TRY
  • TRY
  • USD
  • EUR
  • GBP
+90 444 1 726
Filtreler

Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler

1 ÖNSÖZ

Bu kitapçığın amacı özellikle kablolar, telekomünikasyon ve donanımlarıyla ilgili temel bilgiler vermektir. Bu doküman sadece referans amaçlı verilmiştir. Gerçek eğitim yüz yüze görüşme, gösteri ve de pratik uygulamalardan oluşacaktır. Eğitmenler, iyi eğitim almış ve alanlarında çok iyi deneyime sahib kişilerden seçilmiştir.

 

2.1 GİRİŞ

İletişim veya haberleşme belirli bir zamanda ve alanda fikir, bilgi ve mesaj paylaşımıdır. İletişim; sözsüz haberleşme ( yüz ifadesi, vücut dili),görsel haberleşme (resim, fotoğraf, video ve film gibi imge ve resimlerin kullanılması ) ve de elektronik haberleşme (telefon, mail, kablolu tv ve uydu alıcısı) gibi yazışma ve konuşma içerir. İletişim insanların iş, eğitim ve de özel yaşamlarının önemli bir parçasıdır.

 

2.1.1 Telekomünikasyonun Tarihi

Telekomünikasyon sözcüğü iki kelimenin kombinasyondur. TELE+ KOMÜNİKASYON
TELE sözcüğü Latince de mesafe anlamına gelmektedir. Bu nedenden dolayı Telekomünikasyon mesafeler arası iletişim anlamı taşımaktadır. İletişim gereksinimi insanlığın yeryüzünde var oluşuyla birlikte başladı ve dünya da insanların kendi sorunlarını çözmek için önemli bir araç olmuştur.

 

2.1.2 Haberleşmenin değişimi

• İlkel İşaret Dili kullanma 
• Ses çıkararak haberleşme 
• Dumanla haberleşme 
• Ateşle haberleşme
• Modern Telgraf
• Telefon
• Kablosuz ağ bağlantısı ile haberleşme
• Uydu yoluyla haberleşme

 

2.1.3 Eksiksiz Bir Haberleşme için Gereksinimler

2.1.3.1 Haberin Kaynağı 

Göndermek istenilen haber işaretlerden oluşmaktadır. Bu haberler ses, bilgisayar verisi, müzik, film, sıcaklık ve ya alarm bilgisi olabilir. Bütün bu veriler mesaj olarak dikkate alınır.

• Mesajlar, insan sesi, müzik çalar, video oynatıcı, bilgisayar ya da güvenlik sistemleri iletileri gibi birçok formda olabilirler. 
• Haber, bilgi, müzik çalar ya da ses sinyalleri gibi olan bu mesajlar mesajın türüne bağlı olarak elektrik sinyallerine çevrilir.

 

2.1.3.2 MODÜLATÖR ve TRANSMITTER

İstenilen noktaya ulaşabilecek bir mesaj bir transmitter vasıtasıyla gönderilir. Bu mesaj modülatörde elektrik sinyallerine çevrilir. Modülasyon prosesi orijinal mesaj gerektirir ya da sinyalin düşük bir frekansdaki dalga biçimidir. Bu sebep den dolayı düşük enerjiye sahiptir. Bu sayede modülasyon orijinal sinyalin yerini alan ve orijinal sinyalden daha yüksek bir frekans sinyallerine çevirme prosesidir. Modülasyon, transmitter adı verilen cihazın içerisin de gerçekleştirilir. Dışarıya gönderilmek için gerçekleştirilen bu işlem ana kaynaktaki sinyallerin uygun sinyallere çevrilmesidir. 

 

2.1.3.3 KANAL

Module edilmiş sinyal, kanal adı verilen bir araç vasıtasıyla transmitten alıcıya transfer edilir. Haberleşmede kanal uzun bir iletim yolu anlamına gelmektedir. Günümüzde kullanılabilir çeşitlilikteki kanallar; kablolar, radyo dalgaları ve ışık dalgalarıdır.

 

2.1.3.4 Alıcı ve Demodülatör Alıcı birbirini takip eden işlemlerden oluşmaktadır.

• Verici sinyallerinin alınması.
• İstenilen sinyalin (kanal içerisinden karışık halde geçen) seçilmesi. Yeniden üretilmesi istenilen asıl sinyalin demodüle edilmesi.

 

2.1.3.5 Mesajların Hedefi 

• Sinyal uygun hedefe varmalıdır. 
• Örneğin duyulan bir bilgisayar sinyali çok kullanışlı olmayabilir. Ya da bir termometre tarafından ölçülen değer hassas değildir. 
• Hedef cihaz sinyaller ile ne yapacağına karar vermelidir. Örneğin sinyalleri almak, depolamak ya da belki sinyalleri başka cihaza yönlendirmek. 
• Başarılı iletişim orijinal mesaj, hedefe doğru bir şekilde ulaştığında gerçekleşmiş olur. 

 

2.2 İLETİM ORTAMI

İletişim ağları çeşitli iletim araçlarının mesafe tayinini, taşıyıcının kullanıcı bilgilerini, uydu kanallarına bakır kablolarla sağlar. İletim araçları haberleşme sinyali için fiziksel yoldur. İletim araçları telli ve telsiz araçlar olmak üzere iki ana kategoride sınıflandırılabilir.
Telli araçlar haberleşme sinyallerini sınırlayabilir, yol gösterir ama iletilebilmelerine izin vermez. Telsiz araçlar ise iletilebilmelerine izin verir. Metalik kablolar ve optik fiberler telli iletim araçlarına örnek olarak gösterilebilir. Radyo dalgaları ve uydu sinyalleri ise telsiz iletim araçlarının örnekleridir. İki farklı aracın önemli karakteristigi band genişliği ya da frekansların her birinin iletilebirliğinin açık menzilidir. Genel olarak daha büyük band genişliğine sahip olan araç daha iyi iletir.

 

2.2.1 Telli Araçlar

2.2.1.1 Metal kablo 

• Perli kablo ve koaksiyel kablo olmak üzere iki çeşit metalik kablo vardır. 
• Koaksiyel kablo çok yönlü iletim uygulamalarında kullanılması daha iyi iken perli kablonun örneğin 1.5, 2 Mbits/s gibi düşük hızlarda kullanılması daha iyidir. 
• Başlangıçta perli kablolar analog hatlar için geliştirilmiştir. Dijital iletimlerde kullanılması örneğin PCM linklerinde teller arasında meydana gelen parazit sınırlayıcı faktör olmaktadır. Koaksiyel kablo FDM ve TDM sistemlerinde kullanılır. Koaksiyel kablo yüksek bant genişliği tarafından karakterize edilir. Bu bant genişli ona yüksek iletim kapasitesi sağlar. Örneğin FDM sisteminde iletim 10800 ses kanalına kadar çıkar. Koaksiyel kablo, kablo çifti şeklinde her bir yön için bir tane kullanılır. Yaygın olarak yüksek yoğunluktaki telefon santral ağları arasında kullanılmaktadır. 



2.2.1.2 Fiber Optik Sistemleri 

• Fiber optik telefon ağlarında hızla gelişen bir iletim aracıdır.Bunun sebebi çok iyi karakteristlige sahip olmalarıdır.Optik fiberler düşük ağırlık,yüksek bandgenişligi ,elektrik iletkenliğinin olmaması ,elektromanyetik ortamlardan etkilenmemesi ve düşük iletim kayıplarına sahip olmaları gibi çok iyi özelliklere sahiptirler. Fiber optik teknolojisi çok etkili bir yol olarak yeni telekominikasyon uygulamalarında kullanılması gelişmektedir. Fiber optik sistemleri akıllı binalarda kullanılan kablolarda ve bilgisayar sistemlerinin yerel ağ baglantılarıda yaygın olarak kullanılmaktadır.Fiber optiklerin daha kullanışlı ve ekonomik olması için geniş araştırmalar ve geliştirmeler yapılıyor. 

