Guia sobre perda em divisores de fibra óptica: de 1:2 a 1:64

Perda no divisor de fibra óptica não é o número impresso após “1:”. Um divisor 1:8 não apresenta uma perda ideal de 8 dB. Como a potência de entrada é dividida igualmente entre oito saídas, sua perda ideal é de cerca de 9,03 dB por saída. Um divisor real apresenta perdas adicionais; portanto, sua perda de inserção máxima especificada será maior.

Este guia apresenta a perda ideal na faixa de 1:2 a 1:64, explica por que os valores reais são maiores e fornece um método prático para incluir a perda do divisor no orçamento de link de uma rede FTTH ou PON.

Fórmula para o cálculo da perda em divisores de fibra óptica

Em um divisor 1:N balanceado, idealmente cada saída recebe 1/N da potência óptica de entrada.

A magnitude ideal de atenuação é:

Perda ideal do divisor (dB) = 10 × log10(N)

Por exemplo, um divisor de 1:8 possui oito saídas iguais:

10 × log10(8) = 9,03 dB

Se a potência óptica que entra em um divisor ideal de 1:8 for de 0 dBm, cada saída teria aproximadamente −9,03 dBm, sem levar em conta perdas adicionais, conectores ou tolerâncias de fabricação.

Na notação de razão de potências, a variação é 10 × log10(1/N), o que é negativo. Em um balanço de link, a atenuação é normalmente expressa como um valor positivo de perda e subtraída da potência do transmissor.

Tabela de perdas do divisor de fibra óptica: 1:2 a 1:64

Índice de divisão	Potência ideal por saída	Perda ideal exata	Perda ideal arredondada	Exemplo de perda de inserção típica do FOA*
1:2	50%	3,01 dB	3 dB	3,6 dB
1:4	25%	6,02 dB	6 dB	6,8 dB
1:8	12.5%	9,03 dB	9 dB	10,0 dB
1:16	6.25%	12,04 dB	12 dB	13,0 dB
1:32	3.125%	15,05 dB	15 dB	16,0 dB
1:64	1.5625%	18,06 dB	18 dB	19,5 dB

*A coluna sobre perda de inserção típica é um exemplo ilustrativo publicado pela Associação de Fibra Óptica. Não se trata de uma especificação universal. Utilize o valor máximo de perda de inserção indicado na ficha técnica do divisor específico que está sendo instalado.

Uma regra prática útil é que cada duplicação da contagem de saída acrescenta aproximadamente 3,01 dB de perda ideal:

• 1:8 a 1:16: cerca de 3,01 dB a mais
• 1:16 a 1:32: cerca de 3,01 dB a mais
• 1:32 a 1:64: cerca de 3,01 dB a mais

É por isso que aumentar a capacidade de produção excedente não é, aparentemente, gratuito.

Por que a perda real do divisor é maior do que a calculada pela fórmula

A fórmula descreve a divisão perfeita de potência. Um divisor fabricado também apresenta perdas nos componentes e tolerâncias de fabricação.

Perda excedente

Parte da potência óptica é perdida no interior do componente, em vez de chegar à saída. A diferença entre a perda de divisão ideal e a perda de inserção medida inclui essa ineficiência e outros efeitos relacionados à construção.

Uniformidade entre portas

As portas de saída não são perfeitamente idênticas. A uniformidade de perda descreve a diferença entre a porta de saída mais forte e a mais fraca. A porta mais fraca permitida é importante ao verificar o orçamento de link no pior caso.

Construção com conectores ou com fibra nua

Um divisor com conectores pode incluir a perda relacionada aos conectores em seu valor de perda de inserção publicado, mas os métodos de especificação podem variar. Verifique se o valor indicado na ficha técnica se aplica ao conjunto completo com terminação ou apenas ao componente divisor.

Comprimento de onda, temperatura e tolerância

A perda de inserção pode variar de acordo com o comprimento de onda de operação, a temperatura e a tolerância de fabricação. Utilize a especificação garantida em todos os comprimentos de onda e na faixa ambiental exigidos pela rede.

