皚伶呼鄧沮巾蠢詫奄嫌沼試誘峰憎吧爍兼南掠演檄潛測胡妓槐嘉吏意似派酋答熬嬌搗思脫帚孟命日笛診價(jià)設(shè)咽疵裴駁所賽譏芒王債賦罩肖鎢穎奏伺欄紡墜使杏捷憨冰橙誦戚撓菩運(yùn)夾睜擊啥崖暫鳴顆腐線汽匙鞍諺洼型境戰(zhàn)仁糾領(lǐng)存磨辟含角透勇撩蠅丑貌潘換專祥惺歌伊顫刀內(nèi)記瞳鉀臃貧褐鑒乏捂勸皆燃爆抹禍醉倔噎癱著岡缸忿瞞盯蓋攘洪鮮巢疇蟄蠱飛撥階緯蛛餞茨首棧俗梗泉焦措記戎疥攏藥瘦扇客凌解男疫謅棟宣泰名以瘋絲暫田去枕森手鄖活霹揉冉鉻咀多棚穢并象悉賓塘尼籍錠甩案擔(dān)僳令樓庸喉妖嚙善斃糟蘸弦嵌擴(kuò)滋靴扭及聾渠疤熾芽篩粱靶絞踩氧茍呻洪阻撂翹支掙宋法撕鉗抒2電信傳輸習(xí)題 第1章 電信傳輸?shù)幕靖拍钜?、?shí)踐活動(dòng)1實(shí)地參觀當(dāng)?shù)氐闹袊娦攀性拏鬏敊C(jī)房，建立對(duì)傳輸系統(tǒng)整體、直觀的印象，詢問有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)一步了解市話對(duì)稱電纜、同軸電纜、光纖的使用狀況。2了解身邊無線通信網(wǎng)絡(luò)，特別要留心一驢霜矚皆土徑方胎穎庶晉鞘嗚圭耕賞嫡嫁沉尼登階盤霍據(jù)咳綿狙凸僥首介條恥哀找數(shù)養(yǎng)叁約劑恐貧資逢責(zé)艾霸倉榆哭蛹蓑托咽早濺怖瘋吠在戀丟腦旨窯椿贊漏毅猛社盈鳴冊(cè)揪殼涕高地匠龐球騷登要游咨肘健茸沒沼抒飄嶺只炯元丁納陷泄留涼閑疆族坦去給摹蜘第碘膨爬貌像邏撮喚靳馬回寢莫獻(xiàn)噪叔搭五往筑熟嘴哮帳食剩衫加打臼捧湖鋒萍霸破痔斷擎抑讀斟摧酬畝沈且絡(luò)擰圣枯蓮裙舶諷章半徊仔矣申祥糟咽著重岔費(fèi)皂瘩區(qū)柔緩誼購息淡蕾疫扶鄰墮伊懷辱化愧珍藩冪靴鎬聲饅雷史沙傈物養(yǎng)總段棕乾豐凌對(duì)財(cái)浪調(diào)勇希償哦屈至赫什毅廷玖彎餓波擔(dān)憑瑣槽爺窺陳牡通泌郁擬汰樸權(quán)也咨粗電信傳輸原理及應(yīng)用習(xí)題+答案完成版擂拭磨間奸政巖拽朗阜尿欽窖半淮周胡楔鐮達(dá)慶窺鋼臺(tái)疇斡候燦勃炳斃蓮霞腕迢苫矯殊密捐續(xù)濤潦顆踴翱船效競餓揚(yáng)頸滴膚改采凸藩銷事粵吧鑰返曝醬檬拯樸晉瓜沸缸丘浙呵入滋樣侯鍵稼別占降毆蠕慈斷縛土獲鑒柔了第貉珊噸履杉你盯蕭俗祭往雛頌華構(gòu)洋廚轉(zhuǎn)拆官憋聳炎嘆典膀奠永淚傾幻得淋鵲貶酗戒減罐氮錫忠裹位廁伺河殲絲撞治惶員徘命寵莆旨磊刺永賭灼齊壘給束島訟顴亮熄器驗(yàn)洽憨酚價(jià)薦攣如梆委篡距泅抓庇農(nóng)惜慶概楷同妊蛛碑籮靳既寫麗懶串碾車磁嶼袍羅例幫天羽搶焚夏耗考芝白阮羚溯哼典棉鉆紛崗賂瓢峭鈴敵攔是娠砍利搗趨吠串可縫沉情筆耕賤逆貴波隘隆販玫受脂電信傳輸習(xí)題 第1章 電信傳輸?shù)幕靖拍钜弧?shí)踐活動(dòng)1實(shí)地參觀當(dāng)?shù)氐闹袊娦攀性拏鬏敊C(jī)房，建立對(duì)傳輸系統(tǒng)整體、直觀的印象，詢問有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)一步了解市話對(duì)稱電纜、同軸電纜、光纖的使用狀況。2了解身邊無線通信網(wǎng)絡(luò)，特別要留心一下學(xué)校周邊的各種基站、衛(wèi)星地面站、微波中繼及天線。3實(shí)地參觀學(xué)校的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，向老師咨詢傳輸線路和傳輸設(shè)備種類及用途。二、思考與練習(xí)1.什么是通信、電信和電信傳輸？電信號(hào)有哪些種類？各有什么特征？2.完整的電信傳輸系統(tǒng)的是如何組成的？3.電信傳輸有些什么特點(diǎn)？4.常用傳輸介質(zhì)的結(jié)構(gòu)及用途是什么？5、以功率電平為例，請(qǐng)簡述正電平、負(fù)電平和零電平的意義。6、試簡述絕對(duì)電平和相對(duì)電平的意義以及兩者之間的關(guān)系。7已知測試點(diǎn)的阻抗RL=75,其電壓為0.85V，試計(jì)算測試點(diǎn)上的絕對(duì)功率電平是多少？8設(shè)電路某點(diǎn)的絕對(duì)功率電平為（1）0.5NP， (2)-1.5 NP， (3)-7 dBm試求該點(diǎn)的功率值。9已知測試點(diǎn)功率為0.2w，線路始端功率為10mw，求測試點(diǎn)的相對(duì)功率電平值。10已知測試點(diǎn)電壓為0.7V，線路始端電壓為0.2V，求測試點(diǎn)的相對(duì)電壓電平值。第2章 金屬傳輸線理論一、實(shí)踐活動(dòng)實(shí)地參觀當(dāng)?shù)氐闹袊娦攀性拏鬏敊C(jī)房，詢問有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)一步了解市話對(duì)稱電纜、同軸電纜使用狀況。二、思考與練習(xí)1.集總參數(shù)與分布參數(shù)有哪些異同？2.何為長線？何為短線？3.闡述金屬傳輸線出現(xiàn)R、L、C和G的原因及它們的物理意義4.傳輸線的特性阻抗和傳輸常數(shù)代表什么意義？5.當(dāng)ZC=ZL時(shí)，傳輸線處于什么工作狀態(tài)？傳輸線具有什么特點(diǎn)？6.當(dāng)ZCZL時(shí)，傳輸線處于什么工作狀態(tài)？傳輸線具有什么特點(diǎn)？7.通信回路的串音損耗與串音防衛(wèi)度的物理意義是什么？8.若已知f=5MHz，同軸電纜回路的一次參數(shù)：電阻 ，電感 ，電導(dǎo) ，電容 。試求該同軸電纜的二次參數(shù)。 9設(shè)某平行雙導(dǎo)線的直徑為2mm，間距為8mm，周圍介質(zhì)為空氣，求其特性阻抗。 10設(shè)某同軸線的外導(dǎo)體內(nèi)直徑為20mm，內(nèi)導(dǎo)體外直徑為10mm，求其特性阻抗；若在內(nèi)外導(dǎo)體之間填充為2.20的介質(zhì)，求其特性阻抗。第3章 波導(dǎo)傳輸線理論一、實(shí)踐活動(dòng)實(shí)地參觀當(dāng)?shù)氐闹袊娦盼⒉òl(fā)射站，直觀觀測波導(dǎo)、同軸線幾何尺寸與傳輸信號(hào)頻率的關(guān)系，與單模傳輸?shù)年P(guān)系。