《电信传输原理及应用》习题+答案完成版

第一章电信传输的基本概念

1、什么是通信、电信和电信传输？电信号有哪些种类？各有什么特征？

答：从广义上说，无论采用何种方法，使用何种传输媒质只要将信息从一地传送到另一地，均可称为通信。

电信号按照不同的角度可有不同的分类，按照电信号传载信息的形式的不同，可分为：模拟信号和数字信号两种类型。模拟信号，是指模拟、仿照原有消息变化的电信号，这种信号的幅度变化是时间的连续函数；数字信号在时间上和幅度上的取值都是离散的。数字信号在传输上有很多优点，最主要的是它的抗干扰性强。由于它是以1、0两种状态传输的，在接收端只要正确地判断是“1”或者是“0”，就等于完全取消了干扰。

2、完整的电信传输系统是如何组成的？

答：一个完整的电信传输系统除了必须具备传输信道部分外，还需要有用户终端设备、交换机、多路复用设备和传输终端设备（收发信机）等。

3、电信传输有些什么特点？

答：一是传输信号的多频率；二是电信传输的功率在有线传输的功率比较小，它一般只有毫瓦量级；三是电信传输的效率，由于电信传输是弱电传输，其传输效率非常重要；四是电信传输离不开信号的变换。

4、常用传输介质的结构及用途是什么？

答：电信号的传输实质是电磁波的传播，传播方式分有线传播和无线传播两种，因此其传输介质也按此分类方式分为有线传输介质和无线传输介质。

现有的传输线有架空明线、对称电缆、同轴电缆、金属波导管和光纤等；无线电传播的传输介质是对流层、平流层或电离层，传播方式有直射波，反射波，地波，散射波等。

用途：

（1）架空明线：架空明线是利用金属裸导线捆扎在固定的线担上的隔电子上，是架设在电线杆上的一种通信线路，现今多用于专网通信，

如利用高压输电线实现载波通信；利用铁路电气汽车输电线实现载

波通信等；

（2） 对称电缆：市话对称电缆是由若干条扭绞成对（或组）的导电芯线

加绝缘层组合而成的缆芯，外面包裹有保护层的一个整体。主要作

为传统的话音通信介质，是当前电信接入网的主体；

（3） 同轴电缆：同轴电缆又称为同轴线对，属于不对称的结构。它是由

内、外导体和内、外导体之间的绝缘介质和外护层四部分组成，同

轴电缆主要用在端局间的中继线、交换机与传输设备间中继连接

线、移动通信的基站发信机与天线间的馈线以及有线电视系统中用

户接入线等；

（4） 金属波导：金属波导是用金属制成的中空的柱状单导体，金属波导

常用于微波或卫星的收、发信机与天线间馈线使用；

（5） 光纤：光缆是由光纤、加强件和外户层构成。光纤是由纤芯、包层

和涂敷层组成，光纤作为传输介质主要优点是传输频带宽、通信容

量大、传输损耗小、抗电磁场干扰能力强、线径细、重量轻、资源

丰富等。为各种通信系统广泛使用，光纤目前是最理想的传输线。

（6） 无线信道：主要靠电磁波在大气层的传播来传递信息。

5、以功率电平为例，请简述正电平、负电平和零电平的意义。

答：由定义知，当0x P P =时，电平为零，其含义是该点的功率等于基准功率。当0x P P <时, 电平是负值,其含义是该点的功率小于基准功率。当0x P P >时, 电平是正值，其含义是该点的功率大于基准功率。对于绝对功率电平来说，因为基准功率是lmw ，所以当1x P mW >时，电平是正值，当1x P mW =时。电平是零值，当1x P mW <时，电平是负值。

