奈培：
L P = 1 2 l n P 1 P 2 ( N p ) LP = \frac{1}{2}ln\frac{P_1}{P_2} (Np) LP=21lnP2P1(Np)
分贝：
L P = 10 l g P 1 P 2 ( d B ) LP = 10lg\frac{P_1}{P_2} (dB) LP=10lgP2P1(dB)
1Np = 8.686dB
传输特性
如果使用绝对电平，并且被测点的阻抗不为600 Ω \Omega Ω，此时需要加上一个修正值如下
K x = 10 l g R 0 R x K_x = 10lg\frac{R_0}{R_x} Kx=10lgRxR0
其中 R 0 R_0 R0是600 Ω \Omega Ω， R x R_x Rx是被测点的实际阻抗
金属传输线理论
短线的定义是
L ≤ λ m i n / 100 L \leq \lambda_{min}/100 L≤λmin/100
其中L是传输线的多少长度， λ m i n \lambda_{min} λmin表示工作波段中的最小波长
此时思量集总参数：传输线上的电流、电压、相位均和位置无关
长线、一次参数*
长线的定义是
L ≥ λ m i n / 100 L \geq \lambda_{min}/100 L≥λmin/100
此时思量分布参数，传输线上电压、电流不光随时间变革而且还和传输线的长度有关。
分布参数使用 R 1 , L 1 , C 1 , G 1 R_1,L_1,C_1,G_1 R1,L1,C1,G1进行表示，并且分别表示为单位长度上的单位电阻，单位电感，单位电容，单位电导 如果长线的分布参数是随线均匀分布的，不随时间变革，则称传输线为均匀传输线，此时传输线的分布参数也被称为因此参数
集肤效应
导线的电阻，频率越高它就越大，其原因可以使用集肤效应来解释
R = ρ l s R = \frac{ρl}{s} R=sρl
频率高，则电流趋于外貌流过，相称于横截面积减小，S减小，则R增大
二次参数*
特性阻抗Zc*
寄义：传输线上电压波和电流波之间是存在密切关系的，描述其关系的参数就被成为特性阻抗
物理意义：传输线上特性阻抗为任一点的电压入射波和电流入射波的比值，描述的是传输线上电压波和电流波之间的关系
Z c = U + I + = R 1 + j w L 1 G 1 + j w C 1 Z_c = \frac{U^+}{I^+}=\sqrt{\frac{R_1+jwL_1}{G1+jwC_1}} Zc=I+U+=G1+jwC1R1+jwL1
Zc的模和幅角随着频率的增长而降落，当频率无穷高(大于30kHZ)的时候， ψ c \psi_c ψc趋近于0， ∣ Z c ∣ |Z_c| ∣Zc∣ 趋近于 L 1 C 1 \sqrt{\frac{L_1}{C_1}} C1L1
特性阻抗的幅频和相频曲线：
① 无斲丧传输 R 1 = 0 , G 1 = 0 R_1=0,G_1=0 R1=0,G1=0
② 直流 Z c = R 1 G 1 Z_c=\sqrt{\frac{R_1}{G_1}} Zc=G1R1
传输常数*
寄义：传输常数是描述单位长度传输线上入射波和反射波的衰减与相位变革的
参数
γ = α + j β \gamma = \alpha + j\beta γ=α+jβ
其中 α , β \alpha,\beta α,β分别表示电磁波在传输线上的衰减(Np/km)以及电磁波在传输线上的相位变革(rad/km)
物理意义：传输常数这一数值综合表征了信号的电磁波沿均匀匹配线路传输的时候，一个单位回路上幅度和相位上所发生的变革程度
e − γ z e^{-\gamma z} e−γz：沿着+z方向流传的衰减行波(入射波) e + γ z e^{+\gamma z} e+γz：沿着-z方向流传的衰减行波(反射波)
无斲丧： α = 0 , β = w L 1 C 1 \alpha=0,\beta=w\sqrt{L_1 C_1} α=0,β=wL1C1
音频： α = w R 1 C 1 2 ∗ 8.686 , β = w R 1 C 1 2 \alpha=\sqrt{\frac{wR_1C_1}{2}}*8.686,\beta=\sqrt{\frac{wR_1C_1}{2}} α=2wR1C1 ∗8.686,β=2wR1C1