A norma ITU-T G.671 define parâmetros de transmissão para componentes ópticos passivos, incluindo perda de inserção e variação de perda, mas não estabelece um valor universal de perda de inserção para todos os divisores 1:N disponíveis no mercado. A especificação do produto final continua sendo essencial.

Ideal Loss x LuLeey Divisor PLC Especificações

A diferença fica mais clara quando os valores teóricos são comparados com produtos acabados específicos:

Divisor	Perda ideal	Perda máxima de inserção verificada
Divisor de PLC 1×8 SC/APC	9,03 dB	≤10,7 dB
Divisor PLC 1×16 SC/UPC	12,04 dB	≤14,0 dB
Divisor de PLC 1×32 SC/APC	15,05 dB	≤17,3 dB

Esses valores se aplicam às versões específicas de pacote e conector apresentadas nessas páginas. Outro tipo de divisor, opção de conector ou especificação de produção pode apresentar uma perda máxima diferente.

Para fins de engenharia, utilize a perda de inserção máxima verificada — e não o valor ideal nem um valor “típico” apelativo.

Como os divisores em cascata afetam a perda

Os divisores costumam ser instalados em duas etapas. Por exemplo:

1:4 na primeira etapa × 1:8 na segunda etapa = 1:32 no total

A perda ideal do divisor é aditiva:

6,02 dB + 9,03 dB = 15,05 dB

Isso equivale à perda ideal de um único divisor de 1:32, pois ambos os projetos dividem a potência de entrada original entre 32 saídas.

O trajeto real em cascata pode ser diferente. Cada divisor possui sua própria perda de inserção máxima, e a conexão entre os dois estágios pode incluir adaptadores, conectores, emendas e fibra. Calcule a perda ao longo do trajeto exato até o assinante, em vez de multiplicar um valor genérico.

Se apenas uma saída do divisor do primeiro estágio alimentar o segundo estágio, a perda no segundo estágio afetará apenas os assinantes desse ramo. Desenhe o trajeto real antes de adicionar componentes.

Como adicionar a perda do divisor a um Orçamento de ligação FTTH

Use esta estrutura:

Perda total prevista = perda no divisor + perda na fibra + perda no conector + perda na emenda + outras perdas passivas + margem de engenharia

Exemplos de premissas para um caminho:

Item	Valor de exemplo
Perda máxima de inserção do divisor 1×32	17,3 dB
Atenuação da fibra para o trajeto e o comprimento de onda	2,2 dB
Margem para conectores e adaptadores	1,0 dB
Margem de emenda	0,5 dB
Margem de engenharia	3,0 dB
Prejuízo total previsto	24,0 dB

Esses números são apenas um exemplo. A atenuação da fibra varia de acordo com o comprimento de onda, enquanto o número de conectores, a qualidade da emenda e a margem necessária variam de acordo com o projeto.

Após calcular a perda prevista, estime a potência do receptor:

Potência estimada de recepção (dBm) = potência mínima de transmissão (dBm) − perda total prevista (dB)

Compare esse resultado com a sensibilidade do receptor e os limites de sobrecarga do OLT, ONU, ONT ou módulo óptico em questão. Não existe uma única faixa de potência óptica aceitável para todos os GPON, xgs-pon ou sistema Ethernet.

Se os termos dB e dBm ainda forem confusos, leia dB x dBm em fibra óptica.

Como escolher a proporção de desdobramento

1. Conte as saídas necessárias

Escolha um número suficiente de saídas para atender aos assinantes atuais e a uma expansão realista. Não opte por um modelo com maior capacidade apenas porque oferece mais portas; cada duplicação custa cerca de 3,01 dB do orçamento óptico ideal.

2. Calcular cada estágio do divisor

Para projetos em cascata, some a perda de inserção máxima de cada divisor no caminho do assinante.

3. Calcular ambas as direções de transmissão

Os sistemas PON utilizam comprimentos de onda diferentes para o sentido de envio e para o sentido de recepção. A atenuação da fibra e os limites de potência dos equipamentos podem variar de acordo com a direção; portanto, verifique ambos os limites.

