Тема 1. Проводовий зв’язок (лінії передачі, мережі ліній, організація зв’язку)

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з навчальної дисципліни

НАПРЯМНІ СИСТЕМИ ЗВ’ЯЗКУ _________________________________________________

(назва навчальної дисципліни)

Тема: _________________________________________________________

(номер і назва теми)

Заняття ________________________________________________________

(номер і назва заняття)

Навчальний час – __ годин (и).

 

Для студентів інституту (факультету) __________________________

___________________________________________________________

 

 

Навчальна та виховна мета: 1. __________________________________

______________________________________________________________

2. _____________________________________________________________

________________________________________________________________

3. _____________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________

Обговорено та схвалено на засіданні кафедри “___” _________ 20___ року Протокол №____

 

Київ – 2014__

 

МОДУЛЬ 1. Розділ 1. Лінії передачі та організація зв’язку по них.

Тема 1. Проводовий зв’язок (лінії передачі, мережі ліній, організація зв’язку)

Лекція 1. Вступ, канали та лінії передачі.

Лекція 2. Організація зв’язку по кабельних лініях та принципи побудови мереж.

Тема 2. Конструкції кабельних ліній передачі

Лекція 3. Конструкції ліній передачі.

4. Класифікація проводового зв’язку (телефон, телеграф, проводове мовлення, передача даних, телебачення).

На сучасному етапі розвитку суспільства в умовах науково-технічного прогресу неперервно зростає об’єм інформації: Продукція (яка характеризується об’ємом інформації) галузі зв’язку зростає пропорціонально квадрату приросту національного валового продукту. Це необхідно для розширення взаємозв’язків між різними ланками технологічного поцесу, а також для обробки і аналізу зростаючого об’єму інформації в технічній, науковій, політичній і культурній сфері діяльності суспільства. Зв’язок необхідний для оперативного управління галузями, що створюють національний продукт, і органами державного управління (органами влади), для зміцнення обороноздатності країни і задоволення культурно-побутових вимог населення. Отже, в епоху постіндустріального розвитку суспільства зв’язок набуває ознак виробничого процесу.

Інформаційно-телекомунікаційні(ІТ) технології і, відповідно, системи передачі інформації від джерела до споживача мають ріноманітні вирішення. Широкого розвитку набули: 1) системи зв’язку, 2) інформаційно-вимірювальні і пошукові системи, 3) системи автоматичного контролю, управління і регулювання, 4) діагностичні системи і багато інших систем технічної кібернетики. Різнопланові по призначенню і технічному виконанню системи передачі інформації в якості корисного сигналу використовують електромагнітні коливання відповідного спектру випромінювання. Термін «зв’язок» використовувався, коли відправником та одержувачем повідомлення безпосередньо була людина. При обміні інформацією між комп’ютерами почали користуватися більш загальним терміном «телекомунікації», що включає й поняття «зв’язок».

Ключові слова і терміни, взяті із Закону України “Про телекомунікації” (2003 р.): Цей Закон встановлює правову основу діяльності у сфері телекомунікацій.
Закон визначає повноваження держави щодо управління та регулювання зазначеної діяльності, а також права, обов'язки та засади відповідальності фізичних і юридичних осіб, які беруть участь у даній діяльності або користуються телекомунікаційними послугами. - абонент - споживач телекомунікаційних послуг, який отримує телекомунікаційні послуги на умовах договору, що передбачає підключення кінцевого обладнання, яке перебуває в його власності або користуванні, до телекомунікаційної мережі; - дані - інформація у формі, придатній для автоматизованої обробки її засобами обчислювальної техніки;
- інформація - відомості, подані у вигляді сигналів, знаків, звуків, рухомих або нерухомих зображень чи в інший спосіб;
- інформаційна система загального доступу - сукупність телекомунікаційних мереж та засобів для накопичення, обробки, зберігання та передавання даних;
- інформаційна безпека телекомунікаційних мереж - здатність телекомунікаційних мереж забезпечувати захист від знищення, перекручення, блокування інформації, її несанкціонованого витоку або від порушення встановленого порядку її маршрутизації; - Інтернет - всесвітня інформаційна система загального доступу, яка логічно зв'язана глобальним адресним простором та базується на Інтернет-протоколі, визначеному міжнародними стандартами; - телекомунікації (електрозв'язок) - передавання, випромінювання та/або приймання знаків, сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду по радіо, проводових, оптичних або інших електромагнітних системах;

