微波及光纤通信实验
微波技术在通信领域中的应用研究
微波技术在通信领域中的应用研究微波技术是一种在通信领域中广泛应用的高频电磁波技术。
它与低频电磁波相比，具有更高的频率和更短的波长，因此适用于高速数据传输、高清视频传输等高频通信场景。
本文将探讨微波技术在通信领域中的应用研究。
一、微波技术在通信领域中的基础应用微波技术最早应用于雷达系统中，用于测量距离和速度等物理量。
随着时代的发展，微波技术在通信领域中的应用也日趋广泛。
目前，微波技术主要在以下几个方面得到了广泛的应用：1. 无线通信系统无线通信系统是微波技术最为广泛的应用领域之一。
微波信号可以通过无线电波传输，因此可以实现无线通信。
无线通信系统主要包括移动通信、卫星通信和无线局域网等。
在移动通信方面，微波技术主要应用于3G、4G和5G等无线通信标准中。
无线通信系统通过微波信号将语音、数据和视频等信息传输到用户手机中，实现无线通信功能。
在卫星通信方面，微波技术用于卫星信号的传输。
卫星通信可以实现全球覆盖，因此在军事、民用和科研等领域得到了广泛的应用。
在无线局域网方面，微波技术主要应用于WiFi技术中。
WiFi技术可以实现在有线网络不便的地方进行无线网络接入，因此在家庭、办公室和公共场所等领域得到了广泛的应用。
2. 高速数据传输随着信息时代的到来，高速数据传输成为了一个重要的应用领域。
微波技术的高频特性可以实现高速数据传输，因此在高速数据传输领域得到了广泛的应用。
高速数据传输主要包括光纤通信和微波通信两种方式。
在光纤通信方面，微波技术主要用于光纤通信的放大器和光纤通信系统的测试等方面。
在微波通信方面，微波技术主要用于无线局域网和蓝牙等短距离高速数据传输领域。
3. 高清视频传输随着高清视频技术的发展，高清视频传输成为了一个重要的应用领域。
微波技术的高频特性可以实现高清视频传输，因此在高清视频传输领域得到了广泛的应用。
高清视频传输主要包括数字电视、高清视频监控和高清视频会议等方面。
微波技术可以实现数字电视的高清信号传输、高清视频监控的远程监控和高清视频会议的高速传输等功能。
微波分光实验
微波实验教学方式：讲述和演示（30分钟）学生实验（120分钟）一、实验背景微波技术是近代科学的重大成就之一，几十年来，微波已发展成一门比较成熟的学科。
在雷达、通讯、导航、电子对抗等许多领域得到了广泛的应用。
雷达更是微波技术的典型应用。
可以说没有现代微波技术的发展，具体的说是没有微波有源器件的发展，就不可能有现代雷达。
现代的手机通讯更是与微波休戚相关。
微波是频率大约在300MHz～3000GHz或波长在1m～0.1mm范围内的电磁波，此波段称之为微波波段。
常把微波波段简单的划分为：分米波段（频率从300～3000MHz）、厘米波段（频率从3～30GHz）、毫米波段（频率从30～300GHz）、亚毫米米波段（频率从300～3000GHz）。
微波是一个非常特殊的电磁波段，尽管它介于无线电波和红外辐射之间，但却不能仅依靠将低频无线电波和高频红外辐射加以推广的办法导出微波的产生、传输和应用的原理。
微波波段之所以要从射频频谱中分离出来单独进行研究，是由于微波波段有着不同于其他波段的重要特点。
（波长短、频率高、量子特性、能穿透电离层……）二、实验目的1．用迈干法测定微波波长，加深对微波具有类似光线直线传播性质的理解；2．用模拟晶格观察微波的布拉格衍射，学习Ｘ射线分析晶体结构的基本知识。
三、实验仪器微波源（厘米波信号发生器）、微波分光计、立方晶体模型；四、实验原理1．迈干法测定微波波长：微波的迈克尔逊干涉和光学迈克尔逊干涉仪的基本原理相同，只是用微波代替光波而已（图1）。
微波源发射喇叭发出的微波，经过与发射喇叭发射方向成45度的分光玻璃板，把一束微波等幅地分成两束，一束经分光板发射后向固定金属板A 方向传播，另一束微波通过分光板，向可移动的金属反射板B 方向传播，这样把一列单色的电磁波经过分光板后，分解成频率相同，振动方向一致，而传播方向互相垂直的两列微波。
当第一束微波传到全反射板A 时，沿相反方向被全部反射回来，透过分光板到达接受喇叭，第二束微波经B 板反射后到达分光板，再经反射也到达了接受喇叭。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告实验报告：光纤通信技术引言：光纤通信技术是一种基于光传输原理的高速、大容量、低损耗的通信方式。
光纤通信以其优异的性能和广泛的应用领域受到了广泛的关注。
本次实验旨在探究光纤通信的基本原理和实验方法，以及光纤通信的特点和应用。
一、光纤通信的基本原理1.光纤通信的原理光纤通信是利用光纤作为传输介质，将光信号转换为电信号进行传输。
它主要包括光信号的产生、调制、传输和接收等过程。
光信号通过激光器发射端发出，经过光纤传输到接收端，然后通过光电转换器将光信号转换为电信号。
2.光纤的工作原理光纤是一种具有高折射率的细长光导纤维，主要由芯层、包层和包住层组成。
光信号在传输过程中会发生多次反射，利用全内反射原理将光信号在光纤内损耗尽可能小地传播。
二、光纤通信实验的步骤1.光信号的产生通过激光器发射端发出激光光束，光纤接收端接收光信号。
2.光信号的调制利用调制器对光信号进行调制，使其携带有用信息。
3.光信号的传输利用光纤的高折射率和全内反射的特点，将光信号传输到接收端。
4.光信号的接收通过光电转换器将光信号转换为电信号，进而进行信号处理，如放大、滤波等。
三、光纤通信的特点和应用1.高速传输光纤通信具有高传输速率和大容量的优势，可以满足现代通信的高速要求。
2.低损耗光纤通信中光信号的传输损耗非常小，可以远距离传输无衰减。
3.安全性强光信号在传输过程中不容易被窃听或干扰，保证了通信的安全性。
4.应用广泛结论：通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的基本原理和实验方法。
光纤通信具有高速传输、低损耗、安全性强和应用广泛等特点，是现代通信领域的重要技术。
光纤通信的发展势头迅猛，未来有望取代传统的铜线通信，成为主流的通信技术。
光纤通信实验报告讲解
（二 〇 一 五 年 十二 月专题设计实验报告学校代码： 10128 学号：201210204005题 目： 光纤通信实验学生姓名： 赵亚非专 业： 通信工程班 级： 一班指导教师： 纪松波实验一SDH网元基本配置一、实验目的：通过本实验，了解 SDH 光传输的原理和系统组成，了解 ZXMP S325 设备的硬件构成和单板功能，学习ZXONM 300 网管软件的使用方法，掌握 SDH 网元配置的基本操作。