高频： α = ( R 1 2 C 1 L 1 + G 1 2 L 1 V 1 ) ∗ 8.686 , β = w L 1 C 1 \alpha=(\frac{R_1}{2}\sqrt{\frac{C_1}{L_1}}+\frac{G_1}{2}\sqrt{\frac{L_1}{V_1}})*8.686,\beta=w\sqrt{L_1C_1} α=(2R1L1C1 +2G1V1L1 )∗8.686,β=wL1C1
反射系数和驻波比
相速度的定义：单频信号沿一个方向传输的行波(入射波大概是反射波)前进的速度，或单一频波的等相位(面)点移动的速度成为相速度, V p V_p Vp
相速度的盘算公式为：
V p = ω β V_p = \frac{\omega}{\beta} Vp=βω
对于高频而言
β = ω L 1 C 1 \beta = \omega \sqrt{L_1C_1} β=ωL1C1
所以可以得到对于高频而言的相速度为:
V p = c n V_p = \frac{c}{n} Vp=nc
即与频率无关，也就是无色散波
群速度*
寄义：指多频信号包络上，某一恒定相位点推进的速度(能量的流传速度)
群速度的盘算
V g = V p 1 − ω V p ∗ d V p d ω V_g = \frac{V_p}{1-\frac{\omega}{V_p}*\frac{dV_p}{d\omega}} Vg=1−Vpω∗dωdVpVp
以 d V p d ω \frac{dV_p}{d\omega} dωdVp为分界点:
等于0的时候，群速度和相速度是相等的，为无色散波
大于0的时候，群速度大于相速度，为负色散波
小于0的时候，群速度小于相速度，为正色散波
双线传输线的工作状态*
① 被串回路：被串音干扰的回路
② 主串回路：引起串音干扰的回路
③ 近端串音斲丧：被串回路发端和主端在相同一端所出现的串音
A 0 = 10 l g P 0 P 00 = L 0 − L 00 ( d B ) A_0 = 10lg\frac{P_0}{P_{00}} = L_0 - L_{00}(dB) A0=10lgP00P0=L0−L00(dB)
P0是主串回路发送端输出有用功率mw；P00是被串回路近端收到的串音功率mw
L0是主串回路发送端输出功率电平dBm；L00是被串回路近端收到的串音功率电平dBm
④ 远端串音斲丧：被串回路收端出现串音
A L = 10 l g P 0 P 0 L = L 0 − L 0 L A_L = 10lg\frac{P_0}{P_{0L}} = L_0 - L_{0L} AL=10lgP0LP0=L0−L0L
P0是主串回路发送端输出有用功率mw；P00是被串回路远端收到的串音功率mw
L0是主串回路发送端输出功率电平dBm；L00是被串回路远端收到的串音功率电平dBm
⑤ 远端串音防卫度 A F A_F AF
A F = 10 l g p 2 l p o l = L 2 L − L 0 L = A L − α L ( d B ) A_F = 10lg\frac{p_{2l}}{p_{ol}} = L_{2L}-L{0L}=A_L-\alpha L (dB) AF=10lgpolp2l=L2L−L0L=AL−αL(dB)
金属传输线的应用*
① 对称电缆：构成回路的一对导线的特性是相同的被成为对称电缆。对称电缆用于固定电话的用户线 (双线传输线)
② 同轴电缆：同一轴线上内外两根导体构成，内外导体有绝缘介质。 同轴电缆用于有线电视的入户线以赶早期的盘算机网络
③ 双绞线：用于盘算机网络 (双线传输线) 分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，第五类双绞线最高传输频率100Mbps，最大网段100m，是最常用的以太网电缆
④ 泄漏同轴电缆： 用于地铁等地下的装备
⑤ 金属波导：微波通讯中天馈线系统的馈线部分
绞式
① 对铰式：两根线扭在一起
② 星铰式：四根线扭在一起(对角线上的是一个回路)
有线传输线的应用*
① 双线传输线：双导体结构，得当传输低频的电磁波，需要思量阻抗匹配，当相速度不同的时候大概会发生色散现象，多门路聚合的时候会发生串音干扰。
应用：对称电缆用于固定电话的用户线。第五类以上的双绞线用于盘算机网络中的局域网的连接
② 同轴电缆：双导体结构，得当传输高频率的电磁波，主模是TEM模式，相速度和频率无关只与传输的介质有关，希望传输TEM模式
应用：得当于大容量传输，得当于早期的盘算机网络以及有线电视的入户线
③ 金属波导：中空的单导体结构，电磁波被束缚在中空导体中进行传输，传输TE和TM模式，需要思量单模传输，得当于高频率大带宽的传输
应用：微波通讯系统中的天馈线系统
