民國109年 第1梯次 15600 通信技術(電信線路)甲級 術科考古題與答案
民國109年 第1梯次 15600 通信技術(電信線路)甲級 術科歷屆試題與官方答案與參考解答，共 7 題可線上瀏覽，適合查詢考古題、題庫與解答。
題目與答案
光纖數據線 optical data bus 連接 9 個節點，節點間 50 m；光纖 3 dB/km、coupler tap 8%、splitter loss 3 dB、coupler excess 0.9 dB、connector 1.1 dB。求節點 1 至哪個節點線路總損失最大與其值。
參考解答
- 最遠節點為節點 9，線路總損失最大。
- 節點 1 至 9 光纖長度為 8*50 m=0.4 km，光纖損失=0.4*3=1.20 dB。
- 兩端 splitter loss=3+3=6.00 dB；中間 7 個 coupler 直通損失各為 -10log10(1-0.08)+0.9=1.26 dB，共 8.83 dB。
- 若依每段光纖兩端 connector 計，16 個 connector 損失=17.60 dB；總損失=1.20+6.00+8.83+17.60=33.63 dB。
- 若另將兩端設備與 splitter 間 connector 也納入，則再加 2.20 dB，總損失約 35.83 dB。
電話語音 4 kHz 進行 PCM，求 DS0 與 24 路 T1 的取樣頻率、量化階數、編碼位元數與速率。
參考解答
- 單一路 DS0：取樣頻率 8000 Hz，量化階數 256，編碼位元數 8 bits，速率=8000*8=64 kbps。
- 24 路 T1：每路仍為 8000 Hz、256 階、8 bits；每 frame 為 24*8+1=193 bits，8000 frame/s，所以原級傳輸速率=193*8000=1.544 Mbps。
傳輸線等效電路 Z=R+jωL、Y=G+jωC，寫出傳播常數、特性阻抗、無衰減與無失真條件。
參考解答
- 傳播常數 γ=sqrt(ZY)=sqrt((R+jωL)(G+jωC))。
- 特性阻抗 Z0=sqrt(Z/Y)=sqrt((R+jωL)/(G+jωC))。
- 無衰減線路 R=0、G=0，γ=jωsqrt(LC)。
- 無衰減線路特性阻抗 Z0=sqrt(L/C)。
- 無失真線路條件 R/L=G/C。
- 無失真線路特性阻抗 Z0=sqrt(L/C)，且 γ=sqrt(RG)+jωsqrt(LC)。
1x10 分歧器將 2 mW 雷射光源平均分配至 10 個輸出埠，excess loss=2 dB，求每埠輸出功率(dBm)。
參考解答
- 理想每埠功率=2/10=0.2 mW；扣除 2 dB excess loss 後，Pout=0.2*10^(-2/10)=0.1262 mW。
- Pout(dBm)=10log10(0.1262)=-8.99 dBm。
依空氣、壓克力、石英、PET、PC 折射率表，判斷光纖 core/cladding 材料可行性並求接受角。
參考解答
- PC 折射率最高 1.585；若作纖殼，題列材料中沒有折射率更高者可作纖核，因此 PC 最不可能作為纖殼。
- 纖核為石英 n1=1.504 時，纖殼需較低折射率且合理接近；壓克力 n2=1.490 最可能作為纖殼。
- n3=空氣=1.0003，接受角 α=sin^-1(sqrt(n1^2-n2^2)/n3)=sin^-1(sqrt(1.504^2-1.490^2)/1.0003)=11.81 度。
光纖鏈路輸入 0.5 mW、接收器最小可偵測 100 nW；光纖損耗 0.45 dB/km。若改用同軸電纜損耗 23 dB/km，求最大距離。
參考解答
- 損失預算=10log10(0.5 mW / 0.0001 mW)=36.99 dB。
- 光纖最大距離=36.99/0.45=82.20 km。
- 同軸電纜最大距離=36.99/23=1.61 km。
多模光纖 850 nm 色散係數 20 ps/(nm*km)，線寬 40 nm，光纖長度 200 m，BW<=1/(2Δt)；求頻寬、頻寬距離積與 Gigabit Ethernet 限制距離。
參考解答
- Δt=D*Δλ*L=20*40*0.2=160 ps。
- BW=1/(2Δt)=1/(320 ps)=3.125 GHz=3125 MHz。
- Bandwidth-distance product=3125*0.2=625 MHz-km。
- 頻譜效率 2 bit/s/Hz 時，1 Gbit/s 需頻寬 500 MHz；距離限制=625/500=1.25 km=1250 m。