二、实验器材：1、SDH 设备：3 套 ZXMP 325；2、实验用维护终端。
三、实验原理1、SDH 原理同步数字体制（SDH）是为高速同步通信网络制定的一个国际标准，其基础在于直接同步复用。
按照SDH 组建的网络是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，采用全球统一的接口以实现多环境的兼容，管理操作协调一致，组网与业务调度灵活方便，并且具有网络自愈功能，能够传输所有常见的支路信号，应用于多种领域（如光纤传输，微波和卫星传输等）。
SDH 具有以下特点：（1）接口：接口的规范化是设备互联的关键。
SDH 对网络节点接口（NNI）作了统一的规范，内容包括数字信号数率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。
电接口： STM-1 是 SDH 的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为 155.520Mb/s；STM-N 是 SDH 第 N 个等级的同步传送模块，比特率是STM-1 的 N 倍(N=4n=1，4，16，- - -)。
光接口：采用国际统一标准规范。
SDH 仅对电信号扰码，光口信号码型是加扰的 NRZ码，信号数率与SDH 电口标准信号数率相一致。
(2)复用方式a）低速 SDH----高速 SDH，字节间插；b) 低速 PDH-----SDH，同步复用和灵活的映射。
(3) 运行维护:用于运行维护（OAM）的开销多，OAM 功能强——这也是线路编码不用加冗余的原因.(4)兼容性:SDH 具有很强的兼容性，可传送 PDH 业务，异步转移模式信号（ATM）及其他体制的信号。
光纤特性及传输试验
光纤特性及传输实验在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进 行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。
不管用什么方式调制，调制后 的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹 的带宽。
载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。
能够用作无线电通信的频率 资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。
通 信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波 和亚毫米波时遇到了困难。
光波波长比微波短得多，用光波作载波，其潜在的通信容量是微波通信 无法比拟的，光纤通信就是用光波作载波，用光纤传输光信号的通信方式。
与用电缆传输电信号相比，光纤通信具有通信容量大、传输距离长、价格低廉、重量轻、易敷 设、抗干扰、保密性好等优点，已成为固定通信网的主要传输技术，帮助我们的社会成功发展至信 息社会。
实验目的1 . 了解光纤通信的原理及基本特性。
2 .测量半导体激光器的伏安特性，电光转换特性。
3 .测量光电二极管的伏安特性。
4 .基带（幅度）调制传输实验。
5 .频率调制传输实验。
6 .音频信号传输实验。
7 .数字信号传输实验。
实验原理1.光纤光纤是由纤芯、包层、防护层组成的同心圆柱体，横 截面如图1所示。
纤芯与包层材料大多为高纯度的石英玻 璃，通过掺杂使纤芯折射率大于包层折射率，形成一种光 波导效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输。
若纤芯的 折射率分布是均匀的，在纤芯与包层的界面处折射率突变， 称为阶跃型光纤：若纤芯从中心的高折射率逐渐变到边缘 与包层折射率一致，称为渐变型光纤。
若纤芯直径小于 1011m ，只有一种模式的光波能在光纤中传播，称为单模光纤。
若纤芯直径5011m 左右，有多个模式的光波能在光纤中传播，称为多模光纤。
防护层由缓冲涂层、加强材料涂覆层及套塑层组成。
微波光子学技术在光通信中的应用
微波光子学技术在光通信中的应用光通信是一种用光学波代替电学波进行信息传输的方式，因为光学波的频率高、传输距离长、速度快等特点，所以在信息传输方面具有得天独厚的优势。
微波光子学技术则是将微波电路和光学元件相结合，通过调制光信号实现高速、大带宽的光通信。
本文将从微波光子学技术的基本原理、应用领域以及未来发展等方面详细介绍微波光子学技术在光通信中的应用。
一、微波光子学技术的基本原理微波光子学技术的基本理论是通过光电探测器将光信号转化为电信号，然后利用微波电路对电信号进行加工处理，再经过电光调制器将电信号转化回光信号。
其核心是利用光电探测器和电光调制器进行光电信号转换，因此这种技术也叫作光电子技术。
光电探测器的作用是将光信号转化为电信号，其主要有两种类型：一种是基于内嵌光电二极管（PIN）结构的光电探测器，另一种是基于互补金属氧化物半导体（CMOS）技术的光电探测器。
利用光电探测器将光信号转化为电信号后，需要使用微波电路对电信号进行处理，可用滤波器、放大器、混频器等微波器件进行加工处理。
电光调制器的作用是将电信号转化为光信号，其基本原理是利用电信号控制半导体介质的折射率，从而实现对光波的调制控制。
电光调制器主要分为两种类型：一种是利用Pockels效应来实现电光调制，另一种是利用Kerr效应来实现电光调制。
Pockels效应是指在外电场的作用下，晶体的折射率发生改变。
Kerr效应是指在强电场的作用下，物质的折射率发生非线性变化。
二、微波光子学技术的应用领域1. 光纤通信微波光子学技术在光纤通信领域具有广泛的应用，能够实现高速、大容量的信号传输。
利用微波光子学技术可实现光纤通信中的时钟恢复、频率转换、信号复用等功能，从而提高了光纤通信的速率和容量。
在超高速光纤通信系统中，微波光子学技术还可用于实现时分复用（TDM）和频分复用（FDM）等多路复用技术。
2. 激光雷达微波光子学技术在激光雷达领域也有广泛的应用，它可以实现激光的调制、调频以及时信号处理等功能，并且在激光雷达的目标识别和跟踪等领域表现出了优秀的性能。
光纤通信原理实验
光纤通信原理实验一、实验目的：1、了解光纤通信系统的工作原理；2、了解光纤通信的基本特点；3、通过波分复用解复用器件（WDM）实现双波长单纤单向音频视频通信传输；二、光纤通信的发展过程：到了20世纪中页，出身上海的英藉华人高锟（K.C.Kao）博士，通过在英国标准电信实验室所作的大量研究的基础上，对光波通信作出了一个大胆的设想。
