电信传输原理习题解答.pptVIP

第一章,1.什么是通信、电信和电信传输？电信号有哪几类？各有什么特征？ 答：通信：人们互通信息（想法、意见、消息、情报等 ）的方式或过程。 电信：利用电子技术实现传送信息和交换信息的通信方式称之为电信。 电信传输：含有信息的电信号的传输简称为电信传输。 电信号的分类： 按照电信号传载信息的形式不同可分为： 模拟信号 幅度随时间连续变化的信号。 数字信号 时间和幅度离散的信号。 6.叙述绝对电平和相对电平的意义以及两者之间的关系? 答： 绝对电平 以基准参考点为固定值计算得出的电平值。 相对电平 以任选一点的功率、电压和电流作为基准值，则所求得的某一点电平就称为相对电平。,绝对功率电平计算,相对功率电平计算,两者关系 两点间的相对功率电平等于该两点的绝对功率电平之差。这种关系对于 电压电平和电流电平都成立。 7.已知测试点的阻抗RL=75,其电压为0.85V，试计算测试点上的绝对功率 电平是多少？ 解：,8.设电路某点的绝对功率电平为：（1）0.5NP， (2)-1.5 NP， (3)-7 dBm 试求该点的功率值。 解: (1) 由 可得 (2) 由 可得 (3)由 可得,第二章,1.集总参数与分布参数有哪些不同？ 答：一个工作在低频的传输线（短线），可以认为传输线上所有的电场能 集中在一个电容器C中，磁场能集中在一个电感器L中，把消耗的电磁能量集中在一个电阻元件R和一个电导元件G上，除了集总电容、电感和电阻外，其余连接导线都是理想连接线。常把这些独立存在的R,C,L,G称为集总参 数。 一个工作在高频的传输线（长线）把传输线单位长度上的电阻、电感、 电容、电导分别称为分布电阻R1、分布电感L1、分布电容C1、分布电导G1， 并统称为传输线的分布参数。 2.何为长线？何为短线？ 答：长线与短线是传输线的几何长度相对于工作波长段中最小的波长min而言的。 若Lmin/100则称为长线工作状态，主要考虑分布参数。 若Lmin/100则称为短线工作状态，主要考虑集总参数。,4.传输线的特性阻抗和传输常数代表什么意义？ 答：特性阻抗ZC反映了传输线上电压波和电流波之间的关系。 传输线上特性阻抗为任一点的电压入射波和电流入射波的比值。 传输常数这一数值综合表征了信号的电磁波沿均匀匹配线路传输时, 一个单位长度回路内在幅值和相位上所发生的变化程度。 8.若已知f=5MHz，同轴电缆回路的一次参数为：电阻R1=50/km,电感L1= 0.2mH /km，电导G1=15s/km，电容C1=33nF/km，试确定回路的二次参数。 解：当频率f=5MHz时，,衰减常数 相移常数,10.设某同轴线的外导体内直径为20mm，内导体外直径为10mm，求其 特性阻抗；若在内外导体之间充为2.2的介质，求其特性阻抗。 解：,第三章,4.若将3cm标准矩形波导BJ-100型(a=22. 86mm,b=10.16mm)用来传输 工作波长=5cm的电磁波，试问是否可能？若用BJ-85型(a=40.4mm, b=20.2mm)用来传输波长 =3cm的电磁波是否可能？会不会产生什么问题？ 解: (1) (2) 但是题目不满足单模传输条件 会产生色散。,(2)相速度Vp，群速度Vg和波阻抗ZTE10 解：,8.有一内充空气，b6cm，b4cm 6cma8cm，b4cm,9.设有空气填充的内直径为5cm的圆形波导。求： TE11,TM01和TE01模式的截止波长； 解：查表可知：,(2)当工作波长分别为7cm，6cm，3cm时，波导中可能存在哪些模式？ 解： 当工作波长为7cm时 故只存在TE11波。 当工作波长为6cm时 故存在TE11和TM01波。 同理，当工作波长为3cm时，存在TE11，TE21，TE01，TE31 ，TM01， TM11，TM21模式的波。,(3) 为7cm时，主模的，Vp，Vg和p，波阻抗。 解： =7cm时，主模为TE11波。,10.空气填充的圆形波导中传输主模。已知工作频率f=5GHz， 0/c=0.9。求： 内直径 解： 又传输主模TE11圆波导截止波长c=3.41a=6.7cm，a=1.96cm 即内直径d=2a=3.92cm (2) 求，p 解：,12. 有一空气同轴线的截面尺寸a=10mm，b=40mm。 求(1) TE11 ， TE01 ， TM01三种模式的截止波长。 解：,(2)当工作波长0=10cm时，求TEM模和TE11模的相速度。 解：同轴线中TEM波的相速度与其在相应介质中的传播速度是一样的 即,13.