④ 光纤：光信号被限制在纤芯中进行传输，多模光纤的传输隔断近带宽小，单模光纤的传输隔断远速率快
应用：多模光纤得当于短隔断低速率的传输，例如局域网；单模光纤得当长隔断高速率的传输，例如核心骨干网和城域网
波导传输线理论
λ < λ c f > f c \lambda < \lambda_c \\f > f_c λ<λcf>fc
其中 λ \lambda λ和f是工作波长和工作频率。
我们可以简单的总结为工作波长越短越容易流传；工作频率越大越容易流传
对模式而言，模式的截止波长大于工作波长即可传输
矩形波导*
矩形波导中仅仅存在TE和TM波
m和n的寄义*
m、n分别是场强沿着x、y向变革的半波个数，即波形极大值的个数
对于 T M m n TM_{mn} TMmn模式而言，m和n的取值均不能为0
截止波长的盘算公式
λ c = 2 π k c = 2 ( m a ) 2 + ( n b ) 2 \lambda_c = \frac{2\pi}{k_c} = \frac{2}{\sqrt{(\frac{m}{a})^2 + (\frac{n}{b})^2}} λc=kc2π=(am)2+(bn)2 2
其中 k c k_c kc是截止波束
常见的模式的截止波长为：
①TE10：2a ②TE20：a ③TE01：2b
截止频率的盘算公式
f c = c 2 ( m a ) 2 + ( n b ) 2 f_c = \frac{c}{2}\sqrt{(\frac{m}{a})^2 + (\frac{n}{b})^2} fc=2c(am)2+(bn)2
相速度
根据公式 V p = ω β V_p=\frac{\omega}{\beta} Vp=βω，并且此时有 β = 2 π λ 1 − ( λ λ c 2 ) \beta = \frac{2\pi}{\lambda}\sqrt{1-(\frac{\lambda}{\lambda_c^2})} β=λ2π1−(λc2λ) ，并且此时的 β \beta β倍成为相移常数
所以可以有
V p = c 1 − ( λ λ c 2 ) = c 1 − ( f f c 2 ) V_p = \frac{c}{\sqrt{1-(\frac{\lambda}{\lambda_c^2})}} = \frac{c}{\sqrt{1-(\frac{f}{f_c^2})}} Vp=1−(λc2λ) c=1−(fc2f) c
同一波导中，不同的模式，其相速度不同
不同波导中，相同的m和n模式，相速度也不同
相速度和频率有关是色散系统
群速度
V g = d w d β = c 1 − ( λ λ c 2 ) V_g = \frac{dw}{d\beta} = c\sqrt{1-(\frac{\lambda}{\lambda_c^2})} Vg=dβdw=c1−(λc2λ)
波导波长
λ p = V p ∗ T = λ 1 − ( λ λ c 2 ) \lambda_p = V_p*T = \frac{\lambda}{\sqrt{1-(\frac{\lambda}{\lambda_c^2})}} λp=Vp∗T=1−(λc2λ) λ
波阻抗
Z T E = 120 π 1 − ( λ λ c ) 2 Z T M = 120 π 1 − ( λ λ c ) 2 Z_{TE} = \frac{120\pi}{\sqrt{1-(\frac{\lambda}{\lambda_c})^2}} \\ Z_{TM} = 120\pi{\sqrt{1-(\frac{\lambda}{\lambda_c})^2}} ZTE=1−(λcλ)2 120πZTM=120π1−(λcλ)2
矩形波导中大概存在哪些模式
除了 T E 00 TE_{00} TE00模式以外，其他的TE模都大概在矩形波导中存在。
除了 T E 00 , T M 0 n , T M m 0 TE_{00},TM_{0n},TM_{m0} TE00,TM0n,TMm0模以外，其他的 T M m n TM_{mn} TMmn模都大概在矩形波导中存在
单模传输条件*
① 当a > 2b的时候，满意 a < λ \lambda λ < 2a就可以实现单模传输
② 当a < 2b的时候，满意2b < λ \lambda λ <2a就可以实现单模传输
矩形波导的 T E 10 TE_{10} TE10模是主模
模式简并*
T E m n 和 T M m n TE_{mn}和TM_{mn} TEmn和TMmn具有相同的截止波长，我们称其为模式兼并
