专利名称：通信系统设计估算尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光或电通信系统中的技术人员在设计或对系统的分析时计算主要参数的一种估算尺。
目前光通信和电通信系统中的工程技术人员，对系统进行设计分析时，是采用纸上列表的方法进行的，在表上分别列出发送机功率，接收机功率，连接器功率损耗、系统余量、链路损耗、接头损耗以及最长中继距离等栏目，然后给定系统消耗功率，再通过对数运算和四则运算分别设定其它参数，从而得到一例系统，从系统中分析后，调整其中的某些参数，再经运算和分析，又得到新的一例系统，如此反复进行运算，方可得到较为合适的系统，工作效率低而且是一种繁锁的脑力劳动，给工作带来不便。
本实用新型的目的是提供一种光通信或电通信系统有效的发送机和接收机功率值，相应恰当地得出系统余量、连接器损耗、合理的链路损耗、接头损耗、最长中继距离最佳值的一种通信系统设计估算尺。
为完成上述的目的所采取的技术方案设四个直径由小到大的圆片1－4分别以同心圆相互重叠，以同一圆心固定在一起，圆片1－4相互间可绕圆心作圆周运动，其中圆片1以圆周排列二组接收功率值，内侧设dBm刻度，以每5度圆弧设一个单位，由－53dBm… …0再由，0－15dBm，计68个单位刻度，以顺时针程序排列，最小值－53dBm至最大值15dBm之间有20度圆弧空白区，外侧设置预先求得与内侧dBm相对应的μw值。圆片1重叠于圆片2，圆片2露出的环面上设置以圆周排列的二组发送机功率值，内侧为μw刻度，外侧为dBm刻度二组功率单位，终始刻度划分与圆片1相同。圆片2重叠于圆片3，圆片3露出的环面上设置以圆周排列的系统余量，连接器损耗、链路损耗、接头损耗和链路长度，内侧为系统余量＋连接器损耗值，其功率单位为dBm，终始值、刻度划分均与圆片1内侧相同，外侧设置含义为链路损耗＋接头损耗值以及链路长度或称最长中继距离值，最大值为1000km，最小值1km，以逆时针方向排列，整个1000－1km刻度占150度圆弧。圆片3重叠于圆片4，圆片4露出的环面上设置以圆周排列链路和接头平均单位里程损耗系数，刻度划分取圆片3外侧刻度中的10－1.0一段区间，其单位为db／km。通过转动四片圆片得到一系列数据。
本实用新型实施例结合附图加以详细描述。
图1为四块圆片相互重叠的平面图；图2为接收机二组功率值排列图；图3为发送机二组功率值排列图；图4为系统余量＋连接器损耗值、链路损耗＋接头损耗值和链路长度排列图5为链路和接头平均单位里程损耗系数排列图。
根据图1所示本实用新型由四个圆片组成，四个圆片1、圆片2、圆片3和圆片4的直径分别由小到大，并且以同心圆相互重叠，以同一个圆心固定在一起，圆片1－4相互间可绕圆心作圆周运动，其中圆片1如图2所示，以圆周排列二组接收机功率值，内侧设dBm刻度，以每5度圆弧设一个单位，一个单位定为一个dBm，由－53dBm、－52dBm、－51dBm… … …0，再由0－15dBm，计68个单位刻度，以顺时针程序排列，最小值－53dBm至最大值15dBm之间有20度圆弧空白区；外侧设置与内侧dBm相对应的μw值，dBm是以1μw为基准，用分贝表示功率电平，其定义为P——功率P(dBm)＝10lg (10 P(μw))/(1mw) (1)则 P(μw)＝10. (P(dBm))/10 ＋3 (2)在外侧以0.005μw为P(μw)最小值，则对应P(dBm)为P(dBm)＝10lg (10 P(μw))/(1mw) ＝10lg (10×0.005)/1 ≈－53dBm
由以上算法在外侧可得出dBm的对应μw的刻度。
将圆片1重叠于圆片2，圆片2露出的环面上设置以排列的二组发送机功率值如图3所示，环上的功率单位、终始值、刻度划分等均与圆片1相同，不同是内侧为μw刻度，外侧为dBm刻度，刚好与圆片1相反。
将圆片2叠重于圆片3，圆片3露出的环面上设置以圆周排列系统余量、连接器损耗、链路损耗、接头损耗和链路长度刻度，内侧为系统余量＋连接器损耗值，其功率单位，终始值、刻度划分等均与圆片1内侧或圆片2外侧的dBm刻度相同；外侧刻度为两重含义，一是代表链路损耗＋接头损耗，二是代表最长中继距离，若分配给链路和接头的功率为P(dBm)，链路和接头的平均单位长度损耗系数为a(dB／km)，则最长中继距离L(km)为L(km)＝P(dBm／a(dB／km)(3)lgL(km)＝lgP(dBm)－lga(dB／km)(4)以每0.5度的圆弧为lgL(km)的0.01个设置单位，取L(km)的最大值为1000km，最小值为1km，故由小(0.00设置单位)到大(3.00设置单位)逆时针划分，则外侧整个刻度占据圆弧150度，如lg1＝0.00，lg1000＝3.00，因每0.5度为一个设置单位，故圆弧刻度占150度。由于分配给链路和接头的功率P(dBm)＜＜L(km)，故此刻度亦可代表式(4)中lgP(dBm)刻度值。
将圆片3重叠于圆片4，圆片4露出的环面上设置以圆周排列链路和接头平均单位里程损耗系数，刻度划分取圆片3外侧刻度中的10－1.0一段区间，其单位为dB／km。
使用方法功率电平单位互换在圆片1或圆片2上，由给定的μw数可得到dBm数，或由给定的dBm数得到μw数。例1已知0.5μw功率，则对应的dBm值为－33dBm。例2－30dBm对应1.0μw。
