Com calcular la pèrdua de db de fibra òptica?

Calcular la pèrdua de db de fibra òptica: fórmula de càlcul del nucli

 

La pèrdua total d'un enllaç de fibra òptica és la suma de les pèrdues de tots els components de l'enllaç. La fórmula fonamental és:

 

Pèrdua total d'enllaç (LL)=Atenuació del cable de fibra + Pèrdua de connector + Pèrdua d'empalmament

On:

Atenuació del cable de fibra (dB)​=Longitud de la fibra (km) × Coeficient d'atenuació (dB/km)

Pèrdua de connector (dB)​=Nombre de parells de connectors × Pèrdua per parell de connectors (dB)

Pèrdua d'empalmament (dB)​=Nombre de empalmes × Pèrdua per empalmament (dB)

 

Per garantir un disseny robust, és essencial afegir unMarge de seguretat(també anomenat marge d'enllaç) a la pèrdua total calculada. Això explica la possible degradació dels components amb el pas del temps, micro-corbes inesperades i altres pèrdues imprevistes. Un marge de seguretat típic oscil·la entre 3 i 10 dB.

 

Definicions de paràmetres i valors estàndard

 

Per realitzar el càlcul, cal utilitzar coeficients de pèrdua estàndard per a cada component. La taula següent proporciona valors típics basats en els estàndards EIA/TIA, que són àmpliament acceptats a la indústria.

 

Component	Coeficient de pèrdua típic (dB)	Notes
Fibra d'-mode únic(1310 nm)	0,4 dB/km	Menor pèrdues, s'utilitza per a la comunicació de llarga-distància.
Fibra d'-mode únic(1550 nm)	0,3 dB/km	Fins i tot menor pèrdua que a 1310 nm.
Fibra multimode(850 nm)	3,5 dB/km	Pèrdua més gran, normalment per a aplicacions de curta{0}}distància.
Connector(per parell, p. ex., ST, LC)	0,75 dB	A la pràctica, consulteu les especificacions del proveïdor per obtenir el valor exacte.
Empalme de fusió(per punt)	0,3 dB	Aquest valor s'especifica a l'estàndard TIA/EIA . En alguns dissenys, es pot utilitzar un valor de 0,05 dB per empalmament.

 

Metodologia de càlcul-a-pas a pas

 

Seguiu aquests passos per calcular la pèrdua de qualsevol enllaç de fibra òptica.

 

Pas 1: recopilar dades d'enllaç

 

Primer, definiu tots els paràmetres físics de l'enllaç:

Tipus de fibra: mode-únic o multimode.

Longitud d'ona de funcionament: 850 nm, 1310 nm o 1550 nm.

Longitud total de l'enllaç: la distància-a-final en quilòmetres.

Nombre de connectors: Compteu el nombre de parells de connectors (per exemple, en panells de connexió, interfícies d'equips).

Nombre d'empalmes: Estimar el nombre d'empalmes de fusió necessaris, normalment necessaris per cada 2-4 km de cable o en punts d'unió.

 

Pas 2: calculeu els components de la pèrdua individual

 

Utilitzant les dades del pas 1 i els coeficients estàndard, calculeu la pèrdua per a cada categoria.

Exemple de pèrdua de fibra: Per a 10 km de fibra monomode a 1310 nm: 10 km × 0,4 dB/km=4.0 dB.

Exemple de pèrdua de connector: Per a 2 parells de connectors: 2 parells × 0,75 dB/par=1.5 dB.

Exemple de pèrdua d'empalmament: Per a 1 empalmament: 1 × 0,3 dB=0.3 dB.

 

Pas 3: suma els components per a la pèrdua total de l'enllaç

 

Afegiu tots els valors del pas 2, inclòs el marge de seguretat.

Exemple de pèrdua total d'enllaç (LL).: 4,0 dB (fibra) + 1.5 dB (connectors) + 0.3 dB (empalmes) + 3.0 dB (marge de seguretat)=8.8 dB.

 

Pressupost de potència i anàlisi de marges

 

Calcular la pèrdua és només la meitat de la tasca. Heu de verificar que la pèrdua estigui dins de les capacitats dels transceptors òptics.

 

Determinar el pressupost d'energia (PB): el pressupost d'energia és la quantitat total d'energia de llum disponible per a l'enllaç. És la diferència entre la potència de sortida (PT) del transmissor i la sensibilitat del receptor (PR).

Fórmula: PB (dB)=PT (dBm) - PR (dBm)

Exemple: Si la potència del transmissor és de -15 dBm i la sensibilitat del receptor és de -28 dBm, el pressupost de potència és: -15 dBm - (-28 dBm)=13 dB.

Calcula el marge de potència (PM): el marge de potència és la potència restant després de restar la pèrdua total de l'enllaç del pressupost de potència. Indica el "coixí" de potència disponible perquè l'enllaç funcioni de manera fiable.

Fórmula: PM (dB)=PB (dB) - LL (dB)

Exemple: 13 dB (PB) - 8.8 dB (LL)=4.2 dB.

Avaluar el resultat:

PM > 0: L'enllaç hauria de funcionar. En general, un marge superior a 3-5 dB es considera bo per a la fiabilitat a llarg termini.

PM Menor o igual a 0: L'enllaç no funcionarà. Heu de redissenyar l'enllaç utilitzant components de menor-pèrdua, escurçant la distància o utilitzant transceptors més potents.

 

Tècniques avançades de mesura

 

Si bé la metodologia anterior s'utilitza per aldisseny i planificaciód'un enllaç de fibra, la verificació física després de la instal·lació es fa amb instruments especialitzats.

 

OTDR (reflectòmetre de domini de temps òptic{0}): Un OTDR caracteritza la fibra enviant un pols de llum i mesurant la llum dispersa i reflectida. Crea un rastre que mostra la pèrdua en funció de la distància, permetent als tècnics localitzar falles, mesurar la pèrdua d'empalmament i verificar la pèrdua global de la fibra.

 

OFDR (reflectometria de domini de freqüència òptica{0}): OFDR és una tecnologia de -resolució més alta que pot diagnosticar enllaços molt curts amb gran precisió, com ara caracteritzar components individuals dins d'un armari de xarxa. És especialment útil per analitzar components complexos, com ara acobladors, i per provar branques en un enllaç òptic multi-.

 

Esperem que aquesta metodologia estructurada proporcioni una guia clara per als càlculs de pèrdues de fibra òptica.