محاسبه تلفات فیبر نوری
اندازه گیری و آزمایش دقیق در نصب کابل فیبر نوری برای اطمینان از یکپارچگی و عملکرد کلی شبکه امری بسیار مهم است. کاهش قابل توجه سیگنال در فیبر نوری می‌تواند باعث انتقال غیر قابل اعتماد شود. نحوه محاسبه تلفات کابل فیبر نوری چگونه انجام می‌شود؟ در این پست به شما نحوه محاسبه تلفات فیبر نوری و قضاوت در مورد عملکرد پیوند فیبر نوری را می‌گوییم.
محاسبه تلفات فیبر نوری
قبل از اینکه بخواهیم آغاز به انجام محاسبات کنیم، باید ببینیم انواع تلفات فیبر نوری چگونه بوده و چطور صورت می‌گیرد.
از دست دادن فیبر نوری چیست؟ از دست دادن فیبر نوری را می‌توان تضعیف یا کاهش میرایی فیبر نوری نیز نامید که میزان افت نور بین ورودی و خروجی را اندازه گیری می‌کند. عواملی که باعث از بین رفتن عملکرد پیوند فیبر نوری می‌شوند، از جمله جذب ذاتی مواد، خم شدن، از بین رفتن اتصال دهنده‌ها و مواردی از این دست هستند.
تلفات فیبر نوری را می توان به دو دسته از دست دادن فیبر نوری ذاتی و از بین رفتن فیبر نوری بیرونی تقسیم کرد. بسته به اینکه این تلفات ناشی از ویژگی‌های فیبر ذاتی یا شرایط عملیاتی است. تلفات فیبر نوری ذاتی شامل از دست رفتن جذب، از دست دادن پراکندگی و از دست دادن پراکندگی ناشی از نقص ساختاری است. از بین رفتن فیبرهای نوری خارجی شامل از بین رفتن اتصال، از دست دادن اتصال دهنده و از خم شدن بیش از حد است.
استانداردهای از دست دادن فیبر
انجمن صنعت ارتباطات از راه دور (TIA) / اتحادیه صنایع الکترونیکی (EIA) استانداردهای TIA / EIA را توسعه می‌دهد که عملکرد و انتقال مورد نیاز برای کابل فیبر نوری، اتصالات و غیره را مشخص می‌کند و به طور گسترده‌ای در صنعت فیبر نوری پذیرفته شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. حداکثر میرایی در واقع ضریب میرایی کابل فیبر نوری است که در واحد dB / km بیان می‌شود. این موضوع یکی از مهمترین پارامترهای اندازه گیری در محاسبه تلفات فیبر نوری است. طبق TIA / EIA-568، حداکثر میرایی برای انواع مختلف کابل‌های فیبر نوری در جدول زیر نشان داده شده است:
| نوع کابل | نوع طول موج در کابل (nm) | حداکثر میرایی (دسی بل / کیلومتر) | حداقل ظرفیت انتقال (مگاهرتز * کیلومتر |
| مالتی مود 50/125 میکرونی | 850 | 3.5 | 500 |
| مالتی مود 50/125 میکرونی | 1300 | 1.5 | 500 |
| مالتی مود 62.5 / 125 میکرونی | 850 | 3.5 | 160 |
| مالتی مود 62.5 / 125 میکرونی | 1300 | 1.5 | 500 |
| Singlemode کابل داخلی | 1310 | 1.0 | N/A |
| Singlemode کابل داخلی | 1550 | 1.0 | N/A |
| Singlemode کابل خارجی | 1310 | 0.5 | N/A |
| Singlemode کابل خارجی | 1550 | 0.5 | N/A |
چگونه می توان تلفات موجود در فیبر نوری را محاسبه کرد؟
برای تشخیص اینکه آیا عملکرد پیوند فیبر نوری به درستی اجرا شده یا خیر، باید محاسبه زیر را انجام دهید.