- канал електрозв'язку - сукупність технічних засобів, призначених для перенесення електричних сигналів між двома пунктами телекомунікаційної мережі, і який характеризується смугою частот та/або швидкістю передачі;
- канал кабельної каналізації електрозв'язку - окремо виділені місця в колекторах, телекомунікаційних колодязях, тунелях, акведуках, шляхопроводах, на мостах, мостових переходах, естакадах, трубопроводах, а також інші надземні та підземні інженерні споруди, що призначені для прокладання або використовуються для прокладання магістральних, з'єднувальних та розподільних проводових і оптоволоконних кабелів електрозв'язку, а також розміщення супутніх лінійних технічних засобів телекомунікацій; - кінцеве обладнання - обладнання, призначене для з'єднання з пунктом закінчення телекомунікаційної мережі з метою забезпечення доступу до телекомунікаційних послуг;
- телекомунікаційна мережа - комплекс технічних засобів телекомунікацій та споруд, призначених для маршрутизації, комутації, передавання та/або приймання знаків, сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду по радіо, проводових, оптичних чи інших електромагнітних системах між кінцевим обладнанням; - номерний ресурс - сукупність цифрових знаків, що використовуються для позначення (ідентифікації) мереж, послуг, пунктів закінчення мережі в телекомунікаційних мережах загального користування;
- оператор телекомунікацій - суб'єкт господарювання, який має право на здійснення діяльності у сфері телекомунікацій із правом на технічне обслуговування та експлуатацію телекомунікаційних мереж;
- ресурси телекомунікаційних мереж - наявні в телекомунікаційних мережах кількість номерів (номерний ресурс), кількість і пропускна спроможність проводових ліній з металевими жилами, оптичними волокнами, радіоліній, каналів, трактів для передавання інформації, комутаційних станцій та вузлів, радіочастотний ресурс;
- технічні засоби телекомунікацій - обладнання, станційні та лінійні споруди, призначені для утворення телекомунікаційних мереж;
- транспортна телекомунікаційна мережа - мережа, що забезпечує передавання знаків, сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду між підключеними до неї телекомунікаційними мережами доступу.
Невід’ємним і одним з найбільш складних і вартісних елементів зв’язку є лінії передачі інформації, по яких передаються інформаційні електромагнітні сигнали від одного абонента (станції-шифратора, передатчика) до другого (станції-дешифратора, приймача) і в зворотньому напрямку. Очевидно, що ефективність роботи систем зв’язку в цілому визначається якістю ліній передачі, їх параметрами і властивостями, а також залежить від залежності цих величин від частоти і впливу різних факторів (атмосферних, електромагнітних, людських).

Лінії передачі інформації – це комплекс фізичних пристроїв (кабелів, шафів, підсилювачів, станційних споруд, оптичних волокон і жгутів, пристроїв вводу і виводу інформації), які забезпечують із заданою якістю і частотою передачу інформації від передавача на приймач у двохсторонньому режимі звязку.

Повідомлення з виходу джерела інформації у вигляді повідомлення за допомогою перетворювача повідомлення–сигнал (П. П-С) перетворюється у первинний електричний сигнал, який не завжди зручно (а іноді навіть неможливо) безпосередньо передавати лінією зв'язку. Тому первинні сигнали за допомогою передавача (ПРД) перетворюються у вторинні, характеристики яких добре узгоджуються з характеристиками лінії зв'язку. З виходу лінії зв'язку сигнали надходять на вхід приймача (ПРМ), де відновлюються від впливу завад, зазнають зворотнього перетворення у повідомлення в перетворювачі сигнал–повідомлення (П. С-П) і спрямовуються до одержувача повідомлення.

Розрізняють два типи ліній передачі: лінії зв’язку: 1) - в атмосфері Землі або космосу (радіолінії) і 2) - напрямні лінії передачі (проводові лінії зв’язку). Характерною особливістю радіоліній є розповсюдження електромагнітних сигналів в навколишньому середовищі (космос, повітря, вода). За допомогою радіоліній здійснюється зв’язок між абонентами (в тому числі і мобільних) на сотні і десятки тисяч кілометрів, організована система передач радіомовлення і телебачення для багатьох абонентів, обмін інформацією в сфері управління органами влади і при надзвичайних ситуаціях. Якість передачі сигналів і їх відстань розповсюдження за допомогою радіоліній суттєво залежать від потужності і частоти передавача, зони покриття, атмосферних явищ і сторонніх електромагнітних полів. Перевагами напрямних ліній передачі є забезпечення заданої якості і швидкості передачі інформації, захищеність від впливу зовнішніх полів, спорідненість і відносна простота електромагнітних пристроїв. Недостатками проводових ліній зв’язку є висока вартість капітальних і експлуатаційних затрат, а також – відносно довготривалі терміни встановлення звязку.