 

2.2.2 Telsiz Araçlar

2.2.2.1 Radyo link sistemleri 

• Radyo link sistemleri alıcılar ve vericilerin zincirleri yoluyla yapılan bir baglantı şeklidir. Radyo linkleri analog ve dijital transferlerin ikisini de kullanır. Dijital sistemler tamamen dijital iletimler için tassarlanmıştır.Analog radyo sistemleri darbe modülasyonlu sinyallerin transferinde kullanılır. 
• Her radyo link baglantısı her bir yönde iki kanala ihtiyaç duyar.Alıcı ve verici frekansı düşük bir Mhz tarafından ayrılır.Kullanılan frekans bandı gözönünde bulunduruldugunda bu çok küçük bir farktır.



2.2.2.2 Uydu Sistemleri 

• Uydu iletimi sıradan radio linkiyle benzer prensibdedir.Yeryüzünde birçok istasyona sahip olmamak için bilgileri uzaya göndeririz.
• Uydu haberleşmeleri hızı dünyanın ekseni etrafında dönmesiyle neredeyse aynı hızdadır. Uydu sistemleri radyo sistemlerine kıyasla oldukça büyük bir menzile sahiptir ve ulusal ve uluslar arası ağlarda kullanılır.

Uydu sistemlerinin iletim karekterisliginde sadece birkaç problem vardır. Yapmak zorunda oldukları uzun mesafeli iletim neticesinde oluşan gecikmeler (yankı) eko-süpersör tarafından giderilmelidir. Farkına varılmalıdır ki bu bir uzayda hareket eden iki nesne arasındaki haberleşmedir. Dünya ve uydu nun birbirlerine göre hareketlilikleri dijital iletimler de hatalara neden olabilir. Fakat tampon belleklerde ara depolama sayasinde bu hatalar düzeltilebilir. 

İlk uydu uzaya fırlatıldıgından itibaren telefon kanallarının kapasitesi zamanla artış göstermiştir. Uzaya 1965 de fırlatılan ilk uydu İntelsat 75 dupleks telefon kanalına sahipken bu gün İntelsat VI uydusunun temel sürümü 80 000 telefon kanalı saglayabilmektedir. 

 

2.3 TEMEL PRENSİPLER

2.3.1 Haberleşme Sistemi 

Temel bilgi enerjisinin ilk koşulu elektrik formundan (örneğin insan sesi, muzik ya da telegraf sinyali) bir elektronik sinyale dönüştürlmesidir. Bu dönüşüm uydu transdüseri tarafından saglanır. Transdüserin genel tanımı enerjiyi bir formdan ihtiyac duyulan diger forma çevirerek bir aygıta iletmesidir. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
    Şekil 1.Tek yönlü telekomünikasyon kanalı için temel gereksinimler.

Bir telekominikasyon hattında (şekil 1) elektronik sinyaller ışık hızının %60’nin üzerinde bir hızda enerji iletimiyle hedefe tel ve ya kablo linkiyle gönderilir. Hedef noktasında ikinci bir transdüser elektronik sinyali asıl eski formuna çevirir. Amplifikatörler sinyali çevirmez fakat oluşan kayıpları karşılamak için sinyallerin gücünü yükseltir. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Şekil 2. Tek yönlü radyo telekomünikasyon kanalı için temel gereksiminler 

Bir radyo sisteminde radyo linki üzerinden sinyali göndere bilmek için kaynakta bir transmitter gereklidir ve varış noktasında da transdusere yaklaşmadan önce sinyali geri dönüştürmek için bir tsrandüsere ihtiyaç duyulur. 

 

2.3.2 Radyo Sisteminin Karakteristigi

Bir verici antenin içinden bir radyo frekans akımı geçtiginde güç bir dizi yöne dagılır ki buna da elektromanyedik dalga denir. Saçılan enerji 5 farklı şekilde alıcı istasyonuna ulaşır.(şekil 3)

1. Yüzey dalgası ile 
2. Gökyüzü dalgası ile 
3. Uzay dalgası ile 
4. Bİr uydu yoluyla 
5. Yığınlayıcı ile 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Şekil 3 Radyo yayılım metodları 

Yüzey dalgası yerkürenin yüzeyinde yerden kısa mesafeli yüksekliklerde gerçekleştirilir ve iletimler yerkürenin eğimine rağmen izlenebilir. Yüzey dalgası dünya çapında haberleşmeler için düşük frekans bandında, radyo, tv yayınları için ise orta frekans (MF) bandında kullanılır. 

Gökyüzü dalgası dünyadan iyonsfere doğru yönlendirilir (yeryüzünden yukarı doğru 100 km veya daha yüksek seviyelere) ve belirli şartlar sağlandığında istenilen bölgede kabul edilmesi için dünyaya geri gönderilir. Gökyüzü dalgası, yüksek frekans telsiz haberleşmelerinde kullanılır, uzun mesafe telsiz iletimleri ve ses yayınları içerir.

Uzay dalgası iki bileşene sahiptir.Birinci bileşen alıcı ve verici arasında hemen hemen düz bir hattaki iletimleri ,ikinci bileşen ise dünyadan gelen tekil bir yansımayı ifade etmektedir.Uzay dalgası ses ve tv yayınlarında,çoklukanal telefon ses sistemlerinde ,çeşitli araç sistemlerinde ,VHF,UHF,SHF bandları ve yüksek bandlar da kullanılır.
Uydu yoluyla haberleşme dünyadan uyduya gelen sinyallerin alınması, güçlendirilmesi ve farklı frekanslarda tekrar dünyadaki alıcıya gönderilmesidir. Haberleşme uyduları multikanal telefon ses sistemlerinin taşınmasında, televizyon sinyallerinde, veri transferlerinde ve UHF, SHF bandlarında kullanılır. 
Yıgınlayıcı uzun mesafe HF radio hatları için VHF/SHF eşdeger gökyüzü dalga iletimlerinin kullanılmasıdır. Şekil 4 de gösterilmiştir. Radyo enerjisi troposphere dogru yönlendirilir. Yönlendirilen bu saçınım sinyalleri alıcıya iletilir. (Troposfer deki yığınlama bölgesi yeryüzünün yaklaşık 10km yukarısıdır.).Scatter sistemleri UHF ve SHF bandlarında çoklukanal ses iletim linklerinin saglamasında kullanılır. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Şekil 4. Uydu sisteminin gösterilmesi

 

2.3.3 Radyo Frekans Tayfı

Radyo dalgaları hertz (Hz) adı verilen birimlerle ölçülür.Elektrik akımının bir kez dönmesi tam bir radyo dalgasına eşittir. 
Radyo frekans tayfları bir dizi alt bölümlere ayrılır. Bu bölümler aşagıda verilmiştir.

