半功率點(diǎn)工作原理

在發(fā)射光譜內(nèi)，半功率點(diǎn)HP的波長(zhǎng)與最大波長(zhǎng)處發(fā)出的最大光譜輻射功率相比較，在半功率點(diǎn)處光譜輻射功率只有它的一半。

當(dāng)信號(hào)頻率為上限截止頻率fH或下限截止頻率fL時(shí)，輸出電壓放大倍數(shù)|Am|下降到0.707倍|Am|，即相應(yīng)的輸出功率也降到幅值的一半，因此fH或fL也叫做半功率點(diǎn)。

在發(fā)光二極管的壽命里，用半功率點(diǎn)來(lái)確定工作時(shí)間。在工作時(shí)間內(nèi)，紅外發(fā)射二極管的總輻射功率或發(fā)光二極管的總發(fā)光功率與初始值相比下降到50%。有一種定義把初始值與未使用過(guò)器件的輻射功率或發(fā)光功率聯(lián)系起來(lái)。其它常采用的定義忽略了最初20~100工作小時(shí)期間相當(dāng)重要的初期老化（5~20%）。這當(dāng)中，初始值關(guān)系到20~100小時(shí)之后的工作時(shí)間。

半功率點(diǎn)，在輸入信號(hào)幅值保持不變的條件下，增益下降了3dB的頻率點(diǎn)，其輸出功率約等于中頻區(qū)輸出功率的一半。

半功率點(diǎn)HP在分布曲線上標(biāo)出兩個(gè)點(diǎn)，與最大功率P相比，這兩個(gè)點(diǎn)上的功率下降了3dB。對(duì)光探測(cè)器說(shuō)來(lái)，半值點(diǎn)HP是指相對(duì)于法線的一個(gè)入射角，在該入射角光電流靈敏度與法線方向懂得光電流靈敏度相比，下降了50%。

“半功率點(diǎn)”這一術(shù)語(yǔ)對(duì)光電探測(cè)器是不恰當(dāng)?shù)?，因?yàn)楣β氏陆?.5倍只相當(dāng)于靈敏度下降0.707倍。

對(duì)輻射源說(shuō)來(lái)，半功率點(diǎn)HP確定了法線的一個(gè)發(fā)射角，在該發(fā)射角輻射強(qiáng)度與法線方向的輻射強(qiáng)度相比下降了50%。

半功率波束寬度也稱3dB波束寬度、半功率角。

半功率波瓣寬度是描述方向圖主瓣在給定主截面上特性的重要參數(shù)。給定主截面上主瓣的半功率波瓣寬度是一個(gè)最大輻射方向上的一個(gè)角度區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)天線的相對(duì)輻射功率大于二分之一。

一般說(shuō)來(lái)，方向圖并不是對(duì)稱的，定義

儀器有兩個(gè)掃描反射天線系統(tǒng)和直接式收發(fā)轉(zhuǎn)換器，四個(gè)Dicke超外差接收機(jī)，一個(gè)數(shù)據(jù)編程器和電源。天線以11步在天底兩邊±47·4°范圍內(nèi)掃描。天線的波束寬度為7·5°（半功率點(diǎn)），其星下點(diǎn)地面分辨率為109km。每個(gè)天線接收的微波能量由一個(gè)直接式收發(fā)轉(zhuǎn)換器分離為垂直和水平極化分量，由此產(chǎn)生四個(gè)信號(hào)再逐個(gè)送到輻射計(jì)的一個(gè)通道，用Dicke開(kāi)關(guān)對(duì)輸入噪聲溫度以1kHz的速率進(jìn)行調(diào)制，從而在環(huán)境溫度參考負(fù)載與輸入信號(hào)之間進(jìn)行數(shù)值比較。在每一掃描周期內(nèi)通過(guò)對(duì)冷空間和艙內(nèi)的觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)了兩點(diǎn)定標(biāo)。MSU數(shù)據(jù)單元由一個(gè)多路調(diào)制器和一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）組成，該A/D具有12bit精度和0·05%的相對(duì)精度。多路調(diào)制器接收模擬數(shù)據(jù)，和四個(gè)通道的監(jiān)視器信號(hào)，并順序?qū)⑺鼈兯偷紸/D轉(zhuǎn)換器。對(duì)多路調(diào)制器、A/D轉(zhuǎn)換器和掃描系統(tǒng)的排序和同步信號(hào)由一個(gè)聯(lián)接衛(wèi)星時(shí)鐘和同步信號(hào)的數(shù)字編程器提供。

它不僅取決于光纖的色散，還取決于光源的譜線寬度。傳輸?shù)拇a率越高光纖的帶寬要求也越高。光纖的色散可使信號(hào)的脈沖寬度展寬。

τd=W(FWHM)Xd

式中d為光纖線路的色散；W（FWHM）是光源的譜線寬度，以半功率點(diǎn)全譜線寬度來(lái)度量。

信號(hào)脈寬為τ0時(shí)，脈沖經(jīng)展寬后的總寬度

t=

L公里長(zhǎng)的光纖線路的帶寬可用下式計(jì)算：

式中td以ns為單位；fd是長(zhǎng)L公里的光纖線路的光帶寬，下降3dB截頻，以MHz為單位。

長(zhǎng)1公里光纖與L公里光纖的帶寬

式中γ為光纖的帶寬距離指數(shù)，單模光纖時(shí)γ=1，多模光纖時(shí)γ=0.5～0.8，視光纖的工藝水平而定。

根據(jù)奈氏準(zhǔn)則傳輸信號(hào)所需的帶寬可等于信號(hào)碼率的一半。為方便均衡、濾波器的制作，帶寬要留有一定富余度。信號(hào)脈沖占空比為0.5的情況，光纖線路所需的帶寬

式中

若占空比為1，則線路的帶寬需要更寬一些，例如；若光纖線路的帶寬太窄，則信號(hào)波形展寬使光接收機(jī)靈敏度下降，即付出了代價(jià)。這里所指出的是光纖至少需要的帶寬。

實(shí)際上，單模光纖的帶寬很寬，在1.31μm左右波長(zhǎng)處，理論上是0色散，帶寬為∞。但各段光纖的“0”色散波長(zhǎng)不一致和光源的波長(zhǎng)位置不準(zhǔn)確，光源的譜線也不是無(wú)限小，故單模光纖的帶寬也并非無(wú)限大。多模光纖的帶寬一般為1～3GHz/km。單模光纖的帶寬很寬，已滿足實(shí)際需要。為了擴(kuò)容的需要，CCITT推薦下列數(shù)據(jù)供設(shè)計(jì)參考（G.956建議）。