Співставлення проводових і радіоліній зв’язку по їх перевагах і недостатках вказує на доцільність доповнення один одного при формуванні інформаційного простору держави. Прикладом такого поєднання є наявність в структурних елементах лінії передачі інформації по радіолінії проводових участків-елементів узгодженої лінії передачі потужності від джерела інформації до передатчика і навпаки.

На даний час по лініям зв’язку передаються модульовані сигнали з частотою від постійного струму до оптичного діапазону частот, а робочий діапазон довжин електромагнітних хвиль зосереджується від 0,7 мікрометрів до сотень кілометрів. Це встановлює певні вимоги до матеріалів і структури елементної бази ліній передачі інформації.

Розрізняють три основні типи ліній передачі: кабельні (КЛ), повітряні (ПЛ) і оптиковолоконні (ОЛ). По характеру і середовищу розповсюдження сигналів кабельні і повітряні лінії відносять до проводових ліній, у яких направляючі системи утворюються системою: низькоомний провідник електричного струму і високоомний діелектрик-ізолятор. Оптиковолоконні лінії являють собою діелектричні хвилеводи, направляюча система світла яких утворюється за рахунок діелектриків з різними показниками заломлення і повного внутрішнього відбиття сигналу на границі розділу.

Напрямна система (НС) – це фізичний пристрій або система пристроїв, який використовується для передачі електромагнітної енергії в заданому напрямку. Такі направляючі властивості мають провідник струму, діелектрик і люба границя розділу середовищ з різними електричними властивостями(метал-діелектрик, метал-повітря, діелектрик-повітря, діелектрик-діелектрик). Напрямні системи класифікують в першу чергу по довжинах хвиль і частотному діапазону їх використання. Відповідно, чим більш високий діапазон частот можна передати по направляючій системі, тим більше можна утворити каналів зв’язку і зменшити економічні затрати. Конструктивно лінії передачі інформації, які застосовуються в міжнародних, міжміських мережах поділяються на наступні типи: кабельні коаксіальні, кабельні симетричні, волоконно-оптичні, радіорелейні, повітряні і лінії супутникового зв’язку. Основними типами ліній первинної міжміської мережі є кабельні і радіорелейні, а внутрішньо зонових мереж – кабельні і повітряні. По призначенню кабельні лінії первинної мережі поділяються на:

Магістральні кабельні лінії зв’язку (МКЛЗ), які прокладаються між мережевими вузлами зв’язку (МУЗ);

Внутрішньозонові кабельні лінії зв’язку (ВКЛЗ), які прокладаються між міжрайонними мережевими вузлами;

Місцеві кабельні лінії, які прокладаються між мережевими вузлами і міськими(МКЛЗ) і сільськими(СКЛЗ) кабельними лініями зв’язку, які прокладаються всередині міста і сільського району.

Кабельні лінії (КЛ) первинних місцевих мереж поділяються на абонентські і з’єднувальні лінії між автоматичними телефонними станціями (АТС). Кабельні лінії абонентських телефонних мереж включають: магістральні ланцюги – від АТС до розподільчої шафи (РШ), розподільчі ланцюги – від РШ до розподільчої коробки (РК) і абонентську проводку – від РК до телефонного апарату. Кабельні лінії радіотрансляційних мереж включають: І класу – фідерні лінії з номінальною напругою більше ніж 360 В;

ІІ класу–напругою до 350 В включно і абонентські лінії з номінальною напругою15 і 30 В.

За умовами прокладання кабельні лінії поділяються на підземні, які прокладаються в грунті, кабельній каналізації, колекторах, тунелях метрополітену, підводні (річки, великі водоймища, моря і океани) і підвісні на опорах в повітрі.

Кабельні лінії (робочий частотний діапазон (від 1 кГц до 500 МГц) забезпечують надійний і захищений від посторонніх впливів багатоканальний зв’язок на задану відстань. На даний час коаксіальні і симетричні кабелі зайняли домінуючі позиції при організації міського і міжміського зв’язку. Оптиковолоконні лінії (ОЛ) створюють системи для передачі світлових сигналів мікрохвильового діапазону (λ = 0,7 …1,7 мкм) по оптичним кабелям на великі відстані. Перевагами ОЛ є низькі втрати сигналів по довжині кабелю, велика пропускна спроможність, мала вага і розміри кабелів, економія кольорових металів, висока захищеність від зовнішніх і взаємних впливів.