Frekans bandı

Sınıfı

Kısaltması

Below 300 Hz

Aşırı düşük frekans

ELF

300 Hz-3 kHz

Ultra düşük frekans

ILF

3 kHz-30 kHz

Çok düşük frekans

VLF

30 kHz-300 kHz

Düşük frekans

LF

300 kHz-3 MHz

Orta frekans

MF

3 MHz-30 MHz

Yüksek frekans

HF

30 MHz-300 MHz

Çok yüksek frekans

VHF

300 MHz-3 GHz

Ultra yüksek frekans

UHF

3 GHz-30 GHz

Süper yüksek frekans

SHF

30 GHz-300 GHz

Aşırı yüksek frekans

EHF

300 GHz-3000 GHz

Muazzam yüksek frekans

THF

 

2.4 HABERLEŞMEDE SİNYAL MODÜLASYONU

Açıklandığı gibi haberleşmede erken modülasyon sinyaline ihtiyaç duyulur çünkü asıl ses frekansı uzun dalga boyundan ve mümkün olmaya ebatlarda anten kullanımına neden olacağından doğrudan iletim için uygun değildir. Modülasyon, ses frekanslarını yüksek seviye frekanslarına çevirme işlemidir ve bu sayede iletim sağlanır.

 

2.4.1 Modülsayon Çeşitleri

Radyo-tv iletimleri için gerekli olan band genişligi 300–3400 Hz dir. Bu sebebden dolayı bir veya iki fiziksel çift kablo olmak şartıyla iki kısım arasında baglantı saglanır. Telefon kabloları havalandırma kanalları ve kanalların boşluklarıyla beraber çok pahalı olmasına karşın iki nokta içeren baglantı maliyetinin ana parçasıdır. 
Telefon kablolarından istenilen; verilen bir hat üzerinden birden fazla görüşmenin sağlanabilmesi ve ekonomik olmasıdır. Telefon görüşmelerinin sayısı, bir hattın ucuna tamamen gönderilmiş ise bunu hattın öbür ucunda herbir görüşmenin frekans bandının aynı bölümüne karşılık gelmesinden dolayı ayrıştırmak mümkündeyildir. Birçok farklı görüşme tek bir çevirim üzerinden nasıl iletilir ve hedef noktada nasıl ayrıştırılır?

 

2.4.1.1 Genlik modülasyonu (AM)

Genlik değişimi (AM) ve Frekans bölmeli çoğullama (FDM) yukarıdaki problemi çözmek içi bir yoldur. Her görüşme, her bir konuşma sinyali taşıyan yüksek bir frekans dalga biçimiyle farklı bir frekans tayfına çevrilir. Bu yüksek frekanslar, frekans taşıyıcısı olarak adlandırılır. Genlik değişimi, değişen sinyallerin genligi tarafından taşınan sinusoidal dalga genliginin çeşitlendirilmesi işlemidir. Değiştirilmeden taşınan dalgalar sabit bir pik degerine ve değiştirilen sinyal den yüksek bir frekansa sahiptir. Fakat değiştirilmiş sinal uygulandığında, değiştirilen sinyalin anlık değeri ile uygun çeşitlilikte taşınan pik değeri ve dış hat dalga titreşimi ve de değiştirilmiş dalgaların sarılması asıl değiştirilmiş sinyal dalgalarıyla aynı olur. Değiştirilmiş sinyal dalga biçimi taşınan dalga ile üst üste getirilir. 

Frekansın taşınan bir sinusoidal dalgası (fc Hz), frekansın bir sinusoidal değişim sinyali (fm Hz) tarafından genliğinin değişimidir. Değiştirilip taşınan dalga 3 frekans içerir. Şekil 6 da gösterilmiştir.

1) fc Hz : Asıl taşınan dalga 
2) ( fc + fm ) Hz: Taşınan dalga ile değiştirilen sinyal frekansının toplamı 
3) ( fc - fm ) Hz: Taşınan dalgadan değiştirilen sinyal frekansının çıkarılması

 
Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Şekil 6 Genlik modülasyon yöntemi

Bu frekansların ikisine yan frekans denir, yenidir ve genlik değişim prosesi tarafından üretilir. Taşınan dalga ile değiştirilen sinyal frekansının toplamına yüksek yan frekans denir. Taşınan dalgadan değiştirilen sinyal frekansının çıkarılmasına ise düşük yan frekans denir Frekans tayf diyagramı şekil 7 de gösterilmiştir.


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Şekil 7 .Tekli frekans modülasyon sinyali için bir genlik modülasyon dalgasının frekans tayfı.

Değiştirilerek taşınan dalganın bandgenişligi ( fc + fm ) - ( fc - fm ) = 2 fm dir. Örnek olarak çift değiştirilmiş sinyal frekansı verilebilir. Genlik modülasyon taşıyıcı dalgaların band genişliği düşük yan frekans ile yüksek yan frekansın toplamından elde edilir ve şekil 8 de gösterilmiştir. Elde edilen bu taşıyıcı dalga daha büyük band genişliğine sahiptir. Bütün bilgiler tek bir yan band tarafından(fm) taşınır ve elde edilen taşıyıcı(fc), bilgi sinyali iletimi bakamından gerçekte ihtiyaç duyulandan daha büyüktür. Taşıyıcı genlik ve frekanstan oluşur ve bilgi sinyallerinin hepsini taşıyamaz. Bu durum özel ekipmanların kullanılmasıyla taşıcı ve tek yan bandın durdurulması ve bilgi kaybı olmadan diğer yan bandın iletimi ile mümkün olur. Bu yönteme tekli yanband çalışması denir. Bu yöntem yerel radyo yayınlarında kullanılamaz fakat bazı uzun mesafe radyo ses iletim sistemlerinde ve ulusal telefon ağlarında çoklu kanal taşıyıcı sistemlerinde kullanılır.

 

2.4.1.2 Frekans Modülasyonu (FM)

Bilgi sinyallerini taşıyıcı sinyallere eklemenin diğer bir metodu, taşıyıcı dalganın modülasyon frekansına göre değişen frekans modülasyonudur. Frekans modülasyonu genlik modulasyonuna (AM) gore daha fazla avantaja sahiptir. Frekans modülasyonu VHF bandında ses yayınları için ve 625 hat tv yayınının ses sinyali için kullanılır. Ayrıca bazı araç sistemlerinde ve çoklu kanal ses iletim sistemleri için de VHF bandında kullanılır. Frekans modülasyonu uydular aracılıgıyla analog iletişimlerde kullanılır. Frekans modülsayonu AM ‘ ye göre daha büyük bandgenişligine sahiptir. Bir sinusoidal taşıyıcı dalga, frekans module edildiğinde anlık frekansı modülasyon sinyal karekteristligine uygun olarak değişime neden olur. Değişikliğin büyüklüğü (frekans sapması olarak bilinir.) modülasyon sinyal voltajının orantılı genliğidir. Şekil 9 da gösterildigi gibi modülasyon sinyali, sinusoidal dalgaformu oldugunda module edilmiş taşınan dalga frekansı sinüsoidal’e dönecektir. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Şekil 9. Frekans modülasyon taşıyıcı dalgalar

Bir frekans modülasyon taşıyıcı dalgasının frekans sapması modülasyon sinyal voltajının orantılı genliğidir. 

 

2.4.1.3 Darbe Modülasyonu (PM)

Bilgi iletiminin diğer bir yöntemi voltaj ve ya akımların darbeleriyle yapılan taşımadır. Darbe modülasyonu ile taşınan dalga sinusoidal değildir fakat dik açılı darbelerin tekrarlanmasından oluşur. Şekil 10 da gösterildiği gibi Genlik, darbelerin pozisyonu veya genişliği, bilgi sinyali vasıtasıyla değiştirilebilir. Darbe genlik modülasyonu bir darbe süresindeki modülasyon şeklidir. Bu modülasyon uygun bir biçimde modülasyon sinyaline dönüştürülür. Bazen enli darbe modülasyonuna süreli darbe modülasyonu veya boylu darbe modülasyonu da denir. Modülasyon türü olan darbe şekil modülasyonu darbe genişliği değiştirilmeden, darbe süresinde, uygun bir biçimdeki modülasyon sinyallerine dönüştürülür.

