Wie berechnet man den dB-Verlust von Glasfaser?

Berechnen Sie den dB-Verlust der Glasfaser:Kern-Berechnungsformel

 

Der Gesamtverlust einer Glasfaserverbindung ist die Summe der Verluste aller Komponenten innerhalb der Verbindung. Die Grundformel lautet:

 

Gesamtverbindungsverlust (LL)=Glasfaserkabeldämpfung + Steckerverlust + Spleißverlust

Wo:

Glasfaserkabeldämpfung (dB)​=Faserlänge (km) × Dämpfungskoeffizient (dB/km)

Steckerverlust (dB)​=Anzahl der Steckerpaare × Verlust pro Steckerpaar (dB)

Spleißverlust (dB)​=Anzahl der Spleiße × Verlust pro Spleiß (dB)

 

Um ein robustes Design zu gewährleisten, ist es wichtig, eine hinzuzufügenSicherheitsmarge​ (auch Link-Marge genannt) zum berechneten Gesamtverlust. Dies führt zu einer möglichen Verschlechterung der Komponenten im Laufe der Zeit, zu unerwarteten Mikrobiegungen und anderen unvorhergesehenen Verlusten. Ein typischer Sicherheitsspielraum liegt zwischen 3 und 10 dB.

 

Parameterdefinitionen und Standardwerte

 

Um die Berechnung durchzuführen, müssen Sie für jede Komponente Standardverlustkoeffizienten verwenden. Die folgende Tabelle enthält typische Werte basierend auf EIA/TIA-Standards, die in der Branche weithin akzeptiert sind.

 

Komponente	Typischer Verlustkoeffizient (dB)	Notizen
Single-Mode-Faser​ (1310 nm)	0,4 dB/km	Geringerer Verlust, wird für die Kommunikation über große Entfernungen verwendet.
Single-Mode-Faser​ (1550 nm)	0,3 dB/km	Noch geringerer Verlust als bei 1310 nm.
Multimode-Faser​ (850 nm)	3,5 dB/km	Höherer Verlust, typischerweise für Kurzstreckenanwendungen.
Stecker​ (pro Paar, z. B. ST, LC)	0,75 dB	Den genauen Wert entnehmen Sie in der Praxis den Angaben des Lieferanten.
Fusionsspleiß​ (pro Punkt)	0,3 dB	Dieser Wert ist im TIA/EIA-Standard spezifiziert . In einigen Designs kann ein Wert von 0,05 dB pro Spleiß verwendet werden.

 

Schritt-für-Schrittweise Berechnungsmethodik

 

Befolgen Sie diese Schritte, um den Verlust für eine beliebige Glasfaserverbindung zu berechnen.

 

Schritt 1: Linkdaten sammeln

 

Definieren Sie zunächst alle physikalischen Parameter der Verbindung:

Fasertyp: Einzelmodus oder Multimodus.

Betriebswellenlänge: 850 nm, 1310 nm oder 1550 nm.

Gesamtlänge des Links: Die End-zu-Entfernung in Kilometern.

Anzahl der Anschlüsse: Zählen Sie die Anzahl der Steckerpaare (z. B. an Patchpanels, Geräteschnittstellen).

Anzahl der Spleiße: Schätzen Sie die Anzahl der erforderlichen Fusionsspleiße, die normalerweise alle 2–4 km Kabel oder an Verbindungspunkten benötigt werden.

 

Schritt 2: Berechnen Sie die einzelnen Verlustkomponenten

 

Berechnen Sie anhand der Daten aus Schritt 1 und der Standardkoeffizienten den Verlust für jede Kategorie.

Beispiel für Faserverlust: Für 10 km Singlemode-Faser bei 1310 nm: 10 km × 0,4 dB/km=4.0 dB.

Beispiel für einen Steckerverlust: Für 2 Steckerpaare: 2 Paare × 0,75 dB/Paar=1.5 dB.

Beispiel für einen Spleißverlust: Für 1 Spleiß: 1 × 0,3 dB=0.3 dB.

 

Schritt 3: Summieren Sie die Komponenten für den gesamten Verbindungsverlust

 

Addieren Sie alle Werte aus Schritt 2, einschließlich der Sicherheitsmarge.

Beispiel für Total Link Loss (LL).: 4,0 dB (Faser) + 1.5 dB (Anschlüsse) + 0.3 dB (Spleiße) + 3.0 dB (Sicherheitsmarge)=8.8 dB.

 

Strombudget- und Margenanalyse

 

Den Verlust zu berechnen ist nur die halbe Aufgabe. Sie müssen sicherstellen, dass der Verlust innerhalb der Möglichkeiten der optischen Transceiver liegt.

 

Leistungsbudget (PB) ermitteln: Das Leistungsbudget ist die Gesamtmenge an Lichtleistung, die für die Verbindung verfügbar ist. Es handelt sich um die Differenz zwischen der Ausgangsleistung des Senders (PT) und der Empfindlichkeit des Empfängers (PR).

Formel: PB (dB)=PT (dBm) - PR (dBm)

Beispiel: Wenn die Senderleistung -15 dBm und die Empfängerempfindlichkeit -28 dBm beträgt, beträgt das Leistungsbudget: -15 dBm - (-28 dBm)=13 dB.

Berechnen Sie die Leistungsmarge (PM): Die Leistungsmarge ist die verbleibende Leistung nach Abzug des gesamten Verbindungsverlusts vom Leistungsbudget. Es gibt das „Polster“ an Leistung an, das für den zuverlässigen Betrieb der Verbindung verfügbar ist.

Formel: PM (dB)=PB (dB) - LL (dB)

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

Bewerten Sie das Ergebnis:

PM > 0: Der Link sollte funktionieren. Eine Marge von mehr als 3-5 dB gilt im Allgemeinen als gut für die langfristige Zuverlässigkeit.

PM Kleiner oder gleich 0: Der Link funktioniert nicht. Sie müssen die Verbindung neu gestalten, indem Sie Komponenten mit geringerem-Verlust verwenden, die Entfernung verkürzen oder leistungsstärkere Transceiver verwenden.

 

Fortgeschrittene Messtechniken

 

Während die obige Methodik für die verwendet wirdEntwurf und Planungeiner Glasfaserverbindung erfolgt die physische Überprüfung nach der Installation mit speziellen Instrumenten.

 

OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer): Ein OTDR charakterisiert die Faser, indem es einen Lichtimpuls sendet und das gestreute und zurückreflektierte Licht misst. Es erstellt eine Spur, die den Verlust als Funktion der Entfernung anzeigt, sodass Techniker Fehler lokalisieren, den Spleißverlust messen und den Gesamtverlust der Faser überprüfen können.

 

OFDR (Optische Frequenz-Domänenreflektometrie): OFDR ist eine Technologie mit höherer -Auflösung, die sehr kurze Verbindungen mit großer Präzision diagnostizieren kann, beispielsweise die Charakterisierung einzelner Komponenten innerhalb eines Netzwerkschranks. Es ist besonders nützlich für die Analyse komplexer Komponenten wie Koppler und zum Testen von Zweigen in einer optischen Verbindung mit mehreren Zweigen.

 

Ich hoffe, dass diese strukturierte Methodik einen klaren Leitfaden für Ihre Glasfaserverlustberechnungen bietet.