Побудова діаграми енергетичного потенціалу

Енергетичний потенціал (ЕП) ВОСП визначає можливості використовуваної апаратури по перекриттю втрат в лінійному тракті. Чим вище значення енергетичного потенціалу, тим на більшу відстань можна передавати інформацію, або при тій же відстані використовувати ОК з більшим значенням коефіцієнту (згасання з меншою вартістю). Величина ЕП залежить, перш за все, від потужності випромінювання ПОМ та чутливості ПРОМ. Збільшити значення ЕП можна наступними засобами:

- Використовувати в ПОМ лазерний діод (ЛД) замість світло випромінюючого діоду;

- Використовувати ПРОМ з більшою чутливістю;

- Зменшити втрати енергії при вводі її в ОВ (використання мікролінз);

- Зменшити втрати використовуючи температурну компенсацію.

Значення ЕП можна виразити наступним співвідношенням:

 

ЕП = Р_и – Р_о, дБ

 

ЕП повинен перекривати все витрати на дільниці регенерації

ЕП ≥ Р_з + α_lp + A_ив + А_вп + α_вв * N

 

де ЕП – енергетичний потенціал, заданий в технічних даних вибраної СП;

Р_з – втрати, обумовлені з погіршенням в часі параметрів елементів ВОСП,

Р_зап = 6 дБ;

α – коефіцієнт згасання кабелю;

l_p - довжина ділянки регенерації;

A_ив, А_вп – втрати на роз’ємних з’єднувачах, A_ив = А_вп = 1,0÷1,5 дБ;

α_вв – втрати в зварних з’єднувачах, α_вв = 0,5÷0,15 дБ

N – кількість зварних з’єднувачів, N = l_p/l_буд

Наглядне представлення про ЕП та розподіл витрат потужності випромінювання в лінійному тракті дає діаграма енергетичного потенціалу ВОСП. Діаграма будується для регенераційної ділянки максимальної довжини в координатах: оптична потужність Р(дБ/м), відстань l_p(км).

Діаграма енергетичного потенціалу представлена на рисунку 8.

 

2.6 Розрахунок чекаємої ймовірності помилок регенерації

Мал. Діаграма енергетичного потенціалу

Ймовірність помилки регенерації визначається захищеністю сигналу від завад. Завади на вході вирішувального пристрою регенератора в більшості випадків підкорюються нормальному закону розподілення миттєвих значень

, (26)

 

де U_n і σ_n - миттєве і середньоквадратичне значення величини завад.

Для практичних розрахунків найбільш зручно використовувати емпіричну формулу.

 

 (27)

 

Розрахунок чекаємого значення захищеності для дільниц максимальної довжини, з урахуванням запасу на збільшення запасу на згасання, внаслідок появи нових стиків ОВ при ремонтах

 

А_зож = р_пер - А_вв - А_л - А_выв - ∆р_зап - р_пом (28)

В цьому виразі

 

А_л = l_р (a + А_ст/l_стр) + 2 А_р = l_рa ^/ + 2 А_р (29)

 

Де l_p – довжина ділянки регенерації, lр =26,7 км

 - кіло метричне згасання кабелю, =1 дБ/км

а_вв – згасання зварного стику, а_вв = 0,15 дБ

l_стр – приведена будівельна довжина кабелю, l_стр = 1,7 км

А_вв – згасання стику передавач – волокно, А_вв= 0,15 дБ

А_выв – згасання стику волокно – приймач, А_выв=1,5 дБ

 - енергетичний запас =6дБ;

Рівень передачі, дБ визначається як

 

р_пер = 10lg(Р_изл/4) (30)

 

Тут Р_изл - потужність випромінювача в мВт, Р_изл= 1 мВт.

Рівень завад

 

Р_пом= 10lg _пом, (31)

 

де _пом - потужність завад, мВт.

Завади в приймачі випромінювання мають 3 основних джерела: тепловий шум, дробовий ефект і завади підсилювача.

Потужність теплових завад виражається в мВт

_пт = 10³ К Т ∆F, (32)

 

де К - постійна Больцману, К = 1.38 · 10 ^-23 Дж/Кельвін;

Т - температура в Кельвінах, Т = 300^º;

F - ширина смуги частот, F=6,87*10⁷ Гц.

 

Потужність завад підсилювача залежить від типу транзисторів, частоти, схеми підсилювача. За своїм характером шуми транзисторів схожі на шуми теплові та дробові, тому доцільно, як це прийнято робити в техниці провідного зв'язку, загальну потужність завад виражати через потужність теплових шумів

 

Р_пом∑ = Р_пт + Р_пд + Р_птр = Р_пт + D, (33)

 

де D - коефіцієнт шуму.

Рівень загальних завад

 

р_п∑ = р_пт + 10lg D = р_пт + F_ш, (34)

 

де F_ш - коефіцієнт шуму, F_ш = 15 дБ.

Визначення ймовірності помилок розраховуємо за допомогою електронної таблиці Excel пакету Microsoft Office XP розробки компанії Microsoft.