 

2.5 TELEFON KABLOLARININ EVRİMİ

Alexander Graham Bell telefonu 100 yıl önce icat etmiştir. İlk başta telefon hatları telefon çiftlerini birbirine bağlayacak şekilde ayrılmıştı. Telefonu olan her kez sadece diğer bir telefonla konuşabiliyordu. İlk telefon hattı 1877 de Boston da kuruldu. Bu hat Charles Williams’ın Somerville MA daki evi ile Boston’daki ofisini birbirine bağladı. Kişisel hatların kullanımı ebetteki o dönem çok sınırlıydı. İnsanlar birden fazla kişi ile konuşabilmek istediler ve telefon hatlarının birbirine bağlanabileceği bir bağlantı merkezine ihtiyaç duyuldu. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Alexander Graham Bell ve Telefon

İlk telefon hatları yerin üstünden geçen yani çatılardan ya da telefon direklerinden geçen hatlardı. Telefon hatları tekli topraklanmış demir veya çelikten yapılmış kablolardı. Bazı kablolar korozyon direnci için galvanizlense de korozyon problemleri tam olarak giderilemedi. Hatlar tekli topraklamıştı ve doğal olarak parazitliydi. Hatlarda ki paraziti azaltmak amacıyla fosfor bronz kablolar ve bakır bileşikli çelik kablolar üretildi. Bakır bileşenli kabloların kullanılması yararlı olduğu biliniyordu fakat o zaman ki yerin üstünden geçen hatlar için yeterli dayanımda bakır kablo üretmek mümkün değildi.1877 de Thomas Doolittle Connecticut eyaletinin Naugatuck Valley bölgesinde haddelenmiş bakır kablo üretti. Sahip olduğu yumuşak tavlanmış bakır kabloyu gerilme mukavemetinin artırması için bir seri hadde den geçirdi. Haddelenmiş bakır kablolar yerin üstünden geçirilmek için yeterli dayanıklılığa sahip oldu ve telefon hataların da kullanılan kabloların yerini aldı. 1884 de Boston ile New York arasında deneme amaçlı bakırdan yapılmış telefon hatları kuruldu. 1885 de New York ile Philadelphia arasında haddelenmiş bakır kablodan oluşmuş bir hat kuruldu. Birçok üretici firma artan haddelenmiş bakır kablo talebini karşılamak için üretime başladı. Haddelenmiş bakır kabloların kullanılması elektrik iletim hatlarında ve elektrik endüstrisinde kullanılmasıyla genişletildi. 

Metalik devre ve çift kablolu devre 1881 de Alexander Graham Bell tarafından geliştirildi ve patentlendi. .Metalik devre önemli bir gelişmeydi çünkü bu sayede kablolarda istenmeyen sesler ve iletimde meydana gelen aksaklıklar önlendi. Metalik devrelerin kurulması beraberinde fiziksel ve mali sorunları da beraberinde getirdi. Yer üstünden geçen bütün hatlar topraklanmış çift kablolu hatlarla kademe kademe 1890 ile 1900 yılları arasında değiştirişldi. Bu değişimin yararı hattın yalıtkan olması ve kabloların çaprazlanmasına olanak tanımasıydı.
Telefon kablolarının gelişimi ilginçtir. Tek bir telefon kablosu birçok telefon teli içeriyordu. Daha iyi yalıtım, elektromanyetik ve su ya karşı direnç gereksinimini beraberinde getirdi. İlk telefon kablolarının teknolojisi, telgraf kablolarının üretiminin de temelini oluşturmaktadır. Gutta percha ve kauçuk esaslı malzemeler ilk telgraf ve telefon kablolarında yalıtımın ve suya karşı direncin artırılması için kullanıldı.1879 yılından sonra telefon kabloları su altında, yeryüzünde ve antenlerde kullanıldı.1887 de yeni üretilen kablolar metalik devreli kablolardı. İlk telefon kablo uygulamaları Batı nehri köprüsünde, New York ve New Jersey arasında ki Kuzey nehrinin altında ve de Philadelphia ve Camden şehirleri arasında ki Delaware nehrinde gerçekleştirildi. Farklı firmalar tarafından üretilen kablolar benzerdi fakat özdeş değillerdi. Kablolar 100’e kadar bakır tellerden oluşuyordu. Kabloların yalıtkanlığı pamuk, parafin içeren pamuk, gutta percha ve kauçuk esaslı malzemelerin kablolara kaplanmasıyla sağlandı.

Şehirler de, çok büyük miktarlardaki anten tellerinin telefon kablolarıyla değiştirilmesi ihtiyacı duyuldu ve bu durum telefon kablo ihtiyacının artmasına neden oldu.1880 lerde telefon kablolarının ana ilgi alanı seslerin giderilmesi, suya karşı direnç ve tek bir kablo içinde birden fazla tel bağlantılarıydı. Kabloların içindeki kaplanmış iletken teller hatlarda bulunan elektromanyetik seslerin giderilmesiyle geliştirildi. Diğer yalıtkanlık kazandırma teknikleri ise malzemenin ince folyo ile kaplanması ve yalıtkan malzeme katmanlarının artırılmasıdır. İletken telden sonra geliştirilen kılavuz tüp tekniklerinde nemin yalıtkanlık özelliğinden korumak için eritilmiş parafin, rezene, rezene parafin karışımı ve test edilmiş yağlar tüpün içerisinde bir uçtan bir uca sürülmesiyle kullanıldı. 1980 lerin sonuna doğru telefon ve elektrik güç kabloları tahtadan yapılmış bir kanal içerisinde yerin altına döşendi. Bundan sonra da sırlı kil kanalları geliştirildi. Kullanılan çoklu kapalı kanallar yeraltı boru hatlarının temelini oluşturdu. Her bir kablo için ayrılmış kare boşluklar sağlandı ve kanal bölümleri eklenebilmesi için daha fazla kapalı kanalla ihtiyaç duyuldu.


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Manhattan Caddesinin 1890’lerdeki görüntüsü.

Telefon kabloları üzerinden zayıf ses transferleri, tanımlanamayan sesler, seslerin boğuk gelmesi ve yankı yapması hala giderilemeyen sorunlardı.1880’lerin sonlarında telefon kablolarında iki ana iyileştirilme yapıldı. İlk iyileştirme 1888 de telefon kablolarının standartlaşması için bir şartnağme yayınlanmasıyla gerçekleştirildi. Şartnağme de bir metalik devre ya da iki kablo çiftinin olması gerektiği belirtildi. Kablolar, 18 B & S çapında ( 40 mil eninde) en az iki katman pamukla kaplanmış ,%97 kurşun,%3 kalay alaşımından, oluşan boru içine yerleştirilmiş, bakır iletken tel den oluşmaktadır. Kablonun merkezindeki ve merkezle boru arasındaki boşluklar yalıtkan malzeme ile doldurulmuştur. 2 inç çapındaki bir kablo 52 çiftte kadar tel ihtiva ediyordu. İkinci iyileştirme kabloların merkezin de kuru yalıtkan kâğıtların kullanılmasıyla gerçekleştirildi. Kuru merkezli kabloların kullanımı başarılı oldu çünkü kurşun-kalay alaşımlı kılıf kuru merkezli kabloların kullanılmasıyla suya karşı direnci arttı.1891 de kabloların merkezlerinde yalıtkan kâğıtların kullanılması standart hale getirildi. Hatlarda iletkenlerin boyut ve elektrostatik kapasite gereksinimleri büyük ölçüde azaltıldı ve ses iletimi çok iyi seviyelere çıkartıldı.

