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微波通信系统概述 PPT

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微波通信原理--1

微波通信原理--1

分体式微波设备系统结构
避雷器
ODU
ODU的接地线应接到铁塔的角钢上， 其接地电阻小于10欧姆 接地装置
地线的接地电阻应小于10欧姆
铁塔的接地电阻应小于10欧姆 接地电阻小 于10欧姆 同轴电缆
IDU
地气
IDU的接地
拉线塔
抛物面天线
增益：
Ga=20lgDa+20lgf+20.4+10lgηA Ga为天线增益(dB)； Da为天线口径(m)； f为工作频率(GHz)； ηA为天线效率，可取50%～70%。 实例: D＝0.6M F=13GHz G=35dBi (VHP2-130,35.5dBi)
1.2.1 普通无线电波波段的划分
波段名称
超长波 长波 中波 短波 超短波
波长范围
105～ 104 m 104～ 103 m 103～ 102 m 102～ 10 m 10 ～ 1 m
频率范围
3k～30k Hz 30k～300k Hz 300k～3M Hz 3M～30M Hz 30M～300M Hz
高频段可以做 用户级传输
越高频段雨衰 越厉害！！
衰落的一般特性
1、波长越短、距离越长，衰落越严重 2、夜间比白天严重，夏季比冬季严重 3、晴天，宁静天气比阴天、风雨天气时严重 4、水上电路比陆上电路严重 5、平地电路比山区电路严重
工作频段用途 频率 用途
7Ｇ
８Ｇ 13G １５Ｇ １８Ｇ ２３Ｇ ２６Ｇ ２８Ｇ
衰落类型
1.多径衰落 2. K型衰落 3.波导型衰落 4.雨衰
• 多径衰落 由 • 于折射波，反射波，散射波等多途径传播引起的衰落。多径衰落周期较短 一般为几秒。多径衰落又叫频率选择性衰落。合成波的电平比正常传输低称 为下衰落，比正常传输高称为上衰落。

通信系统概述(共22张PPT)精选

通信系统概述(共22张PPT)精选
① 基带信号(xìnhào)特性
② 调制、解调原理
③ 信道与噪声统计特性及其对信号(xìnhào)传输
影响
④ 各类调制方式系统的抗干扰性能
第五页，共22页。
UP
二、数字(shùzì)通信系统模型 1、数字(shùzì)频带通信系统模型
(Model for Digital Band Communication
x1, x2, ..., xn p(x1),p(x2),…,p(xn)
n
且∑p(xi) = 1
i=1
n
H(x) =-∑p(xi)log2 p(x2) i=1
H(x)-----信息源的熵.
bit/符号(symbol)
注意(zhù yì)单位!
第十六页，共22页。
上一页
讨论：H(x)的性质:
(1) H(x)是非(shìfēi)负的
第二十页，共22页。
上一页
(Capacity of Channel)
含义: 信道容量背景下,且信道带宽与有用信号功率 受限下,调制信道无差错(差错率趋于0)地传输数据信 号的极限速率(极限速率趋于∞)称~
定义: 设①双边(shuāngbiān)加性噪声为 Pi( )=n0/2的G.W ②信道工作频带为B(Hz) ③有用 信号功率为S(W),则信道容量由香农公式决定:
5、按工作频率
6、按通信(tōng xìn)业务
FDM TDM CDM
长波通信
中波通信
短波通信
微波通信
光波通信
电报
电话：可视电话
TV 雷达
已派生出来
第十一页，共22页。
一、信息(xìnxī)与消息(information and message)