На лініях передачі інформації реалізовані аналогові (АЦП) і цифрові (ЦСП) системи передачі інформації. Аналогові системи засновані на частотному розподілу сигналів. За допомогою електричних фільтрів весь спектр інформації ділиться на частотні полоси (канали). В якості базового прийнятий телефонний канал шириною 4 кГц – канал тональної частоти (ТЧ). Чим ширша полоса частот, яку можна передавати по лінії зв’язку, тим більше можна отримати каналів і зменшити їх вартість. Цифрові системи передачі інформації базуються на часовому розділенні каналів, тобто передача по лінії сигналів різних повідомлень здійснюється почергово – зі зміщенням інтервалу часу. В цьому випадку по лінії передачі поширюються імпульси певної послідовності і протяжності, які утворюють цифрові сигнали. Для цього всі види інформації (телефонну, радіомовлення, телебачення і інші) попередньо кодують. В сучасних ЦСП найбільше поширення отримала імпульсно-кодова модуляція (ІКМ) з імпульсами мікросекундної і наносекундної протяжності. Перевагами ЦСП є: велика відстань зв’язку; зменшені вимоги до захисту передачі сигналів і їх взаємного впливу; можливість створення єдиної інтегральної системи зв’язку; можливість безпосереднього вводу і швидкісної обробки імпульсної інформації за допомогою ПК (персональних компютерів), автоматизація передачі даних. Недостатком цієї системи передачі інформації є розширення полоси частот до 64 кГц на телефонний канал при встановленому стандарті в 4 кГц.

В загальному вигляді вимоги, які висуваються до магістральних і міжміських ліній передачі інформації (мереж) можна сформулювати таким чином:

- здійснення зв’язку на практично необхідні віддалі до 1000 км всередині країни і до 25000 кілометрів для міжнародного зв’язку;

- широкополосність і здатність до передачі різних видів сучасної інформації (телебачення, телефонія, передача службової інформації, радіопередачі, передача шпальт газет і т.д.);

- захищеність ліній від взаємних і зовнішніх впливів, а також – від грози і корозії;

- стабільність електричних параметрів лінії, стійкість і надійність зв’язку;

- економічність розвитку і експліатації ліній передачі в цілому.

Мережа зв’язку включає: 1) систему передачі інформації (лінії передачі і відповідна апаратура); 2) пристрої (системи) комутації; 3) кінцеві пристрої.

Література для підготовки до лекційних занять:

1. Закон України «Про телекомунікації», прийнятий ВР України в 2003 р.

2. С. К. Абрамов. Лінії передачі: Навчальний посібник.- Х: В-цтво ХАІ, 2009. – 70 с.

3. И.И. Гроднев, С. М. Верник. Линии связи. Учебник для вузов. – М.: Радио и связь.1988.- 344 с.

4. И.И. Гроднев, В. О. Шварцман. Теория направляючих систем святи. – М.: Связь, 1978. – 296 с.

5. Коаксиальные и высокочастотные симметричные кабели связи: Справочник / Воронцов А.С.,Маркелов А.П. и др. – М.: Радио и связь, 1994. – 312 с.

6. И.И. Гроднев. Волоконно-оптические линии связи: Учебное пособие для вузов. -. – М.: Радио и связь, 1990. – 224 с.

7. В.Б. Каток. Волоконно-оптичні системи зв’язку: Книга.- К.: ВЕЛАР, 1990. – 498 с.

 

 

Поясна ізоляція

Поверх осердя кабелю зв'язку накладається поясна ізоляція у вигляді декількох шарів паперової або пластмасової стрічки. Поясна ізоляція необхідна для збереження форми сердечника, посилення електричної міцності ізольованих жил, теплового захисту ізоляції при технологічних процесах (накладення оболонки). Осердя кабелю, яке обмотане поясною ізоляцією має більшу рухомість жил щодо оболонки й завдяки цьому стає більше гнучким. У кабелях зі свинцевою й алюмінієвою оболонками використовується поясна ізоляція із двох паперових стрічок товщиною 0,05 ÷ 0,12 мм. Поясну ізоляція поверх скручених жил із пластмасовою ізоляцією в пластмасовій оболонці виконують стрічками з поліетилену.