Sürekli üretilen telefon kablolarında ki iyileştirilmeler; kablo içinde daha iyi ve daha çok yalıtkanların kullanılması, düşük elektrostatik kapasite ihtiyacının sağlanması ve yalıtım için kullanılan kâğıtlar için daha fazla boşlukların oluşturulmasıdır. Yapılan kablo iyileştirilmelerinden bazıları ses iletim alanında etkili oldu. Örneğin alıcılar, vericiler, bobinler ve telefon santrallerinin geliştirilmesinde etkili oldu. Sonraki büyük adım telefon hatlarının kurulmasıdır bu yolla iletimdeki verimlilik arttırılmıştır. 1912 de telefon kaplamalarında kullanılmak üzere %1 antimuan,%99 kurşun ihtiva eden alaşım geliştirildi. Bu alaşım kurşun-kalay alaşımına göre daha ekonomikti ve antenin ve yeraltı kabloları için gerekli olan mekanik özellikleri daha iyiydi. Ayrıca bu malzeme iyi gerilim direncine ve korozyon direncine sahipti.

Diğer bir gelişim ise amplifikatörün icadıdır. Amplifikatör ses sinyallerini yineler. Taşıyıcı sistemleri veya çok kısımlı tek çift kablolar çok yönlü aramalarda kullanıldı. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Telefon santral operatörleri

Telefon endüstrisi 19.yüzyılın sonları 20 yüzyılın başlarında hızlı bir değişim ve gelişim sürecine girdi. Son zamanlardaki gelişmelerin bazıları plastiğin yalıtımda kullanılması ve ikinci dünya savaşı sırasında koaksiyel kablonun geliştirilmesidir.600 ‘e kadar konuşma iki koaksiyel kablo ile transfer edilebilirdi. Günümüz de telefon kablolarının geliştirilmesiyle aynı hat üzerinden daha çok bilginin daha yüksek hızlarda taşınması sağlanabilmektedir. İlginç gelişmelerin biri de ADSL (asymmetrical digital subscriber line) nin geliştirilmesidir. ADSL sıradan bir bakır kablo ile çok fazla bilginin sağlam bir şekilde gönderildiği bir iletim yoldur.. ADSL iletim teknolojisi potansiyel ses, veri iletimine sahiptir. Ayrıca 4’e kadar video kanal abonesine ve 8 Mbps ‘e kadar veri transfer hızına sahiptir. Telefon şirketlerinde ses ve veri iletimlerinde tamimiyle bakır telekomünikasyon kabloları kullanılır. Telefon kabloları 1877 den beri büyük yol kat etmiştir ve teknolojisi hala geliştirilmektedir.

 

3 FİBER OPTİK KABLOLAR

Fiber optik kablolar temelde standart fiber optik, tamponlar, direnç elemanları ve kılıflardan oluşmaktadır. Fiber optiklerin kaplanması ince bir film ile yapılır. Bu kaplama fiberi dış aşınmalardan koruması kadar iyi bir şekilde iç yansımalardan da korur. Tampon bölge, dağınık bir ince boru ve ya gergin tampondan oluşan örgü şeklindeki direnç elemanlarından kaynaklanan aşınmalar sırasında cam fiberlerin esnek hareketine izin verir. Tampon bölgenin çevresi çoğunlukla kevlar içeren direnç elemanlarıyla kaplıdır. Bu bölge kabloya mekanik direnç kazandırır ve fiberlerin aşırı derecede gerilmesini önler. Kablonun dış yüzey kaplaması yırtılma ve aşınmalardan koruması için polimer esaslı bir malzemeden yapılır.

 

3.1 FİBER OPTİK

Bir fiber optikler standart kalınlığı insan saçının bir teli kadardır. Fiber optikler bir lazerden yayımlanan ışık atımlarının kullanılmasıyla bilgilerin taşınması için tasarlanmıştır. Fiber optikler nispeten basit gibi görünse de aslında karmaşık yapılardır. 3 tabakadan oluşur.

- Çekirdek : Fiberin merkezindeki camdır ve bu bölgeden ışık atımları geçer.

- Kılıf Cladding : Çekirdeğin çevresine dağılmış camlardır ve çekirdekten kaçan ışıkları yakalar.

- Dış tabaka : Yumuşak bir alt tabakayla beraber çift tabakadan oluşur. Yumuşak tabaka cam fibere yastık görevi görürken dış tabaka sertlik ve elle tutulma özelliği kazandırır.

Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler

Çekirdek ve kılıf çok saf cam dan yapılır ama kılıf tabakası çekirdekten daha da saf camdan meydana gelir. Bunun sebebi fiber üretildiğinde çekirdekteki camlara ışığın temel özelliklerini değiştirmesi için dopant adı verilen bir madde katılır İki cam arasında ki bu özellik farkı çekirdekteki ışık atımlarını tutmaya yarar.

Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler

(Merkezin içi boş olmasa da )Işık iletimleri için üretilen tünel; Çekirdeğin içindeki ışık ile kılıftaki cam birbirini etkilediğinde ışığın tekrar çekirdeğe dönmesi için yansıma görevi görür. Bu prensibe toplam iç yansıma adı verilir. Bu prensiple çekirdekte tuzağa düşürülen ışık tutulur ve fiberin içinde ışığın virajlardan geçmesi sağlanır. Bu yöntemle ışık sinyalleri destek almadan 100 milin üzerindeki bir mesafeye iletilebilir.

Bilgiler fiberlerin içinde ışık atımlarıyla taşınır. Fiberler bir çiftli kod kullanır (açık modu-kapalı modu) ve bu sayede sinyalin ne tür bilgiler içerdiği belirlenir. Bu durum Mors Kodlarına benzerdir ve her bir seri atım alfabedeki bir harfe karşılık gelir. Fakat fiberlerde atımlar sayesinde video, ses ve bilgisayar verileri kullanılan alıcı ve vericilerin türüne bağlı olarak taşınabilir. 

Çok fazla bilgi fiberler le nasıl taşındıgı şu şekilde açıklanır: Tekli bir lazer dakikada milyona yaklaşan değerlerde açılıp kapatılabilir ve tekli standart bir cam fiber aynı zamanda (farklı renklerde) çoklu dalga boyuna sahip ışığı taşıyabilir. Bunlar diğer haberleşme teknolojisinden gelen fiber optik setlerinin kalitesidir ve başka hiçbir şey fiber optiğin bilgi taşıma kapasitesine yaklaşamaz.

 

3.2 TEKLİ MOD (single mode) VE ÇOKLU MOD (Multi Mode) FİBERLER

İki çeşit fiber optik vardır tekli mod ve çoklu mod. 
Çoklumod fiber teklimod fibere göre daha geniş bir çekirdeğe sahiptir ve bu sayede çoklu mod fiberlerde aynı andan yüzlerce ışık ışının geçmesi sağlanır. Tekli mod fiber çok küçük bir çekirdege sahiptir ve çekirdegi tarafından sadece bir tek ışık türünün geçmesine izin verir.Çoklu mod fiberler daha çok bilgi taşıma kapasitesine sahip gibi görünselerde aslında tam tersi dogrudur. Tekli mod fiberler herbir ışık atımını fire vermeden kullanarak çok fazla bilgiyi uzun mesafelere iletebilirler. Bu yüksek band genişligi tekli mod fiberlerin birçok uygulama için ideal iletim vasıtası oldugunu gösterir. Günümüzde çoklu mod fiberler iletim mesafesi 2 kilometrenin altında oldugu durumlarda öncül olarak kullanılır.


