无源网络分析(

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无源光网络技术分析与应用研究

无源光网络技术分析与应用研究
宋 洪彬
( 中国电子科技 集 团公 司第 8研 究所 , 安徽 淮 南

2 20 ) 3 0 1
要 :网络 已经成 为 当今 人们 交流信 息 的一 种 方式 , 源光 网络技 术 ( O 是 一种 新 兴 的覆 盖 无 P N)
“ 最后 一 公里 ” 宽带 光纤接 入技 术 。较详 细 地 介 绍 P N技 术 的基 础 知识 、 P N 的基 本特 点与 的 O 各 O
数 目, 并且 可 以重新 利用 部分 现有 的铜 缆设施 ; 者 后
则采 用无 源光 功率 分 配 器 、 合 器 将 信 息送 至 各 个 耦
用户, 易于扩 容和 拓展业 务 , 维护 费用 低 , 雷 电 、 抗 电 磁 干扰 等 , 对光 器件 要求 较高 , 但 需要 较为 复杂 的多 址 接入 协 议 。其 突 出 优 点 是 消 除 了 户 外 的有 源 设
等优点 , 使得 光 纤 接入 成 为发 展 的 重 点 。根 据 光接
入 网室外传 输设 施 是 否 含有 有 源 设 备 , 分 为有 源 划
光 网络和无 源光 网络 。前 者采 用有 源 的电复用 器 分
路 , 以延 长 传 输 距 离 , 大 光 网络 单 元 ( N 的 可 扩 O U)
A bsr c : No i tr e s be o eh d o o t a t w n e n tha c me a m t o f c mm u i ain wh l 0N s a me gn r a b n n c t ie P o i n e ri g b o d a d o tc lf ra c s e h o o y c v rn hel s io t r Th r s n u o i e n ito u to ft e p i a be c e st c n lg o e g t a tk l mee . i i e p e e ta t rg v s a n r d c in o h h PON ’ a i n wldg Sb sc k o e e,c a a t rsis,t e r n y tc n lg ,ba e n wh c e as o n s o t h r c e tc i h o y a d ke e h oo y s d o ih h lo p i t u t a sd s t e a c s e wo k a e h tbe i e c e s n t r r a, P h ON o l p le s welt ie tl c mm u i ain mo io c u d be a p id a l o m n ee o nc t nt- o

网络分析仪操作规范

网络分析仪操作规范

网络分析仪操作指导规范一、网络分析仪简介1.网络分析:是通过测量网络输入端和输出端对频率扫描和功率扫描测试信号的幅度与相位的影响,来精确表征线性系统特性的一种方法。

2.网络分析仪:网络分析仪能精确地测量入射波、反射波、传输波中的幅度和相位信息,通过比值测量法定量描述被测器件的反射和传输特性。

比值测量法可以使我们在进行反射和传输测量时不会受到绝对功率和源功率随频率变化产生的影响。

3.测量需求:•检查复杂RF系统各个组件特性•确保传输信号无失真线性失真:幅度、恒定群延时非线性失真:谐波、互调、压缩•确保良好匹配,功率最大传输•网络分析仪测试应用:无源:双工器、功分器、耦合器、合路器、滤波器、隔离器、环行器、衰减器、天线、适配器、电缆、波导、传输线等有源:放大器、混频器、取样器等4.网络分析仪分类:矢网(V ector network):能测量和显示电气网络和整体幅度和相位特性。

包括:S参数、幅度和相位、驻波比、插入损耗/增益、群延时、回波损耗、复数阻抗等标网(Scalar network) :只能测量S参数的幅度部分,测量结果包括:传输损耗/增益、回波损耗和驻波比、反向隔离度等S参数测量5.测试误差分析:测量系统存在误差:•系统误差:是由测试设备和测量装置的不完善所引起•随机误差:以随机方式随时间而变,不可通过校准来消除。

主要影响:噪声、开关重复性、连接重复性。

•漂移误差:频率漂移、温度漂移6.网络分析仪系统误差:系统误差为主要误差,可通过校准消除。

存在6种类型12个误差项:•与信号泄漏有关的方向误差和串扰误差•与反射有关的源失匹配和负载阻抗失配;•由反射和传输跟踪引起的频率响应误差7.误差修正:网络分析仪的测量准确度受外部因素的影响较大。

