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 Москва - Смоленск.

В таблице 3.1 приведена характеристика трассы ВОЛП, а в приложении «А» показана ситуационная схема трассы.

Таблица 3.1 – Характеристика правой стороны трассы

Показатели	Значения
	Всего	ОП1-ОРП2	ОРП2-ОП3
Протяженность трассы, км	380	217	163
Переходы через дороги	35	24	11
- автомобильные	29	20	9
- железные	6	4	2
Переходы через реки	17	9	8
- судоходные	17	9	8
- несудоходные	0	0	0

Таблица 3.1 – Характеристика левой стороны трассы

Показатели	Значения
	Всего	ОП1-ОРП2	ОРП2-ОП3
Протяженность трассы, км	380	217	163
Переходы через дороги	29	16	13
- автомобильные	23	12	11
- железные	6	4	2
Переходы через реки	17	9	8
- судоходные	17	9	8
- несудоходные	0	0	0

Анализируя составленные таблицы характеристик трассы с левой и справой стороны видно что целесообразно тянуть оптический кабель по левой стороне трассы.

Рисунок 3.1 – 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.

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.

= 1,97, Гц

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 0,1 – 0,3 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)

дБ/км

Тогда коэффициент затухания кабеля определится как:

α ≈ α_р + α_к (4.6)

дБ/км.

Так как коэффициент затухания кабеля меньше нормированного значения (0,48 < 0,7), то длина регенерационного участка увеличивается.

4.3 Расчет дисперсия и пропускной способности ОВ

Дисперсия оптического волокна является одним из главных параметров, который характеризует увеличение длительности импульса при его распространении по волокну.

Дисперсия одномодового волокна определяется по формуле (4.7):

,с/км (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 f_t меньше коэффициента широкополосности ∆F (2480 МГц < 83333 МГц), то можно сделать вывод, что данная система передачи будет работать с использованием заданного оптического волокна.