圆波导*
圆波导中也是存在TE和TM波
圆波导的相速度、群速度、波阻抗和矩形波导相同，但是其截止波长为
λ c = 2 π a μ m n \lambda_c = \frac{2\pi a}{\mu_{mn}} λc=μmn2πa
m和n的取值意义*
2.62 a = λ c T M o 1 < λ 0 < λ c T E 11 = 3.41 a 2.62a=\lambda_{cTM_{o1}}<\lambda_0 < \lambda_{cTE_{11}}=3.41a 2.62a=λcTMo1<λ0<λcTE11=3.41a
此时TE11模为主模(基模)，TM01为次主模，a指的是圆波导的半径
模式兼并*
① T E 0 n 和 T M 1 n TE_{0n}和TM{1n} TE0n和TM1n是模式兼并的
② T E m n 和 T M m n TE_{mn}和TM_{mn} TEmn和TMmn的正弦和余弦模式是极化兼并的
波导传输特性
子午面：经过光纤轴线的平面 子午面在光纤横截面上的投影为一过轴心的直线。
子午线：在子午面上并与光纤轴线相交的射线
临界角：
θ c = a r c s i n ( n 2 n 1 ) \theta_c = arcsin(\frac{n_2}{n_1}) θc=arcsin(n1n2)
此时可以进行分类讨论：
① θ i < θ c \theta_i < \theta_c θi<θc的时候，此时有能量从包层泄漏出去
② θ i = θ c \theta_i = \theta_c θi=θc，此时处于临界状态，光沿着纤芯和包层的界限进行传输
③ θ i > θ c \theta_i > \theta_c θi>θc，此韶光全部被束缚在纤芯内部进行传输，发生全反射现象
当光线从空气耦合进光纤端面的最大入射角：
φ 0 = a r c s i n ( ( n 1 2 − n 2 2 ) \varphi_0 = arcsin(\sqrt{({n_1}^2-{n_2}^2)} φ0=arcsin((n12−n22)
一般的情况满意的要求是：
n 0 s i n φ 0 = ( n 1 2 − n 2 2 ) n_0sin\varphi_0=\sqrt{({n_1}^2-{n_2}^2)} n0sinφ0=(n12−n22)
光线端面的最大入射角为 φ 0 \varphi_0 φ0，当 φ 1 < φ 0 \varphi_1 < \varphi_0 φ1<φ0的时候，光纤就可以发生全反射
光纤对光线最大的可担当角是 2 φ 0 2\varphi_0 2φ0
阶跃光纤中的射线法
数值孔径NA*
定义：入射介质折射率与最大入射角的正弦值之积
N A = n 0 s i n φ 0 = ( n 1 2 − n 2 2 ) NA = n_0sin\varphi_0 =\sqrt{({n_1}^2-{n_2}^2)} NA=n0sinφ0=(n12−n22)
当n1 和n2近似相等的时候 N A = n 1 2 Δ NA = n_1\sqrt{2\Delta} NA=n12Δ
数值孔径的物理意义：反应了光纤担当光的能力。
增大NA，对进步光纤耦合效率有利，但是会使得光纤的另一重要传输特性“通讯容量”低落
模场直径*
LP模的寄义：LP模的根本出发点是不思量TE，TM，HE，EH模的具体区别，仅仅关注它们传输常数，可以证明，若将TE，TM，HE，EH模线性叠加，得到的是直角坐标系中线极化模。
LP模在弱导光纤( n 2 / n 1 ≈ 1 n_2/n_1≈1 n2/n1≈1)中的流传的模式近似为TEM波
LP模式场的横向分量是线偏振的
归一化频率V
V表示归一化频率，它是表示光波频率大小的无量纲的量
V = ( U 2 + W 2 ) 1 / 2 = 2 π n 1 a 2 Δ λ 0 V = (U^2+W^2)^{1/2} = \frac{2\pi n_1a\sqrt{2\Delta}}{\lambda_0} V=(U2+W2)1/2=λ02πn1a2Δ
V与光纤的结构参数a，相对折射率差 Δ \Delta Δ， n 1 n_1 n1以及工作波长有关，对于V做出如下分类讨论：
① V的值越大，阐明导波数越多，越容易满意导行条件
② V->∞的时候，导波完全被束缚在纤芯中，在包层为0
U：导波径向归一化相位常数
W：导波径向归一化衰减常数
对于W我们可以做出如下分类：
① W->0的时候，此时包层对导波几乎不衰减，此时被成为导波截止
② W->∞的时候，此时包层对导波的衰减达到最大，此时导波远离截止