Екран

Поверх поясної ізоляції на сердечник кабелю із пластмасовою або сталевою оболонками накладається стрічковий екран для захисту струмопровідних жил від зовнішніх електромагнітних впливів. Якщо в кабелі використаються алюмінієві або свинцеві оболонки, то функції екрана виконують самі оболонки. Екран виготовляється з м'якої алюмінієвої фольги товщиною 0,10÷0,15 мм і накладається спірально, з перекриттям 10÷15 %. В кабелях із сталевою оболонкою на екран намотуються паперові або пластмасові стрічки. В кабелях з поліетиленовими оболонками застосовуються екрани з алюмополіетиленової стрічки. Вони являють собою алюмінієву фольгу товщиною 0,10÷0,15мм покриту з однієї сторони поліетиленовою плівкою товщиною 0,03 мм і має гарні фізично-механічні властивості. У процесі накладання поліетиленової оболонки екран приварюється до неї своєю поліетиленовою стороною забезпечуючи довгострокову цілісність екрана й надійно захищаючи осердя від дифузії парів води через оболонку. Заповнювач

В осерді кабелю простір між ізольованими жилами може бути заповнено гідрофобним компаундом. Така повздовжня герметизація застосовується для захисту осердя кабелю від потрапляння вологи при ушкодженні оболонки. Як заповнювачі звичайно застосовуються продукти перегонки нафти з доданням поліетилену. Найчастіше гідрофобний компаунд використається в розподільних кабелях міських телефонних мереж (МТМ) ємністю до 100x2, які не утримуються під надлишковим тиском осушуваного повітря. Магістральні міжміські кабелі й магістральні багато парні кабелі МТМ не містять заповнювач, так як в процесі експлуатації вони утримуються під надлишковим повітряним тиском.

Оболонка

Оболонкою називається суцільна безперервна металева або пластмасова трубка, що накладається на осердя кабелю поверх поясної ізоляції (або екрана, якщо він є) і призначена для захисту ізольованих жил від вологи та незначних механічних пошкоджень. Металеві оболонки також захищають кабелі від зовнішніх електромагнітних впливів, зокрема сталеві захищають також і від біль менш значних механічних пошкоджень, але основне призначення оболонки – захист від проникнення вологи. Матеріалами для металевих оболонок є свинець, сталь й алюміній. Свинцеві оболонки– перші металеві оболонки, які стали застосовуватися в кабелях зв'язку. Вони накладаються на осердя кабелю методом опресування в гарячому вигляді й містять присадки сурми, олова, телуру, міді для збільшення міцності, пластичності й вібростійкості. Зараз кабелі з такими оболонками практично не виробляються, тому що мають високу вартість, погану стійкість до вібраційних і теплових навантажень, а також до ґрунтової й електрохімічної корозії.

Сталеві оболонки виготовляють із холоднокатаної стрічки зі зварним швом. Для підвищення гнучкості такі оболонки гофрують. Сталеві оболонки відносно дешеві, мають гарну механічну міцність, гарну захищеність від гризунів. До недоліків можна віднести погану гнучкість, погану технологічність, а також схильність до корозії. Алюмінієві оболонкивиготовляються методом опресування в гарячому вигляді або виготовляються холодним способом зі зварним повздовжнім швом. Вони є найбільш перспективними серед всіх металевих оболонок завдяки доброму екрануванню, легкості та відносно невисокої вартості. Основним недоліком такої оболонки є схильність до корозії, тому поверх алюмінієвих оболонок у кабелях зв'язку завжди накладається поліетиленовий шланг. Товщина алюмінієвої оболонки складає 0,8÷2 мм. Поліетиленові оболонкичасто використаються в кабелях зв'язку, завдяки таким якостям як: гарні механічні властивості (гнучкість), несхильність до корозії, стійкість до впливу агресивних середовищ, мала водопроникність, відносна дешевина, висока технологічність, легкість. Основний недолік таких оболонок полягає в тім, що через них поступово дифундують пари вологи, що погіршує опір ізоляції, крім того, вони чутливі до сильних перепадів температур, що позначається на якості монтажу.

Полівінілхлоридні оболонкив лінійних кабеляхневикористаються. Це обумовлено їх великою водопроникністю (в 10÷100 разів більша ніж у поліетилену) та меншим питомим електричним опором. Однак такі оболонки часто використаються в станційних кабелях і проводах через їх дуже гарні температурні характеристики (не підтримують горіння). Поліетиленові та полівінілхлоридні оболонки мають товщину 1,2÷4 мм.

Металопластмасові оболонки поєднують у собі переваги металевих (волого захищеність та захищеність від зовнішніх електромагнітних впливів) і пластмасових (несхильність корозії) оболонок. До оболонок такого типу відносяться оболонки типу „алпет” (алюміній + поліетилен) і „сталпет” (алюміній + сталь + поліетилен). Найбільш поширені комбіновані оболонки, що представляють собою поліетиленову трубку, яка усередині металізована алюмінієвої стрічкою.

