450 g. időszámításunk előtt e.- az ókori görög filozófusok, Démokritosz és Cleoxenus optikai fáklyás távíró létrehozását javasolták.

1600 g. - Gilbert angol tudós könyve "Mágnesen, mágneses testeken és nagy mágnesen - a Földön". Leírta a mágnes már ismert tulajdonságait, valamint a szerző saját felfedezéseit.

1663. – Otto von Guericke német tudós kísérleti munkát végzett az unipolárisan töltött tárgyak elektrosztatikus taszításának jelenségének meghatározására.

1729. - Az angol Gray felfedezte az elektromos vezetőképesség jelenségét.

1745. – Ewald Jurgen von Kleist német fizikus és Peter van Muschenbroek holland fizikus megalkotta a Leyden jar-t, az első kondenzátort.

1753. — Winkler lipcsei fizikus felfedezte az elektromos áram vezetékeken keresztüli továbbításának módját.

1761. – az egyik legnagyobb matematikus, Leonhard Euler szentpétervári akadémikus fogalmazta meg először az éterrezgések segítségével történő információtovábbítás gondolatát.

1780. - Galvani felfedezte a detektor első kialakítását, nem mesterséges, hanem természetes - biológiai.

1785. – Charles Coulomb francia fizikus, az elektrosztatika megalapítója megállapította, hogy az elektromos töltések kölcsönhatási ereje arányos a nagyságukkal, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével.

1793. - K. Stapp feltalálta az "optikai távírót".

1794. - üzembe helyezték az "optikai távíró" első vonalát, amely Lille és Párizs között épült (kb. 250 km), amely 22 köztes (közvetítő) állomással rendelkezett.

1800. - Volta feltalált egy galvánelemet - az úgynevezett "Voltaic oszlopot", amely az első egyenáramforrás lett.

1820. Oerstedt felfedezte az elektromos áram és a mágneses tér közötti kapcsolatot. Az elektromos áram mágneses teret hoz létre.

1820. -A. M. Ampere felfedezte az elektromos áramok kölcsönhatását, és megállapította ennek a kölcsönhatásnak a törvényét (Ampère-törvény).

1832. - Pavel Lvovich Schilling feltalálta a mutatótávíró készüléket, amelyben öt nyíl szolgált jelzőként.

1837. - C. Page amerikai tudós megalkotta az úgynevezett "grunting wire"-t.

1838– A német tudós, K. A. Shteingel feltalálta az úgynevezett földelést.

1838. – S. Morse feltalálta az eredeti nem egységes kódot.

1839. - Szentpétervár és Varsó között megépült a világ akkori leghosszabb "optikai távíró" vonala (1200 km).

1841. - Jacobi vezetésével megépült az első távíróvonal a Téli Palota és a vezérkar között.

1844. - Morse vezetésével 65 km összhosszúságú távíróvonalat építettek Washington és Baltimore között.

1850. – B.S. Jacobi kifejlesztette a világ első távírókészülékét (három évvel korábban, mint Morse) a kapott üzenetek közvetlen nyomtatásával, amelyben, mint mondta, "a karakterek regisztrálása tipográfiai betűtípussal történt".

1851. - A morze kódot kissé módosították, és nemzetközi kódként ismerik el.

1855.– E. Baudot francia távírószerelő feltalálta az első távírónyomtató gépet.

1858. - Winston feltalált egy olyan készüléket, amely közvetlenül a beépített távírószalagra adja ki az információkat (egy modern távírókészülék prototípusa).

1860. - Philipp Reiss friedrichsdorfi iskola (Németország) fizikatanárja rögtönzött eszközökből (hordó parafa, kötőtű, régi törött hegedű, szigetelt huzaltekercs és galvánelem) készített egy készüléket az elv bemutatására a fülé.

1868. -Mahlon Loomis amerikai kongresszusi képviselők és tudósok egy csoportjának demonstrálta egy 22 km-es vezeték nélküli kapcsolat prototípusának működését.

1869. - A Harkov Egyetem professzora Yu. I. Morozov jeladót fejlesztett ki - egy mikrofon prototípusát.

1872. július 30– M. Loomisnak kiadták a világ első szabadalmát (129971. sz.) vezeték nélküli távírórendszerre.

1872. - A. N. Lodygin orosz mérnök feltalálta az első elektromos izzólámpát, amely megnyitotta az elektrovákuum technológia korszakát.

1873. - W. Crookes angol fizikus feltalált egy készüléket - "radiométert".

1873. -Maxwell az összes munkáját egyesítette "Az elektromosság és mágnesesség tanában".

1874. – A Bodo többnyomtató kábelrendszert hozott létre.

1877 d. - D. E. Hughes telefonadót tervezett, amit mikrofonnak nevezett.

1877. - az USA-ban Puskás T. magyar mérnök terve alapján megépült az első telefonközpont.

1878. – Stewart arra a következtetésre jutott, hogy a Föld légkörében van az ionoszféra ionizált régiója - a légkör vezető rétege, vagyis a Föld és az ionoszféra kondenzátorlemezek.

1879. – Michalsky orosz tudós volt az első a világon, aki szénport használt mikrofonban. Ezt az elvet a mai napig alkalmazzák.

1882.– P. M. Golubitsky feltalált egy rendkívül érzékeny telefont, és tervezett egy olyan karral ellátott asztali telefont, amely a kézibeszélő helyzetének megváltoztatásával automatikus áramkörváltást tesz lehetővé.

1883. Edison felfedezte az izzószál anyagának elektromos lámpába történő szórásának hatását.

1883. - P. M. Golubitsky olyan telefont készített, amelynek két pólusa a membrán közepéhez képest excentrikusan helyezkedik el, és amely ma is működik.

1883. -P. M. Golubitsky szénporos mikrofont tervezett.

1886. – G. Hertz feltalált egy módszert az elektromágneses hullámok kimutatására.

1887. - K. A. Mosnitsky orosz feltaláló egy „önműködő központi kapcsolót” hozott létre - az automatikus telefonközpontok (ATS) előfutára.

1887. - végezték el Heinrich Hertz híres kísérleteit, amelyek bebizonyították a rádióhullámok valóságát, amelyek létezése J. K. Maxwell elméletéből következett.

1889. - A. G. Stranger amerikai feltaláló szabadalmat kapott egy automata telefonközpontra.

1890. - a híres francia fizikus, E. Branly feltalált egy olyan eszközt, amely képes reagálni a rádió tartományában lévő elektromágneses sugárzásra. A vevőben lévő detektor koherens volt.

1893. - M. F. Freidenberg és S. M. Berdicsevszkij orosz feltalálók - Apostolov javasolta "telefoncsatlakozójukat" - automatikus telefonközpontot léptetős keresőkkel.

1895. – M. F. Freidenberg szabadalmaztatta az évtizedes lépéses központok egyik legfontosabb csomópontját - az előválasztót (a hívott előfizető automatikus keresésére szolgáló eszközt).

1896. – Freidenberg M. F. az előfizető készülékébe telepített regiszterből fordított vezérlésű gépi keresőt készített.

1895. április 25. (május 7.).. - A. S. Popov rádiókapcsolatának első nyilvános bemutatója. Ezt a napot hazánkban minden évben a Rádió Napjaként ünneplik.

1896. március 24. (12.).- A. S. Popov berendezése segítségével továbbították a világ első szöveges radiogramját, amelyet távírószalagra rögzítettek.

1896. Freidenberg szabadalmaztatta a gépi típusú keresőt.

1896. - Berdicsevszkij - Apostolov létrehozta az eredeti automatikus telefonközpont-rendszert 11 ezer számra.

1898. – Moszkva és Szentpétervár között megépült a világ leghosszabb légi telefonvonala (660 km).

1899. május. – Oroszországban először hangos formában hallgattak sugárzott táviratokat a fejtelefonon A. S. Popov asszisztensei, P. N. Rybkin és A. S. Troitsky.

1899. – A. S. Popov volt az első, aki rádiókommunikációt használt a hajó és az emberek megmentésére. A kommunikációs hatótáv meghaladta a 40 km-t.

1900. - az orosz haditengerészet hajóinak rádiófegyverzésének kezdete, azaz a rádiókommunikáció gyakorlati és rendszeres felhasználása a katonai ügyekben.

1900. augusztus 24- Konsztantyin Dmitrijevics Perszkij orosz tudós bemutatta a televíziós "televízió" fogalmát.

1904. Fleming, egy angol feltalálta a csődiódát.

1906. - Az amerikai Lee de Forest feltalált egy vezérlőelektródával ellátott lámpát - egy háromelektródás lámpát, amely lehetőséget biztosít a váltakozó áramok erősítésére.

1907. július 25. - B. L. Rosing „18076. számú privilégiumot” kapott az „elektromos teleszkóp” vevőcsövéért. A képek fogadására tervezett csöveket később kineszkópoknak nevezték.

1912. - V. I. Kovalenkov egy generátorlámpát fejlesztett ki vízhűtésű külső anóddal.

1913. – Meisner felfedezte a rezgések öngerjesztésének lehetőségét egy elektroncsövet és egy oszcillációs áramkört tartalmazó áramkörben.

1915. – B. I. Kovalenkov orosz mérnök fejlesztette ki és alkalmazta az első duplex telefonadást triódákon.

1918. – E. Armstrong feltalálta a szuperheterodin vevőt.

1919. – Schottky feltalálta a tetródát, amely csak 1924-1929-ben talált gyakorlati alkalmazásra.

1922. – O. V. Losev felfedezte az erősítés hatását és a nagyfrekvenciás rezgések létrehozását kristályok segítségével.

1922. - a rádióamatőrök felfedezték a rövid hullámok azon tulajdonságát, hogy a felső légkör fénytörése és a róluk való visszaverődés következtében bármilyen távolságra terjedjenek.

1923. - Losev O. V. szovjet tudós először figyelte meg egy félvezető (szilícium-karbid) dióda izzását, amikor elektromos áram áramlott rajta.

1929. március Az első rendszeres adások Németországban kezdődtek.

1930-as évek- a méteres hullámokat elsajátították, egyenes vonalban terjedtek, anélkül, hogy a földfelszín körül (azaz a látóhatáron belül) meghajlottak volna.

1930. - Langmuir munkája alapján megjelentek a pentódok.

1931. április 29-én és május 2-án- a Szovjetunióban megtörténtek a televíziós képek első rádióadásai. Ezeket a kép 30 sorra bontásával valósították meg.

1931. augusztus– Manfred von Ardenne német tudós volt a világon elsőként, aki nyilvánosan bemutatott egy 90 soros pásztázású utazósugár-érzékelőn alapuló, teljesen elektronikus televíziós rendszert.

1931. szeptember 24– szovjet tudós, S. I. Katajev elsőbbséget kapott a töltéstöltéssel, mozaik célponttal és másodlagos elektronokat használó kapcsolással ellátott adócső feltalálásáért.

1934. – E. Armstrong feltalálta a frekvenciamodulációt (FM).

1936. - P. V. Timofejev és P. V. Shmakov szovjet tudósok szerzői bizonyítványt adtak ki képátvitellel ellátott katódsugárcsőre.

1938. - a Szovjetunióban Moszkvában és Leningrádban üzembe helyezték az első kísérleti televíziós központokat. A továbbított kép felbontása Moszkvában 343 sor volt, Leningrádban pedig 240 sor 25 képkocka/másodperc sebességgel. 1940. július 25-én hagyták jóvá a 441 soros bővítési szabványt.