③ W = 0的时候，此时属于导波临界截止状态 到导波变为辐射波的时候，我们认为导波截止
LP模传输特性*
Vc表示归一化截止频率
V c = U c = 2 π n 1 a 2 Δ λ c λ c = 2 π n 1 a 2 Δ V c Vc = Uc =\frac{2\pi n_1a\sqrt{2\Delta}}{\lambda_c} \\ \lambda_c = \frac{2\pi n_1a\sqrt{2\Delta}}{Vc} Vc=Uc=λc2πn1a2Δ λc=Vc2πn1a2Δ
当光纤的V<Vc的时候，该模式截止，当V>Vc的时候，该模式可以传输
当工作波长 λ 0 < λ c \lambda_0<\lambda_c λ0<λc的时候，该模式可以传输
LP01模是没有截止波长，无截止情况的
在LPmn模式中，m和n具有明确的物理意义，m表示圆周方向极大值的对数，n表示半径方向极大值的个数
光纤的主模LP01模式，次主模为LP11模式
单模传输条件*
斲丧*
斲丧的分类
传输信号的衰减，影响光信号传输隔断
光自己的传输斲丧：吸收斲丧、散射斲丧
吸收斲丧分为：① 本征吸收：红外吸收、紫外吸收 ② 杂质吸收：铁离子、氢氧根离子等
散射斲丧分为：① 线性散射：瑞利散射和米氏散射 ② 非线性散射为：受激布里渊散射(存在光能密度凌驾某一高值)和拉曼散射
光纤使用时候的斲丧：接续斲丧、弯曲斲丧和微弯曲斲丧
波动解释：波会有衰减 射线解释：会发生折射现象，不能发生全反射
斲丧的解释
光纤斲丧系数盘算公式：
光纤斲丧系数：
α = 10 L l g p ( 0 ) p ( L ) ( d B / k m ) \alpha = \frac{10}{L}lg\frac{p(0)}{p(L)} (dB/km) α=L10lgp(L)p(0)(dB/km)
当工作波长为 λ \lambda λ的时候，在光纤两端相距L的总斲丧A为
A ( λ ) = α ( λ ) × L ( d B ) A(\lambda) = \alpha(\lambda) \times L (dB) A(λ)=α(λ)×L(dB)
引起光纤斲丧的散射重要是瑞利散射，瑞利散射具有与光波长的四次方成反比的性质，比例系数B和玻璃结构、玻璃构成有关
a R = A / λ 4 a_R = A/\lambda^4 aR=A/λ4
色散*
当前的OTN骨干网传输系统重要实现：① 互联网业务 ② 政企专线 也就是可以实现行业用户和企业用户专线等业务、大带宽长隔断传输业务
OTN大容量节点调度：
① 光层调度：ROADM调度和OXC调度 ② 电层调度：集群电层调度和传统电层调度
MS-OTN
最小颗粒度为1.25G
OSU-OTN
最根本的WDM/OTN框图以及其各个部分功能
光线路构成部分
① 线路板 ② 合波/分波 ③ 光放大 ④ 光接口 ⑤ 光传输链路
OTN站点类型*
光传输系统重要指标*
光功率：光功率（发光功率、收光功率、接收灵敏度）：光模块发送端发出光能量，经过传输衰减后，到收端的能量需大于接收灵敏度。 接收光功率=发送光功率-衰减
OSNR：光信噪比 O S N R 余量（ d B ） = 接收 O S N R （ d B ）– O S N R 容限（ d B ） OSNR 余量（dB）=接收 OSNR（dB）–OSNR 容限（dB） OSNR余量（dB）=接收OSNR（dB）–OSNR容限（dB）
色散：光脉冲沿光纤传输时的展宽，导致脉冲与脉冲重叠现象。色散需满意色散容限要求
OTDR工作原理
① FTTC：光纤到路边
② FTTB：光纤到大楼
③ FTTH/O：光纤到家/办公室(应用最广泛)
隔断
OLT到ONU之间的隔断实际上是PON的传输隔断
EPON(PON)的工作原理*
① 下行接纳广播技术：OLT给ONU分配一个唯一的LLID，OLT以广播的方式发送信息到所有的ONU，ONU接收数据的时候，仅仅接收符合自己的LLID的帧大概是广播帧。
所有用户终端共享OLT和光纤，所以每个用户终端的可用带宽也是共享的。可共享的总带宽取决于分光器的分支比。例如EPON分支比为1：32的时候，每个ONU的均匀可用带宽为32Mbps(1250/32)
② 上行接纳TDMA技术：每个ONU在由OLT统一分配的时隙中发送数据，避免了各个ONU上行数据之间的碰撞。
光缆线路工程以及电缆线路工程(工程计划)
OTDR的功能
一般用于丈量光纤的衰减和斲丧、故障点位置光纤的长度以及沿线长度斲丧点的分布情况
OTDR的原理