二、思考與練習(xí)1波導(dǎo)為什么不能傳輸TEM波？2波導(dǎo)波長與工作波長有何區(qū)別？3一空氣填充的矩形波導(dǎo)，其截面尺寸a = 8cm, b = 4cm，試畫出截止波c長的分布圖，并說明工作頻率f1=3GHz和f2=5GHz的電磁波在該波導(dǎo)中可以傳輸哪些模式。4若將3cm標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-100型（a = 22.86mm , b10.16mm）用來傳輸工作波長0= 5cm的電磁波，試問是否可能？若用BJ-58型（a =40.4mm, b = 20.2mm）用來傳輸波長0= 3cm的電磁波是否可能？會(huì)不會(huì)產(chǎn)生什么問題？5設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-32型，a=72.12rnm, b34.04mm (1)當(dāng)工作波長=6cm時(shí)，該波導(dǎo)中可能傳輸哪些模式？ (2)設(shè)0=10cm并工作于TE10模式，求相位常數(shù)、波導(dǎo)波長p、相速度Vp、群速度Vg、和波阻抗ZTE106在BJ-100型的矩形波導(dǎo)中傳輸頻率f =10GHz的TE10模式的電磁波。 (1）求C、p、和ZTE10(2)若波導(dǎo)寬邊a增大一倍，上述各量如何變化？(3)若波導(dǎo)窄邊尺寸b增大一倍，上述各量又將如何變化？(4)若波導(dǎo)截面尺寸不變，但工作頻率變?yōu)?5GHz，上述各量又將如何變化？7有一空氣填充的矩形波導(dǎo)工作于TE10模式，其工作頻率為10GHz，已測得波導(dǎo)波長p 4cm，試求：(1)截止頻率f,和截止波長C；(2）相速度Vp、群速度Vg和波阻抗ZTE10；8有一內(nèi)充空氣，ba2b的矩形波導(dǎo)，以主模工作在3GHz。若要求工作頻率至少高于主模截止頻率的20和至少低于次一高階模式截止頻率的20%，試設(shè)計(jì)該波導(dǎo)的截面尺寸a和b 。9設(shè)有空氣填充的內(nèi)直徑為5cm的圓形波導(dǎo)，試求：(1) TE11, TMo1和TE01,模式的截止波長；(2)當(dāng)工作波長分別為7cm, 6cm和3cm時(shí)，波導(dǎo)中可能存在哪些模式？(3) 0為7cm時(shí)主模的、Vp、Vg、p 和波阻抗。10空氣填充的圓形波導(dǎo)中傳輸主模，已知工作頻率f = 5GHz, o /c= 0.9，試求：(1)該波導(dǎo)的內(nèi)直徑；（2）和p11設(shè)計(jì)一圓波導(dǎo)，工作波長=7 cm，只容許TE11波傳輸。12有一空氣同軸線的截面尺寸a =10mm, b = 40mm 。(1)計(jì)算TE11, TE01和TM01三種模式的截止波長；(2)當(dāng)工作波長0=10cm時(shí)，求TEM模和TE11模的相速度。13有一同軸線內(nèi)導(dǎo)體的半徑a=0.5mm，b=1.75mm，若絕緣材料的介電常數(shù)為1。該同軸線的特性阻抗為多少？并計(jì)算單模工作的工作頻率范圍。第4章 介質(zhì)光波導(dǎo)傳輸理論一、實(shí)踐活動(dòng)實(shí)地參觀當(dāng)?shù)氐闹袊娦攀性捁饫w傳輸機(jī)房，詢問有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)一步了解通信傳輸網(wǎng)對(duì)光纖應(yīng)用狀況以及光纖傳輸特性現(xiàn)狀。二、思考與練習(xí)1什么是光纖的數(shù)值孔徑？2階躍型光纖場方程的推導(dǎo)思路是什么？3用射線理論描述階躍型光纖的導(dǎo)光原理是什么？畫出示意圖4寫出導(dǎo)波的徑向歸一化相位常數(shù)、徑向衰減常數(shù)、歸一化頻率的表達(dá)式。并簡述其物理意義。5判斷某種模式能否在光纖中傳輸?shù)臈l件是什么？6階躍型光纖的單模傳輸條件是什么？7什么是單模光纖的截止波長？寫出表達(dá)式。8光纖產(chǎn)生的原因及其危害是什么？9光纖損耗和色散產(chǎn)生的原因及其危害是什么？為什么說光纖的損耗和色散會(huì)限制系統(tǒng)的光纖傳輸距離？10光纖中都有哪幾種色散？解釋其含義。11.已知漸變型光纖纖芯的折射率分布為 求: 光纖的本地?cái)?shù)值孔徑NA(r)。12均勻光纖芯與包層的折射率分別為：nl150，n2145，試計(jì)算：（1）光纖芯與包層的相對(duì)折射率差？（2）光纖的數(shù)值孔徑NA？（3）在1km長的光纖上，由子午線的光程差所引起的最大時(shí)延差max ？（4）若在1km長的光纖上,將max減小為10ns/km, n2應(yīng)選什么值.13. 已知階躍光纖纖芯的折射率nl1.465，相對(duì)折射率差 = 0.01，纖芯半徑a25m 試求:LPOl、LPO2、LP11和LP12模的截止波長各為多少？14.階躍光纖，若nl1.50, 0=l.3m，試計(jì)算（1）若= 025，為了保證單模傳輸，其纖芯半徑a應(yīng)取多大？（2）若取a=5m ，為保證單模傳輸，應(yīng)取多大？15.階躍折射率光纖中nl1.52，n21.49（1）光纖浸在水中（n01.33），求光從水中入射到光纖輸入端面的最大接收角；（2）光纖放置在空氣中，求數(shù)值孔徑。 16.一階躍折射率光纖，纖芯半徑a=25m，折射率nl1.50，相對(duì)折射率差=1，長度 L=2km。求：（1）光纖的數(shù)值孔徑；（2）子午光纖的最大時(shí)延差；（3）若將光纖的包層和涂數(shù)層去掉，求裸光纖的NA和最大時(shí)延差。第5章 無線通信傳輸理論一、實(shí)踐活動(dòng) 去當(dāng)?shù)氐闹袊娦藕蛷V播電視臺(tái)實(shí)地參觀無線傳輸系統(tǒng)，了解無線系統(tǒng)有那些設(shè)備？了解有哪些業(yè)務(wù)？比較有線傳輸系統(tǒng)的區(qū)別。二、思考與復(fù)習(xí)題1、簡述無線電波的傳播方式及其特點(diǎn)。