Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Цалиович А.Б. Методы оптимизации параметров кабельных линий связи

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.75 Mб
Скачать

Т 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

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

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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