由OTDR光源发送一个检测光到光纤，然后通过检测该光纤上返回的微弱信号得到OTDR曲线，不同的光纤状态返回光强度不同，根据曲线判断，可以判断光纤的斲丧、故障
设t为入射和反射来回用的时间，c是光速，n1是光纤纤芯折射率，则丈量隔断可以盘算为：
L = t × c 2 n 1 L = \frac{t \times c}{2n_1} L=2n1t×c
光源、光功率计对全程光纤斲丧(插入法)
无遮挡的时候，各个菲涅耳区在R点处产生的总场强为
E = E 1 − E 2 + E 3 − E 4 + . . . = 1 2 E 1 E = E_1-E_2+E_3-E_4+...=\frac{1}{2}E_1 E=E1−E2+E3−E4+...=21E1
菲涅耳区半径盘算公式：
F n = n λ d 1 d 2 d F 1 = λ d 1 d 2 d F_n = \sqrt{\frac{n\lambda d_1d_2}{d}} \\ F_1 = \sqrt{\frac{\lambda d_1d_2}{d}} Fn=dnλd1d2 F1=dλd1d2
余隙
定义：障碍物顶端到TR线的垂直隔断hc
障碍物在TR线之下，hc为正被称为正余隙；如果在TR线之上，hc为负数，被称为负余隙
自由空间余隙 h 0 = 0.577 F 1 h_0=0.577F_1 h0=0.577F1，此时拦截引起斲丧正好是0dB
微波链路计划：自由空间余隙/第一菲尼尔区内不存在任何障碍物
遮挡条件下接收功率盘算：
P R ( d B m ) = P T ( d B m ) + G T + G R − L r − L t − L p − L P_R(dBm)=P_T(dBm) + G_T+G_R-L_r-L_t-L_p-L PR(dBm)=PT(dBm)+GT+GR−Lr−Lt−Lp−L
其中PT是发送功率，GT和GR是收发天线的增益，Lr和Lt是收发天线馈线系统斲丧，L是遮挡斲丧
大气对无线电波的折射
通过折射率梯度可以确定电波射线的曲率半径以及开口方向
等效地球半径
等效地球半径 R e R_e Re，K是等效地球半径系数
K = R e R K = \frac{R_e}{R} K=RRe
等效地球半径的定义：电波直射线分析的结果不成立，使用弯曲线分析又相称的困难，为了办理这一个问题，在工程上引入等效地球半径的概念。引入Re后，可以把电波仍然视为直射线。
等效条件：等效前后电磁射线轨迹上各点与地面之间垂直隔断处处不变。大概说是电波路径和地面之曲率差应相等。
我们可以总结一下规律如下：
当 d n d h > 0 的时候，此时是开口向上的抛物线， ρ < 0 ， K < 1 负折射 当 d n d h = 0 的时候，此时是一条直线， ρ = ∞ ， K = 1 无折射 当 d n d h < 0 的时候，此时是开口向下的抛物线， ρ > 0 ， K = 4 3 标准折射 当\frac{dn}{dh}>0的时候，此时是开口向上的抛物线，ρ<0，K<1 负折射\\ 当\frac{dn}{dh}=0的时候，此时是一条直线，ρ=∞，K=1 无折射\\ 当\frac{dn}{dh}<0的时候，此时是开口向下的抛物线，ρ>0，K=\frac{4}{3} 标准折射 当dhdn>0的时候，此时是开口向上的抛物线，ρ<0，K<1负折射当dhdn=0的时候，此时是一条直线，ρ=∞，K=1无折射当dhdn<0的时候，此时是开口向下的抛物线，ρ>0，K=34标准折射
地面凸起高度盘算
无折射凸起高度
h = d 1 d 2 2 R h = \frac{d_1d_2}{2R} h=2Rd1d2
R是地球的半径
有折射凸起高度
h e = d 1 d 2 2 K R h_e = \frac{d_1d_2}{2KR} he=2KRd1d2
等效天线最小高度盘算
无障碍物(中点为反射点)
H m i n = h 0 + h e H_{min} = h_0+h_e Hmin=h0+he
有障碍物
此时需要思量中点和所有反射点后比较选择最高
H m i n = h 0 + h e + h x H_{min} = h_0+h_e+h_x Hmin=h0+he+hx
工作频率进步，天线高度可以低落
卫星通讯
优点：(与地面微波比)
① 通讯隔断远，且成本和隔断无关
② 覆盖面积大，可以进行多址通讯
③ 通讯频带宽，传输容量大
④ 通讯机动性好
⑤ 通讯质量好
缺点：
① 信号传输时延大
② 外界干扰噪声多
③ 控制较为复杂
接收机载噪比C/N