他认为，既然电可以沿着金属导线传输，光也应该可以沿着导光的玻璃纤维传输。
并大胆地预言，只要能设法降低玻璃纤维的杂质，就有可能使光纤的损耗从每公里1000分贝降低到20分贝／公里，从而有可能用于通信。
从此揭开了光纤通信的帷幕。
光纤通信的发展过程如表1所示。
三、光纤通信优点：1．光波频率很高，光纤传输的频带很宽，故传输容量很大，理论上可通上亿门话路或上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制等多种业务；目前的通信材料主要电缆、波导管、微波和光缆，电缆、波导管、微波和光缆通信容量的对比如表2所示。
可以看出光缆的通信容量远远大于其它的通信材料。
表2电缆、波导管、微波和光缆通信容量的对比2．不受电磁干扰，保密性好；损耗小，中继距离远。
光纤是由非金属的石英介质材料构成的，它是绝缘体，不怕雷电和高压，不受电磁干扰，甚至包括太阳风暴也影响不到光纤通信，2000年6月8日的太阳风暴，差点使俄罗斯的一颗导航卫星失去方向。
太阳风暴还会造成人造卫星的短路，许多靠卫星传播的通信业务可能因此停顿。
1998 年5月，美国银河4号卫星因受太阳风暴影响而失灵，造成北美地区80%的寻呼机无法使用，金融服务陷入脱机状态，信用卡交易也中断了，有试验表明，在核爆炸发生时，地球上所有的电通信将中断，而唯有光通信几乎不受影响；光纤中传输的是频率很高的光波，而各种干扰的频率一般都比较低，所以它不能干扰频率比它高的多的光波。
打个比方说，光纤中的光波好比是在万丈高空飞行的飞机，任凭地上行驶的火车、汽车如何得多，也不会影响到它的飞行。
微波通信和光纤通信
目
CONTENCT
录
• 引言 • 微波通信 • 光纤通信 • 微波通信与光纤通信的比较 • 未来发展趋势
01
引言
通信方式的发展历程
19世纪电报的发明
电报的出现标志着远程通信的开始，通过电线传 输简短的文本信息。
20世纪中期的微波通信
微波通信利用高频电磁波传输信号，主要用于电 视广播和移动通信。
传输质量不稳定
由于微波传输易受到气象条件 、环境因素等影响，传输质量 相对不太稳定。
传输距离有限
微波传输的覆盖范围有限，一 般适用于短距离通信，如城市 间、校园内等。
微波通信的应用场景
移动通信网络
微波通信在移动通信网络中扮 演重要角色，用于基站间、基 站与核心网之间的数据传输。
电视广播
微波通信用于电视广播信号的 传输，特别是在高山、无人区 等难以铺设光缆的地区。
企业专网
微波通信适用于企业内部的网 络建设，如企业专网、局域网 等，可实现快速、灵活的组网 。
军事通信
由于微波通信具有较高的抗干 扰能力和保密性，因此在军事
通信领域也有广泛应用。
03
光纤通信
光纤通信的原理
光的全反射
光纤通信利用光的全反射原理，将信号通过光波在光纤中传输。当光波从光密 介质射向光疏介质时，满足一定角度条件，光波将被全反射，沿光纤传输而不 泄漏。
微波通信
微波信号的传输速度接近光速，但在 实际应用中，由于信号在传输过程中 的衰减和干扰，传输速度可能会受到 一定影响。
光纤通信
光纤的传输速度非常快，理论上可以 达到光速，但在实际应用中，由于信 号在光纤中的衰减和色散效应，传输 速度也会受到一定限制。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告
实验目的：通过实际操作，了解光纤通信的基本原理和技术特点，
掌握光纤通信系统的组成和工作过程，以及光纤连接的方法。
实验仪器：光纤通信实验箱、光纤收发器、光纤跳线、示波器、光
功率计等。
实验步骤：
1. 搭建光纤通信实验箱，将光纤收发器连接至实验箱主机。
2. 用光纤跳线将实验箱主机与光功率计连接，以便实时监测光功率
的变化。
3. 调节实验箱主机的光发射功率和接收灵敏度，使其达到最佳状态。
4. 在示波器上观察传输信号的波形，分析信号的稳定性和传输质量。
5. 采用不同的光纤连接方法，比较它们对信号传输的影响，验证光
纤连接的重要性。
实验结果与分析：
经过实验操作，我们可以明显地感受到光纤通信系统的高速传输、
低损耗、抗干扰等优点。
同时，我们也发现光纤连接的质量对信号传
输有着至关重要的影响，需要谨慎处理光纤的清洁、固定和连接方式，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的基本原理和技术特点，掌握了光纤通信系统的组成和工作过程，以及光纤连接的方法。
同时也加深了对光纤通信技术在现代通信领域中的广泛应用和重要性的认识，为我们今后的学习和研究打下了坚实的基础。
希望通过持续的实践和探索，我们能够进一步提升对光纤通信技术的理解和应用水平，为推动通信技术的发展做出更大的贡献。
微波光子学在光纤通信中的应用研究
微波光子学在光纤通信中的应用研究随着现代通信技术的不断发展，光纤通信已经成为了当前最为先进、高效、可靠的通信方式之一。
然而，为实现更快、更高效地数据传输，微波光子学技术的出现受到了广泛关注，并被应用于光纤通信领域。
微波光子学是一种新兴的交叉学科，它将微波技术和光子学结合在了一起。
通过将微波信号转换成光信号，然后再利用光学方法对信号进行调制、传输和解调，从而实现了光与微波信号之间的互换。
这种交叉融合的技术，在物理、电子、通信等领域都有广泛的应用。
在光纤通信中，微波光子学技术能够有效地解决一系列问题。
具体来说，这种技术能够对光信号进行频率调制和解调，实现多波长光传输，从而大大提高了数据传输速率和带宽。
此外，微波光子学技术还能够延长高速数据在光纤中传输的距离，提高传输质量和可靠性。
在实际应用中，微波光子学技术常用于光纤通信的调制解调、时钟配合和信号延迟控制等方面。
其中，光纤通信系统中的时钟配合问题是非常复杂的。
由于不同光电器件系统的时钟同步和多路复用，很容易造成时钟误差和不同系统之间的不同步。
而微波光子学技术通过将微波信号转换成光信号，并在微波和光波两端均采用独立时钟来进行控制，可以使得多路复用的数据更加稳定、高效。
在微波光子学技术的研究中，还有一些需要特别注意的问题。
例如，应考虑如何避免光噪声和其他干扰因素对光信号的干扰，以及如何降低传输损耗和提高传输效率等。
此外，微波光子学技术在卫星通信、广播电视转播等领域也具有广泛的应用前景，这给研究者提出了更高的要求。
总之，微波光子学技术在光纤通信中的应用研究具有重要的意义。
它有望为我们开辟出更加广阔的数据超高速传输和光纤通信领域的应用前景，甚至还能够为今后的科学研究提供更多有力的支持和帮助。