1938. - A Szovjetunióban megkezdődött a konzolvevők sorozatgyártása 343 TK-1 típusú sorhoz, 14 × 18 cm-es képernyőmérettel.

1939. - E. Armstrong megépítette az első rádióállomást, amely a rádióhullámok VHF sávjában működött.

1940-es évek– elsajátította a deciméteres és centiméteres hullámokat.

1948. - Shockley vezette amerikai kutatók feltaláltak egy félvezető trióda-tranzisztort.

1949. - a Szovjetunióban megkezdődött a KVN-49 TV-k sorozatgyártása 17 cm átmérőjű csövön (fejlesztők V. K. Kenigson, N. M. Varshavsky, N. A. Nikolaevsky).

1950. március 4– Moszkvában megalakult a fogadó televíziós hálózat első kutatóközpontja.

1953 –1954- A Szovjetunióban kifejlesztették az első hazai berendezést a "Rák" mérőtávolságú rádiórelé kommunikációhoz. A Krasznovodszk és Baku közötti kommunikációs vonalon használták a Kaszpi-tengeren át.

50-es évek közepe– A Szovjetunióban a "Strela" rádiórelé berendezések családját fejlesztették ki.

1957. október 4- Föld körüli pályára bocsátották az első szovjet mesterséges földi műholdat (AES), megkezdődött az űrkommunikáció korszaka.

1958. – A 4 GHz-es sávban üzemelő R-600-as alapján üzembe helyezték az első Leningrád-Tallinn rádiórelé fővonalat.

1960. - A leningrádi színes televízió első adása a Leningrádi Elektrotechnikai Kommunikációs Intézet kísérleti állomásáról történt.

1965. - a Kozitsky üzem kifejlesztette és elkészítette az első csöves félvezető TV "Evening"-et.

1965. november 29– Megtörtént a színes televíziós programok első továbbítása a SECAM rendszeren keresztül Moszkvából Párizsba a Molnija-1 kommunikációs műholdon keresztül.

1966. - A moszkvai Kuntsevsky Mechanical Plant kifejlesztett és gyártott egy kis méretű hordozható "Youth" TV-készüléket, amelyet teljes egészében tranzisztorokra szereltek össze.

1966. május 28– Megtörtént a színes televíziós programok első továbbítása a SECAM rendszeren keresztül Párizsból Moszkvába a Molnija-1 kommunikációs műholdon keresztül.

1967. november 2- Üzembe helyezték a "Lightning - 1" mesterséges földi műholdak televíziós programjainak vételére szolgáló állomások hálózatát, az "Orbita" nevet.

1967. november 4- Üzembe helyezték a Szovjetunió Hírközlési Minisztériumának szövetségi rádió- és televízióadó állomását.

1970. – Az ultratiszta kvarcszál lehetővé tette a fénysugár továbbítását akár 2 km távolságra is.

1982. szeptember 5– Az első „Moszkva – Los Angeles” műholdas telekonferencia, amelyet a Szovjetunió és az USA zenei csoportjai közötti párbeszédnek szenteltek.

1988. április- A Szovjetunióban elkezdték használni a videomagnóval ellátott, hordható televíziós újságírói berendezéseket.

1999. február– a többcsatornás digitális műholdas TV adás kezdete („NTV-plus”). Akár 69 TV-csatorna átvitele.

2004. – Az Orosz Föderáció kormánya úgy dönt, hogy bevezeti az európai DVB rendszeren keresztül történő digitális TV-műsorszórást.

Az oroszországi kommunikációs vonalak fejlődésének története Az első távolsági légvezetéket Szentpétervár és Varsó között 1854-ben építették ki. Az 1870-es években Szentpétervártól Vlagyivosztokig L = 10 ezer km hosszúságú légvezetéket építettek ki. művelet. 1939-ben egy nagyfrekvenciás kommunikációs vonalat helyeztek üzembe Moszkvától Habarovszkig L = 8300 ezer km. 1851-ben távírókábelt fektettek le Moszkvától Szentpétervárig, guttapercha szalaggal szigetelve. 1852-ben fektették le az első tengeralattjáró kábelt Észak-Dvinán, 1866-ban pedig üzembe helyezték a Franciaország és az Egyesült Államok közötti transzatlanti kábeltávíró vonalat.

Az oroszországi kommunikációs vonalak fejlődésének története Oroszországban az években épültek ki az első felső városi telefonhálózatok (a kábel összesen 54 vezetékből állt légpapír szigeteléssel) 1901-ben megkezdődött a városi földalatti telefonhálózat kiépítése Oroszországban tekercselés az induktivitás mesterséges növelésére. 1917 óta vákuumcsöveken alapuló telefonerősítőt fejlesztettek ki és teszteltek a vonalon, 1923-ban pedig a Harkov-Moszkva-Petrográd vonal erősítőivel való telefonos kommunikációt végezték. Az 1930-as évek eleje óta elkezdtek fejlődni a koaxiális kábeleken alapuló többcsatornás átviteli rendszerek.

A kommunikációs vonalak fejlődésének története Oroszországban 1936-ban üzembe helyezték az első 240 csatornás koaxiális HF telefonvonalat. 1956-ban víz alatti koaxiális telefon- és távírótörzs épült Európa és Amerika között. 1965-ben jelentek meg az első kísérleti hullámvezető vezetékek és nagyon alacsony csillapítású kriogén kábelvezetékek. Az 1980-as évek elejére száloptikai kommunikációs rendszereket fejlesztettek ki és teszteltek valós körülmények között.

A kommunikációs vonalak (LS) típusai és tulajdonságai Az LS-nek két fő típusa van: - légköri vonalak (RL rádiókapcsolatok) - vezető átviteli vonalak (kommunikációs vonalak). tipikus hullámhosszok és rádiófrekvenciák Extra hosszú hullámok (VLF) Hosszú hullámok (LW) Középhullámok (MW) Rövid hullámok (HF) Ultrarövid hullámok (VHF) Deciméteres hullámok (DCM) Centiméteres hullámok (CM) Milliméteres hullámok (MM) Optikai hatótávolság km ( kHz) km (kHz) 1,0... 0,1 km (0, MHz) m (MHz) m (MHz) ,1 m (0, GHz) cm (GHz) mm (GHz) ,1 µm

Az RL (rádiókommunikáció) fő hátrányai: -a kommunikáció minőségének függése az átviteli közeg állapotától és a külső elektromágneses mezőktől; -alacsony sebesség; nem kellően magas elektromágneses kompatibilitás a méteres hullámok tartományában és felette; - az adó- és vevőberendezés összetettsége; - keskeny sávú átviteli rendszerek, különösen hosszú és magasabb hullámhosszokon.

A radar hiányosságainak csökkentése érdekében magasabb frekvenciák (centiméter, optikai tartományok) deciméter milliméteres tartományt alkalmaznak. Ez egy átjátszó lánc, amelyet 50-100 km-enként telepítenek. Az RRL lehetővé teszi a csatornák számának () vételét távolságokon (km-ig); Ezek a vonalak kevésbé érzékenyek az interferenciára, meglehetősen stabil és jó minőségű kapcsolatot biztosítanak, de az átvitel biztonsága rajtuk keresztül nem megfelelő. Rádiórelé vonalak (RRL)

Centiméteres hullámtartomány. Az SL-ek többcsatornás kommunikációt tesznek lehetővé „végtelen” távolságon keresztül; Műholdas kommunikációs vonalak (SL) Az SL előnyei - nagy lefedettségi terület és információtovábbítás nagy távolságokon. Az SL hátránya a műhold indításának magas költsége és a duplex telefonos kommunikáció megszervezésének bonyolultsága.

A LAN-ok irányításának előnyei - kiváló jelátviteli minőség, - nagy átviteli sebesség, - nagy védelem a külső mezők hatása ellen, - a végberendezések viszonylagos egyszerűsége. Az LS irányításának hátrányai - magas tőkeköltség és üzemeltetési költség, - kapcsolat létesítésének relatív időtartama.

A radar és az LS nem ellenkezik, hanem kiegészítik egymást Jelenleg az egyenáramból az optikai frekvenciatartományba érkező jelek kommunikációs vonalakon továbbítják, az üzemi hullámhossz-tartomány 0,85 mikrontól több száz kilométerig terjed. - kábel (CL) - levegő (VL) - optikai szál (FOCL). Az irányított gyógyszerek fő típusai:

A KOMMUNIKÁCIÓS VONALOKRA VONATKOZÓ ALAPVETŐ KÖVETELMÉNYEK - országon belüli legfeljebb km távolságra, nemzetközi kommunikációra pedig legfeljebb - széles sáv és alkalmasság különféle korszerű információk továbbítására (televízió, telefon, adatátvitel, műsorszórás, újságoldalak továbbítása stb.); - az áramkörök védelme a kölcsönös és külső interferencia, valamint a villámlás és a korrózió ellen; - a vonal elektromos paramétereinek stabilitása, a kommunikáció stabilitása és megbízhatósága; - a kommunikációs rendszer egészének hatékonysága.

A kábeltechnika korszerű fejlődése 1. Egykábeles kommunikációs rendszeren keresztül nagy teljesítményű kommunikációs kötegek szervezését és televíziós műsorok nagy távolságra történő továbbítását lehetővé tevő koaxiális rendszerek túlnyomó fejlesztése. 2. Ígéretes kommunikációs OK-k létrehozása és megvalósítása, amelyek nagyszámú csatornát biztosítanak, és nem igényelnek szűkös fémeket (réz, ólom) az előállításához. 3. Olyan műanyagok (polietilén, polisztirol, polipropilén stb.) széleskörű bevezetése a kábeltechnológiába, amelyek jó elektromos és mechanikai jellemzőkkel rendelkeznek, és lehetővé teszik a gyártás automatizálását.

4. Alumínium, acél és műanyag héjak bevezetése ólom helyett. A burkolatoknak légmentesnek kell lenniük, és biztosítaniuk kell a kábel elektromos paramétereinek stabilitását a teljes élettartam alatt. 5. Zónán belüli kommunikációra szolgáló (egy-koaxiális, egynégyes, páncélozatlan) gazdaságos kialakítású kábelek kidolgozása és bevezetése a gyártásba. 6. Árnyékolt kábelek létrehozása, amelyek megbízhatóan védik a rajtuk továbbított információt a külső elektromágneses hatásoktól és zivataroktól, különös tekintettel a kétrétegű burkolatú kábelekre, mint például alumínium acél és alumínium ólom.

7. Kommunikációs kábelek szigetelésének elektromos szilárdságának növelése. A modern kábelnek egyszerre kell rendelkeznie a nagyfrekvenciás kábel és az erősáramú elektromos kábel tulajdonságaival, és biztosítania kell a nagyfeszültségű áramok átvitelét a felügyelet nélküli erősítőpontok távoli tápellátásához nagy távolságokon.

A kommunikációs vonalak az elektromos távíró megjelenésével egy időben keletkeztek. Az első kommunikációs vonal a kábel volt. A kábelkialakítás tökéletlensége miatt azonban a földkábeles kommunikációs vonalak hamarosan átadták a helyüket a felsővezetékeknek. Az első távolsági légvezeték 1854-ben épült meg Szentpétervár és Varsó között. A múlt század 70-es éveinek elején Szentpétervártól Vlagyivosztokig mintegy 10 ezer km hosszú felsőtávíró vezetéket építettek. 1939-ben üzembe helyezték a világ legnagyobb, 8300 km hosszú, Moszkva-Habarovszk nagyfrekvenciás telefonvonalát.