误差修正是提高测量准确度的过程。

误差修正是对已知校准标准进行测量,将这些测量结果贮存到分析仪的存储器内,利用这些数据来计算误差模型。

然后,利用误差模型从后续测量中去除系统误差的影响。

电工基础-等效分析方法-无源网络的等效

电工基础-等效分析方法-无源网络的等效

+
N2
u2

u1 = f(i1)
u2 = f(i2)
a
a
4Ω 4Ω 2Ω

b b
注意:
等效都是指对任意的外电路等效, 对内是不等效的。
二、无源网络的等效
1、电阻串联
R1 R2
R3
R
I
I
a+
U
–b
a+
R = R1 + R2 + R3
2、电阻并联
+I
U R1

+
R2 R3
U

1
R
=
1
R1
+
1
R2
+
+ Us _
Rp
电桥平衡
平衡时: R1R4 = R2R3

R1 R2
=
R3 R4
3). 平衡电桥的应用
调节R3 使Ig = 0
Rx =
R2 R1
R3
例3:电路如图, 求电流 I
Rab = 12//(8+4)//(4+2) = 3
I = 10A
R1
R2
Ig
G

R3
Rx

Rx
+ Us _ Rp
aI
+
30V
电路分析基础与实践
模块二 直流电路的分析方法
模块二 直流电路的分析方法
内容: 任务1 等效分析方法 任务2 网络分析方法 任务3 电路定理
任务1 等效分析方法
一、二端网络和等效网络的概念
1、单口网络 i1 = i’1
2、等效

无源网络分析与无源滤波器设计技巧

无源网络分析与无源滤波器设计技巧

无源网络分析与无源滤波器设计技巧无源网络是指不包含放大器或主动元件的电路或网络。

在电子工程领域中,无源网络的分析和设计是一项重要的技术,它可以帮助我们理解和设计各种类型的电路和系统。

本文将介绍无源网络的分析方法,以及无源滤波器的设计技巧。

一、无源网络分析方法无源网络的分析方法主要有基尔霍夫定律和等效电路法。

1. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是无源网络分析中的基本原理,它包括基尔霍夫的电流定律和基尔霍夫的电压定律。

基尔霍夫的电流定律(KCL)指出,在任何一个节点处,进入该节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。

这个定律可以帮助我们分析节点处的电流分布,以及节点间的电流关系。

基尔霍夫的电压定律(KVL)指出,在任何一个闭合回路中,电压源的代数和等于电阻元件(包括电压源内部电阻)的电压代数和。

这个定律可以帮助我们分析回路中的电压分布,以及回路中各个元件之间的关系。

通过应用基尔霍夫定律,我们可以对无源网络进行电流和电压分布的分析,从而得到网络的行为和性能特征。

2. 等效电路法等效电路法是一种将复杂的无源网络转化为等效电路的方法。

通过将无源网络中的元件(如电阻、电容、电感)用等效电路替代,我们可以简化网络的分析和计算过程。

等效电路法的一种常见应用是将复杂的无源网络转化为Thévenin等效电路或Norton等效电路。

这种方法可以帮助我们以更简单和直观的方式分析无源网络的行为和性能。

二、无源滤波器设计技巧无源滤波器是一种通过使用电容、电感和电阻等被动元件来去除或改变信号中特定频率成分的电路。

在无源滤波器的设计过程中,我们需要考虑滤波器的类型、截止频率、频率响应等方面。

无源滤波器主要分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

设计每种类型的滤波器时,我们需要选择合适的元件数值和拓扑结构,以实现所需的频率特性。

1. 低通滤波器低通滤波器允许低频信号通过而阻止高频信号。

常见的低通滤波器包括RC低通滤波器和RL低通滤波器。

电网络分析理论线性时变因果无源总结和例题

电网络分析理论线性时变因果无源总结和例题

(2)可加性
若 : f1(t) y1(t) f2 (t) y2 (t) 则:f1(t) f2 (t) y1(t) y2 (t)
统一处理方法
若 : f1(t) y1(t) f2 (t) y2 (t) 则:af1(t) bf2 (t) ay1(t) by2 (t) a,b为任意常数。
如果系统的输出不仅决定于该时刻的输入,而且 与它过去的状态(历史)有关,称这种性质为记 忆性。具有记忆性的系统称为记忆系统。
如果系统的输出仅决定于该时刻的输入,而且与系 统过去的状态(历史)无关,称这种系统为无记忆 性系统。
系统是有记忆的还是无记忆的,完全取决于组成 该系统的元件的性质。如果系统的组成含有记忆 元件(如:电容器、电感器、奇存器和存储器等, 就是记忆系统。
则 设
:dfyd3d1(ytd(t1t)t()t)atyft11y((1tt())t)bff12f((1tt())t,),dyddy2y3td(2(tt(t)t))ty则t2y(2:t()dt)yd3t(ft2f)(2t()tt)y3
(t
)
f3 (t )
d
[ay1 dt
(t
)]
t[ay1
(t
)]
af1
0
r1 0 ,r1r2 4 2r22 0 ,
2 r1 ,无源 ,
r2
2 r1 ,有源,可能为负 有源
r2
描述无记忆系统的方程为代数方程,描述有记忆 系统的方程为微分方程方程。
5.稳定系统与不稳定系统
对一个初始不储能的系统,如果输入有界
(有限值 f (t) )输出也有界(有限 max
值 y(t) )系统为稳定系统;反之,如 max
果输入有界(有限值 f (t) ),输出无 max

