Chuyên đề Vật lí 11 CTST Bài 7. Suy giảm tín hiệu có đáp án

Trả lời:

Suy giảm tín hiệu là sự suy giảm công suất của tín hiệu khi truyền đi.

Sự suy giảm này chủ yếu do sự tán xạ của tín hiệu khi gặp vật cản, hấp thụ của môi trường truyền dẫn trong quá trình tín hiệu được truyền đi.

Độ suy giảm phụ thuộc vào khoảng cách mà tín hiệu được truyền đi.

Trả lời:

Nguyên nhân làm suy giảm tín hiệu là mất mát năng lượng trong quá trình tín hiệu truyền đi.

- Khi tín hiệu điện truyền dọc theo dây dẫn, một phần năng lượng bị tiêu hao để làm nóng dây dẫn làm giảm công suất của tín hiệu khi đến cuối đường truyền.

- Khi truyền qua sợi quang, tín hiệu ánh sáng có thể bị phân tán hoặc hấp thụ bởi các điểm bất thường trong cấu trúc vật liệu tạo nên sợi quang.

- Tín hiệu truyền từ máy phát bằng sóng mang sẽ bị suy giảm cường độ do sự hấp thụ năng lượng của vật liệu mà sóng truyền qua. Ví dụ, sóng điện từ truyền trong không khí bị suy giảm công suất do sự hấp thụ và tán xạ năng lượng trong không khí.

Trả lời:

Chất lượng tín hiệu bằng 0 dB khi công suất tín hiệu có giá trị bằng công suất tiếng ồn, khi này tín hiệu không thể khôi phục được tức là ta không thể trích xuất được tín hiệu cần truyền.

Trả lời:

Trong thực tế, khi truyền từ máy phát đến máy thu, tín hiệu bị suy giảm vì nhiều nguyên nhân khác nhau: sự phản xạ, sự tán xạ gây ra bởi các vật cản như núi đồi, nhà cửa, cây cối, … nghĩa là ảnh hưởng của nhiễu càng lớn khi quãng đường truyền đi càng xa.

Ngoài ra khi truyền đi trong không gian thì công suất của tín hiệu cũng bị giảm theo khoảng cách.

Một số biện pháp giảm bớt ảnh hưởng, nhằm đảm bảo chất lượng tín hiệu khi truyền đi xa là:

- Đảm bảo giữ giá trị tỉ lệ tín hiệu – nhiễu trên ngưỡng cho phép.

- Cần có những trạm trung gian để khuếch đại công suất của tín hiệu cần truyền.

Trả lời:

Vì tín hiệu tương tự dễ bị nhiễu khi truyền đi xa. Nếu tín hiệu truyền đi dưới dạng tương tự, việc khuếch đại sẽ làm tăng đồng thời công suất của các tín hiệu cần truyền và tín hiệu nhiễu, do đó không cải thiện được chất lượng tín hiệu khi truyền. Vì vậy, việc sử dụng tín hiệu dạng số có ý nghĩa quan trọng trong việc phân biệt tín hiệu cần truyền và tín hiệu nhiễu. Từ đó người ta ưu tiên việc sử dụng tín hiệu số hơn.

Trả lời:

Khi tín hiệu truyền qua bức tường, biên độ tín hiệu giảm đột ngột. Điều đó chứng tỏ khi gặp vật cản, tín hiệu đã bị suy giảm đáng kể.

Trả lời:

Độ suy giảm tín hiệu: $A=10lg\frac{{P}_{2}}{{P}_{1}}=10lg\frac{10.{10}^{-3}}{1{,}0}=‐20dB$

Dấu "-" thể hiện tín hiệu bị suy giảm.

Trả lời:

Trên mỗi km đường truyền tín hiệu giảm 1,6 dB/km:

${A}_{l}=\frac{A}{l}\Rightarrow {A}_{l}.l=1{,}64.4=6{,}4dB$

Do tín hiệu bị suy giảm nên lấy A = - 6,4 dB

Lại có: $A=10lg\frac{{P}_{2}}{{P}_{1}}\Rightarrow 10lg\frac{{P}_{2}}{280.{10}^{‐3}}=‐6{,}4dB\Rightarrow {P}_{2}=0{,}064W=64mW$.