6、试简述绝对电平和相对电平的意义以及两者之间的关系。

答：所谓某点的电平，是指电信系统中某一信号的实测功率（或电压、电流）值与某参考点的信号功率（或电压、电流）之比的对数值，某参考点的信号功率（或电压、电流）又称为基准功率（或基准电压、基准电流）。需指出的是：基准功率是基本不变的，而基准电压或基准电流则是根据在某一阻抗上所获得的基准功率来确定的。当阻抗变化时，基准电压或基准电流也要随之而变化。求相对向平时所取的基准是不固定的，被测量值和基准是相对的，而绝对电平的基准是

固定的。在电话通信中，绝对电平的基准参考点的阻抗0600R =Ω，功率是01P mW =时，就可分别计算出绝对电压电平的基准电压和绝对电流电平的基准电流。

7、已知测试点的阻抗75L R =Ω，其电压为0.85V ，试计算测试点上的绝对功率电平是多少？

解：直接带公式计算有：

000()()()0.85600[]10lg 20lg 10lg 20lg 10lg 9.83(dBm)()()()0.77575X X P X R P mW U V V L P mW U V R V ΩΩ==+=+=ΩΩ

8、设电路某点的绝对功率电平为：

（1）0.5Np （2）-1.5Np （3）-7dBm

试求该点的功率值。

解：（1）将0.5Np 带入公式，计算得到2.72mW 。

（2）带入上式得到e^(-3)mW ；（3）将-7dBm 带入()[]10lg

1x p P mW L dBm mW

=，计算得到0.1995mW 。

9、已知测试点功率为0.2W ，线路始端功率为10mW ，求测试点的相对功率电平值。 解：直接带入公式得到：321()110.210[]ln ln 1.4982()

210p P mW mW L Np Np Np P mW mW ⨯===。 10、已知测试点电压为0.7V ，线路始端电压为0.2V ，求测试点的相对电压电平值。 解：带公式有：21()0.7[]ln

ln 1.253()0.2p U v V L Np Np Np U v V

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第二章 金属传输线理论

1、集总参数与分布参数有哪些异同？

答：在低频传输时，常把传输线当“短线”，可以认为传输线上所有的电场能都全部集中在了一个电容器C 中，磁场能都全部集中在了一个电感器L 中，把消耗的电磁能量集中在一个电阻元件R 和一个电导元件G 上，而连接元件的导线（传输线）则认为理想导线。常把这些独立存在的R 、C 、L 、G 称为集总参数；随着传输信号频率升高，此时传输线已工作在“长线”状态，当信号通过“长线”传输线所需要的传输时间与信号变化的一个周期所需要的时间接近时，即使在稳态工作情况下，传输线上电压、电流不仅随时间变化而且还随传输线的长度变化有关。因此沿传输线上的电压、电流表达式要用偏微分方程来表示；其次，传输线间的电阻、电感、电容以及电导不仅互不可分，而且沿线随机分布。常把传输线单位长度上的电阻R 1、电感L 1、电容C 1、电导G 1，统称为传输线的分布参数。

2、何为长线？何为短线？

答：当传输线的几何长度L 比其上所传输的电磁波的最小波长λmin 还长，即100min

λ≤L 时，传输线称为长线，反之则为短线

3、阐述金属传输线出现R 、L 、C 和G 的原因及它们的物理意义。

答：是因为利用这些电路参数和相应的V AR 关系，通过基尔霍夫定律对传输线上的信号进行研究，可较为准确的列出传输线上任意一点的V 和I 的表达式。

物理意义：R 取决于导线的材料和传输信号的频率；L 是由于变化的电流流经导体时，导体内部及其周围出现变化的磁通而产生的，导线的磁通量与产生磁通的电流之比称为电感频率越高导线的电感越小；互相绝缘的平行双导线可以认为是电容器的两个极板，从而产生电容C ，线路的直径越大，双导线间距越近，线路越长时电容量越大；G 反映了双导线之间的绝缘情况，电导值越大导线之间绝缘越差，漏电越严重。

4、传输线的特性阻抗和传输常数代表什么意义？

答：传输线的特性阻抗是线上任意一点的电压入射波和电流入射波的比值，或电压反射波同电流反射波比值的负值。