微波通信原理演示幻灯片

微波通信原理演示幻灯片
32
天线参数
频段
天线口径
增益
典型性能
33
1.5 衰落
微波传播必须采用直射波，接收点的场强是直射空间波与地面反 射波的叠加。传播媒介质是地面上的低空大气层和路由上的地面 、地物。当时间(季节、昼夜等)和气象(雨、雾、雪等)条件发生 变化时，大气的温度、湿度、压力和地面反射点的位置、反射系 数等也将发生变化。这必然引起接收点场强的高低起伏变化。这 种现象，叫做电波传播的衰落现象。显然衰落现象具有很大的随 机性。
也可以在微波频段直接调制，但调制限于PSK； 6.微波通信的理论基础是电磁场理论；
8
1.4.1 不同的传输方法
同轴电缆
微波
MUX
卫星 光缆
MUX
9
微波设备 电话/数据图像等信息
A站
微波设备 电话/数据/图像等信息
B站
数字微波点对点传输模型
10
微波 设备
电话 / 数据 图像等信息
A站（端）
微波 设备
其中 a 为反射板有效面积 m 2
a Acos2
反射板无源
d 2 （km）
15
无源中继站（实物照片）
反射板式无源中继站 Plane reflectors
双抛物面无源中继站 Parabolic reflectors
16
应用范围
宏蜂窝、微蜂窝网络传输 专用网 接入网 临时话音或数据链路 传输线的备份
2. 普通无线电波会被高空的电离层所吸收或被反射回来，而微波则 能够穿过电离层至外层空间。电视广播、卫星通信、宇宙航行， 射电天文学，以及受控热核反应中的等离子体的参数测量等，都 是利用了微波的这一特性才得以实现的；
3. 微波的频率很高，因此可利用的频带较宽、信息容量大，从而使 微波通信得到了广泛的应用和发展。

无线通信工程(三)微波通信

无线通信工程(三)微波通信

吉林通信行业职业技能鉴定中心
发信机中的高功率放大器用于把发送的射频信号提高到 足够的电平，以满足经信道传输后的接收场强。 收信机中的低噪声放大器用于提高收信机的灵敏度。 下变频用于中频信号与微波信号之间的变换以实现固定 中频的高增益稳定放大。 微波通信天线一般为强方向性、高效率、高增益的反射 面天线，常用的有抛物面天线、卡塞伦天线等，馈线主要采 用波导或同轴电缆。 在地面接力和卫星通信系统中，还需以中继站或卫星转 发器等作为中继转发装置。
吉林通信行业职业技能鉴定中心
因此中、大容量的数字微波接力通信系统必须采用能 先对主用及备用波道之间的时延差进行自适应调整，待信 码、定时以及帧信号的位置对应后，以分集合成方式并机 运行直至信号恶化的主用波道自动被淘汰的无损伤切换装 置。 说明：无损伤切换技术建立在备份技术上，备份分为 波道备份（异频备份）和设备备份（同频备份）两种，无 损伤切换（Hitlles Switching）：切换过程中，无感觉、 数据无滑动，不会因倒换而引入误码。
吉林通信行业职业技能鉴定中心
第三节 微波接力通信系统转接方式
地面微波接力站的微波信号转接方式，也称中继 方式。接力站可分为两大类：
有源接力（有源转接）
无源接力（无源转接）
吉林通信行业职业技能鉴定中心
1、有源接力站
具有补偿接收信号的传输损耗和失真，并完成频率转换和路 由改向功能的接力站。它有三种转接方式：基带转接、中频转接、 射频转接。 （1）基带转接 将接收到的频率为接收频率的射频信号，经下变频、中 频放大，及解调过程恢复出具有标准接口电平的基带信号。 然后将此基带信号再经调制、中频放大、上变频和功率放大 转换为发射频率，并具有足够功率的射频信号，发射到下一 站。其转接点在基带接口。 由于基带信号多为多路电话群路信号或视频信号，故也 称群频转接或视频转接。调制解调过程要引入失真和噪声， 影响传输质量。一般仅在需要取出或插入话路（或电视）的 主站和端站及传输距离短的支线上应用。

现代通信技术下4.2章微波通信

现代通信技术下4.2章微波通信

等效后电波射线
K=2/3
T
真实地球 a
T
hc
K=2/3 K=1
ae
K=4/3
d1
d2
K
d1
d2
d
实际电波射线
d
等效后的情况
Ｋ决定于折射率梯度，也即受温度，湿度和压力等条件影 响，它是反映对流层气象条件变化对电波传播影响的重要 参数，是电路设计必须考虑的重要因素
5.5.3 SDH微波系统的主要设备
4 sin2
r
当行程差远远小于波长时:
Lr
(1
)2
4(
r )2
(1
)2
4
2
h1h2 d
2
L
4d
2
[(1
)2
4
2
h1h2 d
2
]
(1 ) 2 4d
h12h22 d4
２．费涅尔区
惠更斯的电磁波动性学说:光和电磁波都是一种振动,振动源 周围的媒质是有弹性的,故一点的振动可通过媒质传递给邻 近的质点,并依次向外扩展,而成为在媒质中传播的波.
端站
处于长途干线上, 需要完成数个方 向上的通信任务
中间站
处于线路两端或分支线路终 点的站,可上下全部支路信 号,可配备ADM或TM设备
端站
再生中继站
端站
沟通本站上下部分支 路,另外沟通干线上 两个方向之间通信
枢纽站
对收到的已调信号 进行解调,判决再 生,转发至下一方
向
图． 数字微波中继线路组成
微波中继站的中继方式可以分为直接中继(射频转接), 外差中继(中频转接),基带中继(再生中继)三种方式
用于传输频分多路-调频制（FDM-FM）基带信号的系统 叫作模拟制微波通信系统；用于传输数字基带信号的系统叫 作数字微波通信系统

