Основные электрические характеристики коаксиальной пары 2,6/9,4: номина­льное волновое сопротивление - 75 Ом; переходное затухание 122 дБ при частоте 300 кГц; коэффициент затухания на частоте 1 МГц равен 2,48 дБ/км; испытатель­ное напряжение 3,7 кВ постоянного тока.

Рис. 2.9. Коаксиальный кабель типа КМ-4: а - поперечный разрез: 1 - свинцовая оболочка; 2 - поясная изоляция; 3 - бронепроволока; 4 - наружный покров (джут); 5 - подушка; 6 - две бронеленты; б - коаксиальная пара 2,6/9,5:

1 - внутренний проводник; 2 - шайба; 3 - внешний nроводник; 4 - экран;

5 - бумажные ленты

Коаксиальные кабели в алюминиевых оболочках КМА-4 и КМЭ-4 отличаются от кабелей КМ-4 только типом оболочки. В кабелях КМА-4 применяется алюми­ниевая оболочка толщиной 1,5 мм, а в кабелях КМЭ-4 - комбинированная двой­ная оболочка, состоящая из алюминиевой толщиной 1 мм и свинцовой толщиной 1,3 мм, наложенной непосредственно поверх алюминиевой оболочки. Эти кабели имеют повышенные экранирующие свойства и предназначены для прокладки в районах высокой грозодеятельности и на участках сближения с лэп. Коэффици­ент защитного действия этих кабелей составляет 0,1 ... 0,14 мм.

Малогабаритные коаксиальные кабели 1,2/4,6 предназначены для строительст­ва кабельных магистралей ограниченной протяженности, рокадных линий между магистралями, устройства глубоких вводов радиорелейных линий и обеспечения областных связей. Достоинствами этих кабелей являются простота конструкции,

дешевизна и технологичность их изготовления. Наибольшее применение получил четырехкоаксиальный малогабаритный кабель. Он может изготавливаться в свин­цовой (МКТС-4) и алюминиевой (МКТА-4) оболочках. Сердечник кабеля во всех случаях идентичный.

На рис. 2.10 показан малогабаритный кабель типа МКТС-4. Внутренний про­водник этого кабеля - медный, диаметром 1,2 мм. Изоляция - воздушно-поли­этиленовая, баллонного типа. Внешний проводник - медный, с продольным швом, толщиной 0,1 мм. Экран выполнен из двух стальных лент толщиной по 0,1 мм. Четыре коаксиальные пары скручивают вместе с пятью сигнальными па­рамидиаметром 0,5 мм и покрывают поясной изоляцией. Снаружи располагаются свинцовая оболочка и соответствующий броневой покров. Строительная длина 500 м. Волновое сопротивление кабеля 75 Ом. Коэффициент затухания на частоте 1 МГц равен 5,33 дБ/км.

Рис. 2.10. Малогабаритный коаксиальный кабель МКТС-4 (поперечный разрез): 1 - свинцовая оболочка; 2 - поясная изоляция; 3 - бронепроволока;

4 - подушка; 5 - две бронеленты

Переходное затухание на ближнем и дальнем концах строительной длины на частоте 60 кГц не менее 104 дБ. Электрическая прочность изоляции переменному току 2000 В. Кабель МКТ-4 при меняется для 300-канальной системы высокочас­тотной связи (К-300) в диапазоне 60 ... 1300 кГц. Система связи - четырехпровод­ная, однополосная. Известны конструкции малогабаритных коаксиальных кабе­лей, имеющих 1, 4, 6, 8, 12 пар.

---

Комбинированные коаксиальные кабели содержат средние пары 2,6/9,5 мм, малогабаритные коаксиальные пары 1,2/4,6 мм и симметричные группы. Комби­нированные кабели позволяют:

-организовывать мощные пучки телефонных каналов и телевизионную пере­дачу на большие расстояния по коаксиальным парам 2,6/9,5 мм;

-обеспечивать распределительные каналы для связи между городами и про­межуточными пунктами, расположенными по магистрали, по коаксиальным парам 1,2/4,6 мм;

-организовывать служебную связь и телесигнализацию по симметричным па­рам и четверкам.