محاسبه تلفات فیبر نوری
معمولاً محاسبه حداکثر افت سیگنال از طریق پیوند فیبر نوری معین هنگام نصب کابل نوری صورت می‌گیرد. اول، شما باید از فرمول از دست دادن فیبر نوری آگاه باشید:
- از بین رفتن کل پیوند = میرایی کابل + از بین رفتن اتصال دهنده + از بین رفتن اتصالات
- میرایی کابل (dB) = حداکثر ضریب میرایی کابل (dB / km) × طول (km)
- تلفات اتصال (دسی بل) = تعداد جفت های اتصال دهنده low کمک هزینه از دست دادن اتصال دهنده (دسی بل)
- ((Splice Loss (dB) = تعداد اتصالات low کمک هزینه (Splice (dB
همانطور که این فرمول‌ها نشان می‌دهد، کل افت حداکثر مجموع بدترین متغیرها در یک بخش فیبر است. لازم به ذکر است که کل تلفات محاسبه شده از این طریق فقط برآوردی است که مقادیر احتمالی تلفات مولفه را فرض می‌کند. بنابراین ضرر واقعی بسته به عوامل مختلف می‌تواند بیشتر یا کمتر باشد. بیایید برای نشان دادن مراحل محاسبه تلفات فیبر نوری، یک مورد عملی را مثال بزنیم. یک کابل فیبر نوری سینگل مود با فاصله 10 کیلومتر و طول موج نوری 1310 نانومتر بین دو ساختمان نصب شده است. این کابل دارای 2 جفت اتصال ST و 1 اتصال است.
- افت میرایی کابل فیبر نوری را محاسبه کنید. مطابق نمودار استاندارد فوق، میرایی نور 1310nm SM خارج از کابل فیبر نوری 0.5dB / km است، بنابراین میرایی کامل کابل 0.5dB / km × 10km = 5dB است.
- از بین رفتن کل اتصال دهنده را محاسبه کنید. از حداکثر تلفات TIA / EIA در هر جفت به عنوان 0.75 استفاده کرده و کل افت اتصال 0.75dB × 2 = 1.5dB است. در محاسبه تلفات فیبر نوری بصورت عملی، از دست دادن اتصال واقعی می‌تواند به مقدار مشخصات کابل فیبر نوری ارائه شده توسط تأمین کنندگان اشاره داشته باشد.
- از دست دادن کل اتصالات را محاسبه کنید. از حداکثر افت TIA / EIA به عنوان 0.3 در هر اتصال استفاده کنید و از بین رفتن کل اتصال 0.3dB × 1 = 0.3dB است.
- در صورت وجود اجزای دیگر از جمله میرایی، تلفات مولفه دیگر را محاسبه کنید.
- افت کابل، از بین رفتن اتصال دهنده و از بین رفتن اتصالات را اضافه کنید و از بین رفتن کل پیوند را بدست آورید. کل افت برای این پیوند 5dB + 1.5dB + 0.3dB = 6.8dB است.
توجه داشته باشید که تخمین‌ها فقط فرض شده‌اند. ساده‌ترین و دقیق‌ترین راه استفاده از ردیابی OTDR از یک عملکرد پیوند فیبر نوری واقعی است.
محاسبه بودجه برق
این مقدار از دست دادن پیوند برای کل انتقال چه اهمیت دارد؟ در اینجا باید یکی دیگر از اصطلاحات نزدیک به هم را ذکر کنیم. یعنی بودجه برق. برای اطمینان از نصب صحیح کارخانه، کابل برای مقایسه با محاسبه تلفات فیبر نوری کلی، استفاده می‌شود. پیوند فقط زمانی کار می‌کند که از بین رفتن پیوند در بودجه از دست دادن باشد. بودجه برق (PB) در نتیجه تفاوت بین حساسیت گیرنده (PR) و خروجی فرستنده به فیبر (PT) محاسبه می‌شود. فرمول محاسبه PB = PT – PR است. فرض کنید متوسط توان خروجی فرستنده -15dBm باشد، حساسیت گیرنده -28dBm باشد ، بودجه برق -15dB – (-28dB) = 13dB خواهد بود.
محاسبه حاشیه برق
بعد از محاسبه افت پیوند و بودجه برق، می‌توانید حاشیه قدرت را محاسبه کنید که به آن حاشیه ایمنی نیز می‌گویند. این مقدار قدرت موجود پس از کسر اتلاف لینک از بودجه برق را نشان می‌دهد. فرمول مورد نظر PM = PB – LL است.
مورد SMF 10 کیلومتری را به عنوان مثال در نظر بگیرید؛ بودجه برق 13dB است و افت لینک به عنوان 6.8dB شناخته می‌شود، بنابراین بودجه ایمنی 13dB – 6.8dB = 6.2dB است. مقدار بیشتر از بوده که نشاندهنده عملکرد پیوند فیبر نوری دارای قدرت کافی برای انتقال است.
منبع: community.fs