Az első kábelvonalak létrehozása P.L. orosz tudós nevéhez fűződik. Shilling. Schilling Szentpéterváron már 1812-ben bemutatta a tengeri aknák robbantását egy erre a célra készített szigetelt vezetővel.

1851-ben a Moszkva és Szentpétervár közötti vasút építésével egy időben távírókábelt fektettek le, amelyet guttaperchával szigeteltek. Az első tengeralattjáró kábeleket 1852-ben fektették át Észak-Dvinán és 1879-ben a Kaszpi-tengeren Baku és Krasznovodszk között. 1866-ban üzembe helyezték a transzatlanti kábeltelegráf vonalat Franciaország és az Egyesült Államok között.

1882-1884-ben. Moszkvában, Petrográdban, Rigában, Odesszában megépültek Oroszország első városi telefonhálózatai. A múlt század 90-es éveiben az első, legfeljebb 54 vezetékből álló kábeleket felfüggesztették Moszkva és Petrográd városi telefonhálózatain. 1901-ben megkezdődött a városi földalatti telefonhálózat kiépítése.

A kommunikációs kábelek első konstrukciói a 20. század elejére nyúlnak vissza, lehetővé tették a telefonátvitelt rövid távolságokon. Ezek voltak az úgynevezett városi telefonkábelek lég-papír szigeteléssel és páronként csavarva. 1900-1902-ben. sikeres kísérlet történt az átviteli tartomány növelésére a kábelek induktivitásának mesterséges növelésével, induktorok bevonásával az áramkörbe (Pupin javaslata), valamint ferromágneses tekercses vezető vezetékek alkalmazásával (Kruppa javaslata). Az ilyen módszerek abban a szakaszban lehetővé tették a távíró- és telefonkommunikáció hatótávolságának többszörös növelését.

A kommunikációs technológia fejlődésének fontos állomása volt a találmány, és 1912-1913 között. az elektronikus lámpák gyártásának elsajátítása. 1917-ben V.I. Kovalenkov kifejlesztett és a vonalon tesztelt egy elektronikus csövön alapuló telefonerősítőt. 1923-ban a Harkov-Moszkva-Petrográd vonalon telefonkapcsolatot létesítettek erősítőkkel.

Az 1930-as években megkezdődött a többcsatornás átviteli rendszerek fejlesztése. Ezt követően az átvitt frekvenciák tartományának bővítésére és a vonalak sávszélességének növelésére irányuló vágy új típusú, úgynevezett koaxiális kábelek létrehozásához vezetett. De tömeggyártásuk csak 1935-ig nyúlik vissza, amikor is megjelentek az új kiváló minőségű dielektrikumok, mint az escapon, a nagyfrekvenciás kerámiák, a polisztirol, a styroflex stb. Ezek a kábelek akár több millió hertz áramfrekvencián is lehetővé teszik az energia átvitelét, és lehetővé teszik a televíziós műsorok nagy távolságra történő továbbítását. Az első koaxiális vonalat 240 HF telefoncsatorna számára 1936-ban fektették le. Az első, 1856-ban lefektetett transzatlanti tengeralattjáró kábelek csak távírókommunikációt szerveztek, és csak 100 évvel később, 1956-ban víz alatti koaxiális törzset építettek Európa és Amerika között többcsatornás céllal. telefonálás.

1965-1967-ben. Kísérleti hullámvezető kommunikációs vonalak jelentek meg a szélessávú információ továbbítására, valamint nagyon alacsony csillapítású kriogén szupravezető kábelvonalak. 1970 óta aktívan dolgoznak fényvezetők és optikai kábelek létrehozásán, amelyek látható és infravörös sugárzást használnak az optikai hullámtartományban.

A száloptikai kommunikáció rohamos fejlődésében meghatározó szerepet játszott a szálas fényvezető létrehozása és a félvezető lézer folyamatos generálásának elérése. Az 1980-as évek elejére száloptikai kommunikációs rendszereket fejlesztettek ki és teszteltek valós körülmények között. Az ilyen rendszerek fő alkalmazási területei a telefonhálózat, a kábeltelevízió, az objektumon belüli kommunikáció, a számítástechnika, a technológiai folyamatok irányítási és irányítási rendszere stb.

Kábelezési és huzalozási termékek és tartozékok

Az oroszországi távvezetékek megjelenésének és fejlődésének története

Az elektromos jel távoli továbbításának első esete J-A Nollet abbé által a 18. század közepén végzett kísérletnek tekinthető: a karthauzi kolostor kétszáz szerzetese az ő utasítására fogott meg egy fémhuzalt és több mint egy mérföld hosszú sorban állt. Amikor a kíváncsi apát lemerítette az elektromos kondenzátort a vezetékre, minden szerzetes azonnal meggyőződött az elektromosság valóságáról, a kísérletező pedig az elektromosság eloszlásának sebességéről. Persze ez a kétszáz mártír nem vette észre, hogy ők alkották a történelem első elektromos vezetékét.

1874 orosz mérnök F.A. Pirotsky javasolta a vasúti sínek használatát elektromos energia vezetőként. Abban az időben a villamos energia vezetékeken keresztül történő átvitelét nagy veszteségek kísérték (egyenáram átvitelekor a vezetékben a veszteség elérte a 75%). A vezeték keresztmetszetének növelésével csökkenteni lehetett a vezetékes veszteségeket. Pirotsky kísérleteket végzett az energia átvitelével kapcsolatban a sestrorecki vasút sínjein. Mindkét sín el volt szigetelve a talajtól, az egyik közvetlen vezetékként, a másik visszavezetőként szolgált. A feltaláló megpróbálta felhasználni az ötletet a városi közlekedés fejlesztésére, és egy kis pótkocsit rakott a vezetősínekre. Ez azonban nem biztonságos a gyalogosok számára. Azonban jóval később egy ilyen rendszert fejlesztettek ki a modern metróban.

A híres villamosmérnök Nikola Tesla arról álmodott, hogy vezeték nélküli energiaátviteli rendszert hozzon létre a világ bármely pontjára. 1899-ben elvállalta egy transzatlanti kommunikációs torony megépítését, abban a reményben, hogy egy kereskedelmileg jövedelmező vállalkozás leple alatt megvalósíthatja elektromos elképzeléseit. Vezetése alatt egy óriási, 200 kW-os rádióállomás épült Coloradóban. 1905-ben megtörtént a rádió próbaüzeme. Szemtanúk szerint a torony körül villámlott, ionizált környezet világított. Az újságírók azt állították, hogy a feltaláló megvilágította az eget több ezer mérföldre az óceán kiterjedése felett. Egy ilyen kommunikációs rendszer azonban hamarosan túl drágának bizonyult, és az ambiciózus tervek nem valósultak meg, csak elméletek és pletykák egész tömegére okot adva (a „halál sugaraitól” a tunguszkai meteoritig - mindent a tevékenységeknek tulajdonítottak N. Tesla).

Így akkoriban a légvezetékek jelentettek a legoptimálisabb kiutat. Az 1890-es évek elejére világossá vált, hogy olcsóbb és célszerűbb az erőműveket üzemanyag- és vízforrások közelében építeni, nem pedig, mint korábban, az energiafogyasztók közelében. Például hazánk első hőerőműve 1879-ben épült az akkori fővárosban, Szentpéterváron, kifejezetten a Liteiny híd megvilágítására, Európa városára, amelyet teljesen és kizárólag elektromosan világítottak meg. Ezeket az erőforrásokat azonban gyakran eltávolították a nagyvárosokból, amelyek hagyományosan az ipar központjaként működtek. Szükség volt az elektromos áram nagy távolságokra történő átvitelére. Az átviteli elméletet egyidejűleg az orosz tudós, D.A. Lachinov és M. Despres francia villamosmérnök. Ugyanakkor az amerikai George Westinghouse transzformátorok létrehozásával foglalkozott, azonban a világ első transzformátorát (nyitott maggal) P.N. Yablochkov, aki 1876-ban kapott szabadalmat rá.

Ugyanakkor felmerült a kérdés a váltakozó vagy egyenáram használatáról. Ez a szám az íves izzó megalkotóját is érdekelte, P.N. Yablochkov, aki a nagyfeszültségű váltóáram nagy jövőjét vetítette előre. Ezeket a következtetéseket egy másik hazai tudós, M.O. Dolivo-Dobrovolszkij.

1891-ben megépítette az első háromfázisú távvezetéket, amely akár 25%-kal csökkentette a veszteségeket. Abban az időben a tudós a T. Edison tulajdonában lévő AEG-nél dolgozott. Ezt a céget meghívták a Frankfurt am Main-i Nemzetközi Elektromos Kiállításra, ahol a váltakozó vagy egyenáram további felhasználásának kérdéséről döntöttek. G. Helmholtz német tudós elnökletével nemzetközi vizsgálóbizottságot szerveztek. A bizottság tagjai között volt R.E. orosz mérnök. Klasson. Feltételezték, hogy a bizottság megvizsgálja az összes javasolt rendszert, és választ ad az áram típusának és az ígéretes tápellátási rendszer kiválasztásának kérdésére.

M.O. Dolivo-Dobrovolsky úgy döntött, hogy a vízesés energiáját elektromos árammal továbbítja a folyóba. Neckar (Laufen városa közelében) a frankfurti kiállítási területre. A két pont közötti távolság 170 km volt, bár eddig az átviteli távolság általában nem haladta meg a 15 km-t. Az orosz tudósnak mindössze egy év alatt villanyvezetékeket kellett kifeszítenie faoszlopokra, meg kellett alkotnia a szükséges motorokat és transzformátorokat („indukciós tekercseket”, ahogy akkoriban nevezték), és a svájci Oerlikon céggel együttműködve remekül megbirkózott ezzel a feladattal. . 1891 augusztusában a kiállításon először világítottak meg ezer izzólámpát, melyeket a laufeni vízi erőmű áramáról tápláltak. Egy hónappal később Dolivo-Dobrovolsky motorja beindított egy dekoratív vízesést – volt egyfajta energialánc, egy kis mesterséges vízesést egy természetes vízesés energiája hajtott, 170 km-re az elsőtől.

Ezzel megoldódott a 19. század végének fő energiaproblémája, az elektromosság nagy távolságra történő továbbításának problémája. 1893-ban mérnök A.N. Schensnovich ezekre az elvekre építi a világ első ipari erőművét a vlagyikavkazi vasút novorosszijszki műhelyében.

1891-ben a szentpétervári távirati iskola bázisán létrehozták az Elektrotechnikai Intézetet, amely megkezdte a személyzet képzését az ország közelgő villamosítására.

Az erőátviteli vezetékek vezetékeit eredetileg külföldről importálták, azonban gyorsan elkezdték gyártani őket a Kolchuginsky sárgaréz- és rézhengergyárban, a United Cable Plants vállalatban és a Podobedov üzemben. De a támasztékokat már Oroszországban gyártották – igaz, korábban főleg távíró- és telefonvezetékekhez használták őket. Eleinte nehézségek merültek fel a mindennapi életben - az Orosz Birodalom írástudatlan lakossága gyanakodva volt az oszlopokra, amelyeket táblákkal díszítettek, amelyekre koponyát rajzoltak.