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler


Fiberler arasındaki fark; çekirdek boyutlarının ve çekirdeklerinin ışık taşıma bölgelerinin farklı oluşudur. Tekli mod fiberlerin çekirdek çapları yaklaşık olarak 8–10 mikron metre arasındadır. Tekli mod fiberlerin sahip oldukları yüksek bilgi taşıma kapasiteleri genellikle uzun mesafe ve yüksek band yenişliği uygulamalarında kullanılır. Çoklu mod fiberler birkaç farklı çaplarda çekirdeklere sahiptir. Yaygın olarak kullanılan çap boyutu 50–62,5 mikron metre arasıdadır. Bu yüksek çap boyutu sayesinde çoklu mod fiberler daha iyi band yenişliğine sahiptir ve eşleştirilmeleri ve birbirlerine bağlanmaları daha kolaydır.

 

3.3 TAMPONLAR (BUFFER TUBES)

Üreticiler fiber optik tamponlarda çeşitli teknikler kullanılır. Fiber tamponların çeşitleri gevşek tüp ve sıkı tamponlama içerir. 
Tamponlama tekniklerinin seçimi planlanmış uygulamalara bağlıdır. Ticari uygulamalarda gevşek tüplü tamponlar, ticari olmayan yapılarda ve denizcilik uygulamarında sıkı tamponlar kullanılır.

 

3.3.1 Gevşek Tüplü Kablo (Loose Tube Cable)

Gevşek tüplü kabloların dizaynı kırmızı kodlu plastic tampon tüpden ve fiber optikleriden oluşur ve bir jel doldurulmasıyla içine su girişleri engellenir.Artan fiber boyu (tampon tüp boyuna göre) montajlarından ve dış etmenlerden gelen basıncı önler. Tampon tüpler, cevresi yalıtkan mazeme kaplı merkezi çelikten oluşan bir teldir ve bükülmelere karşı fiberi korur. 

Kablo çekirdeği aramid iplik tarafından kaplanmıştır. Bu iplik birincil gerilebilir mukavemet elemanıdır. Çekirdek çevresine dış polyester kılıf tarafından sarılmıştır. Eğer armour zırha ihtiyaç duyulursa, kıvrımlı bir çelik çeşidi armour üzerine eklenmiş kılıf ile beraber tekli kılıfın çevresine sarılır. Gevşek tüplü kablolar antenlerin dış yüzeylerinde yani açık alanlarda, kanallarda ve toprak altı uygulamalarında kullanılır.

Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler

 

3.3.2 Sıkı Tamponlu Kablolar (Tight Buffer Cables)

Sıkı Tamponlu kablolar ile tamponlama malzemesi fiberle dorudan temas halindedir. Bu kablolar dış saha kablolarının bağlantıları için (atlatma kabloları) terminal elemanlarında ve bina ağlarının bağlantı yollarında kullanılması uygundur. Çoklu fiber, sıkı tamponlanmış kablo çoğunlukla bina içlerinde, basamaklı platformlarda ve sıradan yapılarda kullanılır. 
Sıkı tamponlama, her bir fiberi elle kullanmada, dönüşlerde kullanılmada ve baglantılarda kullanılmada dış etkilerden koruması için sağlam bir yapıda tasarlanmıştır. Gevşek tüplerde olduğu gibi, sıkı tamponlanmış kablonun özellikleri yüksek sıcaklık uygulamalarında bütün fiberlerin kabloları dayanım açısından maksimum performans içerse de standartları uygun olmayabilir.

Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler

 

3.4 KABLO DAYANIM VE DESTEK ELEMANLARI

Fiber optik kablo dayanım elemanları, fiber optik kablonun dayanımının artması için kullanılır. Fiber optik kablolar kablo üretiminde temel destek elemanları olarak kullanılabilir. Santral destek elemanları fiberlerde veya tekli fiber kablo alt yapılarında genellikle kabloların yüzeylerine sarmal bir şekilde tamponlanır. Santral elemanları fiber optiklerde dolgu malzemeleri gibi direnç elemanı olarak ya da sadece yardım elemanı olarak kullanılabilirler. Direnç ve destek elemanları hafif ve esnek olmalıdır. Ticari uygulamalarda direnç ve destek için çelik tel ve tekstil fiberleri( naylon ve aramid iplik gibi )içeren malzemeler kullanılır. Bu malzemeler ayrıca karbon fiber, cam fiber ve güçlendirilmiş cam fiber içerir. Denizcilik uygulamalarında sadece metal içermeyen destek ve direnç malzemelerinin kullanılmasına izin verilir.

 

3.5 KABLO KILIF MALZEMESİ

Kılıf çok iyi dercede çevrecidir ve mekanik korma sağlar. Denizcilik kablolarında kılıf malzemeri şu özelliklere saiptir: 

• Düşük duman üretme 
• Düşük zehirlilik 
• Düşük halojen içerigi 
• Aleve karşı dayanıklılık 
• Akışkanlara karşı direnç 
• Yüksel aşınma direnci 
• Aşırı sıcaklık uygulamalarında yüksek performans

Her ihtiyaç için düşük maliyette bileşimi yüksek bir malzeme üretmek zordur. Başlangıçta ateşe dayanıklı kablolar halojen polimerler ve halojen polimerlerin türevlerinden üretiliyordu ve bu kablolar aşırı zehirli madde içeriyordu. Ticari kılıf malzemeleri halen polietilen, polivinil klorür (PVC), poliüretan ve polyester içerir. Yaygın olarak kullanılan ticari kılıflar denicilik için uygun değildir.

 

3.6 KABLO TASARIMI

Üreticiler özel uygulamalar için optik fiber kablolar tasarlarlar. Standart kablo tasarımı açısından mutabakat sağlamak zordur. Kablo tasarımında, kılıf malzemeleri, su önleme teknikleri ve kablonun içinde kullanılan fiber sayısı tasarım kriterlerini oluşturmaktadır. Kablo tasarımı, kablonun kullanıldığı yere göre yapılır ve günümüzde birçok çeşit kablo tasarlanmaktadır. Bazı fiber optik kablolar askeri uygulamalarda kullanılırken, bazıları da ticari uygulamalarda kullanılır. Standart fiber optik kablonun üretimi fiber optik teknolojisinin gelişmesine bağlıdır.

Bazı kablo tasarımları aşagıda verilmiştir:

 

3.7 FİBER OPTİK KABLO BİLEŞENLERİ (OFCC)

Bir OFCC kablo tekli fiber optik kablolardan oluşur ve fiber optik kablo bileşenleri (OFCCs) olarak adlandırılır. OFCCs düşük halojenli bir dış kılıf ile çevresi aramid iplikle sarılmış bir sıkı tamponlanmış fiberden oluşur. OFCC ‘nin dış çapı genellikle 2 milimetredir. Fiber genellikle toplam çapı 900 mikron olan bir polyesterle tamponlanır. Aşağıdaki şekilde tasarımı gösterilmiştir. OFCCs ‘nin boyutunun limitini OFCC kablodaki fiber sayısı belirler. Sıradan bir OFCC kablo 36 tane den az fiber (OFCCs) içerir. 0.5 dış çapa sahip bir OFCC kablo 12 tane fiber içerebilir. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Fiber optik kablo bileşenlerinin gösterimi.

