خطوات الاستخدام
أدخل المسافة الإجمالية للكابل (بالكيلومتر): المسافة بين المرسل والمستقبل. تذكر أن الألياف البصرية لديها فقدان محدد لكل كيلومتر، يتراوح عادة بين 0.2 و0.5 ديسيبل/كم حسب النوع والطول الموجي. هذا الفقدان ناتج عن التشتت والامتصاص داخل الألياف.
أدخل فقدان الوصلة (spliceLoss) بالديسيبل: يمثل الفقدان عند كل نقطة وصل بين قطعتين من الألياف. يتراوح عادة بين 0.05 و0.1 ديسيبل للوصلات المنصهرة الجيدة. كلما زادت الوصلات، زاد الفقدان الكلي.
أدخل عدد الوصلات (splices): العدد الإجمالي لوصلات الألياف على طول المسار. يتم حساب الفقدان الكلي للوصلات بضرب عددها في فقدان الوصلة الواحدة.
أدخل فقدان الموصّل (connectorLoss) بالديسيبل: يمثل الفقدان عند كل نقطة توصيل قابلة للفصل (موصلات). يتراوح عادة بين 0.2 و0.5 ديسيبل للموصلات الجيدة. الموصلات أكثر فقدانًا من الوصلات الدائمة.
أدخل عدد الموصلات (connectors): العدد الإجمالي للموصلات في المسار (عادة 2 على الأقل، واحد عند المرسل وآخر عند المستقبل). يتم حساب الفقدان الكلي للموصلات بضرب عددها في فقدان الموصل الواحد.
يحسب النظام الفقدان الكلي للإشارة باستخدام الصيغة: الفقدان الكلي = (المسافة × معامل فقدان الألياف) + (عدد الوصلات × فقدان الوصلة) + (عدد الموصلات × فقدان الموصل). معامل الفقد يختار من قائمة «نوع الألياف والطول الموجي» بالقيم الموثّقة في السؤال الثاني: 0.2 ديسيبل/كم لألياف أحادية الوضع عند 1550 نانومتر (الافتراضي)، و0.35 عند 1310 نانومتر، و0.7 للألياف متعددة الأوضاع عند 850 نانومتر. تُخرج الحاسبة أيضاً مساهمة كل مكوّن على حدة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على ميزانية فقدان الألياف البصرية بخطوات الحل كاملة.
الحل
لحساب الفقدان الكلي، نستخدم الصيغة: الفقدان الكلي = (المسافة × معامل فقدان الألياف) + (عدد الوصلات × فقدان الوصلة) + (عدد الموصلات × فقدان الموصل).
نفترض معامل فقدان الألياف 0.2 dB/km (قيمة نموذجية لألياف SMF عند 1550 نانومتر).
أولاً: فقدان الألياف = 15 كم × 0.2 dB/km = 3 dB.
ثانياً: فقدان الوصلات = 3 وصلات × 0.1 dB/وصلة = 0.3 dB.
ثالثاً: فقدان الموصلات = 2 موصل × 0.3 dB/موصل = 0.6 dB.
إذن الفقدان الكلي = 3 + 0.3 + 0.6 = 3.9 dB.
هذا يعني أن الإشارة عند المستقبل ستكون أضعف بمقدار 3.9 dB مقارنة بالمرسل. يجب أن تكون طاقة المرسل ونسبة الاستقبال كافية لتجاوز هذا الفقدان بالإضافة إلى هامش أمان (عادة 2-3 dB). إذا كانت قدرة المرسل 0 dBm والمستقبل يستقبل حتى -20 dBm، فهذا مقبول، حيث أن -3.9 dBm لا يزال ضمن الحدود.
الحل
أولاً: فقدان الألياف = 2 كم × 0.7 dB/km = 1.4 dB.
ثانياً: فقدان الوصلات = 4 وصلات × 0.2 dB/وصلة = 0.8 dB.
ثالثاً: فقدان الموصلات = 6 موصلات × 0.5 dB/موصل = 3 dB.
الفقدان الكلي = 1.4 + 0.8 + 3 = 5.2 dB.
نحسب الميزانية المتاحة: قدرة المرسل - حساسية المستقبل = (-5 dBm) - (-25 dBm) = 20 dB.
نطرح الفقدان الكلي من الميزانية: 20 dB - 5.2 dB = 14.8 dB.
ثم نطرح هامش الأمان (3 dB): 14.8 - 3 = 11.8 dB، وهو موجب، لذا النظام يعمل.
هامش الربح المتبقي (11.8 dB) يعطي مجالاً للتدهور المستقبلي أو التوسع. إذا كانت النتيجة سالبة، يجب تحسين المكونات (تقليل الفقدان) أو استخدام مكررات.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة ميزانية فقدان الألياف البصرية.
مرجع — ربط مبنيين بطول 15 كم على SMF عند 1550 نانومتر
- المسافة (كم)
- 15
- فقدان الوصلة (ديسيبل)
- 0.1
- فقدان الموصل (ديسيبل)
- 0.3
- عدد الوصلات
- 3
- عدد الموصلات
- 2
- نوع الألياف والطول الموجي
- smf1550
مرجع — وصلة متعددة الأوضاع 2 كم عند 850 نانومتر
- المسافة (كم)
- 2
- فقدان الوصلة (ديسيبل)
- 0.2
- فقدان الموصل (ديسيبل)
- 0.5
- عدد الوصلات
- 4
- عدد الموصلات
- 6
- نوع الألياف والطول الموجي
- mmf850
مرجع — مسار أحادي الوضع عند 1310 نانومتر بلا وصلات منصهرة
- المسافة (كم)
- 10
- فقدان الوصلة (ديسيبل)
- 0.1
- فقدان الموصل (ديسيبل)
- 0.5
- عدد الوصلات
- 0
- عدد الموصلات
- 2
- نوع الألياف والطول الموجي
- smf1310
مرجع — مسار طويل بلا وصلات: الفقد كله من الألياف
- المسافة (كم)
- 80
- فقدان الوصلة (ديسيبل)
- 0.1
- فقدان الموصل (ديسيبل)
- 0.3
- عدد الوصلات
- 0
- عدد الموصلات
- 0
- نوع الألياف والطول الموجي
- smf1550