Az erőátviteli vezetékek tömeges építése a 19. század végén kezdődik, ez az ipar villamosításának köszönhető. A fő feladat, amelyet ebben a szakaszban megoldottak, az erőművek ipari területekkel való összekapcsolása volt. A feszültségek általában kicsik voltak, 35 kV-ig, a hálózatba helyezés feladatát nem helyezték elő. Ilyen körülmények között a feladatok könnyen megoldhatók fa egyoszlopos és U alakú támasztékok segítségével. Az anyag elérhető volt, olcsó és teljes mértékben megfelelt a kor követelményeinek. Az évek során a támasztékok és vezetékek kialakítása folyamatosan fejlődött.

A mobil elektromos közlekedésnél ismert volt a földalatti elektromos vontatás elve, amelyet Clevelandben és Budapesten használtak vonatok meghajtására. Ez a módszer azonban kényelmetlen volt a működés során, és a földalatti kábeles távvezetékeket csak a városokban használták utcai világításra és magánházak áramellátására. Eddig a föld alatti vezetékek költsége 2-3-szor haladja meg a felsővezetékek költségeit.

1899-ben Oroszországban került sor az első össz-oroszországi elektrotechnikai kongresszusra. Nyikolaj Pavlovics Petrov, az Orosz Birodalmi Műszaki Társaság korábbi elnöke, a Katonai Mérnöki Akadémia és Műszaki Intézet professzora lett az elnöke. A kongresszuson több mint ötszáz elektrotechnika iránt érdeklődő gyűlt össze, köztük a legkülönfélébb szakmák, legkülönfélébb végzettségűek voltak. Egyesítette őket az elektrotechnika területén végzett közös munka, vagy az oroszországi elektrotechnika fejlesztése iránti közös érdeklődés. 1917-ig hét ilyen kongresszust tartottak, az új kormány folytatta ezt a hagyományt.

1902-ben a bakui olajmezőket árammal látták el, az erőátviteli vezeték 20 kV feszültséggel továbbította az áramot.

1912-ben a Moszkva melletti tőzeglápon elkezdték építeni a világ első tőzeggel működő erőművét. Az ötlet R.E. Klasson, aki kihasználta, hogy Moszkvába kellett hozni a szenet, amelyet akkoriban főleg erőművek használtak. Ez megemelte az áram árát, és a tőzegerőmű 70 km-es távvezetékkel gyorsan megtérült. Még mindig létezik - most GRES-3 Noginsk városában.

Az Orosz Birodalom villamosenergia-ipara ezekben az években túlnyomórészt külföldi cégek és vállalkozók tulajdonában volt, például a legnagyobb részvénytársaság, az Electric Lighting Society 1886 részvénytársaságban, amely szinte az összes erőművet építette a forradalom előtti Oroszországban. a német Siemens és Halske céghez tartozott, amely a kábelipar történetéből már ismert volt (lásd "KÁBEL-hírek", 9. szám, 28-36. o.). Egy másik JSC – United Cable Plants – az AEG konszern irányítása alatt állt. A berendezések nagy részét külföldről importálták. Az orosz energiaipar és annak fejlődése messze elmaradt a világ fejlett országaitól. 1913-ra az Orosz Birodalom a 8. helyet foglalta el a világon a megtermelt villamos energia mennyiségét tekintve.

Az első világháború kitörésével az elektromos vezetékek berendezéseinek gyártása lecsökkent - a frontnak más termékekre volt szüksége, amelyek ugyanazokat a gyárakat tudták előállítani - telefon terepi vezetéket, bányakábelt, zománcozott vezetéket. Ezen termékek egy részét először a hazai termelés sajátította el, mivel a háború miatt sok importszállítás leállt. A háború alatt a Donyec-medencei Villamos Részvénytársaság egy 60 000 kW-os erőművet épített, és ehhez berendezéseket hozott.

1916 végére az üzemanyag- és nyersanyagválság a gyárak termelésének meredek visszaesését idézte elő, ami 1917-ben is folytatódott. Az októberi szocialista forradalom után az SNK (Népbiztosok Tanácsa) rendeletével minden gyárat és vállalkozást államosítottak. Az RSFSR Legfelsőbb Gazdasági Tanácsa (Nemzetgazdasági Legfelsőbb Tanács) 1918 decemberi rendelete alapján a vezetékek és távvezetékek gyártásával foglalkozó összes vállalkozást a Villamosipari Osztály rendelkezésére bocsátották. Gyakorlatilag mindenhol kollegiális adminisztráció jött létre, amelyben mind az „új kormányt” képviselő dolgozók, mind a korábbi adminisztratív és mérnöki testületek képviselői részt vettek. A bolsevikok rögtön hatalomra kerülve nagy figyelmet fordítottak a villamosításra, például már a polgárháború éveiben a pusztítások, blokádok és beavatkozások ellenére 51, összesen 3500 kW teljesítményű erőmű épült az országban.

A GOELRO-terv, amelyet 1920-ban egy volt szentpétervári szerelő irányításával készítettek el villanyvezetékekre és kábelhálózatokra, a leendő akadémikus G.M. Krzhizhanovsky kikényszerítette az elektrotechnika minden típusának fejlesztését. Eszerint húsz hő- és tíz vízerőművet kellett építeni, összesen 1 millió 750 000 kW teljesítménnyel. A Villamosipari Osztály 1921-ben átalakult a Nemzetgazdasági Legfelsőbb Tanács Villamosipari Főigazgatóságává - Glavelectro-vá. A Glavelectro első vezetője V.V. Kujbisev.

1923-ban a Gorkij parkban megnyílt az "Első összoroszországi mezőgazdasági és kézműves-ipari kiállítás". A kiállítás eredményeként a Russkabel üzem elsőfokú oklevelet kapott a villamosításban és a nagyfeszültségű kábelek gyártásában való közreműködéséért.

A feszültség és ennek megfelelően a vezeték súlyának növekedésével a távvezetékek faoszlopairól fémoszlopokra váltottak. Oroszországban 1925-ben jelent meg az első vonal a fémtartókon - egy kétkörös 110 kV-os felsővezeték, amely összeköti a Moszkvát és a Shaturskaya GRES-t.

1926-ban a máig létező moszkvai energiarendszerben létrehozták az ország első központi diszpécserszolgálatát.

1928-ban a Szovjetunió megkezdte saját teljesítménytranszformátorok gyártását, amelyeket a speciális moszkvai transzformátorgyár állított elő.

Az 1930-as években a villamosítás egyre nagyobb ütemben folytatódott. Nagy erőművek jönnek létre (Dneproges, Stalingradskaya GRES stb.), az átvitt villamos energia feszültségei nőnek (például a Dneproges-Donbass távvezeték 154 kV feszültséggel működik; a Nyizsnyi-Szvirszkaja Erőmű - Leningrád 220 kV feszültségű távvezeték). Az 1930-as évek végén épült a Moszkva-Volzsszkaja HPP vezeték, amely 500 kV-os ultramagas feszültséggel üzemelt. Kialakulóban vannak a nagyrégiók egységes energiarendszerei. Mindehhez a fém támasztékok javítására volt szükség. Kialakításukat folyamatosan fejlesztették, bővítették a szabványos támasztékok számát, tömeges átállást hajtottak végre csavarkötésű tartókra, rácsos támasztékokra.

Ilyenkor faoszlopokat is használnak, de területük általában 35 kV-ig terjedő feszültségre korlátozódik. Ezek többnyire nem ipari jellegű vidéki területeket kapcsolnak össze.

A háború előtti ötéves tervek éveiben (1929-1940) nagy energiarendszereket hoztak létre az ország területén - Ukrajnában, Fehéroroszországban, Leningrádban, Moszkvában.

A háború alatt a tízmillió kW összteljesítményű erőművekből ötmillió kW-ot állítottak ki. A háború éveiben 61 nagy erőmű pusztult el, nagy mennyiségű berendezést vittek ki a megszállók Németországba. A berendezések egy részét felrobbantották, egy részét rekordidő alatt az Urálba és az ország keleti részébe evakuálták és ott üzembe helyezték a védelmi ipar munkájának biztosítására. A háború éveiben Cseljabinszkban egy 100 MW-os turbinablokkot helyeztek üzembe.

A szovjet árammérnökök hősies munkájukkal biztosították az erőművek és a hálózatok működését a nehéz háborús években. A fasiszta hadseregek 1941-es Moszkvába nyomulásakor üzembe helyezték a rybinszki vízierőművet, amely üzemanyaghiányos Moszkva energiaellátását biztosította. A nácik által elfoglalt Novomoskovszk GRES-t megsemmisítették. A Kashirskaya GRES látta el árammal Tula iparát, és egy időben egy távvezeték is működött, amely átszelte a nácik által megszállt területet. Ezt az elektromos vezetéket a német hadsereg hátsó részében lévő energetikai mérnökök helyreállították. Újra üzembe helyezték a német repüléstől megszenvedett Volhov vízierőművet is. Tőle a Ladoga-tó fenekén (egy speciálisan lefektetett kábelen keresztül) áramot szállítottak Leningrádba a blokád alatt.

1942-ben a három regionális energiarendszer – Szverdlovszk, Perm és Cseljabinszk – munkájának összehangolása érdekében létrehozták az első Közös Diszpécser Hivatalt - az Uráli ODU-t. 1945-ben megalakult a Központ ODU-ja, amely az energiarendszerek további egységes hálózattá történő egységesítésének kezdetét jelentette országszerte.

A háború után az elektromos hálózatokat nemcsak javították, helyreállították, hanem újakat is építettek. 1947-re a Szovjetunió a második helyet foglalta el a világon a villamosenergia-termelés tekintetében. Az Egyesült Államok volt az első.

Az 1950-es években új vízierőművek épültek - Volzhskaya, Kuibyshevskaya, Kakhovskaya, Yuzhnouralskaya.

Az 1950-es évek végétől megkezdődött az elektromos hálózatépítés gyors növekedésének szakasza. A légvezetékek hossza ötévente megduplázódott. Évente több mint harmincezer kilométer új távvezeték épült. Jelenleg tömegesen vezetik be és használják az erőátviteli vezetékek vasbeton tartóit, "előfeszített állványokkal". Általában 330 és 220 kV feszültségű vezetékeik voltak.

1954 júniusában megkezdte működését Obninsk városában egy 5 MW teljesítményű atomerőmű. Ez volt a világ első kísérleti célú atomerőműve.

Külföldön az első ipari felhasználású atomerőművet csak 1956-ban helyezték üzembe az angol Calder Hall városában. Egy évvel később üzembe helyezték az amerikai hajókikötő atomerőművét.

Nagyfeszültségű egyenáramú vezetékek is épülnek. Az első ilyen típusú kísérleti erőátviteli vezetéket 1950-ben hozták létre Kashira-Moszkva irányban, 100 km hosszú, 30 MW teljesítményű és 200 kV feszültségű. A másodikok ezen az úton a svédek voltak. 1954-ben egy 98 kilométeres egypólusú, 100 kV-os és 20 MW-os egypólusú vezetéken kötötték össze a Balti-tenger fenekén lévő Gotland sziget villamosenergia-rendszerét Svédország villamosenergia-rendszerével.

1961-ben indították útjára a világ legnagyobb bratszki vízerőművének első blokkjait.

A 60-as évek végén végrehajtott fémtartók egyesítése tulajdonképpen meghatározta a máig használatos tartószerkezetek alapkészletét. Az elmúlt 40 év során, csakúgy, mint a fémoszlopok esetében, a vasbeton oszlopok kialakítása nem sokat változott. Ma Oroszországban és a FÁK-országokban szinte minden hálózatépítés a 60-70-es évek tudományos és technológiai bázisán alapul.