Aşağıda ki şekilde dörtlü bir fiber optik kablonun izometrik görünüşü verilmiştir. Bu çoklu kablo tasarımında, esnek bir merkez elemanı sarmal bir yapıda fiber optik kablo bileşenlerinin (OFCCs) etrafına sarılmıştır. Merkez elemanı kablonun dayanımını artırabileceği gibi sadece OFCCs' ye destek amaçlı da kullanılabilir. Dayanım amaçlı olarak, OFCC kabloları çift katman aramid iplikli direnç elemanlarıyla kaplanır. Bu direnç elemanları fiberlerin küçük çapta bükülmelerini en alt seviyeye de tutarlar. Aramid iplikli direnç elemanları polimerlerle işlendiğinde su emilim, sızdırmazlık ve suya karşı direnç konularında çok başarılı olmaktadırlar. Bu özellikteki malzeme seçimi suya karşı koruma gerektiren durumlarda yapılır. Son olarak da direnç elemanlarının dış yüzeyi düşük halojen, ateşe dayanıklı kılıfla kaplanır. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Dörtlü bir fiber optik kablonun izometrik görünüşü 

OFCC kablolarının işlenmesi kolaydır çünkü her kablo kendi alt kablolarına sahiptir. Alt kablolar sistemin yeniden düzenlenmesini kolay hale getirir ve her fiber kendi başına ele alınabilir. Denizcilik uygulamaları da dâhil olmak üzere sağlam OFCC kablo tasarımı kablonun zorlu koşullarda kolay kullanılmasını sağlar. OFCC tip kablolar düşük yoğunluklu (24 fiberin altı ) denizcilik uygulamalarındaki kullanımlar için tavsiye edilir ve en çok 36 fiber içeren kablolar denizcilik uygulamarında kullanılmaktadır.

 

3.8 BÜKÜMLÜ KABLO

Bükümlü kablo; merkeze doğru tamponlanmış fiberlerin bükümlü biçimde sarılarak uzatıldığı, çevrelerinin direnç malzemesiyle kaplandığı ve dış yüzeyinin de koruyucu kılıfla kaplandığı fiber optik kablodur. Bükümlü kablonun kesit görüntüsü aşağıda verilmiştir. Fiber genelikle toplam çapının 900 mikron olduğu bir poyseterle tamponlanır.


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler

Örgülü kablo tasarımı kablo boyutu artmadan fiber sayısının artmasıyla büyür. Örgülü kablolar ,OFCC tipi kabloların fiber sayısının aşıldığı durumlarda kullanılır. Örneğin bükümlü kablo tasarımı 0,5 inç kabloda yaklaşık 48 tane fiber barındırabilir. OFCC kablo aşağı yuları 12 fiber barında bilir. Bükümlü kablo tasarımda her bir fiber OFCC tasarımındaki kadar iyi muhafaza edilemez. Bükümlü kablo tasarımındaki ana sorun su geçirmezliği sağlamaktır.

 

3.9 Şerit Kablo (Ribbon Fiber Optic Cables)

Şerit kablo; merkeze doğru inen bükümlü biçiminde fiber optik şeritlerden, kabloların etrafını saran koruyucu bir tüpten, direnç elemanlarından ve dış kılıftan oluşmaktadır. Fiber optik şeritler çok katman, 250 mikron çapındaki fiberlerin bir plastiğin içine sıkı bir şekilde yerleştirilmesinden oluşur. Kablo üreticileri şeritleri, şekil b de gösterildiği gibi fiberlerin kesit görüntüsü dikdörtgensel dizilimde olacak şekilde istiflerler. İstiflenmiş şeritler, şerit kablonun temel yapısını oluşturur. Üreticiler yıgınlanmış şeritlerin kablo kıvrıldığında ikili bir koruma mekanizması gibi çalıştığını öne sürerler. İç taraftaki plastik, direnç elemanları ve koruyucu kılıf istiflenmiş şeritleri sarar ve çevre etkilerine karşı korur.


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler


Şerit kablo tasarımı çok yüksek fiber kapasitesine sahiptir. Şerit kablolar 0,5 inç kabloda 204 fiber içerebilir. Bununla beraber şerit kabloların bükülme özelliği OFCC ve bükülmüş kablolardan daha kötüdür. Üç kablo tasarımının içinde şerit kablolar suya karşı direnç özelliği bakımından en zayıf olanıdır. Eğer suya karşı direnç performansının artırılması için uygun bileşimler katılırsa, bükülme performansında azalma beklenir. Şerit kabloların işlenmesi zordur. Şerit kablodan her bir fiber ayrıldığın da yüksek hassaslıkta zarara neden olur. Fiberlerin ayrılması sırasındaki bu hasar kabloların çoklu fiber bağlantısına ihtiyaç duyulmasına neden olur. Çoklu fiber bağlantıları çoklu sistemlerde tek noktalı hataları ortaya çıkarabilir ve aynı zamanda çoklu fiber kullanımının sonuçları bakımdan, yeniden şekillendirme ve tamir problemlerine neden olur.


4 BAKIR KABLOLAR
4.1 GENEL BİLGİ

Günümüzde iki ana türde kablo kullanılmaktadır: 

• Çiftli kablolar 
• Dörtlü kablolar

Kablo türlerinin seçimi çeşitli ülkeler tarafından belirlenmiştir ve telefon sistemlerinin standartlarına bağlıdır.
Çiftli kablolarının basit şeklini evlerimizde bulabiliriz. Bu kablo sadece iki kondüktöre (iletkene) sahiptir ve priz ile telefonun bağlantısını gerçekleştirir. Operatörler depolara sahip olduklarından daha fazla seçime sahiptir. 2-, 10-, 50-, 100- ve 500-çift kablo bir kaç örnek olarak verilebilir. 

Abonelerle telefon santralleri arasındaki ağ erişimleri, bazı mesafelerin bağlantıları, telefon santrali ile telefon hatlarının bağlantıları çiftli kabloların ana kullanım analanlarını oluşturmaktadır. 
Çiftli kablolar temelde analog bağlantılar için geliştirilmiştir. Büyük miktarda var olan kablo ağları halen kâğıt yalıtımlı kablolardan meydana gelir. Plastik daha iyi bir yalıtkan malzemesidir. Çünkü plastik nemden etkilenmez ve yüksek frekanslarda düşük güç kaybına sahiptir. Bu durum yeni ürünlerin neden plastik yalıtımlı kablolarından üretildiğini açıklar. Çiftli kabloların büyük bölümü yeraltında kullanılır. 


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Şekil çiftli kablonun kesit görüntüsü

Genelde iletken malzemeler bakırdır ve iletken teller belirli standarttaki çaplarda üretilir. Yaygın standart çapları 0,4–0,5,-0,6ve 0,9 milimetredir. Kablonun içindeki teller iki iletken ya da dört iletken tarafından çiftlenmiştir.


Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler
Şekil : Dörtlü kablonun iki türü ve çiftli kablo 

Kablo çekirdeği çoğu kez bir yada daha fazla katmandan oluşan kağıt ya da plastikle kaplanır.Bunu sebebi kablo çiftlerini bir arada tutmak ve kabloyu korumaktır.Kablo kılıfları plastikten, metalden (kurşun veya alüminyum) veya plastik ve metal folyo bileşiminden üretilir. Uygun malzeme seçimiyle kılıf elektrik ve manyetik ortamlarına karşı koruma sağlayabilir. Mekanik hasarlara karşı daha fazla koruma kılıfın çelik telle zırhlanması veya etrafının bir şeritle sarılmasıyla sağlanır. 
Kablo çekirdeği ve kablo yapısıyla ilgili daha detaylı bilgi diğer bölümde verilecektir.
 

