通信傳輸中信號衰耗特性及解決方法

摘 要 在信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的今天，通信傳輸?shù)闹匾允艿皆絹碓蕉嗟闹匾暋Ｕ_的了解通信傳輸過程中信號衰耗的特性有助于解決這些問題，提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。本文著重闡述了通信傳輸過程中信號衰耗的特性，分析了引起信號衰耗的原因，并且提出了相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞 通信傳輸；信號衰耗；特性；解決方法

中圖分類號 TN 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0095-01

隨著現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，通信傳輸中的信號傳輸質(zhì)量已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注和重視。通信傳輸在發(fā)展日益迅速的今天也不可避免的存在和面臨著一些技術(shù)問題。對信號傳輸?shù)馁|(zhì)量產(chǎn)生最大影響的則是信號的衰耗。通信傳輸中的信號強度衰耗是通信傳輸?shù)囊粋€重要特性，也是一個不可避免的問題。通信傳輸過程中信號衰耗的特性會直接決定通信纜線的中繼距離和通信系統(tǒng)的升級擴容，也會對信號傳輸?shù)馁|(zhì)量與效率造成影響。通常情況下，通信的信號衰耗主要包括線路的幾何缺陷、散射衰耗、吸收衰耗、彎曲衰耗等。通常情況下，將所有的衰耗劃分為本征衰耗、制造衰耗和附加衰耗三類。這幾種類型衰耗雖然產(chǎn)生的原因不同，但是造成了相同的效果，都對信號傳輸?shù)馁|(zhì)量與效率產(chǎn)生負(fù)面影響。其中，本征衰耗和制造衰耗是在通信線路在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，也是不可避免和難以進(jìn)行人為控制的。這類衰耗主要是由于線纜本身的一些特性造成的。線纜在拉制及成纜的過程中會受到各種因素的影響，加之其自身的物理特性、幾何特性及生產(chǎn)工藝等共同作用會導(dǎo)致信號傳輸過程中的信號衰耗。附加衰耗與其他幾種衰耗的不同之處在于具有相對較高的可控性，引起這一衰耗的因素是通信線路的一系列固定接頭。因此，為了控制附加衰耗可以通過提高通信線路的接續(xù)質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

1 通信傳輸過程中信號衰耗的基本特性和基本成因分析

在通信傳輸?shù)倪^程中最為常見的材料是光纖，其具有的顯著優(yōu)點是具有傳輸穩(wěn)定性和可靠性，并且不會受到傳輸距離較為明顯的影響。但是，其弊端便是傳輸過程中引起的衰耗較為嚴(yán)重，對信號的傳輸質(zhì)量與效益產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。

1.1 材料本身所引起的衰耗

光纖的固有衰耗主要是由于原材料以及斷面和接續(xù)等因素造成的。信號傳輸模場的直徑不同會產(chǎn)生諸如芯徑失配、截面不圓等嚴(yán)重影響信號傳輸質(zhì)量和引起信號衰耗的因素。另外一種因素是線纜之間的接頭處容易產(chǎn)生衰耗，此類衰耗產(chǎn)生的主要原因是線纜在連接處的接觸不夠緊密導(dǎo)致接觸不良、或者是由于線纜質(zhì)量存在問題引起的，還有一種不可忽視的因素便是操作環(huán)境或者線纜本身因素引起線纜接頭處不清潔。同時，軸向錯位、軸心傾斜、斷面分離、光纖端面不完整等所引起線纜的溶解衰耗也是導(dǎo)致信號衰耗的重要原因。信號衰耗的人為因素則主要體現(xiàn)在施工工藝和流程，以及工作人員的操作步驟、操作水平上。包括工作環(huán)境的清潔度在內(nèi)的環(huán)境因素也是一個不可忽視的因素，熔接參數(shù)等也應(yīng)該引起重視。

1.2 外界非持續(xù)性衰耗的原因

如果通信線纜發(fā)生彎折，其曲率直徑超過一定范圍會引起衰耗增大，但是當(dāng)處于某一特定值時卻并不會造成信號衰耗。實踐證明，線纜的彎曲半徑和線芯直徑之間的可比性是影響到光纖的傳輸特性的主要因素。當(dāng)信號傳輸過程中的傳導(dǎo)模被大量轉(zhuǎn)化成為輻射模時無法繼續(xù)進(jìn)行信號傳輸，這是由于輻射膜進(jìn)入包層被包層和涂覆層吸收所引起附加衰耗導(dǎo)致的。線纜由于彎曲所產(chǎn)生的信號衰耗分為幾種不同類型，主要為微彎曲衰耗和宏彎曲衰耗兩種，劃分的依據(jù)是彎曲發(fā)生的原因不同。微彎曲衰耗產(chǎn)生的主要原因是，光纖成纜的過程中，支撐表面所引發(fā)的應(yīng)力不均勻形成的隨機微彎。敷設(shè)光纜時，各處的張力不均勻所形成的微彎。包層和纖芯的分界面由于不光滑所產(chǎn)生的微彎。光纖受度的影響熱脹冷縮所形成的微彎。宏彎曲衰耗產(chǎn)生的主要原因是：敷設(shè)與路由轉(zhuǎn)彎中的彎曲：各種預(yù)留（自然彎曲、拿彎、預(yù)留圈等）所造成的彎曲。

