Методические указания по курсовой работе для студентов направления 550400 «Телекоммуникации» Составитель Г. В. Дмитриенко (стр. 2 из 6)
Вторичные параметры кабельных линий: a – коэффициент затухания, b – коэффициент фазы, ZВ – волновое сопротивление, u – скорость распространения энергии по цепям связи можно рассчитать по сокращенным формулам.
1) при постоянном токе:
, 
, 
(2.1) 
(2.2)2) в диапазоне низких частот (f
800 Гц):при соотношении параметров
, 
(2.3)
(2.4)при соотношении параметров
, 
(2.5)3) в области высоких частот (f
40 кГц):при соотношении параметров
и 
, 
, (2.6) 
, 
(2.7)2.1.1. Первичные и вторичные параметры коаксиальных кабелей
Сопротивление коаксиальной пары R, Ом/км, и индуктивность L, Гн/км, рассчитываются по формулам:
, (2.8) 
, (2.9)– где d и D – диаметр внутреннего проводника и внутренний диаметр внешнего проводника. Значения k берутся из таблицы 2.1.
Таблица 2.1
Значения коэффициента k
| Материал проводника | k |
| Медь Алюминий Сталь | 0,021  0,0164 0,075 |
Емкость С, Ф/м, и проводимость G, См/м, коаксиального кабеля рассчитываются по er и tgd.
, (2.10) 
, (2.11)– где er и tgd – диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь изоляции. Эффективные значения er и tgd приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Эффективные значения er и tgd
| Тип изоляции | er | Отношение  | tgd*10-4 при частоте, МГц | |||
| 1 | 5 | 10 | 60 | |||
| Полиэтиленовая шайба Полиэтиленовая спираль Баллонно-полиэтиленовая Пористо-полиэтиленовая Кордельно-стирофлексная | 1,13 1,1 1,22 1,5 1,19 | 8,8 6 9 50 12 | 0,5 0,4 1,2 2 0,7 | 0,5 0,4 1,3 3 0,8 | 0,7 0,5 1,5 3 1,0 | 0,8 0,6 - - 1,2 |
Коэффициент затухания a, дБ/км, коэффициент фазы b рад/км, волновое сопротивление ZВ, Ом, скорость распространения v, км/с, рассчитываются следующим образом.
, , (2.12) , 
. (2.13)2.1.2. Первичные и вторичные параметры симметричных кабелей
Волновое сопротивление ZВ, Ом, симметричных кабелей
, (2.14)где а – расстояние между проводниками; r – радиус проводника.
Активное сопротивление R, Ом/км, индуктивность L, Гн/км, проводимость G, См/м, и емкость С, Ф/м, имеют следующие выражения:
R=0
, (2.15) 
, 
(2.16)Коэффициент затухания a, коэффициент фазы b, скорость распространения v рассчитываются по формулам для коаксиального кобеля, делая подстановку R, G, C, L для симметричной линии.
2.1.3. Параметры оптических кабелей
Критическая длина волны волоконного световода:
, (2.17)– где n1 и n2 – показатель преломления сердцевины и оболочки; d – диаметр сердцевины.
Режим световода характеризуется обобщенным параметром V, этот параметр называется нормированной частотой и определяется по формуле (2.18):
, (2.18)– где а – радиус сердцевины, l – длина волны.
Число мод в световоде определяется:
- для ступенчатого профиля; (2.19) 
- для градиентного профиля. (2.20)Расчет потерь в световоде на поглощение aП, дБ/км
, (2.21)– где
– показатель преломления, l – длина волны, tgd – тангенс угла диэлектрических потерь в световоде.Потери на расстояния aР, дБ/км,
, (2.22)где КР – коэффициент рассеяния, равный (1…1,15) (дБ/км) х мкм4 для кварца. Общие потери
.Главной характеристикой оптических кабелей является дисперсия. Дисперсия t – это рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала, приводящего к уширению импульса на приеме, и рассчитывается по формулам:
для ступенчатого световода; (2.23) 
для градиентного световода, (2.24)– где
– числовая апертура; 
;n1 – показатель преломления сердцевины; n2 – показатель преломления оболочки; l – длина световода; с – скорость света.
2.2. Выбор марки кабеля
Выбор марок кабелей связи производится по результатам анализа технического задания (пропускная способность, передаваемая мощность, вид сети связи и т.д.), прокладка кабеля (рельефа местности, геологической структуры грунтов и их коррозийной активности, интенсивности грозовых разрядов, наличия и параметров сближения с ЛЭП, с электрической железной дороги) и т.д., а также обеспечения электрических характеристик линейных трактов и защиты их от внешних и взаимных влияний и помех, и так же с защитой от воздействия внешней среды.
2.3. Выбор трассы строительства
Выбор трассы строительства кабельных линий и площадок под усилительные пункты определяется следующими минимальными значениями: протяженность трассы, число наземных и подземных препятствий на трассе строительства, затрат на защиту линии связи от опасных и мешающих влияний, от коррозии. Минимально допустимые расстояния трассы кабелей связи от других сооружений приведены в таблице 2.3. При построении линии связи необходимо учитывать создание резервных каналов связи для обеспечения бесперебойной работы и возможность в будущем производить увеличение числа каналов.