光纤特性及传输实验
光纤特性及传输实验在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。
不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹的带宽。
载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。
能够用作无线电通信的频率资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。
通信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波和亚毫米波时遇到了困难。
光波波长比微波短得多，用光波作载波，其潜在的通信容量是微波通信无法比拟的，光纤通信就是用光波作载波，用光纤传输光信号的通信方式。
与用电缆传输电信号相比，光纤通信具有通信容量大，传输距离长，价格低廉，重量轻易敷设，抗干扰，保密性好等优点，已成为固定通信网的主要传输技术，帮助我们的社会成功发展至信息社会。
【实验目的】1、 了解光纤通信的原理及基本特性。
2、 测量激光二极管的伏安特性，电光转换特性。
3、 测量光电二极管的伏安特性。
4、 音频信号传输实验。
5、数字信号传输实验。
【实验仪器】光纤特性及传输实验仪，示波器【实验原理】1、 光纤光纤是由纤芯，包层，防护层组成的同心圆柱体，横截面如图1所示。
纤芯与包层材料大多为高纯度的石英玻璃，通过掺杂使纤芯折射率大于包层折射率，形成一种光波导效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输。
若纤芯的折射率分布是均匀的，在纤芯与包层的界面处折射率突变，称为阶跃型光纤。
若纤芯从中心的高折射率逐渐变到边缘与包层折射率一致，称为渐变型光纤。
若纤芯直径小于10μm ，只有一种模式的光波能在光纤中传播，称为单模光纤。
若纤芯直径50μm 左右，有多个模式的光波能在光纤中传播，称为多模光纤。
防护层由缓冲涂层，加强材料涂覆层及套塑层组成。
通常将若干根光纤与其它保护材料组合起来构成光缆，便于工程上敷设和使用。
“光纤通信原理”课程实验教学内容研究
论 还是一些交叉学科 的生长点和新兴边缘学 科发展 的基 础。华 裸光 纤在 注入端 附近被截 断前后 的输出光功率 ，计算被 测光纤 北 电力 大学 （ 以下简称 “ 我校” ）的 “ 光纤 通信原理 ”课 程 ，在 的衰减常数 ； 建 Ｌ Ｄ — 特性 测量 系统 ，测量 给定 Ｌ Ｄ输 搭 Ｅ Ｐ Ｉ Ｅ ２０ ０ ５年被确定为河北 省高等学校省级精 品课程。为了适 应通信 出光功率与驱动 电流的关 系，并描绘相应 的测量 曲线。 技术 的发展 ，培养学生综合运 用光纤 通信基 本理 论和基本方 法 以及创 新意识和开拓 的能力 ，突出本课程 的重实践、强能力的 纤通信原理” 课程 的实验教学 内容、 教学 方法进行了全面建设 。 …
光 纤传 感 ； 淑娥 （９４ ） 张 １６ 一 ，女 ，满族 ，辽 宁沈 阳人 ，华 北电力大学电子 与通 信工 程 系， 副教 授 ， 工学硕 士，主 要 研 究方 向 ： 纤通 信 光 与微 波 测量 。（ 河北 保 定 ０ １０ ） ７０ ５ ，
基金项 目 ： 本文系河北省高等学校省级精品课程 “ 光纤通信原理”建设项目（ 目 项 编号 ：１１ ６ 的研 究成果。 ２１ ） Ｏ
一
实验二 ： 端机码 型变换 测试 ； 光 信道眼图测试 。（ ２学时）
实验 内容 ： 分析、测试 Ｃ 编解码 器 电路 的各 个测量 点 ＭＩ
２ 基 础综 合 型实验 ．
培 养特色 ，我们进 一步加大 精品课程 建设与改革力度，对 “ 光 的波形 ； 测试光纤通信系统信号 眼图，分析 眼图性 能指标。
通信的基本 理论和 基本 方法 ，具 有工程实践 能力和分析 问题、 实验一 ： 光端机码型变换设 计及测试 实验。
该 实验 的要求 是学生 自己动手 ，采用 Ｅ Ａ 电子 设计软 件 Ｄ
浅议微波信号光纤传输技术
要 ：光 纤通 信具 有体 积 小、 重量轻 、 频 宽带 的特 点 ，随着微 波与 光 学技 术 的发展 ， 出现 了一 种将 两者优 势 结合 起
来的 传输 技 术 ：微波信 号 光 纤传输技 术。 关键 词 ：微 波信 号 ；光 纤通信 ；ＤＦ Ｂ激 光 器 ；预 失真 电路
中图分类号 ：Ｔ ２ ． ＮFra bibliotek９１ １、
信 中，微波光纤 传输系 统最主要 的灵活应 用就是 宽带室 内覆盖 ，如 地铁 、大 型商场 、火车 站、机场 、展 览 中心 等，在这些 大型建筑 物 中 ，为了提高信 号 的质 量 ， 效的解 决方 法是在 建筑物 内建立 一个 有
调制方式实现的， 它是模拟通信技术， 所以对电／ 光调制器的线性、 动 态 范 围等参 数有 严格 的要 求 ， 否则 将 引起微 波信 号 的严重 失真 。
纤与 电缆及 其应 用技 术． ０ 。 ３ － ０ ２ ８１ ８ ４ ０ ：
文献标识码 ：Ａ
文章鳊号：１０－ ５９（ ０ １ ２ — １２ ０ ０７ ９９ ２ １ ） ３ ０２ － １
ｔ ｅＭ ｉｒ ｗａ ｅＳ ｇ ａ ｔ ａ ａ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｓ ｕ ｙ ｈ ｃ ｏ ｖ ｉｎ ｌ Ｏｐ ｉ ｌ ｃ Ｔｒ ｎ ｍｉｓｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｄ
温度补偿技术，使它们具有灵敏度高、 温度范围宽、 抗干扰性强， 频率 稳定 性好 的特 点 ，才 能满足 卫星 、微 波 、雷达 、 广播 电视等 信 号的无 下变 频 的远距 离传 输要 求 。
四 、结束 语
作为 一种 新 兴的通 信技 术 ，微波 信 号光 纤传输 技术 受 到 了越 来越 多 的关注 。由于 其低 损 、宽带 、大动 态 以及安 全保 密 的特性 ， 在各 频段 雷达信 号传 输 ，电子 战、 电子 对抗 ，３ ４ 移 动通 信信 Ｇ／ Ｇ 号覆 盖 以及其 他有 远程传 输 需求 的商用 、 军用 通信 和 电子 系统 中， 必将 有广 阔 的应 用 前景 。 参考 文献 ： 【 王景 国， １ 】 曾奕衡． 数字激光器在模拟光纤通信 中的应用［． Ｉ光 １
微波光子学的基础理论与实验研究
微波光子学的基础理论与实验研究一、微波光子学的概述微波光子学是研究微波与光之间相互转换的一门学科，其基础理论主要涉及光学、电磁场理论、半导体和微波技术等多个学科。