网络分析仪原理-种类-功能

网络分析仪原理-种类-功能

网络分析仪原理/种类/功能网络分析仪可通过双口和单口网络直接测量(有源或无源、可逆或不可逆)复数散射参数,并根据扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性,因为得到广泛的应用,特别是在网络故障检测和维护方面。

原理:一个任意多端口网络的各端口终端均匹配时,由第n 个端口输入的入射行波an 将散射到其余一切端口并发射出去。

(1) 若第m 个端口的出射行波为bm,则n 口与m 口之间的散射参数Smn=bm/an。

一个双口网络共有四个散射参数S11、S21、S12 和S22。

(2) 当两个终端均匹配时,S11 和S22 就分别是端口1 和2 的反射系数,S21 是由1 口至2 口的传输系数,S12 则是反方向的传输系数。

(3) 当某一端口m 终端失配时,由终端反射回来的行波又重新进入m 口。

这可以等效地看成是m 口仍是匹配的,但有一个行波am 入射到m 口。

(4) 这样,在任意情况下都可以列出各口等效入射、出射行波与散射参数之间关系的联立方程组。

(5) 据此可以解出网络的一切特性参数,如终端失配时的输入端反射系数、电压驻波比、输入阻抗以及各种正向反向传输系数等。

种类:网络分析仪可以分为标量(只包含幅度信息)和矢量(包含幅度和相位信息)两种分析仪。

随着技术的进步,集成度和计算效率的提高,成本的降低,使用越来越普及。

(1) 标量分析仪可快速测量RF 产品的增益、衰减、频响和回波损耗。

是广播电视、通讯领域必备的仪器。

两个独立的通道可以同时进行传输和反射测量。

曾一度因其结构简单,成本低廉而广泛使用。

(2) 矢量分析仪是由扫频信号源,检测器和接收机三大部分组成并在内部微处理器控制下运行的自动测试仪器,可以提供更好的误差校正和更复杂的测量能力。

五大功能:在测试过程中,我们将其以在线方式接入测试网络中,设备立刻开始进行设备搜寻,并很快在屏幕上显示所找到十多个不同设备的名称、类型以及IP。

以太无源光网络(EPON)技术研究

以太无源光网络(EPON)技术研究
罱 。 ’
pli t

t e

是一 个交换机 或路 由器,又是 一个多业务提供平 台, 它提供
维普资讯
以通过 OU N 层叠来为多个最终用户提供很 高的共享带 宽, 运
营商 可以通过 中心 管理 系统 ( e t a a a e e t s s e cnrlmngmn yt ) 对 OT OU L 、 N 等所有 网络单元设备进行管理 , 还可以很灵活地 根据 用户的需要来动态分配带宽 。 EO P N的无源器件位于光 分布 网络 中,包括 单模 光纤光 缆、无源光分束器 / 耦合器 、 连接器和接头 。 L 和 o U O T N 位于 PN的终端。光信号通过 P N O O 下行传输 时,经过分束器分 发 到多条光纤,上行信号 由分束器 / 耦合器合并到 同一根光纤 中。无源光 网络利用光纤点对多点树 ,在树枝上 连接用户。 PN O 也可以使用保护环结构来实现商业应 用,对于校 园网和 多个租用用户群则 可以使 用总 线结 构。 N提 供用户数据 、 OU 图 像和 电话 网络与 P N O 的接 口。E O P N中的O U采用了技术成熟 N 而又经济的 以太 网络 协议 ,N 不仅接收光信号并进行转换, OU 而且提供第 2 3 的交换 功能,允许企业业务在 O U 、层 N 内部实 现路 由。 E O 中,下行数据采用广播方式从 O T 在 PN L 发给多个 OU N ,根据 IE 0 . 协议 ,这 些数据包 是不定长的,最长 EE823 为 1 1 字节 。 58 每个包携带 的信 头唯一地 标识了数据所要到达 的特定 O U N ,此外有一些包 发给所有 的O U N ,称为广播包 , 还 有 一些包是发给一组 O U N 的,称为多播包 。数据流通过分束