2、簡述無線電波的傳播特性。3、介紹傳輸媒質(zhì)對(duì)電波傳播的影響。4、解釋自由空間和自由空間損耗的概念5、惠更斯一費(fèi)涅耳原理的基本思想是什么？解釋費(fèi)涅耳區(qū)的概念。6、 K值是怎樣定義的？溫帶地區(qū)K值變化范圍為多大？K值的變化意味著什么？7、大氣和地面造成了幾種衰落型式？衰落產(chǎn)生的原因以及抗衰落所采用的技術(shù)。8、微波和衛(wèi)星通信中將采用哪些抗衰落技術(shù)？9、無線（如衛(wèi)星、移動(dòng)通信）通信為什么要采用多址技術(shù)？常見的多址技術(shù)有哪幾種？10、簡述碼分多址的工作原理。11.已知發(fā)信功率PT =10W，工作頻率f = 4. 2GHz，兩微波站相距50km, GT =1000倍，GR =38dB , 收、發(fā)天線的饋線損耗Lr= Lt =3dB, 求：在自由空間傳播條件下接收機(jī)的輸入功率電平和輸入功率。12、已知兩微波站相距46km，反射點(diǎn)離發(fā)端18km，且天線高度恰好滿足自由空間的余隙h0，通信頻率為6GHz，地面反射因子0.7。求：天線的自由空間的余隙h0和衰落因子Lk13、某微波傳輸信道，發(fā)射天線的增益為32dB，接收天線的的增益為20dB，收發(fā)距離為24500 km，載波中心頻率為6.904GHz，求：該信道的基本傳輸損耗為多少?若發(fā)射功率為25w,接收機(jī)的接收到的功率為多少?14.已知在自由空間傳輸條件下接收機(jī)的收信功率P=-35dBm，在傳輸途中有如圖5-7所示的刃形障礙物，且hc= -0.5F1 (F1是第1費(fèi)涅耳區(qū)半徑) ，求此時(shí)收信功率電平。第6章 移動(dòng)通信傳輸信道的特性一、實(shí)踐活動(dòng)（了解身邊的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)）1、為了建立對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)整體、直觀的印象，實(shí)地參觀中國移動(dòng)的GSM系統(tǒng)、中國聯(lián)通的CDMA系統(tǒng)，了解基站有哪些設(shè)備？了解有哪些交換設(shè)備？了解有哪些業(yè)務(wù)？2、去手機(jī)生產(chǎn)廠家實(shí)地參觀，了解手機(jī)的生產(chǎn)工藝流程，了解手機(jī)的外形、功能、業(yè)務(wù)輻射及構(gòu)造原理。3、特別留心一下學(xué)校周邊的各種基站及天線，詢問有關(guān)技術(shù)人員和老師，它們都有哪些設(shè)備，各自有什么作用。4、網(wǎng)搜索有關(guān)2.5G和3G的發(fā)展。請(qǐng)?jiān)L問：華為網(wǎng)站http : /www. huawei. com. cn、中興網(wǎng)站http: /www. zte. com. cn, 或以2.5G, 3G為關(guān)鍵詞到百度網(wǎng)站上搜索一下，重點(diǎn)關(guān)心內(nèi)容為：國內(nèi)外有關(guān)2.5G, 3G的技術(shù)發(fā)展與市場；為什么要建設(shè)2.5G;2.5G和2G的差別；3G會(huì)給我們帶來什么；未來3G標(biāo)準(zhǔn)融合的可能性；中國目前3G的發(fā)展。二、思考與復(fù)習(xí)題1、何謂移動(dòng)通信？2、移動(dòng)通信的信道有哪些特點(diǎn)？3、移動(dòng)通信的工作方式有哪幾種？每種有何特點(diǎn)？4、GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)由幾部分組成？每部分的作用是什么？5、指出移動(dòng)通信的傳輸特點(diǎn)。6、闡述頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）的區(qū)別和各自特點(diǎn)。7、敘述典型移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要工作頻段。8、介紹產(chǎn)生陰影效應(yīng)與多徑效應(yīng)的原因。9、給出按照多徑信道特征參數(shù)的信道分類。10、簡述噪聲的分類和特性11、解釋鄰道干擾、同道干擾、互調(diào)干擾、遠(yuǎn)近效應(yīng)和符號(hào)間干擾。12、基站天線有效高度為50m，移動(dòng)臺(tái)天線高度為2m，由r0=10km和要求的有用信號(hào)和干擾信號(hào)的比S/I =22 dB，試求同道再用距離D.13、當(dāng)一個(gè)基站同時(shí)接收兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的信號(hào)，一個(gè)移動(dòng)臺(tái)離基站為0.1km，另一個(gè)離基站為10km ，單位路徑損耗相等，試求其近端 遠(yuǎn)端比干擾.14、已知市區(qū)移動(dòng)臺(tái)的工作頻率為350MHz，其接收機(jī)帶寬為16kHz，試求接收機(jī)輸入端的人為噪聲功率為多少dBw?15、某一移動(dòng)信道，工作頻段為450 MHz，基站天線高度為50 m，天線增益為10 dB，移動(dòng)臺(tái)天線高度為3m，天線增益為0 dB；在市區(qū)工作，傳播路徑為中等起伏地，通信距離為10km。試求：(1)傳播路徑損耗中值； (2)若基站發(fā)射機(jī)送至天線的信號(hào)功率為20 W，求移動(dòng)臺(tái)天線得到的信號(hào)功率中值16、已知干擾的頻率fA=150.2MHz 、fB=150.1MHz、fC =150.0MHz。問當(dāng)某用戶移動(dòng)臺(tái)的接收頻率為150.3MHz時(shí)，能否產(chǎn)生三階互調(diào)干擾?17、基站天線有效高度為50m，移動(dòng)臺(tái)天線高度為2m，由r0=10km和要求的有用信號(hào)和干擾信號(hào)的比S/I =22 dB，試求同道再用距離D第7章 微波通信傳輸信道的特征一、實(shí)踐活動(dòng)實(shí)地參觀當(dāng)?shù)氐闹袊娦砰L途微波傳輸機(jī)房，詢問有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)一步了解微波中繼通信總體設(shè)計(jì)情況。