Кабель КМ-8/6 содержит: восемь коаксиальных пар 2,6/9,5 мм; шесть коаксиа­льных пар 1,2/4,6 мм; одну четверку; восемь симметричных пар и шесть отдель­ных жил. Сечение кабеля КМ -8/6 показано на рис. 2.11. Все симметричные пары, четверки и отдельные проводники имеют медные жилы диаметром 0,9 мм с труб

трубчато-полиэтиленовой изоляцией. Строительные длины комбинированных коакси­альных кабелей 490 м.

Электрические характеристики коаксиальных пар комбинированных кабелей аналогичны характеристикам кабеля КМБ-4для пар 2,6/9,5 и кабеля МКТ-4 для пар 1,2/4,6. На рис. 2.12 показана конструкция коаксиального кабеля КМ-12.

Рис. 2.11 Комбинированный коаксиальный кабель КМ-8/ 6: 1 - свинцовая оболочка; 2 - поясная изоляция; 3 - бронеnроволока; 4 - наружный покров (джут); 5 - подушка

Рис. 2.12. Комбинированный коаксиальный кабель КМ-12

Для связи АТС между собой, а также в междугородной связи широко использу­ются как высокочастотные симметричные кабели, так и коаксиальные.

2.3. Волоконно-оптические кабели связи

Пропускная способность радиочастотных кабелей возрастает с ростом частоты сигналов. Свет является радиоволнами очень высокой частоты, и вполне может применяться для передачи оптических сигналов. Для этого служат волоконно-оn­тические кабели (ОК). Такой кабель состоит из скрученных по определенной сис

системе оптических волокон из кварцевого стекла (световодов), заключенных в об­щую защитную оболочку. При необходимости кабель может содержать силовые (упрочняющие) и демпфирующие элементы.

Существующие ОК по своему назначению могут быть классифицированы на три группы: магистральные, зоновые и городские. В отдельные группы выделяется подводные, объектовые и монтажные ОК.

Магистральные ОК предназначаются для передачи информации на большие расстояния и значительному числу каналов. Они должны обладать малыми затуха­нием и дисперсией и большой информационно-пропускной способностью. Испо­льзуется одномодовое волокно с размерами сердцевины и оболочки 8/125 мкм. Длина волны 1,3 ... 1,55 МКМ.

Зоновые ОК служат для организации многоканальной связи между областным центром и районами с дальностью связи до 250 КМ. Используются градиентные волокна с размерами 50/125 МКМ. Длина волны 1,3 МКМ.

Городские ОК применяются в качестве соединительных между городскими АТС и узлами связи. Они рассчитаны на короткие расстояния (до 1 О км) И большое число каналов. Волокна - градиентные (50/125 мкм). Длина волны 0,85 и 1,3 мкм. Эти линии, как правило, работают без промежуточных линейных регенераторов.

---

Подводные ОК предназначаются для осуществления связи через большие во­дные преграды. Они должны обладать высокой механической прочностью на раз­рыв и иметь надежные влагостойкие покрытия. Для подводной связи также важно иметь малое затухание и большие длины регенерационных участков.

Объектовые ОК служат для передачи информации внутри объекта. Сюда отно­сятся учрежденческая и видеотелефонная связь, внутренняя сеть кабельного теле­видения, а также бортовые информационные системы подвижных объектов (сa­молет, корабль и др.).

Монтажные ОК используются для внутри- И межблочного монтажа аппарату­ры. Они выполняются в виде жгутов или плоских лент.

Основным элементом ОК является оптическое волокно (световод), выполнен­ное в виде тонкого стеклянного волокна цилиндрической формы, по которому передаются световые сигналы с длинами волны 0,85 ... 1,6 мкм, что соответствует диапазону частот (2,3 ... 1,2)·1014 Гц. Современное оптическое волокно состоит как минимум из двух компонент: сердцевины (соrе) и оболочки (cladding), изготавли­ваемых из стекла или пластика. Снаружи волокно покрывается защитным слоем (рис. 2.13). При этом показатель преломления материала сердцевины а оболочки где ε₁ ε₂ относительные диэлектрические проницаемости. При­чем всегда выполняется условие n_! > n₂, а относительная разница показателей пре­ломления составляет 0,3 ... 1,5% [30].

