什么是光波的传输模式( 三 )


(1)频带较宽 。
(2)电磁绝缘性能好 。光纤电缆中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合 。当然,抽头困难是它固有的难题,因为割开的光缆需要再生和重发信号 。
(3)衰减较小 。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数 。
(4)中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本 。根据贝尔实验室的测试,当数据的传输速率为420Mbps且距离为119公里无中继器时,其误码率为,传输质量很好 。而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接一个中继器 。
主要性能指标:
(1)比特率:也称信息速率,是信道上每秒所传的比特率,单位为比特/秒,写成b/s
(2)带宽:是个频率范围,在这个频率范围之内,信号可以不失真的进行传输 。
(3)通信容量:比特率通信距离(Mb/skm)
带宽越大,信道容量越大;带宽取决于载波的频率,载波频率越高,带宽越大
经验:带宽大约为载波信号频率的十分之一 。
双绞线300KHZ ,同轴电缆1GHz,微波100GHZ,光纤100-1000THZ,其理论带宽可达50THz单波信号速率已达40Gb/s
WDM中
在1525-1565nm共40nm的范围内(在08nm的频带间隔),WDM系统可以传输50个信道,若每个信道传输速率为10Gb/s,则系统总的传输速率为5010Gb/s
载波是指被调制以传输信号的波形,一般为正弦波 。一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽,否则会发生混叠,使传输信号失真 。可以这样理解,我们一般需要发送的数据的频率是低频的,如果按照本身的数据的频率来传输,不利于接收和同步 。使用载波传输,我们可以将数据的信号加载到载波的信号上,接收方按照载波的频率来接收数据信号,有意义的信号波的波幅与无意义的信号的波幅是不同的,将这些信号提取出来就是我们需要的数据信号 。
光波导什么是模式传播常数β实质是什么无线电波通过介质或在介质分界面的连续折射或反射,由发射点传播到接收点的过程 。无线电通信是利用无线电波的传播特性而实现的 。因此,研究无线电波的传播特性和模式,是提高无线电通信质量的重大课题传播模式通常指电磁波在各种介质中传播的一些典型方式 。在地球上,无线电波的传播介质有地壳、海水、大气等 。根据物理性质,可将地球介质由下而上地分为地壳高温电离层、地壳介质岩层、地壳表面导电层、大气对流层、高空电离层 。不同频率的无线电波,在各层介质中传播的折射率n和吸收衰减常数ɑ各不相同 。因而各种频段的无线电波在介质中传播均有其衰减较小的传播模式 。适于通信的传播模式主要有以下九种 。地壳波导传播以地壳表面导电层和地壳高温电离层为界面,以地壳介质岩层为介质形成地壳波导的传播模式 。超长波或更长波段的电波可以在地壳波导中传播到千余公里 。但由于深入地下数公里的天线难以建造,现在还不能实际应用于通信 。水下传播无线电波在海水中传播的传播模式 。电波在海水中的吸收衰减随频率升高而增大,目前仅用于超长波水下通信 。地表波传播无线电波沿地壳表面传播的传播模式,又称地波传播 。地面吸收衰减导致波阵面前倾,使单位距离吸收衰减率随传播距离的增大而增大 。地面吸收衰减随频率升高而增大 。地波传播用于中频(中波)以下频段 。电离层传播利用电离层和地面对电磁波的一次或多次反射进行传播的传播模式,又称天波传播 。电离层按高度由下而上地分为D、E、F1和F2等几个主要层次 。各个层次中部的电子密度最大值由下而上逐层增加,而电子和中性气体分子的单位时间碰撞次数则逐层减少 。电离层的高度和电子密度均随季节、昼夜和太阳黑子活动而变化(见图) 。无线电波只能在折射率n值随高度递减的区域开始折返地面,电波途径最高点处的折射率n值等于电波入射角θ0的正弦函数 。对应于某一折射角,存在一个最高频率,其传播途径的最高点可以达到F2层的最大电子密度区 。此频率称为最高可用频率MUF 。频率超过MUF的电波则穿透电离层不再返回地面 。对应于最大入射角的最高可用频率的最大值约为30MHz 。