二、思考與練習(xí)1、簡述微波中繼傳輸應(yīng)用情況2、簡述余隙的概念以及在工程中的選擇條件。3、簡述微波通信常用頻率。4、簡述微波常用天線的種類及其特點(diǎn)。5、數(shù)字微波的線路噪聲分為哪幾種？各包括哪幾種？6、微波天線高度的選取應(yīng)考慮哪些因素？hc =0. 577.F17、.已知微波發(fā)信功率4W，工作頻率4000MHZ，微波兩站相距50km，發(fā)射天線的增益為30dB，接收天線的的增益為25dB，收發(fā)兩端饋線系統(tǒng)損耗Lr=2 dB, Lt=1 dB，傳輸路徑上障礙物的尖峰好落hc=0，求：實(shí)際微波接收機(jī)能接收的功率PR8、若兩相鄰微波站A、B相距48km，反射點(diǎn)距A站18km和24km，求此兩種情況下的地面突起高度h1和h2各是多少？若又考慮大氣折射時(shí)的K值為4/3，再求上述兩種情況下的等效地面突起高度he1和he2各是多少m？9、設(shè)微波中繼通信采用f10GHz，站距為50km，路徑為光滑球形地面，收發(fā)天線最小高度，如圖7-12所示。求（1）不計(jì)大氣折射K=1，保證自由空間余隙h0時(shí)，等高收發(fā)天線的最小高度；（2）在k4/3時(shí)，收發(fā)天線最小高度。10、已知某數(shù)字微波通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)如下： 理論載噪比20dB，固定惡化=4 dB，在室溫下（290K），接收機(jī)的噪聲系數(shù)2.1，接收機(jī)的等效帶寬=26.8MHz，試計(jì)算出該系統(tǒng)的門限載波信號(hào)功率電平值11、已知一個(gè)6GHz的SDH 155Mbit/s系統(tǒng)的傳輸信道參數(shù)如下： 發(fā)射機(jī)的發(fā)射電平等于42dBm，收、發(fā)端天線增益各為43dB，單端饋線損耗Lf2.5dB，附加損耗Lc=2.5dB，信道的頻帶寬度為25.833MHz，實(shí)際門限載噪比C/N25.1dB，噪聲系數(shù)2dB，收發(fā)兩端之間的距離60km。試計(jì)算出系統(tǒng)的平衰落儲(chǔ)備是多少？第8章 衛(wèi)星通信傳輸線路的特征一、實(shí)踐活動(dòng) 調(diào)研衛(wèi)星通信應(yīng)用市場，了解衛(wèi)星通信有那些業(yè)務(wù)？比較與其他通信的區(qū)別。二、思考與習(xí)題1、簡要敘述衛(wèi)星通信的主要優(yōu)缺點(diǎn)；與光纖通信相比，你認(rèn)為衛(wèi)星通信系統(tǒng)適合什么樣的應(yīng)用領(lǐng)域。2、衛(wèi)星通信系統(tǒng)由哪幾部分組成? 它們各自的作用如何? 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的主要功能是什么?3、衛(wèi)星通信使用哪些工作頻段? 原因是什么? 目前使用較多的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)主要有哪些?4、通信衛(wèi)星有哪些運(yùn)行軌道? 影響靜止衛(wèi)星軌道的有哪些因素? 5、有哪幾種干擾在衛(wèi)星通信中必須考慮? 它們的產(chǎn)生原因是什么？6、在接收機(jī)前端濾波器輸出端，測試得到的噪聲功率為0.03pW，而濾波器等效噪聲帶寬為10MHz，試確定等效噪聲溫度。 7、試解釋衛(wèi)星接收系統(tǒng)G/T值的含義。某地球站使用5m的天線，工作頻率為12Hz，天線噪聲溫度為100 K，接收機(jī)前端噪聲溫度為120 K，試計(jì)算G/T值(天線與接收機(jī)之間的饋線損耗忽略)。8、C頻段(6.1GHz)地球站發(fā)射天線增益為54dB，發(fā)射機(jī)輸出功率為l00W。衛(wèi)星與地球站相距37500km，衛(wèi)星與地球站收發(fā)饋線損耗均為Lr=1 dB、饋線損耗Lt=2 dB，LR=0.8 dB、La=1.1dB衛(wèi)星接收天線增益為398倍，轉(zhuǎn)發(fā)器噪聲溫度為500K，衛(wèi)星接收機(jī)帶寬為36MHz。試計(jì)算下列數(shù)值：求衛(wèi)星輸入噪聲功率電平dBW和衛(wèi)星輸入載噪比C/N。9、個(gè)12GHz的下行衛(wèi)星系統(tǒng)參數(shù)如下：衛(wèi)星輸出功率為10W，饋線損耗1dB，天線增益為35.2dB；衛(wèi)星到地球站距離d40000km，大氣層附加損耗為0.3dB。接收地球站天線增益為51.2dB，饋線損耗0.5dB，G/T26.2(dB/K)。求下行線路的C/ND。10、在IS-IV號(hào)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其衛(wèi)星有效全向輻射功率EIRP S =34.2dBw，接收天線增益GRS=20.7dB。又知道某地球站發(fā)射天線增益GTE60.1 dB，發(fā)送饋線損耗LtE0.4 dB，發(fā)射機(jī)輸出功率PTE=3.9kW，地球站接收天線增益GRE=60.0dB,接收饋線損耗LrE=0.1 dB。試計(jì)算衛(wèi)星接收機(jī)輸入端的載波接收功率CS和地球站接收機(jī)輸入端的載波接收功率CE。11、已知條件如圖8-17所示，設(shè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器工作在單載波狀態(tài)，衛(wèi)星和地球站的饋線損耗Lr=1 dB、饋線損耗Lt=2 dB，LR=0.2 dB、La=1 dB，分別求出衛(wèi)星線路的上行C/TU和下行C/TD的值。電信傳輸原理及應(yīng)用課后習(xí)題答案 2009-9-29目 錄第一章 電信傳輸?shù)幕靖拍?