决定一条卫星通讯线路传输质量的重要指标(接收系统输入端的载波功率与噪声功率之比，简称载噪比)
C N = P T + G T − L t − L p − L a − L R − L r − k T r B \frac{C}{N}=P_T+G_T-L_t-L_p-L_a-L_R-L_r-kT_rB NC=PT+GT−Lt−Lp−La−LR−Lr−kTrB
卫星有效全向辐射功率:
E I R P = P T + G T EIRP = P_T+G_T EIRP=PT+GT
P T 是发送机输出， G T 是发送增益。 ( 这俩也可以是接收的 ) ， G R 是接收站的增益， k 一般是 − 228.6 d B w / ( K ∗ H Z ) P_T是发送机输出，G_T是发送增益。(这俩也可以是接收的)，G_R是接收站的增益，k一般是-228.6dBw/(K*HZ) PT是发送机输出，GT是发送增益。(这俩也可以是接收的)，GR是接收站的增益，k一般是−228.6dBw/(K∗HZ)
同时，也可以写成
C N = 10 l g C N = [ E I R P ] + [ G R T r ] − [ L ] − [ k ] − [ B ] \frac{C}{N} = 10lg\frac{C}{N} = [EIRP] + [\frac{G_R}{T_r}] - [L] - [k] - [B] NC=10lgNC=[EIRP]+[TrGR]−[L]−[k]−[B]
并且，此时 [ G R T r ] = [ G R ] − [ T r ] [\frac{G_R}{T_r}]=[G_R]-[T_r] [TrGR]=[GR]−[Tr]，此时G/T的值直接关系到卫星接收性能的好坏，不必思量带宽，可以把G/T成为卫星接收机性能指数大概是品质指数
C/T 盘算
C/T相称于是C/N的另一种表达情势
C T = C N + k + B \frac{C}{T}=\frac{C}{N}+k+B TC=NC+k+B
B：接收系统带宽
卫星传输系统的全线路传输质量重要决定于上行、下行线路和交调噪声对应的C/T值
课后习题
相对电平：
如果恣意选择一点的功率、电压和电流作为基准值，则所求得的某一点的电平
以功率为例
L P = 10 l g P 1 P 2 L_P = 10lg\frac{P_1}{P_2} LP=10lgP2P1
其中 P 1 P_1 P1就是被测点的功率， P 2 P_2 P2就是某参考点的电平
绝对电平：
绝对电平和相对电平不同的是：基准值是固定值而不是恣意值
以功率为例，相对于基准功率1mW的某一点功率电平被称为绝对功率电平：
L P = 10 l g P X ( m W ) 1 m W L_P = 10lg\frac{P_X(mW)}{1mW} LP=10lg1mWPX(mW)
0dbW=30dBm
三四题为盘算题
第二章
什么是长线和短线
长线的定义是：
L > λ m i n 100 L > \frac{\lambda_{min}}{100} L>100λmin
短线的定义是：
L < λ m i n 100 L<\frac{\lambda_{min}}{100} L<100λmin
其中L是传输线的多少长度， λ m i n \lambda_{min} λmin是工作波段中的最小波长
怎样理解相速度、群速度、色散，他们之间有什么接洽
①相速度：
单频信号沿着某一个方向前进的速度或单一频波的等相位面移动的速度被成为相速度 V P V_P VP
相速度的盘算公式：
V P = ω β V_P = \frac{\omega}{\beta} VP=βω
②群速度：
在多频信号包络上，某一恒定相位点移动的速度被称为群速度 V g V_g Vg
群速度的盘算公式为：
V g = V P 1 − ω V P d V P d w V_g = \frac{V_P}{1-\frac{\omega}{V_P}\frac{dV_P}{dw}} Vg=1−VPωdwdVPVP
③色散
当不同频率的信号经过传输线时候，信号到达接收端的时间不一样，会出现时间展宽现象，这个现象被成为色散现象。
④ 关系：
d V P d w = 0 \frac{dV_P}{dw}=0 dwdVP=0的时候，相速度和频率无关，此时群速度和相速度相等，是无色散波
d V P d w < 0 \frac{dV_P}{dw}<0 dwdVP<0的时候，频率越高相速度越小，此时群速度小于相速度，是正色散波
d V P d w > 0 \frac{dV_P}{dw}>0 dwdVP>0的时候，频率越高相速度越大，此时群速度大于相速度，是负色散波