Рис. 2.13. Конструкция одномодового (а) и многомодового (6) оптического волокна

Сердцевина волокна, как правило, состоит из кварца, а оболочка может быть кварцевая или полимерная. Первое волокно называется кварц-кварц, а второе кварц-полимер (кремнийорганический компаунд). Исходя из физико-оптических характеристик предпочтение отдается первому.

Для обеспечения нормальной эксплуатации на световод наносят многослойные защитные покрытия из различных материалов. Первым защитным слоем является слой лака толщиной 2 ... 5 мкм, предназначенный для защиты от атмосферной ма­ги и связанной с этим коррозии. Необходимую для работы гибкость волокна обес­печивает первичное Защитное покрытие (primary coating) из эпоксидакрилата внешним диаметром 250 ±10 мкм. В целях идентификации оптических волокон на это покрытие наносится слой краски определенного цвета толщиной 3 ... 6 мкм. Надежное связывание красителя с покрытием обеспечивается интенсивным ультрафиолетовым облучением. Однако волокно в таком покрытии считается недоста­точно защищенным от механических воздействий, и поэтому его обязательно снабжают упрочняющими элементами.

Различают две основные разновидности конструктивной реализации этих эле­ментов. Первая из них представляет собой полимерное покрытие диаметром 900 ±50 мкм (secondary coating), без зазора уложенное на поверхность первичного покрытия. Волокно в таком покрытии допускает непосредственную установку оп­тического разъема (коннектора) и широко используется в кабелях внутриобъекто­вой прокладки. В кабелях внешней прокладки чаще используется так называемая модульная конструкция (loose tube). Модуль представляет собой трубку диаметром около 2 мм, в которой свободно уложен один или несколько световодов (обычно не более 12). Промежуточное положение между модульной конструкцией и бу­ферным покрытием 900 мкм занимает так называемая микромодульная конструк­ция, представляющая собой тонкостенный шланг с внешним диаметром 900 мкм, внутри которого без натяжения уложен один световод, а оставшееся свободным пространство заполнено гидрофобным гелем. __

---

Показатель преломления оболочки постоянен, а показатель преломления серд­цевины в общем случае является функцией ее радиуса. Эту функцию называют профилем показателя преломления. В зависимости от профиля показателя пре­ломления волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные.

Передача оптической энергии по волокну обеспечивается с помощью эффекта полного внутреннего отражения (рис. 2.14).

Если луч света, введенный в оптиче­ское волокно, попадает на границу раздела «сердцевина-оболочка» под углом бо­льшим, чем критический угол φ_кр, то он испытывает полное внутреннее отраже­ние. При этом излучение отражается внутрь сердцевины. То же самое происходит и при последующих встречах с границей раздела. В градиентном волокне лучи из­гибаются в направлении градиента показателя преломления плавно, и происходит их самофокусировка на осевой линии. Эти волокна обеспечивают большую широ­кополосность, чем ступенчатые волокна.

Оптические волокна также разделяются на многомодовые и одномодовые. Пер­вые имеют больший диаметр сердцевины, в основном 50' и 62,5 мкм, вторые - в несколько раз меньший. В многомодовом волокне одновременно распространя­ются несколько волн с различными углами падения и отражения, которые назы­ваются модами. Вследствие этого происходит некоторое размывание формы пер­воначального оптического сигнала.

По одномодовым волокнам в идеальном случае распространяется только одна волна. Они обладают значительно меньшим коэффициентом затухания

затухания (а = 0,2 дБ/км на длине волны λ= 1,55 мкм) и наибольшей пропускной спо­собностью, так как в них почти не искажается сигнал.

В волоконно-оптических линиях связи используют оптоволоконные кабели, которые состоят из десятков и сотен волокон, которые выполняют те же функ­ции, что и изолированные токоведущие жилы электрического кабеля связи.