这是一门富有活力的研究领域，特别是在通信、医疗、测量和安全等领域，有着广泛的应用。
同时，微波光子学在量子计算和量子信息处理方面也具有非常重要的应用价值。
二、微波和光的相互作用微波和光之间可以通过电光效应相互转换。
电光效应源于晶体结构中的对称性，可以引起光线的折射或损耗，产生相位差。
在微波和光的相互作用中，把微波和光耦合在一起，然后通过电光、光电和非线性光学效应实现脉冲延迟、解调和调制等操作。
在此过程中，一些光电器件（如光纤、微波毫米波器件、微波光纤和光探测器）被广泛应用，这些器件不仅提供了光电互转接口，同时也增强了微波和光的耦合效率。
三、微波光子学的基础理论微波光子学的基础理论包括电光效应和光电效应两个方面。
电光效应是指光的电场与结构中的电场相互作用，出现折射率的变化；光电效应是指电子在光场中的受激发射和吸收过程。
1、电光效应电光效应主要包括三种：Kerr效应、Pockels效应和 Mach-Zehnder 消光器。
Kerr效应是指当介质中的电场受到光场作用时，折射率也随之改变，这种效应在光纤通信中常用于实现脉冲调制和光源调制。
而 Pockels效应是指当介质中的电场恒定时，光的折射率随之变化，广泛应用于大气光学、光通信、雷达和激光交叉测量等领域。
Mach-Zehnder 消光器则是一种基于电光现象的调制器件，其优点是带宽宽、驱动电压低，被广泛应用于光通信、光纤陀螺仪和高精度光学测量等领域。
2、光电效应光电效应包括弗朗霍夫效应、光伏效应、压电效应和反常霍尔效应。
其中，光伏效应是将光能转化成电能的一种光电效应，在太阳能及电池中得到广泛应用；压电效应是指晶体在外电场作用下的扭曲和变形；反常霍尔效应是指在半导体材料中，在磁场的作用下，出现横向电场，产生反常电导现象。
光纤通信实验报告
光纤通信姓名徐礼学号200911141926试验时间2011年9月20日指导老师何琛娟摘要：本实验通过使用截断法测得塑料光纤的损耗系数() 2.15dBkmαλ=,并由此测定了光纤的耦合效率32%γ=。
通过使用远场光斑法测定了商用光纤的数值孔径NA=0.229。
测定了相位调制型光纤传感器的传感特性。
最后通过实际操作，了解了光纤音频电话通信的基本工作原理和工作电路。
关键词光纤损耗系数数值孔径温度传感器耦合效率一．引言光纤是光导纤维的简称，它是工作在光波波段的一种介质波导，它能利用光学全反射原理将光的能量约束在波导界面内，并引导光波沿着光纤轴线方向传播。
从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。
光纤通信的应用领域是很广泛的，主要用于市话中继线，光纤通信的优点在这里可以充分发挥，逐步取代电缆，得到广泛应用。
还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现以逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法；用于全球通信网、各国的公共电信网。
本实验我们采用光拍法测定光速，通过实验使我们加深了对光拍频波的的概念的理解，了解了声光效应的原理及驻波法产生声光频移的实验条件和实验特点，掌握了光拍法测量光速的技术。
二．实验原理1.光纤的基础知识A.光线的构造和分类光纤主要有纤芯、包层、涂敷层及套塑四部分组成。
纤芯一般由直径为5~50μm、掺有少量和的高纯度构成，掺杂的作用是提高纤芯的折射率。
包层也主要是由高纯度构成，不过掺有少量的氟和硼以降低其折射率。
包层外的涂敷层一般为环氧树脂或硅橡胶，起作用是增强光纤的机械强度。
光纤最外层的套塑大道是采用尼龙或者聚乙烯，起作用是加强光纤的机械强度，没有套塑的光纤称为裸光纤。
光纤的分类主要是从折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上区分的，主要种类如（1）折射率分布：阶跃型、近阶跃型、渐变型、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。
（2）传输模式：单模光纤（含偏振保持光纤、非偏振保持光纤）、多模光纤。
微波和光纤通信技术在无线通信中的应用研究
微波和光纤通信技术在无线通信中的应用研究随着科技的飞速发展，人们对于通信技术的要求也越来越高。
无线通信技术在现代人类的生活中扮演着越来越重要的角色，成为人们进行信息交流的主要手段之一。
无线通信技术的应用涵盖了智能手机、平板电脑、无人驾驶等多个领域，在无线通信技术中，微波和光纤通信技术是目前应用广泛且效果最好的两种技术。
一、微波通信技术在无线通信中的应用研究微波通信技术是指利用高频微波进行数据传输的技术。
与其他无线通信技术相比，微波通信技术有着更为稳定和可靠的传输性能。
微波通信技术多用于手机和WiFi等场合，将信号以无线形式传输到接收端设备中。
微波通信技术除了更好的信号传输质量之外，还有较高的传输带宽和传输距离。
目前，微波通信技术已经得到了广泛应用，其中，最为典型的应用场景就是智能手机上的WiFi数据传输。
WiFi是一种使用微波信号进行无线数据传输的通信技术，通过WiFi的性能优势，人们可以在家中、办公场所、餐厅、咖啡厅等公共场合无需使用数据线便能访问网络资源。
此外，微波技术在无线电视、监视系统、雷达、导弹制导等领域也有着广泛的应用。
但是，微波技术在无线通信中，也存在其缺点。
在使用微波技术进行数据传输时，微波信号容易受到极端天气的干扰，同时对于高频率和长传输距离来说，微波信号也会存在信号丢失的问题。
因此，人们在不断探索改善微波技术传输质量和扩大其应用范围的方法。
二、光纤通信技术在无线通信中的应用研究光纤通信技术是指利用光信号进行数据传输的技术。
相比微波通信技术，光纤通信技术具有更高的传输速度和更长的传输距离。
光纤技术最初是用于代替传统电缆和电话电线的通信线路，随着技术的进步，现在已经成为现代通信领域的主要技术。
在无线通信领域中，人们主要是通过光纤接入网络，然后利用其他形式的无线通信技术进行数据传输。
例如，智能手机通过4G网络或WiFi接入网络后，利用光纤线路带宽进行数据传输。
同时，在北斗导航、卫星通信、军事通信等领域，光纤技术也得到了广泛的应用。
光纤通信实训报告
光纤通信实训报告1. 实训背景光纤通信是一种通过光纤传输光信号进行信息传输的技术。
相比传统的电信号传输方式，光纤通信具有更高的传输速率、更低的信号损耗以及更大的带宽等优势。
在光纤通信实训中，我们将学习如何搭建光纤通信系统、配置光纤设备以及进行光纤网络的调试与维护。
