Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 3000288.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.44 Mб
Скачать

5. Энергетический расчет приземных и наклонных трасс связи

5.1. Ослабление оптического излучения на приземных трассах

Ослабление волн оптического и миллиметрового диапазонов волн рассчи­тывалось на ЭВМ. Ниже приводятся некоторые результаты расчетов.

Для расчетов ослабления волн оптического диапазона использовалась формула (46). Исходные данные включали метеорологические видимости, при­веденные в табл. 5, 6, длины волн излучения 0,85; 1; 1,3; 10,6 мкм, характерные для полупроводникового, YAG: Nd и CO2 лазеров. Соотношение между едини­цами измерений коэффициента ослабления определяется выражением 1[дБ/км] = 4,34β [км-1]. Расчетные данные приведены в табл. 12.

Таблица 12

Зависимость коэффициента ослабления от дальности видимости

Дальность видимости

sm. км

Коэффициент ослабления β , км-1

=0,85 мкм

=l мкм

=1,3 мкм

=10,6 мкм

< 0,05

71,2

68,7

65,0

41,3

0,05-0,2

71,2-22

68,7-20,0

65,0-19,0

41,3-10,0

0,2-0,5

22,0-6,4

20,0-5,9

19,0-5,2

10,0-2,0

0,5-1

6,4-3,0

5,9-2,8

5,2-2,4

2,0-0,7

1-2

3,0-2,0

2,8-1,2

2,4-1,2

0,7-0,4

2-4

2, 2,0-0,7

1,2-0,6

1,2-0,45

0,4-0,08

4-10

0,7-0,2

0,6-0,18

0,45-0,13

0,08-0,009

10-20

0,2-0,1

0,18-0,1

0,13-0,08

0,009-0,005

20-50

0,1-0,03

0,1-0,02

0,08-0,012

0,005-0,0001

> 50

< 0,03

< 0,02

< 0,012

< 0,0001

Рис. 9 иллюстрирует зависимость коэффициента ослабления от метеороло­гической дальности видимости для длин волн 0,85; 10,6 мкм. Наглядно прояв­ляется преимущество СО2 лазера ( = 10,6 мкм) по сравнению с полупроводни­ковым, которое возрастает по мере улучшения прозрачности атмосферного воздуха.

Х отя при sm < 1 км затухание ИК диапазона достаточно велико, вывод о надежности применения этих волн в системе оптической связи можно сделать, лишь располагая сведениями о частоте повторения в данном географическом районе погодных условий, при которых гарантируется дальность видимости не меньше предельно допустимой.

Рис. 9. Зависимости коэффициентов ослабления β от метеорологической дальности видимости sm:

--- = 0.85 мкм;

—  = 10,6 мкм

Связь вероятности состояния атмосферы с заданной метеорологической дальностью видимости приведена на рис. 10. Как видно, в условиях Подмоско­вья с наибольшей вероятностью повторяется погода (дымка), при которой дальность видимости изменяется в пределах 4 - 10 км. В Арктике самая веро­ятная погода - туманы с дальностью видимости 0,1 - 0,2 км.

При SM = 4 - 10 км коэффициент ослабления составляет 0,7 - 0,2 км-1 на волне 0,85 мкм и 0,08 - 0,009 км-1 на волне 10,6 мкм. В тумане с дальностью ви­димости 1-2 км коэффициент ослабления составляет на волне 0,85 мкм 3 -2 км-1 а на волне 10,6 мкм - 0,7- 0,4 км-1. В более густом тумане (SM = 0,05 - 0,2 км) коэффициент ослабления повышается на волне 0,85 мкм до 71,2-22 км-1, а на волне 10,6 мкм до 41,3 - 10 км-1. С уменьшением длины волны вероятность ослабления смещается в область более высоких значений коэффициента ослабления.

Д ля расчетов ослабления оптических волн в дождях, выпадающих на приземных трассах, целесообразно использовать формулы (48). Как следует из табл. 8, ослабления в оптическом диапазоне на волне = 5 мм могут быть оце­нены на основе общих соотношений (48). Расчетное ослабление в дождях на волне 5 мм приводится ниже. В оптическом диапазоне ослабление не зависит от , так как размеры капель дождя всегда намного превос-

Рис. 10. Вероятность появления туманов в Арктике и туманов и дымок в Подмосковье при заданной дальности видимости SM:

____ туман; ---- дымка

ходит длину оптической волны. Поэтому сечение ослабления капель равно их удвоенному попе­речному сечению.

С использованием данных табл. 8 были рассчитаны отношения коэффици­ентов ослабления в дождях излучения миллиметровых (βмм) и оптических (βопт) волн (табл. 13).

Таблица 13