4.2 BAKIR KABLONUN YAPISI

Tipik bir telefon kablosu sinyal iletimi için bükülmüş tel çifti metal iletkenden yapılmıştır. Her iletken bir polimer esaslı malzeme ile yalıtılmıştır. İstenilen sayıdaki iletim çiftti dairesel biçimde kablo çekirdeğinde toplanır ve metal folyodan üretilmiş ve/ veya metal kablo ve polimer içerikli zırhlı bir kılıf ile korunur. Kılıf çekirdeği mekanik ve çevre etkilerine karşı korur. Bir çekirdek genellikle bükülmüş tel çiftin de bulunan tekli çekirdeğe benzer şekilde şekillendirilebilir. Örneğin 50, 100 çift. Daha büyük çekirdekler 4,200 ‘ e kadar bükülmüş tel çiftinden oluşabilir. 
Basitçe kablo yapısı şu şekildedir; 

4.2.1 İletken Madde

Tavlanmış yüksek iletkenlikteki bakır telin etrafına saf bir katı sarılır, yumuşakça belirli çaplara ( genellikle 0,4mm 0,5 mm, 0,6 mm ve 0,9 mm ) çekilir ve direnç kazandırılır.

4.2.2 Yalıtım

Her iletken katı orta/yüksek yoğunluktaki polietilen (PE) ya da köpük şeklindeki PE yalıtkanların biriyle yalıtılır. Kablolara elektrik ve bilgi iletimi sırasında yardımcı olması amacıyla çok küçük toleranslarda belirlenmiş çeşitli renklerdeki malzemelerle yalıtılır.

4.2.3 Bükülmüş Tel Çifti

Her bir yalıtılmış iletken düzenli bir şekilde hazırlanan tel çiftiyle beraber bükülür. Kablonun direnç dengesizliği, güç yitimi, ses karışması gibi sorunlarla karşılaşmasından ötürü hazırlanan her bir tel çiftinin boyu yanındaki tel çiftinden farklıdır.

4.2.4 Kablo Montajı

Bükülmüş tel çiftlerinin standartı 10’luk, 20’lik ve 25’lik grupları barından tek birimden oluşur ve bu gruplar belirli renklerdeki ciltler ile helezon biçimde sarılır. Daha yüksek kablo çiftleri için grupların sayısının standarttır, 50’lik ve 100’lük grupdan oluşur. Renkleri belirlenmiş olan ciltler grupların etrafına kolay ayrıt edilebilmeleri için sarılır. 

4.2.5 Öz Sargısı
50’lik ve 100’lük gruplar bir araya getirilerek kablonun özü oluşturulur. Bu işlem sırasında özün içindeki boşluklara su yalıtımı sağlamak için yalıtkan malzeme ile doldurulur. Bu malzeme pelte kıvamındadır, katmalar arasında elektrik ve neme karşı direnç sağlar. Kablo daha sonra higroskop olmayan bir polyester katman ile pelte kıvamındaki dolguyu sıkıştırmak amacıyla sarılır.

4.2.6 Aluminyum ekran 
Kablolarda Kullanılan alüminyum ekranlar hem sıvı-nem bariyeri hemde elektriksel bir kafes oluşturarak kablonun dış etmenlerden korunmasını sağlar. 

4.2.7 İç Kılıf 
Aluminyum ekranın üzerine bir kılıf çekilerek, kablo özünün korunması sağlanır. 

4.2.8 Zırh ve Zırh yatağı
Kablonun dış etkenlerden korunması için mekanik, yatay ve dikey koruma sağlayan bir çelik kılıf helisel olarak kablo üzerine bindirmeli şekilde sarılır. Çeliğin kabloya zarar vermesini engellemek içinse araya bir yumuşak yatak konur. (Krep kağıdı vb.) 

4.2.9 Dış Kılıf 
Kabloyu dış etkenlere ve güneş ışığına karşı korumak için UV geçirgenliği az olan bir siyah kılıf konur.

4.2.10 Kablo etiketleme 
Kablonun metrajını ve üretim yılı, üretici firma, adı logosu gibi bilgiler sıcak baskı veya laser baskı ile kablo dışına yazılır. Bu sıcak baskı genelde uzun yıllar boyunca kablo üzerinden silinmez. 
Bazı durumlarda, iç kılıf veya zırhsız kablolarda üretilebilir.

 

5.1 FİBERLERİN EKLEME YÖNTEMİ (Füzyon eki ve diğer ekler)

Silika fiberlerin sürekli kullanılan bağlantı yöntemi; fiberlerin elektrik ark vasıtasıyla eritilip tekrar birbirine eklenmesidir. Bu yöntem aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Sıyırma yoluyla ilk olarak ikincil kaplama kaldırılır daha sonra bir çözücüyle pamuk kullanılarak ilk kaplama kaldırılır. Açığa fiber dikkatli biçimde birbirinden ayrılır ve uçları v şekline getirilerek ergime bağlantı elemanları üzerinde birleştirilir. Görünüşleri yaklaşık 250 kez büyütülünceye kadar fiberler yana doğru dizilirler ve daha sonra bir araya getirilen bu fiberler dokunulmadan kapatılırlar. Yoğunluk kontrolünün bir ön ergitme arkı ve süresi fiberlerin sınırlarının yuvarlaklaştırılması ve dış bükey yüzeye sahip olmaları için kullanılır. Bu yüzeyler kabarcık ve hava oluşmasını önlemede yardımcı olur. Uzun süren arkla yüksek bir yoğunlukta bir araya getirilerek elde edilen fiberler elde edilen diğer fiberlerle beraber ergitilmede kullanılır. Ergitilen fiberler bağlantı elemanları tarafından kaldırılır ve bu sayede bağlantı noktaları ve komşu fiberler korunmuş olur. Saf fiberin yüzeyi basit bir kaplamaya sahip olabilir temel bir polimer çözücü kullanılarak giderildikten sonra bağlantı yerleri ısıyla büzüşen polimerlerle korunur.

Telekomünikasyon sistemlerine genel bakış ve kablolar hakkında bilgiler

0.1 dB den 0,3 db ‘ye kadar olan bağlantı kayıpları bazı bağlantı yöntemleriyle giderilebilir. Bağlantıların elle kontrolü mümkündür fakat büyük beceri ister. Otomatik kontrol ekipmanları çok pahalıdır ama kontrol bilgisayarla yapıldığı için sonuçlar birçok defa kaydedilir ve yüksek hassasiyette elde edilir 

Bağlantı kaynaklarının maliyeti bazı uygulamalarda ve bir kaç tescilli mekanik bağlantılarda temin edilemeyebilir. Bu mekanik bağlantılar genellikle seramik kılcal borularda fiberleri tutması ve sıraya dizmesi için kullanılır. Bu sayede 0,1 dB den 0,3 db kadar olan bağlantı kayıpları önlenmiş olur. SM fiberlerin sıraya dizilme hassasiyeti MM fiberlere göre daha fazladır.

 
 Google Plus - Samm Technology  Youtube - Samm Technology  Facebook - Samm Technology  Twitter - Samm Technology  Facebook - Samm Technology
Başa Dön