A távvezetékek építésének világgyakorlata a hatvanas évek közepéig nem sokban különbözött a hazaitól. Az elmúlt évtizedekben azonban gyakorlataink jelentősen eltértek egymástól. Nyugaton a vasbeton nem kapott ilyen forgalmazást tartóanyagként. A sokrétű fémtartókra való vonalépítés útját választották.

1977-ben a Szovjetunió több villamos energiát termelt, mint Európa összes országa együttvéve – a világtermelés 16%-át.

A regionális villamosenergia-hálózatok összekapcsolásával létrejön a Szovjetunió Egységes Energiarendszere - a legnagyobb villamosenergia-rendszer, amelyet azután összekapcsoltak Kelet-Európa energiarendszereivel, és nemzetközi energiarendszert alkottak, a „Mir” néven. 1990-re a Szovjetunió UES-ébe az ország 11 energiaszövetsége közül 9 tartozott, a Szovjetunió területének 2/3-át lefedve, ahol a lakosság több mint 90%-a élt.

Meg kell jegyezni, hogy számos technikai mutatóban (például az erőművek léptékében és a nagyfeszültségű távvezetékek feszültségszintjében) a Szovjetunió vezető pozíciókat foglalt el a világon.

Az 1980-as években a Szovjetunióban kísérletet tettek a Volga Mechanikai Üzem által gyártott sokoldalú támasztékok tömeges építésbe való bevezetésére. A szükséges technológiák hiánya azonban meghatározta ezen tartók tervezési hibáit, amelyek meghibásodáshoz vezettek. Ezt a kérdést csak 2003-ban vizsgálták felül.

A Szovjetunió összeomlása után az energiamérnökök új problémákkal szembesültek. A villanyvezetékek állapotának fenntartására és helyreállítására rendkívül jelentéktelen források jutottak, az ipar hanyatlása számos vezeték leépüléséhez, sőt megsemmisüléséhez vezetett. Volt egy olyan jelenség, mint a vezetékek és kábelek ellopása, amelyeket később a színesfém hulladékgyűjtő pontjaira szállítottak. Annak ellenére, hogy a „keresők” közül sokan belehalnak ebbe a bűnözői kereskedelembe, bevételük pedig igen elenyésző, az ilyen esetek száma gyakorlatilag eddig nem csökkent. Ennek oka az életszínvonal meredek csökkenése a régiókban, mivel ezt a bűncselekményt főként munka- és lakóhely nélkül, marginalizált emberek követik el.

Emellett megszakadt a kapcsolatok Kelet-Európa országaival és a volt Szovjetunió köztársaságaival, amelyeket korábban egyetlen energiarendszer kötött össze. 1993 novemberében a nagy ukrajnai áramhiány miatt kényszerű átállás történt az orosz UES és az ukrán UES külön működésére, ami az orosz UES külön működéséhez vezetett a fennmaradó energiával. rendszerek, amelyek a Mir energiarendszer részét képezik. A jövőben a Mir részét képező villamosenergia-rendszerek párhuzamos üzemeltetése a prágai központi diszpécser irodával nem indult újra.

Az elmúlt 20 évben a nagyfeszültségű hálózatok fizikai leromlása jelentősen megnőtt, és egyes kutatók szerint elérte a 40%-ot is. Az elosztóhálózatokban még nehezebb a helyzet. Ezt tetézi az egyre növekvő energiafelhasználás. A berendezés elavultsága is előfordul. Az objektumok többsége műszaki színvonalát tekintve megfelel a 20-30 évvel ezelőtti nyugati társaiknak. Mindeközben a világ energiaipara nem áll meg, kutatások folynak új típusú erőátviteli vezetékek létrehozása terén: kriogén, krioellenállásos, félig nyitott, nyitott stb.

Mindezen új kihívások és feladatok megoldásának legfontosabb kérdése a hazai villamosenergia-ipar előtt áll.

Irodalom
1. Shukhardin S. Technológia történeti fejlődésében.
2. Kaptsov N. A. Yablochkov az orosz elektrotechnika dicsősége és büszkesége.
3. Laman N.K., Belousova A.N., Krechetnikova Yu.I. Az Elektroprovod üzem 200 éves. M., 1985.
4. Orosz kábel / Szerk. M.K. Portnova, N.A. Arskoy, R.M. Lakernik, N.K. Laman, V.G. Radcsenko. M., 1995.
5. Valeeva N.M. Az idő nyomot hagy. M., 2009.
6. Gorbunov O.I., Ananiev A.S., Perfiletov A.N., Shapiro R.P-A. 50 éves a Kutató Tervező és Technológiai Kábelintézet. Történeti esszék. Szentpétervár: 1999.
8. Shitov M.A. Északi kábel. L., 1979.
7. Sevkabel 120 éves / szerk. L. Ulitina - Szentpétervár, 1999.
9. Kislitsyn A.L. Transzformátorok. Uljanovszk: UlGTU, 2001.
10. Turchin I.Ya. Hőerőművek mérnöki berendezései és szerelési munkái. M .: "Felsőiskola", 1979.
11. Steklov V. Yu. A Szovjetunió villamosenergia-gazdaságának fejlesztése. 3. kiadás M., 1970.
12. Zhimerin D.G., A Szovjetunió villamosításának története, L., 1962.
13. Lychev P.V., Fedin V.T., Pospelov G.E. Elektromos rendszerek és hálózatok, Minszk. 2004
14. A kábelipar története // CABLE-news. 9. sz. 28-36.

Hibát talált? Válassza ki és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűket

Hiba üzenet

(Dokumentum)

Gitin V.Ya., Kochanovsky L.N. Száloptikai átviteli rendszerek (dokumentum)

Előadások – Száloptikai átviteli rendszerek (előadás)

Sharvarko V.G. Száloptikai kommunikációs vonalak (dokumentum)

Degtyarev A.I., Tezin A.V. Száloptikai átviteli rendszerek (dokumentum)

Fokin V.G. Száloptikai átviteli rendszerek (dokumentum)

Ivanov V.A. Előadások: Mérések száloptikai átviteli rendszereken (Dokumentum)

Okosi T. Száloptikai érzékelők (dokumentum)

n1.doc

Tartalom

Bevezetés
Fő rész

A kommunikációs vonalak fejlődésének története
Optikai kommunikációs kábelek kialakítása és jellemzői
2. Optikai szálak és gyártásuk jellemzői
3. Optikai kábelek kialakítása
A kommunikációs vonalakkal szemben támasztott alapvető követelmények
Az optikai kábelek előnyei és hátrányai

Következtetés
Bibliográfia

Bevezetés
A FÁK-országok régióinak ma minden eddiginél nagyobb szüksége van a kommunikációra mind mennyiségileg, mind minőségileg. A régiók vezetőit elsősorban a probléma szociális vetülete aggasztja, mert a telefon alapvető szükséglet. A kommunikáció a térség gazdasági fejlődését, befektetési vonzerejét is befolyásolja. Ugyanakkor a telekommunikációs szolgáltatók, akik sok erőfeszítést és pénzt fordítanak a leromlott telefonhálózat támogatására, továbbra is forrásokat keresnek hálózataik fejlesztésére, digitalizálására, valamint az optikai és vezeték nélküli technológiák bevezetésére.

Jelenleg olyan helyzet áll fenn, hogy szinte minden nagyobb orosz részleg nagyszabású korszerűsítést hajt végre távközlési hálózatain.

Az elmúlt időszakban a kommunikáció területén az optikai kábelek (OC) és a száloptikai átviteli rendszerek (FOTS) terjedtek el leginkább, amelyek jellemzőikben messze felülmúlják a kommunikációs rendszer összes hagyományos kábelét. Az optikai kábeleken keresztüli kommunikáció a tudományos és technológiai fejlődés egyik fő iránya. Az optikai rendszereket és kábeleket nemcsak a városi és távolsági telefonkommunikáció megszervezésére használják, hanem kábeltelevíziós, videotelefonálási, rádiós műsorszórás, számítástechnika, technológiai kommunikáció stb.

A száloptikai kommunikációt használva a továbbított információ mennyisége drámaian megnövekszik az olyan elterjedt eszközökhöz képest, mint a műholdas kommunikáció és a rádiórelé, ez annak köszönhető, hogy az optikai átviteli rendszerek szélesebb sávszélességgel rendelkeznek.

Minden kommunikációs rendszer esetében három tényező fontos:

A rendszer információs kapacitása a kommunikációs csatornák számában, vagy az információátviteli sebesség, bit per másodpercben kifejezve;

Csillapítás, amely meghatározza a regenerációs szakasz maximális hosszát;

Ellenállás a környezeti hatásokkal szemben;

Az optikai rendszerek és kommunikációs kábelek fejlesztésének legfontosabb tényezője egy optikai kvantumgenerátor - egy lézer - megjelenése volt. A lézer szó a Light Amplification by Emission of Radiation – fényerősítés indukált sugárzással kifejezés első betűiből áll. A lézeres rendszerek az optikai hullámhossz-tartományban működnek. Ha a frekvenciákat kábeles átvitelhez - megahertz, hullámvezetőkhöz - gigahertz használják, akkor lézerrendszereknél az optikai hullámtartomány látható és infravörös spektrumát (több száz gigahertz) használják.

Az optikai kommunikációs rendszerek vezetőrendszerei dielektromos hullámvezetők, vagy szálak, ahogyan a kis keresztirányú méreteik és a megszerzési mód miatt nevezik őket. Amikor az első szálat gyártották, a csillapítás 1000 dB/km nagyságrendű volt, ez a szálban jelenlévő különféle szennyeződések miatti veszteségek miatt következett be. 1970-ben 20 dB/km csillapítású optikai szálakat hoztak létre. Ennek a szálnak a magja kvarcból készült, titán hozzáadásával a törésmutató növelése érdekében, és a tiszta kvarc burkolatként szolgált. 1974-ben a csillapítást 4 dB / km-re csökkentették, és 1979-ben. 0,2 dB/km csillapítású optikai szálakat kaptunk 1,55 µm hullámhosszon.

Az alacsony veszteségű fényvezetők beszerzési technológiájának fejlődése ösztönözte a száloptikai kommunikációs vonalak létrehozását.

Az optikai szálas kommunikációs vonalak a következő előnyökkel rendelkeznek a hagyományos kábelvonalakhoz képest:

Magas zajállóság, érzéketlenség a külső elektromágneses mezőkre és gyakorlatilag nincs áthallás a kábelben egymáshoz fektetett egyes szálak között.

Jelentősen nagyobb sávszélesség.

Kis súly és teljes méretek. Ez csökkenti az optikai kábel lefektetésének költségeit és idejét.

Teljes elektromos leválasztás a kommunikációs rendszer bemenete és kimenete között, így nincs szükség közös adó- és vevőföldelésre. Az optikai kábelt a berendezés kikapcsolása nélkül is megjavíthatja.

Rövidzárlatok hiánya, aminek következtében az optikai szálak segítségével veszélyes területeken lehet áthaladni anélkül, hogy félnének a rövidzárlatoktól, amelyek tüzet okoznak éghető és gyúlékony közeggel rendelkező területeken.