有一同轴线内导体的半径a=0.5mm，b=1.75mm，若绝缘材料的节 电常数为1，该同轴线的特性阻抗为多少？并计算单模工作的频率范围。 解： 单模传输条件 所以,4-5 了解截止波长的定义，当工作波长大于截止波长时，该模式不能传输 4-11 根据公式：,4-12 均匀光纤与包层折射率：n1=1.50，n2=1.45,第四章,4-14 单模传输条件 0v2.40483 由 可得到a的范围 由 得到 的范围：0 0.0022,4-15 (1),(2)光纤放在空气中 4-16 （1） （2） （3）包层和涂覆层去掉，n2=1，,第五章,5-6 K为等效地球径系数， ，R为地球半径， 为折射率梯度，它反映气象参数对电波传播影响的重要参数。 温带地区的K (2/3 ) K值变化的话，电波传输路线会发生相应的转变， 设计微波线路时就要做出相应的改变,5-11自由空间损耗： 将PT=10W换成电平值： =10log(10000mw/1mw)=40dBm,18KM 28KM,5-12 解：,r1 H r2,r,5-13 （1）基本传输损耗 =145dB （2）接收功率：,5-14 解： hc/F1=-0.5 查表 L=12dB，得到接收功率 P=-35dBm-12dB=-47dBm,6-11 邻道干扰是指相邻和相近的频道之间的干扰。 同道干扰一般是指相同频率电台之间的干扰、或相近频率信号的干扰。 两个或多个不同频率信号，同时作用在通信设备的非线性电路上时，由于非线性器件的作用，会产生许多组合频率分量，其中一部分谐波或组合频率分量与所需有用频率相近，就会自然地落入接收机通带内而形成干扰，这就是互调干扰 通常将近处无用信号压制远处有用信号的现象称为远近效应，又叫近端对远端比干扰。 符号间干扰：当数据速率提高时，数据间的间隔就会减小，到一定程度符号重叠无法区分,6-12,故同频再用距离为45.5km,6-13 因为单位路径损耗相等，所以得： 近端远端比干扰 ：,6-14 基准噪声功率： N0=10 lgkT0BN =10lg（1.3810-2329016103=-162 dBw 由查表得市区人为噪声功率系数Fa=25dB， 故接收机输入端的平均人为噪声功率： N=Fa+N0=-162 dBw+25 dB=-137 dBW,6-15 (1)自由空间传播损耗 由图6-19查得市区基本损耗中值：Am（f,d）=27dB 由图6-20(a)可得基站天线高度增益因子： Hb(hb,d)=-12dB 由图6-20(b)可得移动台天线高度增益因子：Hm(hm,f)=0dB 把上述各项代入式(6-23)，可得传播路径损耗中值为：,(2)移动台天线得到的信号功率中值PP,6-16 一般情况下可以把三阶互调干扰归纳为两种类型，即两信号三阶互调和三信号三阶互调 题中： 2fA-fB = 150.3 MHz fA+fB-fc = 150.3 MHz 由此可知，它既受两信号三阶互调干扰，又受三信号三阶互调干扰。,7-6 考虑地面地形因素 ：微波传播过程中树林、建筑、山头或地面障碍物等会阻挡一部分电磁波，增加损耗 考虑地面反射 考虑大气的影响（主要是对流层的影响）,7-7自由空间损耗LP为 =83.5dB 自由空间下接收功率： =-50.45dBm 查得 Lr=6dB，微波接收实际的接收功率： =-56.45dBm,7-8当反射点离A18KM时，突起高度 =42.4m 当反射点离A 24千米时， =45.2m 当K=4/3时，反射点离A 18Km时 反射点距离A24千米时同理可得,7-9 参考例7-2 7-10 参考例7-3 7-11 参考例7-4 =47.3dB,8-5 (1) 热噪声：与温度有关 （2）宇宙噪声：主要包括银河系辐射噪声，太阳、月球、其他行星的辐射噪声。 （3）大气噪声：大气层对穿过它的电波，在吸收能量的同时，也产后电磁辐射而形成噪声 （4）降雨及云、雾在产生电波吸收衰减的同时，也产生噪声，称之为降雨噪声 （5）干扰噪声包括来自其他同频段的卫星通信系统和同频段的微波中继通信系统的干扰噪声和人为干扰噪声。,8-6 根据：,其中k1.3810e-23J/K,8-8 (1) N=kTB ，故功率电平 N=10log(KTB/1mw)=-96.05dBm=-126.05dBW (2),=10log(100000mw/1mw)=50dBm,=10log(398)=26dB,=21dB,8-10设LpU=200.05(dB)，Lp D=196.53(dB) EIRPE(dBw)=PTE+GTE 故地球站有效全向辐射功率为： EIRPE=10lg3900+