2 通信傳輸中信號衰耗的解決方法與措施

2.1 減少非持續(xù)衰耗

由于傳輸線纜的原始條件從較大程度上影響著信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，因此應(yīng)該著力于盡可能的改善線纜在投入使用之前的篩選工作。篩選的主要內(nèi)容包括線纜的型號、生產(chǎn)批次以及廠家等信息，這是縮小通信傳輸線纜差異性的重要措施。

線纜的接續(xù)也是一個重要的步驟，應(yīng)該由專業(yè)的人員進(jìn)行操作，選擇經(jīng)驗豐富的人員進(jìn)行斷面接續(xù)與測試。斷面接續(xù)的質(zhì)量直接影響到連續(xù)衰耗的程度，因此工作人員應(yīng)該按照嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝流程嚴(yán)格把好接頭質(zhì)量，控制接頭衰耗。在熔接的過程中使用光時域反射儀時刻監(jiān)測，達(dá)不到檢測標(biāo)準(zhǔn)的需要重新熔接光纖接續(xù)工藝中最為主要的是斷面接續(xù)，這是影響到信號衰耗程度要原因。

優(yōu)質(zhì)端面的判斷標(biāo)準(zhǔn)如下，斷面與軸線垂直、平整、無缺損、無毛刺。為了保證斷面的質(zhì)量應(yīng)該注意工具的選擇，在斷面過程中使用優(yōu)質(zhì)的切割刀，保持正確的操作手法。對于裸線的切割更加應(yīng)該注意工藝與工序，切割與熔接應(yīng)當(dāng)緊密銜接，間隔不可過長，在移動的過程中要做到輕拿輕放，避免與其它物件的擦碰而導(dǎo)致光纖端面受損。

2.2 注意操作工藝

在進(jìn)行接續(xù)操作的過程中要保持環(huán)境的清潔，做到?jīng)]有塵埃與污染。如果是出于過于潮濕和灰塵較多的環(huán)境應(yīng)該避免露天作業(yè)，需要對斷面進(jìn)行適當(dāng)?shù)那鍧嵦幚硪员ＷC連續(xù)部位的清潔，接續(xù)工具以及材料的清潔。光纖切割完成之后需要進(jìn)行正確的存放，不可以長時間暴露，尤其注意要避免灰塵以及潮濕環(huán)境的侵蝕和影響。如果連續(xù)環(huán)境的溫度過低則需采取升溫措施。保證活動接頭的耦合緊密和接插良好，防止出現(xiàn)漏光的現(xiàn)象。

另外，在線纜擺放的過程中應(yīng)該注意擺放的位置與彎曲度。線纜的彎曲度與額定拉力之間存在某種關(guān)系，在鋪設(shè)的過程中應(yīng)該注意彎曲半徑與額定拉力的限制，盡可能的避免扭曲、彎折等現(xiàn)象。將牽引力保持在光纜允許的70%，瞬間的最大牽引力不得超過100%。光纜在轉(zhuǎn)彎時的彎曲半徑不得小于光纜外徑的20倍。

3 結(jié)束語

通信傳輸為信息時代的發(fā)展注入了新的活力，是目前廣泛使用的一種信號傳輸方式，關(guān)系到整個國家與社會信息化與數(shù)字化的發(fā)展前景。在各級各類的通信傳輸中應(yīng)該注意線纜的鋪設(shè)質(zhì)量，注意信號的傳輸質(zhì)量，注意加強對于操作人員的要求和標(biāo)準(zhǔn)，充分分析各種影響因素，不斷地開發(fā)新的技術(shù)與方法，提高線纜的鋪設(shè)質(zhì)量、斷面與接續(xù)質(zhì)量，盡可能的減少信號衰耗。相關(guān)人員應(yīng)該加強研究，及時地發(fā)現(xiàn)影響信號衰耗的主要誘因和信號衰耗的特性，不斷地開發(fā)端面與接續(xù)的新工藝與新手段，將線纜的接續(xù)質(zhì)量對信號衰耗的影響降到最小，高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求的進(jìn)行施工，以達(dá)到信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展對于信號傳輸更高層次的要求。

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