无源室分网络的数字化监控分析研究

无源室分网络的数字化监控分析研究

无源室分网络的数字化监控分析研究作者:赵兴来源:《无线互联科技》2023年第15期摘要:在万物互联的大背景下,数字化监控技术飞速发展,其已经广泛应用于各领域中。

在室分网络的建设中,室内网络被分为有源室分网络、无源室分网络两种网络类型。

其中,无源室分网络占据室分业务的70%,其具有较大经济价值。

由于无源室分网络的特殊性,其存在监控难、定位难、监管难、故障维修成本高、耗时长、人员占用多等难题。

因此,文章以无源室分网络的监管为研究背景,引入数字化监控系统,进而实现无源室分网络的数字化监控,提升室分网络的管理效率。

关键词:数字化网络;室分网络;经济价值;管理效率中图分类号:TN914 文献标志码:A0 引言无线室分网络作为室分网络的重要组成部分,其稳定运行对于室分通信网络的“健康”至关重要。

在实践中,室分网络存在数字化监控难,故障发现难、运维成本高等难题,使无线室分网络的运维较为困难。

因此,本文引入一种针对无线室分网络的数字化监控方案,解决以上难题,为无线室分网络的数字化运维提供有益参考。

1 无源室分网络分析随着5G技术的快速发展,5G通信的毫米波穿透能力有限,最终通过室外通信信号向室内辐射的状态下,其存在很大程度的衰减,室内的通信信号不足以满足室内用户的集中办公、住房、活动等。

因此,需要在室内加装一套信号引入系统,即室分网络。

其中,在室分网络中,无源室分网络扮演重要角色。

无源室分网络主要包括馈缆子系统、无源器件、室分天线三大功能。

1.1 馈缆子系统馈缆子系统包括馈缆、跳线、接头等通信线缆、电缆以及其配套的对应接头。

1.2 无源器件无源器件包含耦合器、功分器、合路器、衰减器、负载、电桥、多载波合路等。

其中,耦合器、功分器、合路器作为无源室分网络的不可或缺的无源器件,具有重要作用[1]。

1.2.1 合路器在实际应用中,各大运营商单独进行室分网络的建设,这存在投资成本高、重复建设等问题。

为此,合路器的作用在于实现对多家通信运营商的信号进行兼容,实现多家共享、费用共担,其主要针对CDMA、GSM、DCS等异频信号进行合路,满足多家运营商硬件共享的目标,可以为目标区域的不同群体用户提供优质的移动通信业务。

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0 U in I in I2 0 U3 0 I4 0 0 0 1 U n-1 an I 0 0
3 4 4 5
U in
-
Uo
-
……
In-2 an-1U n-1 I o
U n-1 an I o
……
-I n-2 + an-1U n-1 I o
-Un-1 + an Io
(3) 输出端短路
U in B= Io
I in D= Io
-1 an-1 0 -1
1 U 0 I in 令K(1,n) =△,系数矩阵行列式,则输出端开路时 Δ
0 U in I in I2 0 U3 0 I4 0 0 1 I n-1 0 an U 0 0
I 3 Y4U 4 I 5
I 3 +Y4U 4 I 5
……
Un-2 Zn-1 In-1 Uo
I n-1 YnU o
……
Un-2 + Zn-1 In-1 Uo
Z1 1 -1 Y 2 0 -1 0 0
Z3 Y4
Z5 Y6
Z7 Y8
+
U in
-
Uo
-
Z1 I in U 2 U in
I in + Y2U 2 I 3 U 2 + Z 3 I 3 U 4
I in Y2U 2 I 3
U 2 Z3 I3 U4
U in B= Io
I in D= Io
I in
+
Io
+
Uo 0
I in C= Uo
Io 0
Uo 0
U in A B U o C D Io I in U in AU o BI o I CU DI
对于任何连续式,可以分解为其低阶连续式之和。 将△按第1行或第1列展开后可得:
K(1,n) a1K(2,n) K(3,n)
将△按第n行或第n列展开后可得: K(1,n) anK(1,n -1) K(1,n - 2) 三、连续式与传输矩阵之间的关系
U in A= Uo
Io 0
-Un-1 + an Io
(4) 输出端短路
I in D= Io
U in B= Io
Uo 0
= K(1,n)
D a1
a1 1 0 -1 a 1 0 2 0 -1 a3 1 0 -1 a4 0 0
0 1 0 -1 an-1 0 -1
in o o
U in
-
Uo
-
U in A= = K(1,n) Io 0 Uo I in A C= = K(2,n) = U Io 0 a
o 1
I in
+
Io
a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8
+
U in
-
Uo
-
U in A B= = K(1,n -1) == I o Uo 0 an I in A D= = K(2,n -1) = I o Uo 0 a1an
Uo 0
= K(2,n) =
U in A= Uo
I in C= Uo
= K(1,n -1) = Io 0
B an
B = K(2,n -1) = Io 0 a1an
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
令K(1,n) =△,系数矩阵行列式,则输出端短路时
1 I 0 U in Δ
无源网络的分析
§1 梯形网络
一、梯形网络的几种形式
I in
+
Io
Z1 Z3 Y4 Z5 Y6 Z7 Y8
+ +
I in
Z2 Y3 Z4 Y5 Z6 Y7 Z8 Y9
Io
+
U in
-
Y2
Uo
-
U in Y1
-
Uo
-
串臂起头、并臂结尾,臂数n为偶数
I in
+
并臂起头、并臂结尾,臂数n为奇数
3 4 4 5
I in
+
Io
a1
I 2 a3U 3 I 4 U a I U
3 4 4
U in
-
a2 a3
a4 a5
a6
+
a7
Uo
-
5
……
Un-2 an-1 In-1 Uo
I n-1 anU o
……
U n-2 + an-1 In-1 U o
In-1 +YnUo