《微波传输基本理论》课件

《微波传输基本理论》课件
包括微波发射设备、传输介质、微波接收设备等。
微波传输系统的分类
根据传输距离和应用需求的不同，可分为点对点传 输和多点传输。
微波传输的性能指标
• 传输容量 • 可靠性 • 稳定性 • 安全性
微波传输的应用
无线电视 远程监控与控制
无线电台
卫星通信
其他应用
微波传输的未来发展
智能化技术
利用人工智能和大数 据技术，实现微波传 输系统的智能化管理 和优化。
《微波传输基本理论》 PPT课件
微波传输基本理论是研究微波信号在传输中的传播和特性的重要领域。本课 件将介绍微波传输的定义、特点、主要技术、系统组成、性能指标、应用以 及未来发展。
什么是微波传输?
微波传输是指利用微波信号进行信息传输的技术。它在电信、无线电视、远程监控与控制等领域得到广泛应用。
微波传输的特点
频率规划技术
根据不同的需求和环 境，合理规划微波信 号的频率与带宽。
天线技术
设计和优化微波天线， 以提高信号的传输效 果和覆盖范围。
传输线技术
选择适合的传输线材 料和结构，减小信号 的衰减和损耗。
多路复用技术
充分利用频谱资源， 提高信道的利用率和 传输容量。
微波传输系统的组成
微波传输系统的基本组成
全球卫星导航 系统
全球卫星导航系统的 发展将促进微波传输 的应用和发展。
5G网络
5G网络的建设将对微 波传输技术提出更高 的要求，推动其进一 步发展和创新。
微波集成电路 技术
微波集成电路技术的 进步将推动微波传输 系统的性能提升和成 本降低。
总结
微波传输基本理论对于理解和应用微波传输技术具有重要意义。未来，微波传输将在智能化、卫星导航、5G 网络和微波集成电路等方面取得更大的突破和发展。

《现代通讯系统》课件(第三章-微波中继通信系统)

《现代通讯系统》课件(第三章-微波中继通信系统)
现代通讯系统
本课件介绍微波通信及中继系统的基本概念，包括传输链路、参数设计、数 字化、应用领域等方面，旨在加深对现代通讯技术的理解。
微波通信的基本概念
微波通信的定义
微波通信是指利用微波电磁波进行通信的方法。
微波信道的特点
信道宽带大、传输速率快、免受电磁干扰等。
微波通信与其他通信方的比较
与有线通信比较，微波通信无需线路，安装方便；与卫星通信比较，微波通信无需面向卫星 天线，使用成本更低。
微波中继数字化的应用
主要应用在高速率通信和高质量 音频广播领域。
微波通信系统的应用领域
1 微波通信系统的应用领域
主要应用在军事通信、铁路通信、航空与航海通信、广播电视传输等。
2 微波通信系统的优势和短处
传输距离远，速度快，但受气象条件限制较大。
3 微波通信系统的未来发展方向
数字化技术的应用以及对天气干扰的优化处理等。
总结
1
微波通信的优越性
高速率、宽带、传输距离远。
2
微波中继系统的参数设计
需要综合考虑多种因素，如信道距离、频带等。
3
微波数字化在通信领域中的应用
在高速率通信及音频广播方面得到广泛使用。
需要多方面考虑，如信道距离、传输功 率、功率增益等。
中继站的功率放大器设计
需要根据传输信道特性以及信号的频带 和传输距离等因素进行设计。
微波中继通信系统的数字化
微波中继通信数字化的背 景和意义
数字化可以提高通信的可靠性和 数字处理的能力。
微波中继数字化的实现技 术和方法
主要有软件无线电、直接数字频 率合成和数字化下变频等。
微波中继系统的组成
微波中继系统的功能 和特点
实现超距离、高速率的通信。