Захисні покриття. Для захисту кабелів зв'язку від механічних ушкоджень (розтягуючих зусиль, роздавлювання, удару і т.п.) накладаються захисні броньові покриття. Конструкція зовнішніх покровів визначається умовами прокладки й експлуатації кабелю. Основні типи зовнішніх покровів наведені в Таблицi 1.

Основні типи зовнішніх покриттів
Умови прокладання кабелю	Тип захисного покриття	Конструкція і матеріали захисного покриття
В кабельної телефонної каналізації	Г   Шп	Без покриття - голий (для кабелів зі свинцевою оболонкою) Шланг поліетиленовий (поверх алюмінієвої або сталевої оболонки)
В грунті	Б	Броня з двох повивів сталевих стрічок
Через річки	К	Броня з двох повивів круглих сталевих проволок

Зазвичай захисний покрив кабелю складається з підброневої подушки, броні й зовнішнього покрову.

Подушка призначена для запобігання механічного пошкодження оболонки броньовим шаром при виробництві й прокладці кабелю й захисту оболонки від корозії. Вона являє собою накладені поверх оболонки шари кабельної пряжи (волокнистий матеріал - джут) й спеціального паперу, що просочені бітумом. Товщина подушки 1,5÷3,2 мм.

Броня - головний елемент зовнішнього покриття, який служить для захисту кабелю від механічних пошкоджень. Броня з двох сталевих стрічок (тип „Б”) використовується для захисту кабелю від удару, згину, в якійсь мірі розтягування та роздавлювання та від гризунів. Кабелі з цією бронею прокладаються в ґрунті або через несудохідні річки шириною до 100 м. Стрічки мають ширину 10÷60 мм та накладаються з перекриттям на 25%. Броня з круглих оцинкованих сталевих проволок (броня типу „К”) використовується там, де по умовам експлуатації до них прикладається велике розтягуюче зусилля (через суднохідні та сплавні ріки). Така броня захищає кабель від ударів та згинів. Сталеві проволоки накладаються поверх подушки суцільним повівом, який направлений на зустріч скрученим жилам.

Зовнішні покриття накладаються поверх броні й захищають її від корозії. Використовуються два типи зовнішніх покриттів: а) волокнисте покриття з кабельної пряжі, яке складається з шару паперу й крейди, яка забезпечує відсутність злипання витків на барабані; б) пластмасовий шланг (поліетиленовий або полівінілхлорідний).Товщини зовнішніх покровів 1,4÷3 мм.

Конструктивний розрахунок кабелю являє собою послідовність операцій, яка дозволяє послідовно визначити проміжні діаметри та загальний діаметр кабелю, знаючи конструктивні розміри окремих елементів. Такий розрахунок проводиться при конструюванні кабелю. Він дає змогу розрахувати габаритні розміри кабелю. Вихідні дані (діаметр жил, товщина ізоляції, товщина поясної ізоляції, екрана, оболонки, броні, зовнішнього покриття) наводяться в різних довідкових виданнях кабельно-провідникової продукції.

Маркування кабелю – це надання сукупністі літер та цифр, які характеризують конструктивні особливості будови кабелю, діаметр струмопровідних жил та т.п. Для зручності класифікації і користування кабелями їм присвоєне певне умовне позначення - марка кабеля. Магістральні і міжміські кабелі маркуються буквою М; букви КМ означають коаксіальні магістральні кабелі. Телефонним міським кабелям присвоєна буква Т. Якщо кабель має стирофлексну (полістирольну) ізоляцію, то додатково вводиться буква С, поліетиленову ізоляцію – буква П. В кабелях з алюмінієвою захисною оболонкою ще додається буква А, а зі стальною – буква С. В залежності від типу захисних покриттів кабелі маркіруються буквами: Г - голі (з свинцю), Б – з стрічковою бронею, К – круглопроволочною бронею. Наявність зовнішньої пластмасової оболонки позначається буквою П (поліетиленова) або В (поліхлорвінілова).

Приклад маркування симетричного кабелю МКСАБпШп –7х4х1,2:

М – тип кабелю (міжміський або магістральний кабель),

КС – тип ізоляції (кордельно-стірофлексна або кордельно-полістірольна),

А – матеріал оболонки (алюміній),

Бп – тип захисного покриття (броня з двох сталевих стрічок на подушці)

Шп – тип зовнішнього покриття (шланг поліетиленовий),

7х4 – ємність кабелю (7 четвірок),

1,2 – діаметр жил (мм).

Приклад маркування коаксіального кабелю КМБ-4:

К – коаксіальний,

М – магістральний,

Б – броньований двома сталевими стрічками,

4 – має 4 коаксіальні пари середнього діаметру.