2. 实训目标本次实训的主要目标是让学生掌握光纤通信系统的搭建和配置技术，并能够独立完成光纤网络的调试和维护工作。
具体的实训内容包括以下几个方面：2.1 光纤通信系统的搭建在实训过程中，我们将学习如何选择合适的光纤设备并进行搭建。
主要包括光纤收发器、光纤跳线、光纤交换机等设备的选择和安装。
2.2 光纤设备的配置光纤设备的配置是搭建光纤通信系统的关键一步。
在实训中，我们将学习如何配置光纤设备的网络参数、路由设置以及安全策略等。
2.3 光纤网络的调试与维护光纤网络在运行过程中可能会出现各种问题，如信号丢失、带宽不足等。
在实训中，我们将学习如何利用相关工具进行网络故障排查和维护。
3. 实训过程3.1 设备准备首先，我们需要准备光纤收发器、光纤跳线、光纤交换机等设备。
这些设备将用于搭建光纤通信系统。
3.2 光纤设备的搭建与连接在设备准备完成后，我们将按照实训指导手册的要求，将光纤设备进行正确的搭建和连接。
这一步骤需要细心操作，确保设备连接正确、稳定。
3.3 光纤设备的配置光纤设备的配置是实现光纤通信的关键一步。
在配置过程中，我们需要设置设备的网络参数、路由设置以及安全策略等。
这一步骤需要根据实际情况进行具体的配置操作。
3.4 光纤网络的调试与维护完成光纤设备的配置后，我们需要对光纤网络进行调试和维护。
在实训过程中，我们将学习如何使用网络调试工具进行故障排查，如光功率计、光时域反射仪等。
4. 实训总结通过本次光纤通信实训，我们深入了解了光纤通信技术的原理和应用。
通过搭建光纤通信系统、配置光纤设备以及进行光纤网络的调试与维护，我们掌握了相关的实际操作技能。
电磁场与微波技术实验教案
电磁场与微波技术实验教案一、实验目的1. 理解电磁场的基本概念和特性2. 掌握电磁波的产生、传播和接收原理3. 学习微波技术的应用及其在通信、雷达等方面的基本原理4. 培养实验操作能力和实验数据分析能力。
二、实验原理1. 电磁场的基本方程和边界条件2. 麦克斯韦方程组的时域和频域表示3. 电磁波的传播特性：波速、波长、频率、相位等4. 微波的基本概念：微波的产生、传输、辐射和检测5. 微波器件的基本原理和工作特性：放大器、振荡器、滤波器、混频器等三、实验设备与器材1. 电磁场与微波技术实验装置2. 信号发生器3. 示波器4. 网络分析仪5. 频谱分析仪6. 微波天线7. 测量仪器与工具：电压表、电流表、功率计等四、实验内容与步骤1. 实验一：静电场的测量a. 建立静电场模型b. 使用电场测量仪器进行场强测量c. 分析实验数据，验证库仑定律2. 实验二：电磁波的产生与接收a. 使用信号发生器产生电磁波b. 通过天线发射并接收电磁波c. 分析接收到的电磁波信号，研究其传播特性3. 实验三：微波传输特性测试a. 搭建微波传输线路b. 使用网络分析仪测量传输特性c. 分析实验数据，研究微波传输的损耗和反射特性4. 实验四：微波放大器的设计与测试a. 设计微波放大器电路b. 搭建放大器并进行测试c. 分析测试结果，研究放大器的性能指标5. 实验五：微波振荡器的设计与测试a. 设计微波振荡器电路b. 搭建振荡器并进行测试c. 分析测试结果，研究振荡器的频率稳定性和幅度特性五、实验报告要求1. 实验目的、原理、内容与步骤的描述2. 实验数据的采集、处理与分析3. 实验结果的图表展示4. 实验结论与思考题5. 参考文献列表六、实验六：微波谐振腔的特性测量1. 实验目的了解微波谐振腔的基本原理和特性学习使用频谱分析仪进行谐振腔的测量分析谐振频率、Q值等参数2. 实验原理微波谐振腔的TE和TM模式谐振频率与Q值的关系谐振腔的驻波比和匹配特性3. 实验设备与器材微波谐振腔频谱分析仪匹配网络测量仪器与工具4. 实验内容与步骤搭建微波谐振腔测试系统调整匹配网络，实现谐振腔的匹配使用频谱分析仪测量谐振频率和Q值分析实验数据，研究谐振腔的特性5. 实验报告要求描述实验目的、原理、内容与步骤给出实验测量数据和图表分析实验结果，讨论谐振腔的匹配和特性七、实验七：微波滤波器的设计与测试1. 实验目的学习微波滤波器的设计方法掌握微波滤波器的测试技术分析滤波器的频率响应和阻带特性2. 实验原理微波滤波器的设计原则和方法滤波器的频率响应和阻带特性滤波器的插入损耗和带外抑制3. 实验设备与器材微波滤波器设计软件网络分析仪微波无源器件测量仪器与工具4. 实验内容与步骤使用微波滤波器设计软件设计滤波器搭建滤波器测试系统使用网络分析仪测量滤波器的性能参数分析实验数据，验证滤波器的设计效果5. 实验报告要求描述实验目的、原理、内容与步骤给出实验测量数据和图表分析实验结果，讨论滤波器的性能和应用八、实验八：微波振荡器的设计与测试1. 实验目的学习微波振荡器的设计原理掌握微波振荡器的测试技术分析振荡器的频率稳定性和幅度特性2. 实验原理微波振荡器的工作原理振荡器的频率稳定性和幅度特性晶体振荡器的选用和测试3. 实验设备与器材微波振荡器设计软件网络分析仪微波无源器件测量仪器与工具4. 实验内容与步骤使用微波振荡器设计软件设计振荡器搭建振荡器测试系统使用网络分析仪测量振荡器的性能参数分析实验数据，验证振荡器的性能5. 实验报告要求描述实验目的、原理、内容与步骤给出实验测量数据和图表分析实验结果，讨论振荡器的性能和应用九、实验九：微波通信系统的性能测试1. 实验目的了解微波通信系统的基本组成学习微波通信系统的性能测试方法分析通信系统的传输损耗和误码率2. 实验原理微波通信系统的基本组成和工作原理通信系统的性能指标：传输损耗、误码率等通信系统的测试方法和测试仪器3. 实验设备与器材微波通信系统装置网络分析仪误码率测试仪测量仪器与工具4. 实验内容与步骤搭建微波通信系统测试平台使用网络分析仪测量传输损耗使用误码率测试仪进行误码率测试分析实验数据，评估通信系统的性能5. 实验报告要求描述实验目的、原理、内容与步骤给出实验测量数据和图表分析实验结果，讨论通信系统的性能和改善方法十、实验十：微波雷达系统的原理与实验1. 实验目的了解微波雷达系统的基本原理学习微波雷达系统的十一、实验十：微波雷达系统的原理与实验1. 实验目的了解微波雷达系统的基本原理学习微波雷达系统的工作方式和应用进行微波雷达实验，验证雷达原理2. 实验原理微波雷达系统的工作原理：发射、反射、接收雷达信号的处理：距离、速度、方位的确定脉冲多普勒雷达和连续波雷达的原理3. 实验设备与器材微波雷达实验装置雷达天线信号处理设备示波器测量仪器与工具4. 实验内容与步骤搭建微波雷达实验系统进行雷达发射和接收实验分析雷达信号，确定目标的位置和速度讨论雷达系统的性能和应用5. 