Potenciálisan alacsony költség. Bár az optikai szálak rendkívül átlátszó üvegből készülnek, amelynek szennyeződései kevesebb, mint néhány milliomod rész, a költségük tömeggyártás esetén nem magas. Ezenkívül az optikai szálak gyártása során nem használnak olyan drága fémeket, mint a réz és az ólom, amelyek készletei a Földön korlátozottak. A koaxiális kábelek és hullámvezetők elektromos vezetékeinek költsége folyamatosan növekszik mind a rézhiány, mind a réz és alumínium előállításához szükséges energiaköltségek növekedése miatt.

Óriási előrelépés történt a száloptikai kommunikációs vonalak (FOCL) fejlesztésében világszerte. Jelenleg a világ számos országában gyártanak optikai kábeleket és átviteli rendszereket.

Különös figyelmet fordítanak itt és külföldön az egymódusú optikai kábeleken keresztüli átviteli rendszerek létrehozására és megvalósítására, amelyeket a kommunikációs technológia fejlesztésének legígéretesebb irányának tartanak. Az egymódusú rendszerek előnye, hogy nagy mennyiségű információ továbbítására van lehetőség a szükséges távolságokra, nagy hosszúságú regenerációs szakaszokkal. Már most is léteznek optikai vezetékek nagyszámú csatornához, 100 regenerációs szakasz hosszúsággal ... 150 km. Az utóbbi időben évente 1,6 millió km-t gyártanak le az Egyesült Államokban. optikai szálak, ezek 80%-a egy kandallós változatban.

Széles körben elterjedtek a modern hazai második generációs száloptikai kábelek, amelyek gyártását a hazai kábelipar sajátította el, ezek a következő típusú kábeleket tartalmazzák:

OKK - városi telefonhálózatokhoz;

OKZ - intrazonálishoz;

OKL - gerinchálózati kommunikációs hálózatokhoz;

A száloptikás átviteli rendszereket az elsődleges VSS hálózat minden szakaszában használják gerinchálózati, zónás és helyi kommunikációhoz. Az ilyen átviteli rendszerekkel szemben támasztott követelmények a csatornák számában, a paraméterekben, valamint a műszaki és gazdasági mutatókban különböznek.

Gerinc- és zónahálózatokon digitális száloptikai átviteli rendszereket, helyi hálózatokon digitális száloptikai átviteli rendszereket is alkalmaznak a központok közötti összekötő vonalak szervezésére, a hálózat előfizetői szakaszán pedig mind analóg (pl. televíziós csatorna megszervezésére) és digitális átviteli rendszerek használhatók.

A fő átviteli rendszerek lineáris pályáinak maximális hossza 12 500 km. Kb. 500 km átlaghosszúsággal. Az intrazonális primer hálózat átviteli rendszereinek lineáris útvonalainak maximális hossza nem haladhatja meg a 600 km-t. Átlagosan 200 km hosszúsággal. A különböző átviteli rendszerek városi csatlakozó vezetékeinek maximális hossza 80...100 km.
Az embernek öt érzéke van, de az egyik különösen fontos – ez a látás. A szemen keresztül az ember az őt körülvevő világról szóló információk nagy részét 100-szor jobban érzékeli, mint hallás útján, nem is beszélve az érintésről, a szaglásról és az ízlelésről.

tüzet, majd különféle mesterséges fényforrásokat használtak jelek adására. Most az ember kezében volt a fényforrás és a fénymoduláció folyamata is. Valójában megépítette azt, amit ma optikai kommunikációs vonalnak vagy optikai kommunikációs rendszernek nevezünk, amely magában foglal egy adót (forrást), egy modulátort, egy optikai kábelvonalat és egy vevőt (szemet). Miután a mechanikai jel optikaivá alakítását modulációként határoztuk meg, például egy fényforrás nyitását és zárását, megfigyelhetjük a vevőben a fordított folyamatot - demodulációt: az optikai jel átalakítását másfajta jellé. a vevőben történő további feldolgozáshoz.

Ilyen feldolgozás lehet például az átalakítás

a szem fényképe elektromos impulzusok sorozatává

emberi idegrendszer. Az agy a lánc utolsó láncszemeként szerepel a feldolgozási folyamatban.

Az üzenetátvitelben használt másik nagyon fontos paraméter a modulációs ráta. A szem e tekintetben korlátozott. Jól alkalmazkodik a környező világ összetett képeinek észleléséhez és elemzéséhez, de nem tudja követni az egyszerű fényerő-ingadozásokat, ha azok másodpercenként 16-nál gyorsabban követik őket.

A kommunikációs vonalak fejlődésének története

Az első kábelvonalak létrehozása P. L. Schilling orosz tudós nevéhez fűződik. Schilling Szentpéterváron már 1812-ben bemutatta a tengeri aknák robbantását egy erre a célra készített szigetelt vezetővel.

A kommunikációs technológia fejlődésének fontos állomása volt a találmány, és 1912-1913 között. az elektronikus lámpák gyártásának elsajátítása. 1917-ben V. I. Kovalenkov kifejlesztett és tesztelt egy telefonerősítőt elektronikus csövekkel a vonalon. 1923-ban a Harkov-Moszkva-Petrográd vonalon telefonkapcsolatot létesítettek erősítőkkel.

Az 1930-as években megkezdődött a többcsatornás átviteli rendszerek fejlesztése. Ezt követően az átvitt frekvenciák tartományának bővítésére és a vonalak sávszélességének növelésére irányuló vágy új típusú, úgynevezett koaxiális kábelek létrehozásához vezetett. De tömeggyártásuk csak 1935-ig nyúlik vissza, mire megjelentek az új kiváló minőségű dielektrikumok, mint az escapon, a nagyfrekvenciás kerámiák, a polisztirol, a styroflex stb. Ezek a kábelek akár több áramfrekvencián is lehetővé teszik az energiaátvitelt. millió hertz, és lehetővé teszik a televíziós programok nagy távolságra történő továbbítását. Az első koaxiális vonalat 240 HF telefoncsatorna számára 1936-ban fektették le. Az első, 1856-ban lefektetett transzatlanti tengeralattjáró kábelek csak távírókommunikációt szerveztek, és csak 100 évvel később, 1956-ban víz alatti koaxiális törzset építettek Európa és Amerika között többcsatornás céllal. telefonálás.

A száloptikai kommunikáció rohamos fejlődésében meghatározó szerepet játszott a szálas fényvezető létrehozása és a félvezető lézer folyamatos generálásának elérése. Az 1980-as évek elejére száloptikai kommunikációs rendszereket fejlesztettek ki és teszteltek valós körülmények között. Az ilyen rendszerek fő alkalmazási területei a telefonhálózat, a kábeltelevízió, az objektumon belüli kommunikáció, a számítástechnika, a folyamatirányító és irányítási rendszerek stb.

Oroszországban és más országokban városi és távolsági száloptikai kommunikációs vonalakat fektettek le. Vezető helyet kapnak a kommunikációs ipar tudományos és technológiai fejlődésében.
Optikai kommunikációs kábelek kialakítása és jellemzői
Optikai kommunikációs kábelek fajtái

Az optikai kábel meghatározott rendszer szerint csavart kvarcüveg optikai szálakból (fényvezetőkből) áll, amelyek közös védőburkolatba vannak zárva. Szükség esetén a kábel erősítő (erősítő) és csillapító elemeket tartalmazhat.

A meglévő OK-kat rendeltetésük szerint három csoportba sorolhatjuk: fő, övezeti és városi. A víz alatti, tárgyi és telepítési OK külön csoportokba sorolható.

A Trunk OK célja az információ nagy távolságra és jelentős számú csatornán történő továbbítása. Alacsony csillapítással és diszperzióval, valamint nagy információáteresztő képességgel kell rendelkezniük. Egymódusú szálat használnak, amelynek magja és burkolata 8/125 µm. Hullámhossz 1,3...1,55 µm.

A zónás OK-k a többcsatornás kommunikáció megszervezését szolgálják a regionális központ és a 250 km-es kommunikációs hatótávolságú régiók között. 50/125 µm méretű gradiens szálakat használnak. Hullámhossz 1,3 µm.

A City OK a városi automata telefonközpontok és kommunikációs központok összekötésére szolgál. Kis távolságokra (max. |10 km) és nagyszámú csatornára tervezték. Szálak - gradiens (50/125 mikron). Hullámhossz 0,85 és 1,3 µm. Ezek a vezetékek általában köztes lineáris regenerátorok nélkül működnek.

Az OK tengeralattjáró nagy vízakadályokon keresztüli kommunikációra szolgál. Nagy mechanikai szakítószilárdsággal és megbízható nedvességálló bevonattal kell rendelkezniük. Az is fontos, hogy a tengeralattjáró kommunikáció alacsony csillapítással és hosszú regenerációval rendelkezzen.

Az objektum OK-k az objektumon belüli információk továbbítására szolgálnak. Ide tartozik az intézményi és videotelefonos kommunikáció, a belső kábeltelevíziós hálózat, valamint a mobil objektumok (repülőgép, hajó stb.) fedélzeti információs rendszere.

Az OK szerelés a berendezések egységen belüli és egységközi felszerelésére szolgál. Kötegek vagy lapos szalagok formájában készülnek.
Optikai szálak és gyártásuk jellemzői

Az optikai szál fő eleme egy vékony hengeres üvegszál formájú optikai szál (optikai szál), amelyen keresztül 0,85 ... 1,6 μm hullámhosszú fényjeleket továbbítanak, ami megfelel egy 1,5 mm-es frekvenciatartománynak. (2,3 ... 1,2) 10 14 Hz.

A fényvezető kétrétegű kialakítású, egy magból és egy különböző törésmutatójú burkolatból áll. A mag az elektromágneses energia továbbítására szolgál. A héj célja, hogy a legjobb feltételeket teremtse a visszaverődéshez a „core-shell” interfészen és a környező tér interferenciáival szemben.

A szál magja általában kvarcból áll, és a burkolat lehet kvarc vagy polimer. Az első szálat kvarc-kvarcnak, a másodikat kvarc-polimernek (szerves szilíciumvegyület) nevezik. A fizikai-optikai jellemzők alapján az elsőt részesítjük előnyben. A kvarcüveg a következő tulajdonságokkal rendelkezik: törésmutatója 1,46, hővezető képessége 1,4 W/mk, sűrűsége 2203 kg/m 3 .

A fényvezetőn kívül védőbevonat található, amely megvédi a mechanikai hatásoktól és színeket visz fel. A védőbevonat általában két rétegben készül: először szerves szilíciumvegyületből (SIEL), majd epoxi-akrilátból, fluoroplasztból, nylonból, polietilénből vagy lakkból. Teljes szálátmérő 500...800 µm

Háromféle optikai szálat használnak a meglévő optikai szálakban: lépcsőzetes 50 μm magátmérővel, gradiens a mag komplex (parabolikus) törésmutató-profiljával és egymódusú vékony maggal (6 ... 8). μm)
Frekvencia sávszélesség és átviteli tartomány tekintetében az egymódusú szálak a legjobbak, a lépcsősek a legrosszabbak.

Az optikai kommunikáció legfontosabb problémája az optikai szálak (OF) létrehozása alacsony veszteséggel. A kvarcüveget kiindulási anyagként használják optikai szálak gyártásához, amely jó közeg a fényenergia terjedéséhez. Az üveg azonban általában nagy mennyiségű idegen szennyeződést tartalmaz, például fémeket (vas, kobalt, nikkel, réz) és hidroxilcsoportokat (OH). Ezek a szennyeződések a fény elnyelése és szóródása miatti veszteségek jelentős növekedéséhez vezetnek. Az alacsony veszteségű és csillapítású OF előállításához meg kell szabadulni a szennyeződésektől, hogy vegytiszta üveg legyen.