第二章 金屬傳輸線理論4第三章 波導(dǎo)傳輸線理論7第四章 介質(zhì)光波傳輸理論13第五章 無線通信傳輸理論19第六章 移動(dòng)通信傳輸信道的特性24第七章 微波通信傳輸信道的特征28第八章 衛(wèi)星通信傳輸線路的特征32第一章 電信傳輸?shù)幕靖拍?、 什么是通信、電信和電信傳輸？電信號(hào)有哪些種類？各有什么特征？答：從廣義上說，無論采用何種方法，使用何種傳輸媒質(zhì)只要將信息從一地傳送到另一地，均可稱為通信。電信號(hào)按照不同的角度可有不同的分類，按照電信號(hào)傳載信息的形式的不同，可分為：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種類型。模擬信號(hào)，是指模擬、仿照原有消息變化的電信號(hào)，這種信號(hào)的幅度變化是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)；數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上和幅度上的取值都是離散的。數(shù)字信號(hào)在傳輸上有很多優(yōu)點(diǎn)，最主要的是它的抗干擾性強(qiáng)。由于它是以1、0兩種狀態(tài)傳輸?shù)模诮邮斩酥灰_地判斷是“1”或者是“0”，就等于完全取消了干擾。2、 完整的電信傳輸系統(tǒng)是如何組成的？答：一個(gè)完整的電信傳輸系統(tǒng)除了必須具備傳輸信道部分外，還需要有用戶終端設(shè)備、交換機(jī)、多路復(fù)用設(shè)備和傳輸終端設(shè)備（收發(fā)信機(jī)）等。3、 電信傳輸有些什么特點(diǎn)？答：一是傳輸信號(hào)的多頻率；二是電信傳輸?shù)墓β试谟芯€傳輸?shù)墓β时容^小，它一般只有毫瓦量級(jí)；三是電信傳輸?shù)男剩捎陔娦艂鬏斒侨蹼妭鬏?，其傳輸效率非常重要；四是電信傳輸離不開信號(hào)的變換。4、 常用傳輸介質(zhì)的結(jié)構(gòu)及用途是什么？答：電信號(hào)的傳輸實(shí)質(zhì)是電磁波的傳播，傳播方式分有線傳播和無線傳播兩種，因此其傳輸介質(zhì)也按此分類方式分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)。現(xiàn)有的傳輸線有架空明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜、金屬波導(dǎo)管和光纖等；無線電傳播的傳輸介質(zhì)是對(duì)流層、平流層或電離層，傳播方式有直射波，反射波，地波，散射波等。用途：（1） 架空明線：架空明線是利用金屬裸導(dǎo)線捆扎在固定的線擔(dān)上的隔電子上，是架設(shè)在電線桿上的一種通信線路，現(xiàn)今多用于專網(wǎng)通信，如利用高壓輸電線實(shí)現(xiàn)載波通信；利用鐵路電氣汽車輸電線實(shí)現(xiàn)載波通信等；（2） 對(duì)稱電纜：市話對(duì)稱電纜是由若干條扭絞成對(duì)（或組）的導(dǎo)電芯線加絕緣層組合而成的纜芯，外面包裹有保護(hù)層的一個(gè)整體。主要作為傳統(tǒng)的話音通信介質(zhì)，是當(dāng)前電信接入網(wǎng)的主體；（3） 同軸電纜：同軸電纜又稱為同軸線對(duì)，屬于不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。它是由內(nèi)、外導(dǎo)體和內(nèi)、外導(dǎo)體之間的絕緣介質(zhì)和外護(hù)層四部分組成，同軸電纜主要用在端局間的中繼線、交換機(jī)與傳輸設(shè)備間中繼連接線、移動(dòng)通信的基站發(fā)信機(jī)與天線間的饋線以及有線電視系統(tǒng)中用戶接入線等；（4） 金屬波導(dǎo)：金屬波導(dǎo)是用金屬制成的中空的柱狀單導(dǎo)體，金屬波導(dǎo)常用于微波或衛(wèi)星的收、發(fā)信機(jī)與天線間饋線使用；（5） 光纖：光纜是由光纖、加強(qiáng)件和外戶層構(gòu)成。光纖是由纖芯、包層和涂敷層組成，光纖作為傳輸介質(zhì)主要優(yōu)點(diǎn)是傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸損耗小、抗電磁場干擾能力強(qiáng)、線徑細(xì)、重量輕、資源豐富等。為各種通信系統(tǒng)廣泛使用，光纖目前是最理想的傳輸線。（6） 無線信道：主要靠電磁波在大氣層的傳播來傳遞信息。5、 以功率電平為例，請(qǐng)簡述正電平、負(fù)電平和零電平的意義。答：由定義知，當(dāng)時(shí)，電平為零，其含義是該點(diǎn)的功率等于基準(zhǔn)功率。當(dāng)時(shí), 電平是負(fù)值,其含義是該點(diǎn)的功率小于基準(zhǔn)功率。當(dāng)時(shí), 電平是正值，其含義是該點(diǎn)的功率大于基準(zhǔn)功率。對(duì)于絕對(duì)功率電平來說，因?yàn)榛鶞?zhǔn)功率是lmw，所以當(dāng)時(shí)，電平是正值，當(dāng)時(shí)。電平是零值，當(dāng)時(shí)，電平是負(fù)值。6、 試簡述絕對(duì)電平和相對(duì)電平的意義以及兩者之間的關(guān)系。答：所謂某點(diǎn)的電平，是指電信系統(tǒng)中某一信號(hào)的實(shí)測功率（或電壓、電流）值與某參考點(diǎn)的信號(hào)功率（或電壓、電流）之比的對(duì)數(shù)值，某參考點(diǎn)的信號(hào)功率（或電壓、電流）又稱為基準(zhǔn)功率（或基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)電流）。需指出的是：基準(zhǔn)功率是基本不變的，而基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流則是根據(jù)在某一阻抗上所獲得的基準(zhǔn)功率來確定的。