Конструкции ОК в основном определяются назначением и областью их приме­нения. В связи с этим имеется много конструктивных вариантов. В настоящее время в различных странах разрабатывается и изготавливается большое числоти­пов кабелей.

Однако все многообразие существующих типов кабелей можно подразделять на

четыре (рис. 2.15):

1. кабели повивной концентрической скрутки;

2. кабели пучковой скрутки;

3. кабели с профильным сердечником; 4) плоские кабели ленточного типа.

Рис. 2.15. Типовые конструкции оптических кабелей: а - повивная концентрическая скрутка; б - пучковая скрутка; в - скрутка вокруг профилированного сердечника; г - плоская конструкция 1 - волокно;

2 - силовой элемент; 3 - защитная оболочка; 4 - профилированный сердечник; 5 - ленты с волокнами

Кабели первой группы имеют традиционную повивную концентрическую скрутку сердечника по аналогии с электрическими кабелями. Каждый последую­щий повив сердечника по сравнению с предыдущим имеет на шесть волокон боль-

---

ше. Известны такие кабели преимущественно с числом волокон 7, 12, 19. Чаще всего волокна располагаются в отдельных пластмассовых трубках, образуя модули.

Оптические кабели второй группы состоят из пучков оптических модулей, по­витых вокруг упрочняющего сердечника. Пучок представляет собой полимерную трубку, внутри которой имеются профилированные сердечники с продольными пазами. В эти пазы уложено волокно. Кабель может содержать 25-50 модулей.

Кабели третьей группы имеют в центре фигурный пластмассовый сердечник с пазами, в которых размещаются оптические волокна. Пазы и соответственно во­локна располагаются по геликоиде, и поэтому они не испытывают продольного воздействия на разрыв. Такие кабели могут содержать 4, 6, 8 и 10 волокон. Если необходимо иметь кабель большой емкости, то применяется несколько первичных модулей.

Кабель ленточного типа состоит из стопки плоских пластмассовых лент, в ко­торые вмонтировано определенное число ОВ. Чаще всего в ленте располагается 12 волокон, а число лент составляет 6, 8 и 12. При 12 лентах такой кабель может со­держать 144 волокна ..

В оптических кабелях кроме ОВ, как правило, имеются следующие элементы:

• силовые (упрочняющие) стержни, воспринимающие на себя продольную нагрузку, на разрыв;

• заполнители в виде сплошных пластмассовых нитей;

• армирующие элементы, повышающие стойкость кабеля при механических воздействиях;

• наружные защитные оболочки, предохраняющие кабель от проникновения влаги, паров вредных веществ и внешних механических воздействий.

Существуют также подвесные ОК (рис. 2.16). Они имеют металлический трос, встроенный в кабельную оболочку. Кабели предназначаются для подвески по опо­рам воздушных линий и стенам зданий.

Рис. 2.16. Подвесной оптический кабель с встроенным тросом: 1 - оптические волокна; 2 - стальной трос; 3 ~ полиэтиленовая оболочка

в России изготавливаются различные типы и конструкций ок. Для организа­ции многоканальной связи применяются в основном четырех- и восьмиволокон­ные кабели.

Первое поколение ОК, созданных в 1986-]988 ГГ., включает кабели городской (ОК-50), зоновой (О3КГ) и магистральной (ОМ3КГ) связи. Современные требо­вания развития связи потребовали создания новых усовершенствованных типов ОК (второе поколение). Такими кабелями, разработанными в период 1990-1992 ГГ., являются: ОКК ~ для городской связи (прокладка в канализации), ОК3 - для зоновой И ОКЛ - для линейной магистральной связи.

Отличительные особенности ОК второго поколения:

• переход на волны 1,3 и 1,55 мкм;

• применение одномодовых волокон;

• модульные конструкции кабелей (каждый модуль на 1,2,4 волокна);

• наличие медных жил для дистанционного электропитания;

• разнообразие типов наружных оболочек (стальные ленты, проволока, стек­лопластик, полиэтилен, оплетка);

---

Смотрите также файлы

• Экология зачет.docx

• 1.Титульний лист.doc

• 2.Зміст.docx

• 3.Вступ.docx

• 4.Пояснювальна записка.doc