通信技術(shù)基礎(chǔ)第3章xj(已修改)
2025-05-09 23:58 本頁面
【正文】 第三章 信道與信道復(fù)用 通信信道 信道復(fù)用 碼分復(fù)用（ CDM） 數(shù)字復(fù)接技術(shù) 通信信道 信道是信息傳輸?shù)耐ǖ?。信道連接發(fā)送端和接收端的通信設(shè)備，并將信號(hào)從發(fā)送端傳送到接收端，完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。 按傳輸媒介的不同，信道可以分為有線信道和無線信道兩大類。 有線信道 指利用人造的傳輸媒體來傳輸信號(hào)，如明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜以及光纜等。 無線信道 指利用電磁波在空間傳播來傳輸信號(hào)，包括地波傳波、短波電離層反射、超短波或微波視距中繼、人造衛(wèi)星中繼等。 有線信道 明線 明線是指平行架設(shè)在電線桿上的架空線路。它本身是導(dǎo)電裸線或帶絕緣層的導(dǎo)線。其傳輸損耗低，但是易受天氣和環(huán)境的影響，對(duì)外界噪聲干擾較敏感，并且很難沿一條路徑架設(shè)大量的（成百對(duì)）線路，故目前已經(jīng)逐漸被電纜所代替。 對(duì)稱電纜 對(duì)稱電纜是由若干對(duì)叫做芯線的雙導(dǎo)線放在一根保護(hù)套內(nèi)制成的。為了減小各對(duì)導(dǎo)線之間的干擾，每一對(duì)導(dǎo)線都做成扭絞形狀的，稱為雙絞線。保護(hù)套則是由幾層金屬屏蔽層和絕緣層組成的，它還有增大電纜機(jī)械強(qiáng)度的作用。對(duì)稱電纜的芯線比明線細(xì)，直徑約在 mm，故其損耗較明線大，但是性能較穩(wěn)定。 同軸電纜 同軸電纜則由內(nèi)外兩根同心圓柱形導(dǎo)體構(gòu)成，在這兩根導(dǎo)體間用絕緣體隔開。外導(dǎo)體自然應(yīng)是一根空心導(dǎo)管，內(nèi)導(dǎo)體多為實(shí)心導(dǎo)線。在內(nèi)外導(dǎo)體間可以填充滿塑料作為電介質(zhì)，或者用空氣作介質(zhì)但同時(shí)有塑料支架用于連接和固定內(nèi)外導(dǎo)體。由于外導(dǎo)體通常接地，所以它同時(shí)能夠很好地起到屏蔽作用。在實(shí)用中多將幾根同軸電纜和幾根電線放入同一根保護(hù)套內(nèi)，以增強(qiáng)傳輸能力 . 光纖和光纜 傳輸光信號(hào)的有線信道是光導(dǎo)纖維，簡(jiǎn)稱 光纖 。 光纖的材料主要是 石英玻璃 (適當(dāng)摻雜 ),由兩種不同折射率的玻璃材料拉制而成 . 光纖 纖芯 是一個(gè)透明的圓柱形介質(zhì)，其作用是以極小的能量損耗傳輸載有信息的光信號(hào)。 緊靠纖芯的外面一層稱為 包層 ，其作用是保證光全反射只發(fā)生在纖芯內(nèi)，使光信號(hào)封閉在纖芯中傳輸。 為了實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸，要求纖芯折射率 n1比包層折射率 n2稍大些 . 為了提高光纖的抗拉力及彎曲強(qiáng)度，還需要在包層外加上 涂覆層 . 光纖的結(jié)構(gòu) 纖芯直徑 2a： 5～ 10um(單模光纖 ) 50～ 80um(多模光纖 ) 包層直徑 2b：均為 125um 一次涂覆后直徑： 250um 二次涂覆后直徑： 900um 光纜由 纜芯 (包括多根光纖 )， 加強(qiáng)件 和 護(hù)層 構(gòu)成。 加強(qiáng)件由鋼絲線、鋼絞線和芳倫纖維材料構(gòu)成。 護(hù)層對(duì)纜芯起機(jī)械保護(hù)和環(huán)境保護(hù)作用，要求具有良好的抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕的能力。由聚乙烯或聚氯乙烯 (PE或 PVC)和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。 按纜芯結(jié)構(gòu)不同光纜可分為以下 4種： 層絞式光纜；骨架式光纜；中心束管式光纜；帶狀式光纜。 按使用條件分： 室內(nèi)光纜、 架空光纜、 埋地光纜、管道光纜、 特種光纜等。 光纜結(jié)構(gòu)和類型 ?容許頻帶很寬，傳輸容量很大 。 理論上一根單模光纖可利用的帶寬達(dá) 20THz以上 ?損耗很小 ,中繼距離很長(zhǎng)。目前通信用光纖的最低損耗低達(dá) dB/km，中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上。傳統(tǒng)的電纜 ()、微波 (50km)等無法與之相比。 ?重量輕、 體積小 ?抗電磁干擾性能好 ?泄漏小， 保密性能好 ?原材料豐富 ，潛在價(jià)格低廉（光纖成本 /m) 光纖優(yōu)點(diǎn)： 光纖缺點(diǎn)： 質(zhì)地脆 ,機(jī)械強(qiáng)度低 光纖切斷和接續(xù)需要一定的工具 ,設(shè)備和技術(shù) 分路 ,耦合不靈活 光纖 ,光纜彎曲半徑不能過小 光纖怕水 無線信道 電磁波 在無線信道中，信號(hào)的傳輸是利用電磁波在空間的傳播來實(shí)現(xiàn)的。所謂電磁波，簡(jiǎn)單地說，就是電和磁的波動(dòng)過程，是向前傳播的交變的電磁場(chǎng)；或者說，電磁波是在空間傳播的交變電磁場(chǎng)。電磁波和我們周圍存在的水波、聲波一樣，都是一種波動(dòng)過程。所不同的是，人的眼睛可以看到水波，耳朵可以聽到聲波。但我們既看不見也聽不到電磁波。 正弦波是最簡(jiǎn)單的波動(dòng)過程，也是最重要的波動(dòng)過程。正弦波具有振幅、頻率以及相位三個(gè)要素。 83 1 0cff???? 83 1 0 /c ?? （ 米 秒 ）光速 表 通信頻段 、 常用傳輸媒質(zhì)及主要用途 通常把頻率為 300MHz～ 300GHz的頻段稱為 微波 ； 波長(zhǎng)在 ， 統(tǒng)稱為 光波 。 我們最熟悉的光波是可見光。 電波的傳播方式 利用無線電波傳遞信息時(shí)，電波要經(jīng)過發(fā)射、傳播、接收等幾個(gè)環(huán)節(jié)。那么，不同頻率的無線電波是怎樣傳
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