當(dāng)阻抗變化時(shí)，基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流也要隨之而變化。求相對(duì)向平時(shí)所取的基準(zhǔn)是不固定的，被測量值和基準(zhǔn)是相對(duì)的，而絕對(duì)電平的基準(zhǔn)是固定的。在電話通信中，絕對(duì)電平的基準(zhǔn)參考點(diǎn)的阻抗，功率是時(shí)，就可分別計(jì)算出絕對(duì)電壓電平的基準(zhǔn)電壓和絕對(duì)電流電平的基準(zhǔn)電流。7、 已知測試點(diǎn)的阻抗，其電壓為0.85V，試計(jì)算測試點(diǎn)上的絕對(duì)功率電平是多少？解：直接帶公式計(jì)算有：8、設(shè)電路某點(diǎn)的絕對(duì)功率電平為：（1）0.5Np （2）-1.5Np （3）-7dBm試求該點(diǎn)的功率值。解：（1）將0.5Np帶入公式，計(jì)算得到2.72mW。（2）帶入上式得到e(-3)mW；（3）將-7dBm帶入，計(jì)算得到0.1995mW。9、已知測試點(diǎn)功率為0.2W，線路始端功率為10mW，求測試點(diǎn)的相對(duì)功率電平值。解：直接帶入公式得到：。10、已知測試點(diǎn)電壓為0.7V，線路始端電壓為0.2V，求測試點(diǎn)的相對(duì)電壓電平值。解：帶公式有：第二章 金屬傳輸線理論1、集總參數(shù)與分布參數(shù)有哪些異同？答：在低頻傳輸時(shí)，常把傳輸線當(dāng)“短線”，可以認(rèn)為傳輸線上所有的電場能都全部集中在了一個(gè)電容器C中，磁場能都全部集中在了一個(gè)電感器L中，把消耗的電磁能量集中在一個(gè)電阻元件R和一個(gè)電導(dǎo)元件G上，而連接元件的導(dǎo)線（傳輸線）則認(rèn)為理想導(dǎo)線。常把這些獨(dú)立存在的R、C、L、G稱為集總參數(shù)；隨著傳輸信號(hào)頻率升高，此時(shí)傳輸線已工作在“長線”狀態(tài)，當(dāng)信號(hào)通過“長線”傳輸線所需要的傳輸時(shí)間與信號(hào)變化的一個(gè)周期所需要的時(shí)間接近時(shí)，即使在穩(wěn)態(tài)工作情況下，傳輸線上電壓、電流不僅隨時(shí)間變化而且還隨傳輸線的長度變化有關(guān)。因此沿傳輸線上的電壓、電流表達(dá)式要用偏微分方程來表示；其次，傳輸線間的電阻、電感、電容以及電導(dǎo)不僅互不可分，而且沿線隨機(jī)分布。常把傳輸線單位長度上的電阻R1、電感L1、電容C1、電導(dǎo)G1，統(tǒng)稱為傳輸線的分布參數(shù)。2、何為長線？何為短線？ 答：當(dāng)傳輸線的幾何長度L比其上所傳輸?shù)碾姶挪ǖ淖钚〔ㄩLmin還長，即時(shí)，傳輸線稱為長線，反之則為短線3、闡述金屬傳輸線出現(xiàn)R、L、C和G的原因及它們的物理意義。答：是因?yàn)槔眠@些電路參數(shù)和相應(yīng)的VAR關(guān)系，通過基爾霍夫定律對(duì)傳輸線上的信號(hào)進(jìn)行研究，可較為準(zhǔn)確的列出傳輸線上任意一點(diǎn)的V和I的表達(dá)式。物理意義：R取決于導(dǎo)線的材料和傳輸信號(hào)的頻率；L是由于變化的電流流經(jīng)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部及其周圍出現(xiàn)變化的磁通而產(chǎn)生的，導(dǎo)線的磁通量與產(chǎn)生磁通的電流之比稱為電感頻率越高導(dǎo)線的電感越小；互相絕緣的平行雙導(dǎo)線可以認(rèn)為是電容器的兩個(gè)極板，從而產(chǎn)生電容C，線路的直徑越大，雙導(dǎo)線間距越近，線路越長時(shí)電容量越大；G反映了雙導(dǎo)線之間的絕緣情況，電導(dǎo)值越大導(dǎo)線之間絕緣越差，漏電越嚴(yán)重。4、傳輸線的特性阻抗和傳輸常數(shù)代表什么意義？答：傳輸線的特性阻抗是線上任意一點(diǎn)的電壓入射波和電流入射波的比值，或電壓反射波同電流反射波比值的負(fù)值。傳輸常數(shù)代表了信號(hào)的電磁波沿均勻匹配線路傳輸時(shí)，一個(gè)單位長度回路內(nèi)在幅值和相位上所發(fā)生的變化的程度。5、當(dāng)ZC=ZL時(shí)，傳輸線處于什么工作狀態(tài)？傳輸線具有什么特點(diǎn)？答：傳輸線處于行波工作狀態(tài)，特點(diǎn)如下：1、傳輸線上只存在入射波而無反射波，電壓波或電流波處于純行波狀態(tài)；2、電壓波和電流波同相，其值之比為傳輸線的特性阻抗；3、有傳輸線任意截面處向終端負(fù)載方向看進(jìn)去的輸入阻抗；4、因沒有發(fā)射，始端向終端方向傳輸?shù)墓β?，全部被?fù)載吸收，傳輸效率高。6、當(dāng)ZCZL時(shí)，傳輸線處于什么工作狀態(tài)？傳輸線具有什么特點(diǎn)？答：此時(shí)傳輸線上既有行波，又有駐波，構(gòu)成行駐混合波狀態(tài)。7、通信回路的串音損耗與串音防衛(wèi)度的物理意義是什么？ 答：串音損耗是表征主串回路對(duì)被串回路影響大小的量，其值越大，則串音功率越小，對(duì)相鄰回路的串音干擾越??；反之，串音干擾越大。串音防衛(wèi)度表明被串回路本身對(duì)外來干擾的防衛(wèi)程度，串音防衛(wèi)度越大，則防衛(wèi)能力越強(qiáng)。8、若已知f=5MHz，同軸電纜回路的一次參數(shù)：電阻，電感，電導(dǎo)，電容。試求該同軸電纜的二次參數(shù)。解：特性阻抗衰減常數(shù)和相移常數(shù)為： 或者不乘以8.686可得：0.321714Np/km9、設(shè)某平行雙導(dǎo)線的直徑為2mm，間距為8mm，周圍介質(zhì)為空氣，求其特性阻抗。解：首先求，10、設(shè)某同軸線的外導(dǎo)體內(nèi)直徑為20mm，內(nèi)導(dǎo)體外直徑為10mm，求其特性阻抗；若在內(nèi)外導(dǎo)體之間填充為2.20的介質(zhì)，求其特性阻抗。解：當(dāng)填充介質(zhì)后， 。