ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технико-экономическая эффективность оптических кабелей из "Оптические кабели Конструкции характеристики производство и применение Изд2" Сравним ОК с электрическими кабелями (симметричными и коаксиальными), а также другими направляющими системами передачи (волноводами, сверхпроводящими кабелями, воздушными линиями). Частотно-волновые диапазоны использования различных направляющих систем передачи высокочастотной энергии показаны на рис. 1.8. [c.15] а также коаксиальные кабели. Весьма ограниченный диапазон имеет симметричные цепи. Воздушные линии и симметричные кабели используются в диапазоне не выше 10 — 10 Гц. Коаксиальные цепи магистральной связи и телевидения работают в диапазоне до 10 Гц, а по антенно-фидерным коаксиальным кабелям передаются метровые, дециметровые и реже сантиметровые волны (до 10 Гц). Волноводы занимают главным образом миллиметровый диапазон частот 10 — 10 Гц. По сверхпроводящим кабелям предполагается передача информации в диапазоне до 10 Гц. Оптические кабели работают в диапазоне волн длиной несколько микрометров (частоты 101 —1015 Гц). [c.16] На рис. 1.9 показаны частотные зависимости затухания различных направляющих систем передачи. Из рисунка видно, что симметричные цепи (кабельные и воздушные) резко увеличивают свое затухание с ростом частоты. Им свойственны все три вида потерь в металле, в диэлектрике и на излучение. В коаксиальных кабелях затухание возрастает более плавно. Они как закрытые системы не имеют потерь на излучение. Затухание волноводов на магнитной волне Яо1 в отличие от других направляющих систем с частотой уменьшается. Как видно из рисунка, они не пропускают часготы до 10 Гц, а в области более высоких частот (Ю —Гц) обладают весьма малым затуханием. [c.16] Вне конкуренции по затуханию находится сверхпроводящий кабель. Его затухание ничтожно мало. Однако, как видно из рис. 1.9, сверхпроводящий кабель имеет очень малое затухание лишь до частоты 10 Гц, а затем зат5 ание резко возрастает. [c.17] Сопоставляя приведенные направляющие системы по наличию внешнего электромагнитного поля и защищенности от взаимных и внешних помех, можно признать, что в наивыгоднейших условиях находятся коаксиальная цепь и волновод. Эти конструкции являются полностью экранированными закрытыми системами, не имеют излучения и свободны от взаимных и внешних помех. Также весьма высокой помехозахцшцен-ностью обладает ОК. Сверхпроводящий кабель выгодно отличается высокими экранирующими свойствами и малыми затуханием и собственными тепловыми шумами. [c.17] Сравнительная технико-экономическая эффективность различных направляющих сред может быть охарактеризована стоимостью одного канало-километра Ql в зависимости от числа каналов N (рис. 1.10). [c.17] Сравнивая приведенные направляющие системы, можно признать, что наилучшими являются коаксиальный и оптический кабели. [c.17] Достоинством коаксиального кабеля является широкополос-ность и высокая помехозащищенность. Оптические кабели можно рассматривать как перспективное средство передачи широкополосной информации в узконаправленном луче оптического диапазона. Их достоинствами являются большая длина регенерационного участка, а также малые масса и габаритные размеры. Кроме того, их можно изготовлять большими строительными длинами и, как иравило, без применения металлов. [c.17] Хорошим средством передачи широкополосной информации является также цилиндрический волновод при использовании магнитной волны Н х. Но он не получил широкого применения в силу громоздкости, сложности конструкции и малых строительных длин. [c.18] Симметричные цепи (воздушные линии и симметричные кабели) широко используются для устройства дальних и местных связей в ограниченном диапазоне частот (как правило, до 1 МГц). Этим цепям свойственны все недостатки открытых систем — большие потери энергии и плохая защищенность от взаимных и внешних помех. [c.18] Сверхпроводящие кабельные линии являются перспективным средством передачи энергии. Последние достижения в области высокотемпературной сверхпроводимости выдвинули сверхпроводящие кабели на передовые рубежи в электротехнике и связи. Уже сегодня на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) и дешевого хладагента азота (Г=77 К) вместо дорогого гелия (Т = 4 К) достигаются высокие свер (проводящие свойства и малое затухание кабеля. Одновременно ведутся дальнейшие работы по расширению диапазона температур сверхпроводимости (Т як 290 К). Однако пока затраты на сооружение сверхпроводящей магистрали превышают затраты на обычную кабельную магистраль. [c.18] Области эффективного применения различных направляющих систем по зарубежным данным показаны на рис. 1.11. [c.18] Отсюда видно, что коаксиальные кабели по сравнению с симметричными эффективны начиная с числа каналов, равного 500. Область их эффективного использования распространяется до 10 тысяч каналов. Оптические кабели целесообразно применять при потребности 1000 и более каналов и во всех случаях, когда ограничены ресурсы меди. [c.19] Стоимость кабеля, руб. [c.20] Стоимость 1 кан км, руб. [c.20] Из приведенных данных видно, что при малом числе каналов (ИКМ-120) дешевле передача по электрическому кабелю, а с увеличением числа каналов (ИКМ-480, ИКМ-1920) эффективным становится ОК. Это же положение характеризуется рис. 1.12, где приведены кривые стоимости канало-километра связи для цифровых оптических кабельных систем, там же представлена зависимость стоимости канало-километра в системах передачи по электрическим кабелям, обратно пропорциональная корню из числа каналов 1/ . Из рисунка видно, что стоимость связи по ОК падает с ростом числа каналов более резко. По сравнению с электрическими оптические системы более дороги при небольшом числе каналов и более дешевы при большом их числе. [c.20] Высокая технико-экономическая эффективность ОК обусловлена прежде всего двумя факторами большой пропускной способностью и большими длинами регенерационных участков (30—50 км на ОК и 1—5 км на ЭК). [c.21] При этом по мере развития массового производства кварцевых заготовок и волокна стоимость снижается. Это иллюстрируется американскими данными о стоимости (в долларах) 1 м оптического волокна 1980 г.— 2 1990 г.— 0,2 2000 г.—0,02. [c.21] Вернуться к основной статье