实验报告要求描述实验目的、原理、内容与步骤给出实验测量数据和图表分析实验结果，讨论雷达系统的原理和应用十二、实验十一：卫星通信系统的原理与实验1. 实验目的了解卫星通信系统的基本原理学习卫星通信系统的组成和工作方式进行卫星通信实验，验证通信效果2. 实验原理卫星通信系统的基本原理和组成卫星信号的传输和接收卫星通信系统的性能指标和优化3. 实验设备与器材卫星通信实验装置卫星天线信号处理设备示波器测量仪器与工具4. 实验内容与步骤搭建卫星通信实验系统进行卫星信号的发射和接收实验分析卫星通信信号，评估通信效果讨论卫星通信系统的性能和应用5. 实验报告要求描述实验目的、原理、内容与步骤给出实验测量数据和图表分析实验结果，讨论卫星通信系统的原理和应用十三、实验十二：光纤通信系统的原理与实验1. 实验目的了解光纤通信系统的基本原理学习光纤通信系统的组成和工作方式进行光纤通信实验，验证通信效果2. 实验原理光纤通信系统的基本原理和组成光纤信号的传输和衰减光纤通信系统的性能指标和优化3. 实验设备与器材光纤通信实验装置光纤信号处理设备示波器测量仪器与工具4. 实验内容与步骤搭建光纤通信实验系统进行光纤信号的发射和接收实验分析光纤通信信号，评估通信效果讨论光纤通信系统的性能和应用5. 实验报告要求描述实验目的、原理、内容与步骤给出实验测量数据和图表分析实验结果，讨论光纤通信系统的原理和应用十四、实验十三：射频识别系统的原理与实验1. 实验目的了解射频识别（RFID）系统的基本原理学习射频识别系统的组成和工作方式进行射频识别实验，验证识别效果2. 实验原理射频识别系统的基本原理和组成RFID标签和读写器的通信过程射频识别系统的性能指标和优化3. 实验设备与器材射频识别实验装置RFID标签和读写器信号处理设备示波器测量仪器与工具4. 实验内容与步骤搭建射频识别实验系统进行RFID标签的读取和写入实验分析射频识别信号，验证识别效果讨论射频识别系统的性能和应用5. 实验报告要求描述实验目的、原理、内容与步骤给出实验测量数据和图表分析实验结果，讨论射频识别系统的原理和应用十五、实验十四：无线传感网络的原理与实验1. 实验目的了解无线传感网络的基本原理学习无线传感网络的组成和工作方式重点和难点解析本文主要介绍了电磁场与微波技术实验教案，共包含了十五个章节。
微波与光纤通信技术及其应用
微波与光纤通信技术及其应用随着科技的不断发展，人们对网络通信传输速度的需求也越来越高。
微波和光纤通信技术作为两种较为先进的通信技术，不仅传输速度快，而且使用效果稳定，被广泛应用于日常生活和商业活动中。
本文将从技术原理到具体应用场景进行介绍。
一、微波通信技术微波通信技术是一种采用高频无线电波进行信息传输的通信技术。
它主要利用的是高频无线电波在大气层与地面的反射和折射来传输信息。
微波通信技术常见的应用场景有雷达、航空航天、卫星通信、军事通信等领域。
微波通信技术的优势在于传输速度快，通信距离远。
微波频段的带宽可达几百兆赫兹，比广播电视的频宽要高出数十倍。
此外，微波通信技术在使用过程中不会受到地形、几何形状等因素的影响，使得通信的传输效率高。
二、光纤通信技术光纤通信技术是采用光信号传输信息的一种通信技术。
它利用的是光的全反射原理，在光纤中传输信息。
光纤通信技术的常见应用场景有数据传输、音视频通讯、医疗诊断及治疗等领域。
光纤通信技术的优势在于传输速度快、带宽大。
在光纤中传输信号不会受到干扰，使得信号传输效果稳定，同时也不受传输距离限制，使得传输效率更高。
此外，光纤通信技术在传输数据的隐私性方面也表现出更高的安全性。
三、微波和光纤通信技术的比较在传输速度和稳定性方面，微波和光纤通信技术都有着优异的表现。
而在其他方面，两者还存在一些不同：1. 抗干扰能力：光纤通信技术相对微波通信技术而言，抗干扰能力更强，不会受到其他因素的影响。
2. 传输距离：在传输距离方面，光纤通信技术的传输距离要比微波通信技术更长，但需要建设的基础设施相对较为复杂和昂贵。
3. 敷设成本：由于光纤通信技术的设备成本，维护成本以及敷设成本比较高，使得这种技术在一些较为偏远地区难以得到普及。
四、微波和光纤通信技术的应用在日常生活和商业活动中，微波和光纤通信技术都扮演着重要的角色：1. 微波通信技术：在电视广播、卫星通信、雷达系统等领域，都有着广泛的应用。
微波光子学在通信领域中的应用
微波光子学在通信领域中的应用微波光子学是一门新兴的交叉学科，它将微波和光学两个学科结合起来，通过光与微波的相互转换，实现了频率高、带宽宽的信号传输。
微波光子学在通信领域中发挥着重要的作用，它不仅可以提高信号传输速度，还可以大幅度减小设备尺寸，提高系统可靠性。
下面，我将详细介绍微波光子学在通信领域中的应用。
一、微波光子学在光纤通信中的应用微波光子学在光纤通信中的应用主要是利用微波与光的相互转换，把微波信号转换成光信号进行传输，然后在接收端再将光信号转换成微波信号进行接收。
这种技术可以大幅度提高信号传输速度和带宽，而且由于光纤通信具有抗干扰和安全性等优势，可以应用于军事通信、金融交易等领域。
二、微波光子学在无线通信中的应用微波光子学在无线通信中的应用主要是利用微波与光的相互转换，把无线信号转换成光信号进行传输，然后在接收端再将光信号转换成无线信号进行接收。
这种技术可以大幅度提高无线信号传输距离和容量，而且由于光的传输速度非常快，可以大幅度降低无线信号的延迟，提高无线通信的实时性和稳定性。
三、微波光子学在雷达中的应用微波光子学在雷达中的应用主要是利用微波与光的相互转换，把雷达信号转换成光信号进行传输，然后在接收端再将光信号转换成雷达信号进行接收。
这种技术可以大幅度提高雷达信号传输距离和分辨率，而且由于光的传输速度非常快，可以大幅度降低雷达信号的延迟，提高雷达的实时性和准确性。
四、微波光子学在卫星通信中的应用微波光子学在卫星通信中的应用主要是利用微波与光的相互转换，把卫星信号转换成光信号进行传输，然后在接收端再将光信号转换成卫星信号进行接收。
这种技术可以大幅度提高卫星信号传输距离和容量，而且由于光的传输速度非常快，可以大幅度降低卫星信号的延迟，提高卫星通信的实时性和稳定性。
微波光子学是一门前沿的交叉学科，它将微波和光学两个领域结合起来，为通信领域提供了新的思路和技术。
微波光子学在光纤通信、无线通信、雷达和卫星通信等领域都有重要的应用，可以提高信号传输速度和带宽，提高系统可靠性和稳定性。
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图1.1 二端口网络的波参量
• 则有：
(1.4)
• 则有：