Основні типи коаксіальних та симетричних кабелів зв’язку представлені в таблицях 2 і 3; маркування елементів конструкції кабелів зв’язку наведене в таблицях 3 і 4.

Основні типи коаксіальних та симетричних кабелів зв’язку представлені в таблицях 2, 3; маркування елементів конструкції кабелів зв’язку наведене на Рис. 7.

Таблиця 2

Основні типи коаксіальних кабелів та їх застосування
Тип, марка, назва	Конструкція сердечника	Область застосування
КМ-4, коаксіальний магістральний	Кабель, має 4 коаксіальні пари з шайбовою ізоляцією з діаметра-ми жил 2,6/9,5 (середній коксі-ал) та 5 симетричних четвірок	Магістральний ба-гатоканальний зв’я-зок, 1920÷7200 дво-сторонніх каналів ТЧ
МКТС-4, малогабаритний ко-аксіальний з труб- частою ізоляцією в свинцевої оболонці	Кабель, має 4 коаксіальні пари з трубчасто-балонною ізоляцією з діаметром жил 1,2/4,6 (малогабаритний коаксіал) та 5 симетричних пар	Внутришньозоновий зв’язок, 300÷600 двосторонніх каналів ТЧ

 

Таблиця 3

Основні типи симетричних кабелів та їх застосування
Тип, марка, назва	Конструкція сердечника	Область застосування
МКnх4, МКС nх4, міжміський (магістральний) кабель з кордельно-паперовою, кодельно-полістірольною ізоляцією (n – кількість четвірок)	Кабель зіркової скрутки з жилами діаметром 1,2 мм, ємністю n = 1; 4; 7 четвірок	Внутришньозоновий багатоканальний зв'язок або міжстанційний зв’зок МТМ, 60÷1480 двосторонніх каналів ТЧ
ЗКП 1х4, зоновий кабель	Кабель з діаметром жил 1,2 мм, зіркової скрутки, ємністю 1х4 з суцільною поліетиленовою ізоляцією жил	Внутрішньозоновий багатоканальний зв’язок, 60÷240 двосторонніх каналів ТЧ
КСПП 1х4 кабель сільській з поліетиленовою ізоляцією та оболонкою	Кабель з діаметром жил 0,9; 1,0; 1,2 мм зіркової скрутки, ємністю 1х4	Сільський багатоканальний зв’язок, 30÷120 двосторонніх каналів ТЧ
Т (ТГ, ТБ) nх2хd телефоний (голий, броньований) (n – кількість пар)	Кабель з діаметром жил 0,4; 0,5; 0,7 мм, парної скрутки, ємністю від10х2 до 800х2 з стрічковою паперовою ізоляцією жил	Міжстанційний або абонентський зв’язок МТМ один канал ТЧ по однієї парі

 

Рис. 7. Ескіз конструкції кабелів різного призначення і типу

Це такі Закони України:

- «Про інформацію» - прийнятий в 1992 р.;

- «Про захист інформації в інформаційно-телекомунікаційних системах» - 1994 р.;

- «Про телекомунікації» - прийнятий в 2003 р.;

- «Про основні засади розвитку інформаційного суспільства в Україні на 20007 – 2015 рр.» - прийнятий в 2007 р.;

- «Про доступ до публічної інформації» - прийнятий в 2011 р.

 

 

Відповідно до цих умовних позначень міжміські симетричні кабелі в свинцовій оболонці з кордельно-паперовою ізоляцією мають марки МКГ, МКБ. МКК; з кордельно- стірофлексною ізоляцією – МКСГ, МКСБ, МКСК; з поліетиленовою ізоляцією – МКПГ, МКПБ, МКПК. Симетричні кабелі з стирофлексною ізоляцією в алюмінійовій оболонці: МКСАШп, МКСАБпШп, МКСАКпШп. Симетричні кабелі в стальній оболонці мають марку МКССШп.

Коаксіальні магістральні кабелі маркіруються КМГ, КМБ, КМК (в свинцовій оболонці), КМА, КМАБ, КМАК (в алюмінійовій оболонці). Комбіновані коаксіальні магістральні кабелі мають, крім того ще й дробний індекс, що позначає число великих пар 2,6/9,5 мм (чисельник) і малих пар 1,2/4,6 мм (знаменник). Наприклад – КМБ-8/6, КМБ-6,4 і ін. Малогабаритні коаксіальні кабелі мають марки МКТС; МКТСБ (в свинцовій оболонці), МКТАШп (в алюмінійовій оболонці і в поліетиленовому шланзі). Однокоаксіальні кабелі з пористо-етиленовою ізоляцією для внутріобластного звязку з алюмінієвою зовнішньою проволокою маркіруються ВКПАП і ВКПАПт (буква т означає наявність внутрішнього тросу).

