанционного питания НУП. Если число НУП, питаемых от
оконечной |
станции или ОУП, |
обозначить через пв, то длина питае |
|
мого от одного ОУП участка |
(плеча питания) составляет |
||
, |
, |
аУ |
|
<п — |
"п'у — |
пп- |
|
«в
49