新編-電信傳輸原理部分習(xí)題答案-精品課件

1、第一章1.什么是通信、電信和電信傳輸？電信號有哪幾類？各有什么特征？答：通信：人們互通信息（想法、意見、消息、情報等 ）的方式或過程。 電信：利用電子技術(shù)實現(xiàn)傳送信息和交換信息的通信方式稱之為電信。 電信傳輸：含有信息的電信號的傳輸簡稱為電信傳輸。 電信號的分類： 按照電信號傳載信息的形式不同可分為： 模擬信號 幅度隨時間連續(xù)變化的信號。 數(shù)字信號 時間和幅度離散的信號。6.敘述絕對電平和相對電平的意義以及兩者之間的關(guān)系?答： 絕對電平 以基準(zhǔn)參考點為固定值計算得出的電平值。 相對電平 以任選一點的功率、電壓和電流作為基準(zhǔn)值，則所求得的某一點電平就稱為相對電平。絕對功率電平計算相對功率電平計算

2、兩者關(guān)系 兩點間的相對功率電平等于該兩點的絕對功率電平之差。這種關(guān)系對于電壓電平和電流電平都成立。7.已知測試點的阻抗RL=75,其電壓為0.85V，試計算測試點上的絕對功率電平是多少？解：8.設(shè)電路某點的絕對功率電平為：（1）0.5NP， (2)-1.5 NP， (3)-7 dBm試求該點的功率值。解: (1) 由可得 (2) 由可得 (3)由可得第二章1.集總參數(shù)與分布參數(shù)有哪些不同？ 答：一個工作在低頻的傳輸線（短線），可以認(rèn)為傳輸線上所有的電場能集中在一個電容器C中，磁場能集中在一個電感器L中，把消耗的電磁能量集中在一個電阻元件R和一個電導(dǎo)元件G上，除了集總電容、電感和電阻外，其余連接

3、導(dǎo)線都是理想連接線。常把這些獨立存在的R,C,L,G稱為集總參數(shù)。 一個工作在高頻的傳輸線（長線）把傳輸線單位長度上的電阻、電感、電容、電導(dǎo)分別稱為分布電阻R1、分布電感L1、分布電容C1、分布電導(dǎo)G1，并統(tǒng)稱為傳輸線的分布參數(shù)。2.何為長線？何為短線？ 答：長線與短線是傳輸線的幾何長度相對于工作波長段中最小的波長min而言的。若Lmin/100則稱為長線工作狀態(tài)，主要考慮分布參數(shù)。若Lmin/100則稱為短線工作狀態(tài)，主要考慮集總參數(shù)。4.傳輸線的特性阻抗和傳輸常數(shù)代表什么意義？ 答：特性阻抗ZC反映了傳輸線上電壓波和電流波之間的關(guān)系。傳輸線上特性阻抗為任一點的電壓入射波和電流入射波的比值。

4、 傳輸常數(shù)這一數(shù)值綜合表征了信號的電磁波沿均勻匹配線路傳輸時,一個單位長度回路內(nèi)在幅值和相位上所發(fā)生的變化程度。8.若已知f=5MHz，同軸電纜回路的一次參數(shù)為：電阻R1=50/km,電感L1=0.2mH /km，電導(dǎo)G1=15s/km，電容C1=33nF/km，試確定回路的二次參數(shù)。解：當(dāng)頻率f=5MHz時， 衰減常數(shù)相移常數(shù)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)體之間充為2.2的介質(zhì)，求其特性阻抗。 解：第三章4.若將3cm標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-100型(a=22. 86mm,b=10.16mm)用來傳輸工作波長=5cm的電磁波，試問是否可能

5、？若用BJ-85型(a=40.4mm,b=20.2mm)用來傳輸波長 =3cm的電磁波是否可能？會不會產(chǎn)生什么問題？解: (1) (2) 但是題目不滿足單模傳輸條件 會產(chǎn)生色散。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)已知 f=10GHz, p=4cm，由 及(2)相速度Vp，群速度Vg和波阻抗ZTE10解：8.有一內(nèi)充空氣，ba6cm，b4cm 6cma8cm，b4cm9.設(shè)有空氣填充的內(nèi)直徑為5cm的圓形波導(dǎo)。求：TE11,TM01和TE01

6、模式的截止波長；解：查表可知： (2)當(dāng)工作波長分別為7cm，6cm，3cm時，波導(dǎo)中可能存在哪些模式？解：當(dāng)工作波長為7cm時 故只存在TE11波。當(dāng)工作波長為6cm時 故存在TE11和TM01波。同理，當(dāng)工作波長為3cm時，存在TE11，TE21，TE01，TE31 ，TM01，TM11，TM21模式的波。(3) 為7cm時，主模的，Vp，Vg和p，波阻抗。解： =7cm時，主模為TE11波。10.空氣填充的圓形波導(dǎo)中傳輸主模。已知工作頻率f=5GHz，0/c=0.9。求：內(nèi)直徑解： 又傳輸主模TE11圓波導(dǎo)截止波長c=3.41a=6.7cm，a=1.96cm即內(nèi)直徑d=2a=3.92cm

