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计算光纤电缆的功率预算和功率裕度
计算光纤电缆的功率预算
为了确保光纤连接有足够的功率来正常运行,您需要计算链路的功率预算 (PB),这是它可以传输的最大功率量。在计算功率预算时,可以使用最坏情况分析来提供误差幅度,即使实际系统的所有部分都不以最坏情况水平运行。要计算PB的最坏情况估计值,请假设最小发射器功率(PT)和最小接收器灵敏度(PR):
PB = PT – PR
以下假设的功率预算公式使用以分贝 (dB) 为单位测量的值,而分贝则以毫瓦 (dBm) 为单位:
PB = PT – PR
PB = –15 dBm – (–28 dBm)
PB = 13 dB
如何计算光纤电缆的功率裕度
计算链路的 PB 后,可以计算功率裕度 (PM),它表示从 PB 中减去衰减或链路损耗 (LL) 后的可用功率量。PM 的最坏情况估计值假定最大 LL:
PM = PB – LL
PM 大于零表示功率预算足以操作接收器。
可能导致链路损耗的因素包括高阶模损耗、模态和色散、连接器、熔接和光纤衰减。 表 1 列出了以下示例计算中使用的因子的估计损失金额。有关设备和其他因素造成的实际信号损失量的信息,请参阅供应商文档。
链路损耗系数 |
估计链路损耗值 |
---|---|
高阶模式损耗 |
单模式 - 无 多模 - 0.5 dB |
模态色散和色散 |
单模式 - 无 多模 - 无,如果带宽和距离的乘积小于 500 MHz-km |
连接器故障 |
0.5分贝 |
拼接 |
0.5分贝 |
光纤衰减 |
单模 - 0.5 dB/公里 多模 - 1 dB/公里 |
对于 PB 为 13 dB 的 2 km 长多模链路,以下示例计算使用了 表 1 中的估计值。本例将LL计算为五个连接器(每个连接器0.5 dB,或2.5 dB)和两个熔接(每个接头0.5 dB,或1 dB)的光纤衰减(2 km @ 1 dB/km,或2 dB)和损耗以及高阶模式损耗(0.5 dB)的总和。PM 的计算方法如下:
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 2 公里 (1 dB/km) – 5 (0.5 dB) – 2 (0.5 dB) – 0.5 dB
PM = 13 dB – 2 dB – 2.5 dB – 1 dB – 0.5 dB
PM = 7 dB
以下针对 PB 为 13 dB 的 8 km 长单模链路的示例计算使用了 表 1 中的估计值。此示例将 LL 计算为七个连接器的光纤衰减(8 km @ 0.5 dB/km,或 4 dB)和损耗(每个连接器 0.5 dB,或 3.5 dB)之和。pPM 的计算方法如下:
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 8 公里 (0.5 dB/km) – 7(0.5 dB)
PM = 13 dB – 4 dB – 3.5 dB
PM = 5.5 dB
在这两个示例中,计算出的PM 大于零,表示链路具有足够的传输功率,并且不超过最大接收器输入功率。