(1.6)
• 式 (1.4) 、式 (1.6) 为散射参量的定义式。 S11 和 S21 分别表示端口②接匹配负载时，端口 ①的反射系数和端口①到端口②波的传输 系数；S22和S21分别表示端口①接匹配负载 时，端口②的反射系数和端口②到端口 ①波的传输系数。
• (1)实验目的 • 熟悉RF 2000的测试方法，掌握基本的微波 模块测试方法。 • (2)实验条件
图1.3 测试模组方框图
• (3)测试模组方框图 • 测试模组方框图如图1.3所示。 • (4)实验步骤
• 1.3 MATHCAD软件与数值计算
• MATHCAD 是由 MathSoft 公司推出的一种交 互式数值系统。 • MATHCAD有三大“面向大众”的特点： • 1)MATHCAD的数学公式同平常文稿中的书 写格式一样，形象、直观、便于阅读。用户 可以按习惯的标准书写格式输入数学公式、
• 第2部分
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数字光纤通信系统实验
第1章 概述 1.1 光纤通信系统概述 1.2 MATLAB语言及其应用 第2章 光纤及光无源器件 2.1 光纤的损耗特性 2.2 光纤的色散和带宽 2.3 无源光器件 第3章 光端机 3.1 光发送系统特性
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Байду номын сангаас
• 2)波参量 • 如果端口信号量为场强复振幅的归一化值 (a,b) ，称网络参量为波参量，它包括散射 参量(S参量)和传输参量(T参量)。这两种参 量是微波网络常用的网络参量。 • 1.1.1 二端口网络的散射参量 • 二端口网络如图 1.1 所示，其端口信号分量 分别为 (a1,b1) 和 (a2,b2) ， a1 和 a2 为入射波场 强复振幅的归一化值，称为归一化入射波， b1和b2为出射波场强复振幅的归一化值，称 为归一化出射波。
• 1.1.2 n端口网络的散射参量 • n端口的网络的归一化散射参量，可由二端 口网络的归一化散射参量推广而得，如式 (1.7)所示。 • 简记为：
(1.7a)
• 式中：
• [S]称为n端口网络的散射矩阵，它是一个方 阵，共有n2个元素，称为n端口网络的散射 参量，其定义式如式1.9所示。
(1.9)
• 1.2.2 硬件测量方法 • 下面以四端口元件为例描述硬件测量方法， 一、二、三端口元件的硬件测量方法均较 之相似，且比其简单。
• P1端子的S11测量：设定频段；将 LOAD-1， LAOD-2，LOAD-3分别接在模组P2，P3，P4 端子上；测量模组 P1 端子的 S11 ，并将测量 结果记录于表中。 • P1 和 P2 端子之间的 S21 测量：设定频段；将 LOAD-1及LOAD-2分别接在模组P3及P4端子 上；测量模组P1，P2端子之间的S21，并将测 量结果记录于表中。 • P1 和 P3 端子之间的 S31 测量：设定频段；将 LOAD-1及LOAD-2分别接在模组P2及P4端子 上；测量模组P1， P3端子之间的S31，并将测
2.1 史密斯圆图 2.2 阻抗匹配 2.3 传输线理论 第3章 常用无源微波器件 3.1 功率衰减器 3.2 功率分接器 3.3 方向耦合器 第4章 射频滤波器 4.1 微波滤波器 4.2 滤波器的设计
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4.3 耦合微带线滤波器 第5章 射频放大器 5.1 射频放大器基础 5.2 放大器实验 第6章 振荡器 6.1 振荡器 6.2 压控振荡器 第7章 课程设计 7.1 射频前端发射机的设计 7.2 射频前端接收机的设计
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方程组和矩阵，计算机能直接给出或数字或 符号或图形的结果，用户无须考虑方法以 及中间步骤。 2)MATHCAD生成的“电子书籍”中的指令、 函数、图形都是“活的”，指令中的任何 参数的变化都会使相应的结果发生改变。 3)灵活的“便笺”式的文字处理功能，可以 输入文本或图形进行注释和说明，从而生 成各种报告和科学论文。 1.3.1 MATHCAD主要功能简介 (1)文件功能
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量结果记录于表中。 P1 和 P4 端子之间的 S41 测量：设定频段；将 LAOD-1 及 LOAD-2 分别接在模组 P2 及 P3 端 子上；测量模组 P1 ， P4 端子之间的 S41 ，并 将测量结果记录于表中。 对于测量S12，S13，S14，连接顺序颠倒一下 即可。 对于测量 S23 ， S32 ， S34 ， S43 等，方法相同， 不再赘述。 1.2.3 微波特性参数及模块测量实验
• 1.1.3 参考面移动对散射参量的影响 • 微波网络端口的参考面一旦发生变化，就 会影响网络参量。
图1.2 参考面移动对S参数的影响
• 参考面的移动仅对S参量的相角造成影响， 而对 S 参量的模并无影响，这种特性称为 S 参量的相位漂移特性。
• 1.2 RF 2000测量系统与测量方法介绍
• 1.2.1 RF 2000测量系统介绍 • RF 2000测量系统的主要组成部分及相关功 能见下表：
目 录
• 第1部分 微波技术基础实验
• • • • • • • 第1章 实验基础 1.1 微波网络散射参量 1.2 RF2000测量系统与测量方法介绍 1.3 MATHCAD软件与数值计算 1.4 史密斯圆图仿真软件 1.5 Microwave Office软件与微波电路设计 第2章 传输线
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3.2 数学光发送接口 3.3 码型变换 3.4 光接收系统 3.5 数字光接收接口 第4章 光纤通信系统 4.1 PCM话路光传输系统特性 4.2 变速率数据传输系统 4.3 模拟、数学光纤系统
第1部分 微波技术基础实验
第1章 实验基础
• 1.1 微波网络散射参量
• 微波网络是微波系统或微波电路抽象化的 物理模型，它实际上是由微波元件和均匀 传输线段构成的一个封闭的媒质空间。 • 1)电路参量 • 如果端口信号量为电压 、 电流 (U,I 或 u,i) ， 称网络参量为电路参量，它包括阻抗参量(Z 参量)、导纳参量(Y参量)和转移参量(A参量) 等。