通信技术概论第五章数字微波通信系统

通信技术概论第五章数字微波通信系统

5.2 微波的视距传播特性
发射天线
h1
d
d1
hc d 2
d
R 1
接收天线
h2
d’——直视距离 hc——余隙 d ——最大通信距离（最 大视距传播距离或最大 传播距离）
发射天线
接收天线
d
hc
h1
h2
d
（a）实际
（b）简化
5.2.1 视距与天线高度的关系
5.2 微波的视距传播特性
图5.2.1中，发射天线和接收天线之间的连线表示它们之 间的直视路径，其长度为直视距离（d ）；
波段名称 K V Q M E N D
频率范围（GHz） 18~26.5 26.5~40 33~50 50~75 60~90 90~136 137~143
5.1 数字微波通信概述
5.1.3 微波通信的概念
♣ 微波通信（microwave communication ）：是一种利用 微波作为载波传送信息的通信手段，即载波频率是微波。也可 以说，凡是利用微波传播进行的通信均为微波通信。
5.1 数字微波通信概述
♣ 我国微波通信的发展 我国第一条微波中继通信（试验）电路是北京－方庄－ 杨村－天津，该电路于1960年4月开通。 1976年，我国以北京为中心连通全国20多个省市建成了 大规模的微波通信干线。 20世纪80年代，随着数字信号处理技术和大规模集成 电路的发展，微波通信系统得到迅速发展。 20世纪90年代后出现了容量更大的数字微波通信系统
5.1.2 微波的概念
♣ 微波（microwave）：微波是一种电磁波，是全部电 磁波频谱的一个有限频段。即波长介于1毫米到1米，或频率 介于300MHz~300GHz之间的电磁波。
【注】“微”，就是该无线电波的波长相对于周围物体的 几何尺小很小的意思。

《微波通信原理》课件

《微波通信原理》课件

个人移动通信的发展
总结词
随着个人移动设备的普及，微波通信在 个人移动通信领域的应用越来越广泛， 为人们提供了更加便捷的通信方式。
VS
详细描述
个人移动通信是微波通信的重要应用领域 之一。通过微波通信技术，人们可以使用 智能手机、平板电脑等移动设备随时随地 进行语音、视频通话和数据传输，极大地 丰富了人们的通信方式和生活方式。
ERA
微波通信定义
微波通信是一种利用微波频段的电磁 波进行信息传输的通信方式。
它利用频率在0.3GHz至300GHz之间 的电磁波，通过定向天线将信号传输 到远方，实现信息的传递。
微波通信特点
传输容量大
微波频段具有丰富的频谱资源 ，可以实现高速、大容量的信
息传输。
传输质量稳定
微波信号在自由空间中传播时 受气象和地形影响较小，传输 质量较为稳定。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《微波通信原理》PPT课件
• 微波通信概述 • 微波通信系统组成 • 微波传播特性 • 数字微波通信原理 • 模拟微波通信原理 • 微波通信的发展趋势与展望
目录
CONTENTS
01
微波通信概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
大气中的水蒸气、氧气和气溶胶等成分对微波信号产生吸收和 散射，导致信号衰减。
02
不同的大气条件（如湿度、温度和气压）对微波衰减有显著影
响。
大气衰减随频率增加而增大，因此高频率微波在传播过程中损
03
耗较大。
反射、折射与散射
1
微波遇到障碍物时，会部分地被反射、折射和散 射。
2
障碍物的电导率和介电常数对反射、折射和散射 有重要影响。

微波通信系统概述

微波通信系统概述

微波中间站的转接方式
(1)基带转接方式 (2)中频转接方式 (3)微波转接方式
基带转接方式
基带转接方式可以直接上、下话路，是微波分 路站和枢纽站必须采用的转接方式。采用这种 转接方式的中间站的设备与终端站可以通用。
中频转接方式
中频转接 不需调制、解调器，简化了设备，且没有调 制和解调引入的失真和噪声；其发本振和收本振采用 移频振荡方案，降低了对本振稳定度的要求。但中频 转接不能上、下话路，不能消除噪声积累。对于不需 要上、下话路的中继站，可以采用中频转接方式，如 模拟微波中继通信系统就常用这种方式。
四频制单波道频率配置
采用四频制方案时，没有反向干扰问题，但仍 然存在越站同频干扰问题，且其占用频带比二 频制方案宽一倍。
(1)通信频段的频带宽，通信容量大 (2)受外界干扰的影响小 (3)通信灵活性较大 (4)天线增益高、方向性强 (5)投资少、建设快
微波中继通信的分集接收
分集方式
(1)频率分集 (2)空间分集 (3)混合分集
合成方式
(1)最佳选择式合并 (2)等增益合并 (3)最大比值合并
微波线路的干扰
系统内部干扰
通信装备与应用
通信教研室
微波通信系统概述
通信系统模型
噪声源
信源
发送 设备
信道
接收 设备
信宿
通信系统按传输媒质分类
有线通信
无线通信
明电光波
线缆缆导 通通通通 信信信信
微短移卫散
波波动星射 通通通通通 信信信信信
微波中继通信的定义
微波：指波长范围为1m~1mm，频率范 围为300MHz~300GHz的电磁波，可细 分为特高频(UHF)/分米波频段、超高频 (SHF)/厘米波频段和极高频(EHF)/毫米 波频段。