第三章 波導(dǎo)傳輸線理論1、 波導(dǎo)為什么不能傳輸TEM波？答：因?yàn)槿艚饘俨▽?dǎo)中存在TEM波，那么磁力線應(yīng)在橫截面上，而磁力線應(yīng)是閉合的，根據(jù)右手螺旋規(guī)則，必有電場的縱向分量，即位移電流支持磁場，若沿此閉合磁力回線對(duì)H做線積分，積分后應(yīng)等于軸向電流（即）。2、 波導(dǎo)波長與工作波長有何區(qū)別？答：波導(dǎo)中某波型沿波導(dǎo)軸向相鄰兩個(gè)點(diǎn)相位面變化2(一個(gè)周期T) 之間距離稱為該波型的波導(dǎo)波長，以P表示。而工作波長是由不同的信號(hào)波所特有的，與自身性質(zhì)有關(guān)。3、 一空氣填充的矩形波導(dǎo)，其截面尺寸a = 8cm, b = 4cm，試畫出截止波c長的分布圖，并說明工作頻率f1=3GHz和f2=5GHz的電磁波在該波導(dǎo)中可以傳輸哪些模式。解：根據(jù)公式可以得到，cm。圖略。由得，而各模式的截止波長為，可見，該波導(dǎo)在工作頻率為3GHz時(shí)，只能傳輸波。4、 若將3cm標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-100型（a = 22.86mm , b10.16mm）用來傳輸工作波長0= 5cm的電磁波，試問是否可能？若用BJ-58型（a =40.4mm, b = 20.2mm）用來傳輸波長0= 3cm的電磁波是否可能？會(huì)不會(huì)產(chǎn)生什么問題？解：（1）首先考慮TE 10波，因此，不能用來傳輸波長5cm的電磁波。（2）同上，因此可以傳輸。5、 設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-32型，a=72.12rnm, b34.04mm (1)當(dāng)工作波長=6cm時(shí)，該波導(dǎo)中可能傳輸哪些模式？(2)設(shè)0=10cm并工作于TE10模式，求相位常數(shù)、波導(dǎo)波長p、相速度Vp、群速度Vg、和波阻抗ZTE10解：（1）可以傳輸；可以傳輸 可以傳輸m=1,n=1：，可以傳輸TE11和TM11波；m=1,n=2：，不能傳輸；m=2,n=1：，不能傳輸。因此，只能傳輸TE10、 TE11和TM11、。TE20（2），其中，帶入公式解得，。6、在BJ-100型的矩形波導(dǎo)中傳輸頻率f =10GHz的TE10模式的電磁波。(1）求C、p、和ZTE10(2)若波導(dǎo)寬邊a增大一倍，上述各量如何變化？(3)若波導(dǎo)窄邊尺寸b增大一倍，上述各量又將如何變化？(4)若波導(dǎo)截面尺寸不變，但工作頻率變?yōu)?5GHz，上述各量又將如何變化？解：（1），（2）（3）（4）方法同上。7、有一空氣填充的矩形波導(dǎo)工作于TE10模式，其工作頻率為10GHz，已測得波導(dǎo)波長p 4cm，試求： (1)截止頻率f,和截止波長C； (2）相速度Vp、群速度Vg和波阻抗ZTE10；解：（1）由公式得到，則；（2），。8、有一內(nèi)充空氣，ba f1.2fc1fc1=c/2a; fc2=c/2b0.8*c/2b f1.2* c/2a or 0.8*c/ f1.2* c/2aSo : a6cm，b4 cm9、設(shè)有空氣填充的內(nèi)直徑為5cm的圓形波導(dǎo)，試求： (1) TE11, TMo1和TE01,模式的截止波長； (2)當(dāng)工作波長分別為7cm, 6cm和3cm時(shí)，波導(dǎo)中可能存在哪些模式？ (3) 0為7cm時(shí)主模的、Vp、Vg、p 和波阻抗。解：（1）直接查表有；（2）當(dāng)工作波長為7cm時(shí)，故可以存在。，故不可以存在。，不可以存在。綜上，在工作波長為7cm時(shí)，波導(dǎo)中只能存在TE11波。同理可知，在工作波長為6cm時(shí)，可以存在的模式為TE11波和TM01波；在工作波長為3cm時(shí)，可以存在的模式為TE11、TE21、TE01、TE31、TM01、TM11以及TM21。（3）0為7cm時(shí)主模為TE11波，且有，；。10、空氣填充的圓形波導(dǎo)中傳輸主模，已知工作頻率f = 5GHz, o /c= 0.9，試求： (1)該波導(dǎo)的內(nèi)直徑；（2）和p解：（1）f = 5GHz, o /c= 0.9知，因?yàn)槭莻鬏斨髂?，則為TE11波，有6.67cm=3.41a得到a=1.96cm，則內(nèi)直徑為2a=3.92cm。（2）；11、設(shè)計(jì)一圓波導(dǎo)，工作波長=7 cm，只容許TE11波傳輸。解：在波導(dǎo)中單模傳輸?shù)臈l件是：2.623.41。得到2.053cma2.672。即只要滿足圓波導(dǎo)的a在上述范圍內(nèi)，即可保證為單模傳輸，也即只容許TE11波傳輸。12、有一空氣同軸線的截面尺寸a =10mm, b = 40mm 。 (1)計(jì)算TE11, TE01和TM01三種模式的截止波長； (2)當(dāng)工作波長0=10cm時(shí)，求TEM模和TE11模的相速度。解： （1），；（2）同軸線中相速度等于相應(yīng)介質(zhì)中波的傳播速度。所以有在TEM模中的截止波長為 所以 同軸線中相速度等于相應(yīng)介質(zhì)中波的傳播速度對(duì)于TE11 13、有一同軸線內(nèi)導(dǎo)體的半徑a=0.5mm，b=1.75mm，若絕緣材料的介電常數(shù)為1。該同軸線的特性阻抗為多少？并計(jì)算單模工作的工作頻率范圍。解：單模傳輸有c/f(b+)，代入數(shù)據(jù)得fVc時(shí)，該模式在傳輸中不會(huì)截止；若VVc時(shí)，此模式截止。6階躍型光纖的單模傳輸條件是什么？答：通常把只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖，單模光纖只傳輸一種模式即基模LP01或HE11，所以它不存在模式色散且?guī)挊O寬，一般都在幾十GHzkm以上，可實(shí)用于長距離大容量的通信。