Jelenleg a legszélesebb körben alkalmazott módszer alacsony veszteségű OF előállítására a kémiai gőzleválasztás.

Az OF kémiai gőzfázisú leválasztással történő előállítása két lépésben történik: egy kétrétegű kvarc előformát gyártanak, és abból szálat vonnak ki. A munkadarab a következőképpen készül
Egy 0,5...2 m hosszú és 16...18 mm átmérőjű törésmutatójú üreges kvarccsőbe klórozott kvarcból és oxigénből álló sugarat vezetnek. Magas hőmérsékleten (1500...1700°C) lezajló kémiai reakció eredményeként a tiszta kvarc rétegenként rakódik le a cső belső felületén. Így a cső teljes belső ürege meg van töltve, kivéve a közepét. Ennek a légcsatornának a kiküszöbölésére még magasabb hőmérsékletet (1900°C) alkalmaznak, aminek következtében összeomlik, és a cső alakú tuskó szilárd hengeres tuskóvá alakul. A tiszta leválasztott kvarc ezután az optikai szál törésmutatójú magja lesz , maga a cső pedig törésmutatójú héjként működik . A szál kihúzása a munkadarabból és feltekerése a fogadódobra az üveglágyulási hőmérsékleten (1800...2200°C) történik. Több mint 1 km optikai szálat nyernek egy 1 m hosszú előformából.
Ennek a módszernek az az előnye, hogy nem csak vegytiszta kvarcmaggal nyerjük az OF-t, hanem adott törésmutató-profilú gradiens szálak létrehozásának lehetősége is. Ez történik: titánnal, germániummal, bórral, foszforral vagy más reagensekkel adalékolt kvarc használatával. Az alkalmazott adalékanyagtól függően a szál törésmutatója változhat. Tehát a germánium növeli, a bór pedig csökkenti a törésmutatót. Az adalékolt kvarc receptúrájának megválasztásával és a cső belső felületére felvitt rétegekben bizonyos mennyiségű adalékanyag megfigyelésével a szálmag keresztmetszetében biztosítható a szükséges változási minta.

Optikai kábelek kialakítása

Az OK konstrukciókat elsősorban az alkalmazás célja és köre határozza meg. Ebben a tekintetben számos konstruktív lehetőség van. Jelenleg számos típusú kábelt fejlesztenek és gyártanak különböző országokban.

A meglévő kábeltípusok teljes választéka azonban három csoportra osztható

koncentrikus sodrott kábelek
alakú magkábelek
lapos szalagkábelek.

Az első csoportba tartozó kábelek hagyományos csavart koncentrikus maggal rendelkeznek, hasonlóan az elektromos kábelekhez. A mag minden további tekercselése hattal több szálat tartalmaz az előzőhöz képest. Az ilyen kábelek főként 7, 12, 19 szálszámmal ismertek. Leggyakrabban a szálak külön műanyag csövekben helyezkednek el, modulokat képezve.

A második csoportba tartozó kábelek közepén egy formázott műanyag mag van, hornyokkal, amelyekbe az optikai szálak kerülnek. A hornyok és ennek megfelelően a szálak a helikoid mentén helyezkednek el, ezért nem gyakorolnak hosszirányú hatást a résre. Az ilyen kábelek 4, 6, 8 és 10 szálat tartalmazhatnak. Ha nagy kapacitású kábelre van szükség, akkor több elsődleges modult kell használni.

A szalag típusú kábel lapos műanyag szalagok kötegéből áll, amelyekbe bizonyos számú optikai szál van rögzítve. Leggyakrabban 12 szál van a szalagban, a szalagok száma pedig 6, 8 és 12. 12 szalaggal egy ilyen kábel 144 szálat tartalmazhat.

Optikai kábelekben, kivéve OB , általában a következő elemeket tartalmazza:

erő (merevítő) rudak, amelyek átveszik a hosszirányú terhelést, szakadáskor;
Töltőanyagok folytonos műanyag szálak formájában;
megerősítő elemek, amelyek növelik a kábel ellenállását mechanikai igénybevétel esetén;
külső védőburkolatok, amelyek megvédik a kábelt a nedvesség, a káros anyagok gőzei és a külső mechanikai hatások behatolásától.

Oroszországban különféle típusú és kivitelű OK-t gyártanak. A többcsatornás kommunikáció szervezésére elsősorban négy- és nyolcszálas kábeleket használnak.

Érdekelnek OK francia termelés. Általában egységes modulokból állnak, amelyek egy 4 mm átmérőjű műanyag rúdból állnak, bordákkal a kerület mentén és tíz OB-ból, amelyek ennek a rúdnak a kerülete mentén helyezkednek el. A kábelek 1, 4, 7 ilyen modult tartalmaznak. Kívül a kábelek alumínium, majd polietilén burkolattal rendelkeznek.
A GTS-nél széles körben használt amerikai kábel egy lapos műanyag szalagköteg, amely 12 OF-t tartalmaz. A kábel 4-12 szalagot tartalmazhat, amelyek 48-144 szálat tartalmaznak.

Angliában kísérleti erőátviteli vonalat építettek ki OF-t tartalmazó fázisvezetékekkel a villamos vezetékek mentén történő technológiai kommunikáció érdekében. A tápvezeték vezetékének közepén négy OB található.

Felfüggesztett OK is használatos. A kábel hüvelyébe fémkábel van beágyazva. A kábelek a felsővezeték-tartók és az épületek falai mentén történő felfüggesztésre szolgálnak.

A víz alatti kommunikációhoz az OK rendszerint acélhuzalokból készült külső páncélburkolattal van kialakítva (11. ábra). Középen egy modul található hat OB-val. A kábel réz- vagy alumíniumcsöves. A „cső-víz” áramkörön keresztül a távoli tápegység áramellátása a víz alatti, felügyelet nélküli erősítőpontokhoz kerül.

A kommunikációs vonalakkal szemben támasztott alapvető követelmények

Általánosságban elmondható, hogy a magasan fejlett modern távközlési technológia által a távolsági kommunikációs vonalakkal szemben támasztott követelmények a következőképpen fogalmazhatók meg:

kommunikáció 12 500 km-ig az országon belül és 25 000 km-ig nemzetközi kommunikáció esetén;
széles sáv és alkalmasság különféle típusú modern információk továbbítására (televízió, telefon, adatátvitel, műsorszórás, újságoldalak továbbítása stb.);
az áramkörök védelme a kölcsönös és külső interferencia, valamint a villámlás és a korrózió ellen;
a vonal elektromos paramétereinek stabilitása, a kommunikáció stabilitása és megbízhatósága;
a kommunikációs rendszer egészének hatékonyságát.

A helyközi kábelvonal összetett műszaki szerkezet, amely rengeteg elemből áll. Mivel a vonalat hosszú távú (tíz éves) üzemre szánják, és több száz és több ezer kommunikációs csatorna zavartalan működését kell rajta biztosítani, így a lineáris kábelberendezések minden eleméhez, és elsősorban a vezetékek és kábeltartozékok számára A lineáris jelátviteli út magas követelményeket támaszt. A kommunikációs vonal típusának és kialakításának megválasztását nemcsak a vonal mentén történő energiaterjedés folyamata határozza meg, hanem az is, hogy meg kell védeni a szomszédos RF áramköröket a kölcsönös zavaró hatásoktól. A kábeldielektrikumok kiválasztása azon követelmény alapján történik, hogy az RF csatornákon a lehető legnagyobb kommunikációs tartományt biztosítsák minimális veszteséggel.

Ennek megfelelően a kábeltechnika a következő irányokba fejlődik:

A koaxiális rendszerek túlnyomó fejlesztése, amelyek lehetővé teszik az erős kommunikációs nyalábok szervezését és a televíziós műsorok nagy távolságra történő továbbítását egykábeles kommunikációs rendszeren keresztül.
Ígéretes kommunikációs OK-k létrehozása és megvalósítása, amelyek nagyszámú csatornát biztosítanak, és nem igényelnek szűkös fémeket (réz, ólom) az előállításához.
Olyan műanyagok (polietilén, polisztirol, polipropilén stb.) széleskörű bevezetése a kábeltechnikába, amelyek jó elektromos és mechanikai jellemzőkkel rendelkeznek, és lehetővé teszik a gyártás automatizálását.
Ólom helyett alumínium, acél és műanyag burkolatok bevezetése. A burkolatoknak légmentesnek kell lenniük, és biztosítaniuk kell a kábel elektromos paramétereinek stabilitását a teljes élettartam alatt.
Zónán belüli kommunikációra szolgáló (egy-koaxiális, single-quad, páncél nélküli) kábelek gazdaságos kialakításának kidolgozása és bevezetése a gyártásba.
Árnyékolt kábelek készítése, amelyek megbízhatóan védik a rajtuk továbbított információt a külső elektromágneses hatásoktól és zivataroktól, különös tekintettel a kétrétegű alumínium-acél és alumínium-ólom típusú kábelekre.
A kommunikációs kábelek szigetelésének elektromos szilárdságának növelése. A modern kábelnek egyszerre kell rendelkeznie a nagyfrekvenciás kábel és az erősáramú elektromos kábel tulajdonságaival, és biztosítania kell a nagyfeszültségű áramok átvitelét a felügyelet nélküli erősítőpontok távoli tápellátásához nagy távolságokon.

Az optikai kábelek előnyei és alkalmazási köre

A színesfémek és elsősorban a réz megtakarítása mellett az optikai kábelek a következő előnyökkel is rendelkeznek:

széles sáv, nagy mennyiségű információ továbbításának képessége (több ezer csatorna);
kis veszteségek és ennek megfelelően nagy sugárzási szakaszok (30...70 és 100 km);
kis méret és súly (10-szer kisebb, mint az elektromos kábeleknél);
magas védelem a külső hatásokkal és az áthallásokkal szemben;
megbízható biztonsági technológia (nincs szikra és rövidzárlat).

Az optikai kábelek hátrányai a következők:

az optikai szálak érzékenysége a sugárzásra, ami miatt sötétedési foltok jelennek meg, és a csillapítás nő;
az üveg hidrogénkorróziója, ami az optikai szálban mikrorepedésekhez és tulajdonságainak romlásához vezet.

Az optikai kommunikáció előnyei és hátrányai
A nyílt kommunikációs rendszerek előnyei:

A vett jel teljesítményének nagyobb aránya a kisugárzott teljesítményhez képest kisebb adó- és vevőantennák esetén.
Jobb térbeli felbontás kisebb adó- és vevőantenna-nyílásokkal
Az 1 km-es távolságig történő kommunikációhoz használt adó- és vevőmodulok nagyon kis méretei
Jó kommunikációs titoktartás
Az elektromágneses sugárzás spektrumának fel nem használt részének fejlesztése
Nem szükséges engedélyt kérni a kommunikációs rendszer működtetéséhez

A nyílt kommunikációs rendszerek hátrányai:

A lézersugár nagy irányíthatósága miatt alacsony rádióadásra való alkalmasság.
Az adó- és vevőantennák magas megkövetelt mutatási pontossága
Az optikai emitterek alacsony hatásfoka
Viszonylag magas zajszint a vevőben, részben az optikai jelészlelési folyamat kvantumjellegének köszönhetően
A légköri jellemzők hatása a kommunikáció megbízhatóságára
Hardverhiba lehetősége.