Міські телефонні кабелі парної скрутки в свинцовій оболонці маркіруються буквами ТГ, ТБ, ТК. Міським телефонним кабелям з поліетиленовою ізоляцією і в пластмасовій оболонці присвоєні марки ТПП, ТППБ (поліетилен) і ТПВ, ТПВБ (полівініл-хлорид). Вологостійкі кабелі з герметизованим заповненням маркіруються ТППЗ. Кабелі зіркової скрутки для з’єднувальних ліній і вузлів зв’язку позначаються марками ТЗГ, ТЗБ і т.д. (з кордельно-паперовою ізоляцією) і ТЗПП, ТЗППБ і т.д. (з пористо-поліетиленовою ізоляцією). Кабелі в алюмінійовій оболонці з захисним поліетиленовим шлангом маркіруються ТЗАШп і ТЗАБпШп. Одночетвертні кабелі зонового зв’язку маркіруються ЗКП – в поліетиленовій оболонці і ЗКПАп – в алюмінійовій оболонці і в поліетиленовоmу шлангу.

Кабелі сільського зв’язку з поліетиленовою ізоляцією і в пластмасовій оболонці мають марки КСПП, КСППБ, КСППК (одно- і четверочні з діаметром жил 0,9 і 1,2 мм). Однопарні кабелі маркіруються ПРВПМ і ПРВПА. Буква А означає наявність алюмінійових жил замість мідних. Для сільського радіомовлення застосовуються магістральні фідерні кабелі МРМ-1х2 і абонентські кабелі ПРППМ-1х2.

Останнім часом широке застосування при побудові оптико - волоконних ліній передачі (ОППЗ) знаходять оптичні кабелі (ОК), які замість мідних провідників мають тонкі волокна з кварцового скла – оптичні волокна (ОВ), що входять до складу оптичного кабелю, і слугують для передачі енергії оптичного сигналу між передавальними і приймальними пунктами. При цьому використовується явище повного внутрішнього відбивання променів на границі розділу осердя - оболонка (Рис. 8). Найбільш широке застосування знайшли круглі оптичні волокна, які складаються з діелектричного волоконного світловоду (ВС) з малими втратами, що має захисне полімерне покриття, які утворюють модулі у вигляді зірок, стрічок або повивів. Процес поширення світлової енергії по ВС строго описується за допомогою хвильової теорії, що базується на рішенні рівнянь Максвелла для діелектричного волоконного світловода. Більш просто описати процеси, що відбуваються у світловоді, можна за допомогою методів геометричної оптики, поставивши у відповідність кожній хвилі промінь, що поширюється по волокну. Маркування ОК, які виробляє ВАТ «Одескабель», позначається як: ОКЛ – ЦСЕ, ОКЛБг.

j

n1

n2

q

Осердя ВС виконується з надчистого матеріалу, що має малі втрати в оптичному діапазоні довжин хвиль. Призначення оболонки – забезпечити сталі умови для здійснення явища повного внутрішнього відбиття. Призначення захисного полімерного покриття - додати волокну механічну міцність, захистити ВС від дії вологи та протидіяти переходу енергії між сусідніми ОВ, тобто унеможливити взаємні впливи. Проходження променів у

 

 

Рис. 8. Схематичне зображення поширення променів в ОВ.

Рис. 9. Поперечний переріз ОВ та профілі показника заломлення n від радіусу r:. Поперечний переріз ОВ показано на Рис.9 а, а залежність показника заломлення областей ВС від радіусу – на Рис. 9,б та в. Залежність показника заломлення волокна від радіусу звется профілем показника заломлення: б) сходинковий і в) радіальний.

 

 

.

 

На Рис. 10. наведена класифікація кабелів звязку в залежності від їх застосування і прокладання, типів оболонок і захисного покриття.

 

 

МОДУЛЬ 2. Розділ 2. Основи теорії проводових ліній передачі (фізичні процеси та параметри передачі).

Процеси в оптичних кабелях

Оптичні кабелі (ОК) на відміну від широко застосованих електричних кабелів з мідними проводами, не вимагають дефіцитних матеріалів, мають малу масу і виготовляються із кварцевого скла і пластмаси. Перевагами ОК в порінянні з електричними кабелями є:

- широкополосність і можливість передачі великого потоку інформації;

- мале затухання і незалежність його від частоти в широкому діапазоні частот;

- висока захищеність від зовнішніх електромагнітних завад;