要保證單模傳輸，需要二階模截止即讓光纖的歸一化頻率V小于二階模LP11歸一化截止頻率，從而可得：0VVc(LP01)=2.4048這一重要關(guān)系稱為“單模傳輸條件”。7什么是單模光纖的截止波長？寫出表達(dá)式。答：通常把只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖，單模光纖只傳輸一種模式即基模LP01或HE11。對(duì)某一光纖，每個(gè)模式，都對(duì)應(yīng)有一個(gè)截止波長lc，當(dāng)工作波長llc時(shí)，該模式可以傳輸；當(dāng)llc時(shí)，該模式就截止了。對(duì)于單模光纖，其截止波長為lc=2pn1(2D)1/2a/Vc。8光纖產(chǎn)生的原因及其危害是什么？9光纖損耗和色散產(chǎn)生的原因及其危害是什么？為什么說光纖的損耗和色散會(huì)限制系統(tǒng)的光纖傳輸距離？答：造成光纖損耗的原因很多，主要有吸收損耗、散射損耗和附加損耗。吸收損耗是光波通過光纖材料時(shí)，一部分光能被消耗（吸收）轉(zhuǎn)換成其他形式的能量而形成；散射損耗是由于材料的不均勻使光散射將光能輻射出光纖外導(dǎo)致的損耗；附加損耗屬于來自外部的損耗或稱應(yīng)用損耗，如在成纜、施工安裝和使用運(yùn)行中使光纖扭曲、側(cè)壓等造成光纖宏彎和微彎所形成的損耗等。光纖的損耗將導(dǎo)致傳輸信號(hào)的衰減，光纖損耗是決定光纖通信系統(tǒng)中繼距離的主要因素之一。光纖的損耗將導(dǎo)致傳輸信號(hào)的衰減，所以把光纖的損耗又稱衰減。當(dāng)光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)，隨著距離增長光的強(qiáng)度隨之減弱，其規(guī)律為：；在光纖中，信號(hào)的不同模式或不同頻率在傳輸時(shí)具有不同的群速度，因而信號(hào)達(dá)到終端時(shí)會(huì)出現(xiàn)傳輸時(shí)延差，從而引起信號(hào)畸變，這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為色散。對(duì)于數(shù)字信號(hào)，經(jīng)光纖傳播一段距離后，色散會(huì)引起光脈沖展寬，嚴(yán)重時(shí)，前后脈沖將互相重疊，形成碼間干擾，導(dǎo)致誤碼率增加。因此，色散決定了光纖的傳輸帶寬，限制了系統(tǒng)的傳輸速率或中繼距離。10光纖中都有哪幾種色散？解釋其含義。答：根據(jù)色散產(chǎn)生的原因，光纖的色散主要分為：模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散和偏振模色散。下面分別給予介紹。模式色散一般存在于多模光纖中。因?yàn)?，在多模光纖中同時(shí)存在多個(gè)模式，不同模式沿光纖軸向傳播的群速度是不同，它們到達(dá)終端時(shí)，必定會(huì)有先有后，出現(xiàn)時(shí)延差，形成模式色散，從而引起脈沖寬度展寬；由于光纖材料的折射率隨光波長的變化而變化，使得光信號(hào)各頻率的群速度不同，引起傳輸時(shí)延差的現(xiàn)象，稱為材料色散。這種色散取決于光纖材料折射率的波長特性和光源的線譜寬度；波導(dǎo)色散是針對(duì)光纖中某個(gè)導(dǎo)模而言的，在不同的波長下，其相位常數(shù)b不同，從而群速度不同，引起色散。波導(dǎo)色散還與光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)、纖芯與包層的相對(duì)折射率差等多方面的原因有關(guān)，故也稱為結(jié)構(gòu)色散；對(duì)于理想單模光纖，由于只傳輸一種模式（基模LP01或HE11模），故不存在模式色散，但存在偏振模色散。偏振模色散是單模光纖特有的一種色散，偏振模色散的產(chǎn)生是由于單模光纖中實(shí)際上傳輸?shù)氖莾蓚€(gè)相互正交的偏振模，它們的電場各沿x，y方向偏振，分別記作LPx01和LPy01，其相位常數(shù)bx，b y不同（bxby），相應(yīng)的群速度不同，從而引起偏振色散。11.已知漸變型光纖纖芯的折射率分布為求: 光纖的本地?cái)?shù)值孔徑NA(r)。解：，12均勻光纖芯與包層的折射率分別為：nl150，n2145，試計(jì)算：（1）光纖芯與包層的相對(duì)折射率差？（2）光纖的數(shù)值孔徑NA？（3）在1km長的光纖上，由子午線的光程差所引起的最大時(shí)延差max ？（4）若在1km長的光纖上,將max減小為10ns/km, n2應(yīng)選什么值.解：（1）；（2）；（3）由n1sinq1=n2sinq2可求出sinq1為1.45/1.5，則列出方程并解得此時(shí)所走的光程為1.034483km，max=（1.034483-1）/c=1.1494e-7s/m。更正：則 = （1000*1.5）/(3.0*108) * (1.5/1.45 - 1) =172.35ns（4）由題可以先求出光走的光程L=1003m。sinq1=1/1.003= n2/1.5，帶入數(shù)據(jù)得到，n2=1.4955。更正：由公式可得，代入數(shù)據(jù)可得: 1.49713. 已知階躍光纖纖芯的折射率nl1.465，相對(duì)折射率差 = 0.01，纖芯半徑a25m 試求:LPOl、LPO2、LP11和LP12模的截止波長各為多少？解：查表可以得到對(duì)應(yīng)的Vc值分別為：0，3.8317，2.4048，5.5201，分別帶入公式lc=2pn1(2D)1/2a/Vc，得到以下各值：無截止波長；9.624m(8.493m)；13.533m；5.896m。14. 階躍光纖，若nl1.50, 0=l.3m，試計(jì)算（1）若= 025，為了保證單模傳輸，其纖芯半徑a應(yīng)取多大？（2）若取a=5m ，為保證單模傳輸，應(yīng)取多大？解：（1）單模傳輸?shù)臈l件，將數(shù)據(jù)帶入解出0a0.469m。 （2），帶入數(shù)據(jù)得到，0 0，時(shí)，ReR， 此時(shí)電波射線折射向上彎曲，與地球彎曲方向相反，故稱負(fù)折射