1 1 U 0 (-1)1+n (-1)n-1 U in U in Δ Δ
梯形网络的 连续式
将连续式写成一般形式:
a1 0 0
K(1, 2)
1
0 1 0 1
0 1 0 -1
0
-1 a2 0
1 ~ n的n阶的连续式
K(1,n) 0 1 an
I in a1U in I 2
U in a2 I 2 U 3
a1U in I 2 I in
-U in + a2 I 2 U 3
+
I in U in
-
Io
a1
I 2 a3U 3 I 4 U a I U
(1) 输出端开路 1 输出端开路时 U 0 U in
Δ
I in a1U in I 2
U in a2 I 2 U 3
a1U in I 2 I in U in + a2 I 2 U 3
- I 2 + a3U 3 I 4 U + a I U
0 1 Z3 0 1
0 1 0 -1
-1 Y4 0
0
-1 Z n-1
0 I in U in U2 0 I3 0 U4 0 0 1 I n-1 0 Yn U 0 0
I in
+
Io
Z1 Y2 Z3 Y4 Z5 Y6 Z7 Y8
+
U in
-
Uo
-
二、梯形网络的两个计算式
1、连分式
输入端阻抗:
Z in Z1 1 Y2 1 Z3 1 Y4 1 Yn-2 1 1 Z n-1 1 Yn
输出端空载时
Z N -1 Z n-1
YN - 2 Yn- 2
1 Yn
1 Z N -1
Z N - 3 Z n- 3
1 YN - 2
……
结合串、并联的分压、分流的概念,可建立输入电压、电流 与输出电压、电流的关系式。 I in Io 2、连续式 输出端空载时
U in Z1 I in U 2
+
Z1 Y2
= K(2,n) = Io 0
Uo 0
I in D= Io U in B= Io
= K(1,n -1) =
C = K(2,n -1) = Uo 0 a1an
U in a1 I in U 2
I in a2U 2 I 3
归纳如下计算 △的规律,对于等式右边各项,可划分为: (1)第一类项,为对角线元素之积; (2)第二类项,为从第一类项中取去一个相邻成对因子后所 得的各余项的和; (3)第三类项,为从第一类项中取去两个相邻成对因子后所 得的各余项的和;
(4)以此类推,只有当n为偶数时,其最后一项必定为1。 低阶连续式 K(2,n)即为去掉第1行和第1列后的行列式; K(3,n)即为去掉第1、2行和第1、2列后的行列式; K(1,n-1)即为去掉第n行和第n列后的行列式; K(1,n-2)即为去掉第n、 n-1两行和第n 、 n-1两列后的行列式。
I in Io
Z2 Y3 Z4 Y5
+ +
Io
Z1 Y2 Z3 Y4 Z5 Y6 Z7
+
Z6
Y7
Z8
U in
-
Uo
-
U in Y1
-
Uo
-
串臂起头、串臂结尾,臂数n为奇数
并臂起头、串臂结尾,臂数n为偶数
从应用出发,以传输矩阵方程为典型进行分析 即
U in A B U o I in C D I o
a1
a1a2 1
-1 a3
-1 a4 0
a1 1
0
-1 an-1
1
0 1 a1a2 a3 a1 a3
-1 a2
K(1, 3) -1 a2 0
-1 a3
a1 K(1, 4) 0 0
1
0 1
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