7、(2) 求，p解：12. 有一空氣同軸線的截面尺寸a=10mm，b=40mm。求(1) TE11 ， TE01 ， TM01三種模式的截止波長。解：(2)當(dāng)工作波長0=10cm時，求TEM模和TE11模的相速度。解：同軸線中TEM波的相速度與其在相應(yīng)介質(zhì)中的傳播速度是一樣的即13.有一同軸線內(nèi)導(dǎo)體的半徑a=0.5mm，b=1.75mm，若絕緣材料的節(jié)電常數(shù)為1，該同軸線的特性阻抗為多少？并計算單模工作的頻率范圍。解： 單模傳輸條件 所以4-5 了解截止波長的定義，當(dāng)工作波長大于截止波長時，該模式不能傳輸4-11 根據(jù)公式：4-12 均勻光纖與包層折射率：n1=1.50，n2=1.45 第四章4

8、-14 單模傳輸條件 0v2.4048由 可得到a的范圍由 得到 的范圍：0 0.00224-15 (1)(2)光纖放在空氣中 4-16 （1） （2） （3）包層和涂覆層去掉， ，第五章5-6 K為等效地球徑系數(shù)， ，R為地球半徑， 為折射率梯度，它反映氣象參數(shù)對電波傳播影響的重要參數(shù)。 溫帶地區(qū)的K (2/3 ) K值變化的話，電波傳輸路線會發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變， 設(shè)計微波線路時就要做出相應(yīng)的改變5-11自由空間損耗： 將PT=10W換成電平值： =10lg(10000mw/1mw)=40dBm18KM 28KM5-12解：r1 H r2r5-13 （1）基本傳輸損耗 =145dB （2）接收功

9、率： 5-14 解： hc/F1=-0.5 查圖 L=12dB，得到接收功率 P=-35dBm-12dB=-47dBm6-11 鄰道干擾是指相鄰和相近的頻道之間的干擾。同道干擾一般是指相同頻率電臺之間的干擾、或相近頻率信號的干擾。兩個或多個不同頻率信號，同時作用在通信設(shè)備的非線性電路上時，由于非線性器件的作用，會產(chǎn)生許多組合頻率分量，其中一部分諧波或組合頻率分量與所需有用頻率相近，就會自然地落入接收機通帶內(nèi)而形成干擾，這就是互調(diào)干擾通常將近處無用信號壓制遠(yuǎn)處有用信號的現(xiàn)象稱為遠(yuǎn)近效應(yīng)，又叫近端對遠(yuǎn)端比干擾。符號間干擾：當(dāng)數(shù)據(jù)速率提高時，數(shù)據(jù)間的間隔就會減小，到一定程度符號重疊無法區(qū)分 6-12

10、 故同頻再用距離為45.5km6-13 因為單位路徑損耗相等，所以得： 近端遠(yuǎn)端比干擾 ：6-14 基準(zhǔn)噪聲功率： 由查表得市區(qū)人為噪聲功率系數(shù)Fa=27dB，故接收機輸入端的平均人為噪聲功率： N=Fa+N0=-162 dBw+27 dB=-135 dBW6-15 (1)自由空間傳播損耗 由圖6-19查得市區(qū)基本損耗中值：Am（f,d）=27dB 由圖6-20(a)可得基站天線高度增益因子： Hb(hb,d)=-12dB 由圖6-20(b)可得移動臺天線高度增益因子：Hm(hm,f)=0dB 把上述各項代入式(6-23)，可得傳播路徑損耗中值為：(2)移動臺天線得到的信號功率中值PP6-16

11、 一般情況下可以把三階互調(diào)干擾歸納為兩種類型，即兩信號三階互調(diào)和三信號三階互調(diào) 由此可知，它既受兩信號三階互調(diào)干擾，又受三信號三階互調(diào)干擾。7-6考慮地面地形因素 ：微波傳播過程中樹林、建筑、山頭或地面障礙物等會阻擋一部分電磁波，增加損耗 考慮地面反射考慮大氣的影響（主要是對流層的影響）7-7自由空間損耗LP為 =83.5dB自由空間下接收功率： =-50.45dBm查圖5-8得 Lr=6dB，微波接收實際的接收功率： =-56.45dBm7-8當(dāng)反射點離A站18km時，突起高度 =42.4m當(dāng)反射點離A站 24km時， =45.2m當(dāng)K=4/3時，反射點離A 18Km時反射點距離A24千米時

12、同理可得7-9 參考例7-27-10 參考例7-3 7-11 參考例7-4=47.3dB8-5 (1) 熱噪聲：與溫度有關(guān)（2）宇宙噪聲：主要包括銀河系輻射噪聲，太陽、月球、其他行星的輻射噪聲。（3）大氣噪聲：大氣層對穿過它的電波，在吸收能量的同時，也產(chǎn)后電磁輻射而形成噪聲（4）降雨及云、霧在產(chǎn)生電波吸收衰減的同時，也產(chǎn)生噪聲，稱之為降雨噪聲（5）干擾噪聲包括來自其他同頻段的衛(wèi)星通信系統(tǒng)和同頻段的微波中繼通信系統(tǒng)的干擾噪聲和人為干擾噪聲。8-6 根據(jù)：其中8-7G/T值的大小，直接關(guān)系到衛(wèi)星接收機性能的好壞，且還可以不必考慮帶寬，故把G/T稱為衛(wèi)星接收機性能指數(shù)，也稱為衛(wèi)星接收機的品質(zhì)因數(shù)。G/T值越大，C/N越大，衛(wèi)星接收機的性能越好。8-8 (1) N=kTB ，故功率電平 (2)=10lg(100000mw/1mw)=50dBm=10lg(398)=26dB=21dB8-98-10設(shè)LpU=200.05(dB)，Lp D=196.53(dB) EIRPE(dBw)=PTE+GTE 故地球站有效全向輻射功率為： EIRPE=10lg3900+