双线传输线一般有几种工作状态，各有什么特点
① 行波工作状态
此时处于阻抗匹配工作状态，即系统的负载阻抗 Z L Z_L ZL和信源内阻 Z g Z_g Zg和特性阻抗 Z c Z_c Zc相等的时候，此时双线传输线工作在行波状态。
此时负载的功率最大，传输线的传输效率最高，但是最高也只有发送功率的一半；此时电磁波只有入射波没有反射波，即A=∞，VSWR=1， τ 2 \tau_2 τ2=0，电流波和电压波同相。
大概是传输线为半无穷长的时候，也工作在行波状态
② 驻波工作状态
当传输线上发生短路大概断路的时候，此时工作在驻波状态，此时 Z L 等于 0 大概是 ∞ Z_L等于0大概是∞ ZL等于0大概是∞，此时A=0，VSWR=∞
③ 行驻波工作状态
此时 Z c < Z L < ∞ Z_c<Z_L<∞ Zc<ZL<∞，则反射情况一定存在，但是也不会发生全反射现象，叠加形成行驻波
通讯回路的串音斲丧和串音防卫度的物理意义是什么
光纤的重要参数分为多少参数、数值孔径、模场直径、截止波长
①多少参数：多少参数有纤芯直径(多模光纤)、外径(多/单模光纤)、芯/包层同心度和不圆度
②数值孔径：一般是用于多模光纤
描述的是光纤吸收光的能力，盘算公式为
N A = n 1 2 − n 2 2 NA = \sqrt{n_1^2-n_2^2} NA=n12−n22
数值孔径并不是越大越好，当数值孔径越大的时候，光纤的另一个指标通讯容量就会越小。
③模场直径：单模光纤特有的参数。在基模场 E 01 ( r ) E_{01}(r) E01(r)传输函数和横轴径向r的关系曲线上两个1/e点之间的宽度就是模场直径
④截止波长
单模光纤保证单模传输的条件
理论截止波长 λ c t \lambda_ct λct，光纤截止波长 λ c \lambda_c λc，成缆光纤截止波长 λ c c \lambda_{cc} λcc，跳线光纤的截止波长 λ c j \lambda_{cj} λcj
四种截止波长的关系为 λ c t > λ c > λ c j > λ c c \lambda_{ct}>\lambda_c>\lambda_{cj}>\lambda_{cc} λct>λc>λcj>λcc
扼要描述运动连接器、光衰减器、光缆讨论盒、光配线架、光缆交代箱的特点和用途(有的是非考纲)
① Mesh化组网方式：各个骨干网节点机动连接，自主选择最短路由
② 扁平化组网方式：将一些DC业务节点、其他业务节点也纳入到骨干网中，不需要接到网络层进行转发处理，低落网络的层次
③ 立体化组网方式：骨干网核心节点之间流量较大，建立一条高速高质量链路
影响OTN骨干网长隔断传输的因素有哪些，接纳的是什么技术？
影响因素有：OSNR容限、光放大器的噪声系数、系统代价(非线性、色散等因素)
OSNR容限：线路侧的OSNR容限越低，则系统的OSNR容限越低，则可以传输更远的隔断
光放大器的噪声系数：光放大器的噪声系数越小，则通过每一个光放大器的OSNR降落就越小，就可以传输更多的跨段
系统代价越小，OSNR的余量就越多
接纳何种技术进行处理：① 镌汰跨段，使得OSRN镌汰的较少 ② 使用拉曼放大器，放大OSNR
城域智能全光网接纳什么组网策略？
① 智能管理平台：负责管理、控制、分析的功能
② OLT：OLT位于根节点，使用无源光纤通讯网络接口(PON)大概是ODN与ONU进行连接。对于下行方向，即面向ONU方向，OLT提供无源光纤通讯网络接口PON口；对于上行方向，即面向城域骨干网方向，OLT提供GE/10GE的高速以太网接口
③ ODN：在OLT和ONU之间的光传输通道。分为两点三点：光分配点、用户接入点、馈线光缆、配线光缆和用户光缆
④ ONU：无源光网络的用户接入装备，可以提供GE、10GE、FE、WIFI等接口
⑤ ONT：光网络终端，在终端装备，通常部署在用户家中或办公室，用于连接光纤到用户终端装备，重要作用是光电转换和带宽接入
⑥ 主从光猫：主光猫 通常是连接到光纤网络并负责调制解调的装备，而 从光猫 则用来扩展网络覆盖范围或增长端口数目
用文字扼要描述EPON的结构和工作原理
EPON是使用以太帧的
① 下行接纳广播技术：OLT给ONU分配一个唯一的LLID，OLT以广播的方式发送信息到所有的ONU，ONU接收数据的时候，仅仅接收符合自己的LLID的帧大概是广播帧
② 上行接纳TDMA技术：每个ONU在由OLT统一分配的时隙中发送数据，避免了各个ONU上行数据之间的碰撞
第七章