数字微波通信系统

数字微波通信系统
本文介绍了pasolink设备包括了设备的功能链接简介以及系统的开发利用等等
PASOLINK 数字微波通信系统
2004年3月
目录
1. 设备简介 2. 系统特性 3. 技术指标 4. 组网应用 5. 设备接口 6. 设备安装 7. 软件配置 8. 故障分析
1. 设备简介
PASOLINK设备简介
▪ PASOLINK是一种点对点微波通信系统，
是通用的 宽的输入电压从±20到±72V(DC)
PASOLINK系统特性
7、 维修简便
所有的电缆和用户接口均在IDU的前面板 预先设置误码率告警点：10-3，10-4，10-5
或10-6(扩展告警/AIS告警点) 近端基带环回/远端基带环回 在IDU上可远距离监视ODU的操作 IDU和ODU之间的呼叫便利 IDU具有本地和远端监控功能
C、多媒体业务
PASOLINK组网应用
2、产品应用
A、 一般用途
电话业务 数据传输 局域网 传输线的备份 用户服务 增强型通信 安全控制 中继通信 交通监视 远程监控
PASOLINK组网应用
B、 特殊用途
移动基站间的固定链路 建筑物局域的点对点连接 公司内部事物联系 接入本地交换局 给隔离的建筑物提供卫星PBX 到计算机中心的数据传输 PBX用户线的扩展 被水面隔离的端点之间的传输 停车场/公共场所的远程监控 地方政府的应急备用线 施工时的临时线
5. 设备接口
PASOLINK ODU 和 IDU
Φ 0.6m天线 室外单元 (ODU)
室内单元 (IDU)
PASOLINK IDU
• 2MB 数据口 (75Ω ) • 2MB 数据口 (120Ω) • IF 信号进出口 • 告警口

第3章__数字微波通信系统30页PPT

第3章__数字微波通信系统30页PPT
L S 9 .4 2 2 ld g 0 ( k) m 2 lf g 0 ( G )H
10
【例1】 A、B两微波站相距50公里，工作频率是
2GHz，试计算电波从发射站A到达接收站B的 自由空间传播损耗。
若A站发射功率为10W，求B站接收功率 为多少?
11
2 接收点的收信功率电平
Ci
CO1 G1
22
中间站： 对收到的信号再生、放大处理后，再转
发给下一个中间站。
23
接收端： （1）微波射频信号接收 微波射频信号到达接收端后，经天线馈线系统
送到接收端机。 （2）微波射频信号———中频信号的变换 在接收机进行混频，将数字微波射频信号变为
70MHz的中频已调信号。
24
（3）中频信号———多路复用信号的变换 送至调制解调器，解调出一路基带信号。 （4）多路数字信号———一路基带信号的变换 经时分复用设备变为多路模拟信号送入乙地市
话局和用户终端。
25
3.6 微波通信系统频率配置
微波站收信、发信必须使用不同频率，而 且有足够大的保护间隔。国家无委对频段分配 及频道配置均有规定，必须照此申请及执行。
微波接力通信频率配置:二频制
f1 f2 f2 f1
f2 f1 f1 f2
f1 f2 f2 f1
26
微波接力通信频率配置:二频制
27
5
3.2 数字微波通信系统的组成
➢ 发端站 ➢ 收端站 ➢ 中间站
6
微波中继信道由终端站、中间站、再生中 继站及电波空间组成。
7
微波通信线路
终端站 处于线路两端的微波站 中继站 线路的中间转接站 分路站 能上/下部分话路的中继站 枢纽站 两条以上微波线路交叉的站

