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电信传输技术第二章.ppt

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第2章 传输信道,2.1有线信道 2.2无线信道 2.3信道传输特性 2.4信道的传输能力,2.1有线信道,有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆和光缆等1、明线 是指平行架设在电线杆上的架空线路2. 同轴电缆 由内外两根互绝缘的同心圆柱形导体构成的,内导体为铜线,外导体为铜管或网,,同轴电缆的基本结构,3. 双绞线,双绞线电缆(简称双绞线)是由两根绝缘的导体扭绞封装在一个绝缘外套中而形成的一种传输介质,通常以对为单位,并把它作为电缆的内核,根据用途不同,其芯线要覆以不同的护套,,双绞线是目前局域网最常用到的一种电缆,它既可以传输模拟信号又可以传输数字信号 双绞线按其电气特性进行分级或分类,一般分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类。双绞线一般用于星型网的布线连接,每对线可传输60路电话信号 双绞线的缺点是容易受到外部高频电磁波干扰,且线路本身会产生一定的噪声,误码率较高,不支持速率非常高的数据传输,(a) 双绞线电缆,(b)双绞线传输,,4. 对称电缆 对称电缆是由若干对叫做芯线的双导线放在一根保护套内制成的 5.微带线和矩形波导(1)微带线 仅是一个由绝缘体隔离的、与接地板分离的平面导体 (2)波导(Wave Guide) 最简单形式是一个空心导管,其横截面通常是矩形,但也有圆形或椭圆形波导,可以限定电磁波能量的边界,(a) 微带线,(b) 矩形波导,6. 光纤和光缆,(1)光纤 传输光信号的有线信道是光导纤维,简称光纤 目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区内,即波长为 ,可分为短波长波段和长波长波段。短波长波段是指波长为 ,长波长波段是指 和 ,这是目前所采用的三个光纤传输窗口,,,,,电磁波谱,,目前通信用的光纤是用石英玻璃( )制成的横截面很小的双层同心圆柱体 由于石英玻璃质地跪、易断裂,为了保护光纤表面,提高抗拉强度以及便于实用,一般需在裸光纤外面进行两次涂覆而构成光纤芯线,,光纤结构和剖面示意图,,①对光纤的要求 低损耗和低色散 ②光纤的分类 可以根据构成光纤的材料成分、光纤的制造方法、光纤的传输总模数、光纤横截面上的折射率分布和工作波长进行分类 按折射率分类常用的有:阶跃型光纤和渐变型光纤 按传输模式分类常用的有:多模光纤和单模光纤 按工作波长分类有:短波长和长波长,,(2)光缆 ①光缆的基本结构 由缆芯、加强元件和护层组成 ②光缆的种类 在公用传输通信网中常用的光缆结构如表2.1-1所示,表2.1-1 公用传输通信网中的光缆结构,光缆的基本结构,2.2无线信道,1、电磁波 就是电和磁的波动过程,是向前传播的交变的电磁场;或者说,电磁波是在空间传播的交变电磁场。电磁波和我们周围存在的水波、声波一样,都是一种波动过程 正弦波是最简单的波动过程,也是最重要的波动过程,,正弦波具有振幅、频率以及相位三个要素。正弦波的另一个基本参数是波长,用 表示,单位是米。波长和频率 之间的关系是 其中C为光速 ,,,,,,,,无线电波是人们认识最早、应用最广的电磁波,2、电波的传播方式,(1)地波传播 是指无线电波沿地球表面传播,又称绕射传播或地表面波传播,(2)天波传播 是指无线电波经天空中电离层的反射后返回地面的传播方式,也叫电离层反射传播,,(3)空间波传播 是指收发两端处在视距范围内,能互相“看得见”时的电波直线传播方式,,(4)散射波传播对于那些无法建立微波接力站的地区大海、岛屿之间的通信,可以利用散射波传递信息。散射波传播包括对流层散射和电离层散射传播,,a.对流层散射传播,b.电离层散射传播,无线电波的传播特点,3、电波传播的窗口——天线,(1)天线的作用 基本功能是辐射和接收无线电波(2)天线的分类 按用途可分为基地台天线和移动台天线按工作频段可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波天线按其方向可划分为全向和定向天线。,2.3 信道传输特性,2.3.1有线信道传输特性其传输特性 通常可用幅度-频率特性 和相位-频率特性 来表征,即,,1. 幅频传输特性是指信道在各频率下的衰耗与频率的关系曲线,它将影响信号的幅度衰减量2. 相频传输特性 是指信道在各频率下的相位移与频率的关系曲线,它将影响被传输信号的相位移,2.3.2无线信道传输特性,无线信道的传输媒质有以下3个特点:①对信号的衰耗随时间而变化②传输的时延随时间而变化③多径传播,(1)多径传播对信号传输的影响,①传输瑞利型衰落和频率弥散设发射波为 ,它经过 条路径传播到接收端,则接收信号 可用下式表示,式中, 为由第i条路径到达的接收信号幅度; 为第i条路径到达的接收信号的时延;
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