Az irányító kommunikációs rendszerek előnyei:

Alacsony csillapítású és diszperziós optikai szálak beszerzésének lehetősége, ami lehetővé teszi az átjátszók közötti távolságok nagyok elérését (10 ... 50 km)
Kis átmérőjű egyszálas kábel
Szálhajlítás megengedettsége kis sugarak alatt
Kis súlyú optikai kábel nagy információáteresztő képességgel
Olcsó rostanyag
Az elektromos vezetőképességgel és induktivitással nem rendelkező optikai kábelek beszerzésének lehetősége
Elhanyagolható áthallás

Magas kommunikációs titkosság: a jellehallgatás csak különálló szálra való közvetlen csatlakozással lehetséges
Rugalmasság a szükséges sávszélesség megvalósításában: a különféle típusú fényvezetők lehetővé teszik az elektromos kábelek cseréjét a digitális kommunikációs rendszerekben a hierarchia minden szintjén
A kommunikációs rendszer folyamatos fejlesztésének lehetősége

Az irányító kommunikációs rendszerek hátrányai:

Az optikai szálak összekapcsolásának (illesztésének) nehézségei
További elektromosan vezető magok elhelyezése egy optikai kábelben a távvezérelt berendezések áramellátása érdekében
Az optikai szál érzékenysége a víz hatására, amikor az bejut a kábelbe
Az optikai szál érzékenysége az ionizáló sugárzásra
A korlátozott sugárzási teljesítményű optikai sugárforrások alacsony hatásfoka
A többszörös hozzáférésű (párhuzamos) hozzáférési mód időosztásos busz használatával történő megvalósításának nehézségei
Magas zajszint a vevőben

A száloptika fejlesztési és alkalmazási irányai

Széles távlatok nyíltak az OC és száloptikai átviteli rendszerek gyakorlati alkalmazására a nemzetgazdaság olyan ágazataiban, mint a rádióelektronika, számítástechnika, kommunikáció, számítástechnika, űrkutatás, orvostudomány, holográfia, gépészet, atomenergia stb. A száloptika hat területen fejlődik:

többcsatornás információátviteli rendszerek;
kábel TV;
helyi számítógépes hálózatok;
érzékelők és rendszerek információgyűjtéshez, -feldolgozáshoz és -továbbításhoz;
kommunikáció és telemechanika a nagyfeszültségű vezetékeken;
mobil tárgyak felszerelése és telepítése.

A többcsatornás FOTS-t kezdik széles körben elterjedni az ország gerinc- és övezeti kommunikációs hálózatain, valamint a városi központok közötti összekötő vezetékek eszközére. Ez az OK nagy információs kapacitásával és magas zajtűrő képességével magyarázható. A víz alatti optikai autópályák különösen hatékonyak és gazdaságosak.

Az optikai rendszerek kábeltelevíziós alkalmazása magas képminőséget biztosít, és jelentősen bővíti az információszolgáltatás lehetőségeit az egyéni előfizetők számára. Ebben az esetben egyedi fogadórendszert valósítanak meg, és az előfizetők lehetőséget kapnak arra, hogy TV-képernyőjükön újságoldalak, folyóirat-oldalak képeit és referenciaadatokat kapjanak a könyvtárból és az oktatási központokból.

Az OK alapján különféle topológiájú (gyűrű, csillag, stb.) helyi számítógépes hálózatok jönnek létre. Az ilyen hálózatok lehetővé teszik a számítástechnikai központok egyetlen információs rendszerben való egyesítését, nagy sávszélességgel, jobb minőséggel és az illetéktelen hozzáférés elleni védelemmel.

A közelmúltban egy új irány jelent meg a száloptikai technológia fejlesztésében - a 2 ... 10 mikronos közepes infravörös hullámhossz-tartomány használata. A veszteségek ebben a tartományban várhatóan nem haladják meg a 0,02 dB/km-t. Ez lehetővé teszi a nagy távolságok közötti kommunikációt akár 1000 km-es regenerációs helyekkel. A cirkónium, bárium és más, az infravörös hullámhossz-tartományban szupertranszparenciával rendelkező vegyületek hozzáadásával készült fluor és kalkogenid üvegek vizsgálata lehetővé teszi a regenerációs szakasz hosszának további növelését.

Új érdekes eredmények várhatók a nemlineáris optikai jelenségek alkalmazásában, különösen az optikai impulzusterjedés szoliton rezsimjében, amikor az impulzus alakja megváltoztatása nélkül terjedhet, vagy a szál mentén terjedő folyamat során periodikusan megváltoztathatja alakját. Ennek a jelenségnek a szálas fényvezetőkben történő alkalmazása jelentősen megnöveli az átvitt információ mennyiségét és a kommunikációs hatótávolságot ismétlők használata nélkül.

Nagyon ígéretes a FOCL-ben megvalósítani a csatornák frekvenciaosztási módszerét, amely abból áll, hogy egyszerre több, különböző frekvencián működő forrás sugárzása kerül a szálba, és a jeleket a vevő oldalon optikai szűrők segítségével választják el. A FOCL-ben a csatornaelválasztásnak ezt a módszerét spektrális multiplexelésnek vagy multiplexelésnek nevezik.

A FOCL előfizetői hálózatok kiépítésénél a hagyományos radiális-csomópontos telefonhálózat felépítése mellett a kábelmegtakarítást biztosító gyűrűs hálózatok szervezése is előirányzott.

Feltételezhető, hogy a második generációs FOTS-ban a jelek erősítése és átalakítása a regenerátorokban optikai frekvencián történik, integrált optika elemei és áramkörei segítségével. Ez leegyszerűsíti a regeneratív erősítő áramköreit, javítja hatékonyságukat és megbízhatóságukat, valamint csökkenti a költségeket.

A FOTS harmadik generációjában a beszédjelek optikai jelekké történő átalakítását hivatott használni közvetlenül akusztikus átalakítók segítségével. Már kifejlesztettek egy optikai telefont, és folyamatban van az alapvetően új automatikus telefonközpontok létrehozása, amelyek nem elektromos jeleket, hanem fényt kapcsolnak. Vannak példák többállású, nagy sebességű optikai kapcsolók létrehozására, amelyek optikai kapcsolásra használhatók.

Az OK és a digitális átviteli rendszerek alapján integrált többcélú hálózat jön létre, amely magában foglalja a különböző típusú információátvitelt (telefonálás, televízió, számítógépek és automatizált vezérlőrendszerek adatátvitele, videotelefon, fototávíró, újságoldalak továbbítása, banki üzenetek stb.). A 64 Mbps (vagy 32 Mbps) átviteli sebességű digitális PCM csatornát egységesítették.

A minőségbiztosítás és a FOTS széleskörű használatához számos probléma megoldása szükséges. Ezek elsősorban a következőket foglalják magukban:

rendszerszintű kérdések tanulmányozása és az OK kommunikációs hálózatokon történő használatának műszaki és gazdasági mutatóinak meghatározása;
egymódusú szálak, fényvezetők és kábelek, valamint ezekhez használt optoelektronikai eszközök tömegipari gyártása;
az OK nedvességállóságának és megbízhatóságának növelése fémhéjak és hidrofób töltések használatával;
a 2...10 µm-es infravörös hullámhossz-tartomány és új anyagok (fluorid és kalkogenid) elsajátítása nagy távolságú kommunikációt lehetővé tevő fényvezetők gyártásához;
helyi hálózatok létrehozása számítástechnika és informatika számára;
az OK gyártásához szükséges vizsgáló és mérőberendezések, reflektométerek, teszterek fejlesztése, FOCL konfigurációja, működése;
a fektetési technológia gépesítése és az OK telepítés automatizálása;
a szálas fényvezetők és az OK ipari gyártásának technológiájának javítása, költségeik csökkentése;
a szoliton átviteli mód kutatása és megvalósítása, amelyben az impulzus összenyomódik és a diszperzió csökken;
az OK spektrális multiplexelésére szolgáló rendszer és berendezés fejlesztése és megvalósítása;
többcélú integrált előfizetői hálózat létrehozása;
adók és vevők létrehozása, amelyek közvetlenül a hangot fénnyé, a fényt pedig hanggá alakítják;
az elemek integráltsági fokának növelése és a PCM csatornaképző berendezések nagysebességű egységeinek létrehozása integrált optikai elemek felhasználásával;
optikai regenerátorok létrehozása az optikai jelek elektromos jelekké alakítása nélkül;
kommunikációs rendszerek adó- és vevő optoelektronikai eszközeinek fejlesztése, koherens vétel fejlesztése;
hatékony módszerek és eszközök fejlesztése zóna- és gerinchálózati kommunikációs hálózatok közbenső regenerátorainak tápellátására;
a hálózat különböző szakaszainak struktúrájának optimalizálása, figyelembe véve az OK-n történő rendszerek használatának sajátosságait;
az optikai szálakon keresztül továbbított jelek frekvencia és idő szerinti szétválasztására szolgáló berendezések és módszerek fejlesztése;
optikai kapcsolási rendszer és eszközök fejlesztése.

Következtetés
Jelenleg széles távlatok nyíltak meg az OK és a száloptikás átviteli rendszerek gyakorlati alkalmazására a nemzetgazdaság olyan ágazataiban, mint a rádióelektronika, számítástechnika, kommunikáció, számítástechnika, űrkutatás, orvostudomány, holográfia, gépészet, atomenergia. stb.

A száloptika sokfelé fejlődik, enélkül nem lehetséges a modern gyártás és élet.

Az optikai rendszerek kábeltelevíziós alkalmazása magas képminőséget biztosít, és jelentősen bővíti az információszolgáltatás lehetőségeit az egyéni előfizetők számára.

A száloptikai érzékelők agresszív környezetben is működnek, megbízhatóak, kis méretűek és nincsenek kitéve elektromágneses hatásoknak. Lehetővé teszik különféle fizikai mennyiségek (hőmérséklet, nyomás, áram stb.) távoli értékelését. Az érzékelőket az olaj- és gáziparban, a biztonsági és tűzjelző rendszerekben, az autótechnikában stb.

Nagyon ígéretes az OK alkalmazása a nagyfeszültségű vezetékeken (TL) a technológiai kommunikáció és a telemechanika szervezésére. Az optikai szálak egy fázisba vagy kábelbe vannak ágyazva. Itt a csatornák fokozottan védettek az elektromos vezetékek és a zivatarok elektromágneses hatásaitól.

Az OK könnyűsége, kis mérete, éghetetlensége nagyon hasznossá tette őket repülőgépek, hajók és egyéb mobil eszközök telepítéséhez és felszereléséhez.
Bibliográfia

Optikai kommunikációs rendszerek / J. Gower - M .: Rádió és kommunikáció, 1989;
Kommunikációs vonalak / I. I. Grodnev, S. M. Vernik, L. N. Kochanovsky. - M.: Rádió és kommunikáció, 1995;
Optikai kábelek / I. I. Grodnev, Yu. T. Larin, I. I. Teumen. - M.: Energoizdat, 1991;
Többcsatornás kommunikációs vonalak optikai kábelei / A. G. Muradyan, I. S. Goldfarb, V. N. Inozemtsev. - M.: Rádió és kommunikáció, 1987;
Fiber light guides for information transfer / J. E. Midwinter. - M.: Rádió és kommunikáció, 1983;
Száloptikai kommunikációs vonalak / II Grodnyev. - M.: Rádió és kommunikáció, 1990

Az oroszországi távvezetékek megjelenésének és fejlődésének története

n1.doc

Lehet, hogy érdekel