系统设计估算确定接收机和发送机功率分别为a和b，将圆片1上的a与圆片2上的b点对准，则圆片1、2刻度上分别一一对应着在其它条件不变即在相同的连接器损耗、系统余量、链路和接头损耗情况下，接收机与发送机的功率值。固定此时的圆片1、2不动，则圆片2外侧0刻度所对应的圆片1外侧上的功率的绝对值对值为分配给系统余量连接器、链路和接头的功率。确定系统余量＋1个连接器功率为c，从圆片3内侧刻度上找到c点将c点对准圆片2上外侧的0刻度点，则圆片3内侧刻度上的0点所对应的圆片1内侧的刻度绝对值，为分配给链路和接头的功率c′。在环C外侧刻度上找到c′点，确定链路和接头平均单位里程损耗系数为d，并在圆片4上找到d点，使其与圆片3外侧刻度上的c′点对准，则圆片4上1.0点所对应的圆片外侧刻度就是c″，为最长中继距离。这样由上述过程可得到一个系统其接收机功率为a(dBm或μw)，发送机功率为b(dBm或μw)，系统余量＋1个连接器功率为C(dBm)或损耗为c(dB)，链路和接头平均单位里程损耗系数为d(dB／km)，链路最长中继距离为c″(km)。若此系统不合适(如性能不好、系统机线等价格太高等)，还可进一步调整各个参数，得到一个新的系统。如此反复几次，即可得到合适的系统。例选定接收机功率为0.05μw，发送机功率为100μw，将圆片1上的0.05μw对准圆片2上的100μw，则在其它条件不变情况下，若选用0.1μw接收机，则必须选用200μw的发送机，若选定50μw的发送机，则必须选用0.025μw的接收机，固定此时的圆片1和2不动，则圆片2外侧0刻度所对应的圆片1上的功率为｜－33dBm｜＝33dBm，为分配给系统余量＋连接器＋链路＋接头的功率；确定系统余量为6dBm，一个连接器功率为2dBm，则系统余量＋连接器功耗为8dBm，从圆片3内侧刻度上找到8dBm，将此点对准圆片2外侧的0刻度点，则内侧刻度上的0点所对的圆片1刻度绝对值为｜－25dBm｜＝25dBm，这是分配给链路和接头的功率；在圆片3外侧刻度上找到25dBm，确定链路损耗系数为1.5dB／km，单段链路长4km，每个接头损耗为4dB，则链路和接头平均单位里程损耗系数为1.5dB／km＋4dB／4km＝2.5dB／km，在圆片4上找到2.5dB／km，将此点对准圆片3外侧刻度上的25dBm，则圆片4上1.0点所对应的圆片3外侧刻度值10km为系统链路的最长中继距离；这样由上可得一系统，其接收机／发送机功率为0.05μw／100μw或为0.1μw／200μw或为0.025μw／50μw等，系统余量＋连接器功耗为8dBm，链路和接头平均单位里程损耗系数为2.5dB／km，链路最长中继距离为10km；若此系统中，功率分布不合理或系统性能不能满足要求或机线器件价格太高，可进一步调整各个参数，得到新的系统，如此反复多次，最后得到最合适的系统。
本实用新型可长期使用，因为刻度上所设各参数范围已可完全包括了目前及将来可用的商业化机线器件参数值。
本实用新型可大大加快系统分析、设计人员和工程技术人员的工作效率，提高系统估算结果的可靠性和性能价格比，而且携带方便，实用性强。
权利要求1.一种由通信系统设计用的各种参数组成的通信系统设计估算尺，其特征在于设四个直径由小到大的圆片1，圆片2、圆片3和圆片4，分别以同心圆相互重叠，以同一圆心固定在一起，圆片1-4相互间可绕圆心作圆周运动，a.圆片1以圆周排列二组接收机功率值，内侧设dBm刻度，以每5度圆弧设一个单位，由-53dBm、-52dBm……0再由0-15dBm，计68个单位刻度，以顺时针程序排列，最小值-53dBm至最大值15dBm之间有20度圆弧空白区，外侧设置预先求得与内侧dBm相对应的μw值；b.圆片1重叠于圆片2，圆片2露出的环面上设置以圆周排列的二组发送机功率值，内侧为μw刻度，外侧为dBm刻度二组功率单位，终始刻度划分与圆片1相同；c.圆片2重叠于圆片3，圆片3露出的环面上设置以圆周排列的系统余量、连接器损耗、链路损耗、接头损耗和链路长度，内侧为系统余量+连接器损耗值，其功率单位为dBm，终始值、刻度划分均与圆片1内侧相同，外侧设置含义为链路损耗+接头损耗值以及链路长度或称最长中继距离值，最大值为1000km，最小值为1km，以逆时针方向排列，整个1000-1km刻度占150度圆弧，d.圆片3重叠于圆片4，圆片4露出的环面上设置以圆周排列链路和接头平均单位里程损耗系数，刻度划分取圆片3外侧刻度中的10-1.0一段区间，其单位为dB/km。
专利摘要一种光或电通信系统的设计或系统的分析用的估算尺，由四片圆片固定在一起，并且相互间为动配合，圆片1排列二组接收功率值内侧分别为对应的dBm和μw值刻度，圆片2的刻度和功率值与圆片1相反，圆片3内侧为系统余量+连接器损耗值，外侧为链路损耗+接头损耗值以及最长中继距离，圆片4取圆片3外侧刻度中的10-1.0一段的区间。通过转动圆片得到系统一列参数。
文档编号G06C3/00GK2087793SQ91215320
公开日1991年10月30日 申请日期1991年4月9日 优先权日1991年4月9日
发明者石晓东 申请人:机械电子工业部上海电缆研究所