4. Utilize as especificações do equipamento para o pior cenário possível

Utilize a potência mínima do transmissor, a perda máxima dos componentes e os limites especificados para o receptor. Não elabore o projeto com base em valores médios de laboratório.

5. Incluir margem de segurança

A margem leva em conta o envelhecimento, reparos, emendas adicionais, contaminação dos conectores, incerteza de medição e alterações futuras. A margem necessária deve seguir a norma de projeto da operadora.

6. Selecione o conector e o pacote

Confirme se é SC/APC ou SC/UPC, cabos de fibra nua ou com conectores, construção em minimódulo ou montada em rack, tipo de fibra e caixa de instalação.

LuLeey’s divisores ópticos e caixas divisoras incluem diversas proporções de divisão, tipos de conectores e formatos de embalagem.

Como medir a perda de inserção de um divisor

A Associação de Fibra Óptica recomenda medir a perda ao longo do dispositivo e verificar a variação entre as portas de saída.

Um procedimento básico é o seguinte:

1. Utilize uma fonte óptica calibrada e um medidor de potência adequados ao comprimento de onda do teste.
2. Limpe e inspecione os cabos de referência e os conectores do divisor.
3. Estabeleça uma referência válida sem o divisor no caminho.
4. Conecte a fonte à entrada do divisor.
5. Meça todas as portas de saída utilizando a mesma configuração de referência.
6. Calcule a perda de inserção para cada saída.
7. Compare a maior perda medida e a uniformidade da porta com as especificações exatas do produto.

Não avalie um divisor com base em uma única saída convenientemente selecionada. Um teste completo verifica todas as saídas, pois a uniformidade faz parte do desempenho do divisor.

Para os testes formais de aceitação, siga o método da operadora, a disposição do cabo de referência, os requisitos de comprimento de onda e o procedimento de calibração do instrumento.

Erros comuns relacionados à perda no divisor

Erro 1: Considerar 1:8 como 8 dB

Um divisor igual de 1:8 apresenta uma perda ideal de 9,03 dB, e não de 8 dB.

Erro 2: Utilizar a perda ideal como especificação do produto

A perda ideal descreve a divisão matemática perfeita. O divisor finalizado apresenta uma perda de inserção especificada mais elevada.

Erro 3: Usar um valor típico para um projeto no pior cenário possível

A perda típica pode descrever o desempenho médio. Utilize a perda de inserção máxima garantida ao verificar se todas as unidades e caminhos de saída permitidos estarão dentro do orçamento.

Erro 4: Esquecer o segundo estágio do divisor

Um projeto em cascata deve incluir todos os divisores e conexões no trajeto do assinante.

Erro 5: Ignorar a porta de saída mais fraca

A uniformidade das portas significa que uma saída pode apresentar mais perda do que outra. Faça a medição ou o projeto levando em conta a porta com a pior perda permitida.

Erro 6: Considerar a perda no divisor como perda total do link

O divisor é apenas uma parte do caminho óptico. A fibra, os conectores, as emendas, os componentes WDM e a margem de engenharia também consomem recursos do orçamento.

Resposta final

A perda no divisor de fibra óptica começa com a fórmula ideal:

Perda ideal do divisor = 10 × log10(N)

Isso dá aproximadamente:

• 1:2 = 3,01 dB
• 1:4 = 6,02 dB
• 1:8 = 9,03 dB
• 1:16 = 12,04 dB
• 1:32 = 15,05 dB
• 1:64 = 18,06 dB

Os divisores reais apresentam maior perda de inserção. Para um projeto confiável de FTTH ou PON, utilize a perda máxima indicada na ficha técnica exata do produto, some todos os estágios em cascata e componentes passivos, inclua a margem de segurança e compare o resultado com as especificações exatas do transmissor e do receptor.

Ao solicitar uma configuração de divisor à LuLeey, forneça a relação de divisão, o polimento do conector, o tipo de embalagem, o número de estágios, os comprimentos de onda operacionais e o orçamento de enlace alvo. Esses detalhes são mais úteis do que simplesmente pedir um “divisor de baixa perda”.”