3 Выбор и характнристика трассы

Все требования, учитываемые при выборе трассы, можно свести к трем основным: минимальные капитальные затраты на строительство, минимальные эксплуатационные расходы и удобство обслуживания.

Для соблюдения указанных требований трасса должна иметь наикратчайшее расстояние между заданными пунктами и наименьшее количество препятствий, усложняющих и удорожающих строительство. При пересечении водных преград следует избегать в месте перехода обрывистых и заболоченных берегов, перекатных участков, паромных переправ, стоянок судов, причалов и т.д.

Исходя из этого, трасса проектируемой ВОЛП будет проходить вдоль автомобильной дороги Оренбург - Магнитогорск.

В таблице 3 приведена характеристика трассы ВОЛП, а в приложении «А» показана ситуационная схема трассы.

Таблица 3 – Характеристика трассы

Показатели	Значения
	Всего	ОП1-ОРП2	ОРП2-ОРП3	ОРП3-ОП4
Протяженность трассы, км	541	188	173	180
Переходы через дороги	28	11	10	7
- автомобильные	25	9	10	6
- железные	3	2	0	1
Переходы через реки	21	7	8	6
- судоходные	0	0	0	0
- несудоходные	21	7	8	6

ОП 4

г. Магнитогорск

ОРП 3

с. Юлдыбаево

ОРП 2

с. Новопетровское

ОП 1

г. Оренбург

Рисунок 2 – Ситуационная схема трассы

4 Расчет параметров оптического кабеля

4.1 Расчет числовой апертуры, нормированной частоты и числа мод.

Числовая апертура оптического волокна рассчитывается по формуле (4.1):

, (4.1)

где n₁ = 1,465 и n₂ = 1,463 - показатели (коэффициенты) преломления сердцевины и оболочки соответственно.

= 0,076

Важнейшим параметром оптического волокна является нормированная частота V, данный параметр определяет режим работы оптического волокна. Если 0 < V ≤ 2.405 то режим работы волокна одномодовый, если V > 2.405 то многомодовый. Нормированная частота V определяется по формуле:

, (4.2)

где λ – длина волны излучателя, мкм;

- диаметр сердцевины ОВ, мкм.

= 1,57

Вывод: режим работы волокна одномодовый.

Количество направляемых мод N для ступенчатых волокон определяется по формуле:

(4.3)

Вывод: в данной курсовой работе будем использовать одномодовое волокно, и количество направляемых мод будет равно двум.

4.2 Расчет ослабления сигнала в ОВ

Ослабление сигнала в ОВ обусловлено собственными потерями и дополнительными кабельными потерями a_k, обусловленными неоднородностями конструктивных параметров, возникающих при деформации и изгибе световодов в процессе наложения покрытий и защитных оболочек при изготовлении кабеля. Затухание оптического волокна выражается через нормированный параметр коэффициент затухания (ослабления), который рассчитывается по формуле (4.4):

, (4.4)

где α_к – в реальных условиях составляет 0,3 – 0,5 дБ/км,

α_с – собственные потери состоят из трех составляющих: ослабления за счет поглощения, ослабления за счет наличия в материале оптического волокна посторонних примесей, ослабления за счет потерь на рассеяние.

Собственные потери в основном обусловлены рассеянием света на неоднородностях сердцевины и выражаются через коэффициент затухания за счет рассеяния, которое определяется по формуле (10):

(4.5)

α_р = = 0,26 дБ/км

Тогда коэффициент затухания кабеля определится как:

α ≈ α_р + α_к (4.6)

α ≈ 0,26 + 0,3 ≈ 0,56 дБ/км.

Так как коэффициент затухания кабеля меньше нормированного значения (0,56 < 0,7), то длина регенерационного участка увеличивается.

4.3 Дисперсия и пропускная способность ОВ

Наряду с затуханием важнейшим параметром оптического волокна является дисперсия. Дисперсия характеризует увеличение длительности оптического импульса при его распространении по оптическому волокну.

Дисперсия одномодового ОВ определяется:

(4.7)

где ∆ λ − ширина спектра излучения источника, ∆ λ = 2 нм;

М(λ) − коэффициент удельной материальной дисперсии ОВ для заданной длины волны, М(λ) = −18 пс/км·нм;

β(λ) − удельной волновой дисперсии ОВ для заданной длины волны, β(λ) = 12 пс/км·нм.

пс/км

Полоса частот , пропускаемая ОВ, определяет объем информации, который можно передать по ОВ без искажений. Данная характеристика выражается через коэффициент широкополосности, который определятся по формуле (4.8):

(4.8)

= 83333 МГц/км

Так как тактовая частота выбранной системы передачи ИКМ-1920 f_t меньше коэффициента широкополосности ∆F (139,264 МГц < 83333 МГц), то можно сделать вывод, что данная система передачи будет работать с использованием заданного оптического волокна.