微波通信系统

微波通信系统
微波通信系统
提纲
一、微波通信系统频率规划和波道配置
二、微波通信系统管理模式
三、微波频率清理整顿
一、微波通信系统频率规划和波道配置 背景：我国于 1991 年发布的国标“数 字微波接力通信系统进网技术要求” （ GB13159 － 91 ）及于 1992 年发布的国 标“数字微波接力通信设备通用技术条 件”（GB/T 13503－92）规定了1GHz至 18GHz 频段的数字微波接力通信系统的 射频波道配置及波道容量的要求，但两 国标之间存在一些差异，在某些频段与 国际标准又不一致，因此我局决定对微 波系统使用频率进行调整。
在 7GHz （ L ）（ 7.125-7.425GHz ）频段， 我国的国标现有28MHz、14MHz、7MHz三 种带宽的配置方式，国际上在此频段没有 建 议 ， 但 可 比 照 7GHz （ U ） （ 7.4257.725GHz ）频段的国际标准；在 7GHz （ U ） （ 7.425-7.725GHz ）频段，我国的国标有 28MHz、14MHz、7MHz三种带宽的配置方 式，国际也有建议，但与我国方式不一致。 鉴于省内和省际干线微波频率很紧张，很 多省、自治区、直辖市无线电管理机构建 议适合大容量微波接力系统的7GHz频段只 保留大容量的配置方式。
在 6GHz （ L ） （ 5.925-6.425GHz ） 频 段 ， 29.65MHz波道间隔的配置方式与国际标准一致，并 在国内大量使用。取消了原 14.825MHz波道间隔的 配置方式，以避免与大容量方式在频率分配时产生 矛盾或阻碍大容量微波干线的发展。 在6GHz（U）（6.425-7.11GHz）频段，40MHz 波道间隔的配置方式与国际标准一致，并在国内大 量使用；取消了原20MHz波道间隔的配置方式，以 避免与大容量方式在频率分配时产生矛盾或阻碍大 容量微波干线的发展。

微波通信系统

微波通信系统
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５. １ 微波发展简史
• ２ 微波通信与应用 • 微波扩频通信技术的特点是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编
码处 理， 然后在某个载频进行调制以便传输， 属于中程宽带通信 方式。 微波扩频通 信技术来源于军事领域， 主要开发目的是在电 子战中对抗干扰。 • 微波扩频通信具有以下特点。 • （ １） 建 设 无 线 微 波 扩 频 通 信 系 统 目 前 无 须 申 请 ， 带 宽较高， 建设周期短。 • （ ２） 一次性投资， 建设简便， 组网灵活， 易于管理， 设备可 再次利用。
• 微波 通 信 是 ２０ 世 纪 ５０ 年 代 的 产 物。 由 于 其 通 信 的 容 量 大 而 投 资 费 用 省（ 约占电缆投资的 １ ／ ５ ） 、 建 设 速 度 快、 抗 灾 能 力 强 等 优 点 而 取 得 迅 速 的 发 展（ 图 ５－ １） 。
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５. １ 微波发展简史
航 空 三 类 移 动 通信。
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５. ３ 微波系统特征
• １ 传播特点 • 微波通信中电波所涉及的介质有地球表面、 地球大气 （ 对流层、
电离层和 地磁场等） 及星际空间等。 按介质分布对传播的作用， 可分为连续的 （ 均匀的 或不均匀的） 介质体 （ 如对流层、 电离 层等） 、 离散的散射体 （ 如雨滴、 冰雷、 飞机及其他飞行物 等） 。 微波通信中的电波传播， 可分为视距传播及超视距传播 两 大类。
• １ 无线电波的传播特性 • 无线电波从发射天线到 接 收 天 线 具 有 多 种 传 输 方 式。 主 要
有 自 由 空 间 波、对流层反射波、 电离层波和地波。 • （ １） 表面波传播： 是指 电 波 沿 着 地 球 表 面 到 达 接 收 点

现代通信技术概论第5章数字微波通信系统

现代通信技术概论第5章数字微波通信系统
44
本章习题解题指导
概念部分主要给出对应的知识点，教学中可 以指导学生在相关章节中自己归纳。
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✓ 频率再用方案 • 同波道型频率再用 • 插入波道型频率再用
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5.3.2 微波波道及其频率配置
同波道型频率再用
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5.3.2 微波波道及其频率配置
插入波道型频率再用
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5.3.3 发信设备
直接调制式发信机
变频式发信机
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5.3.3 发信设备
发信机的主要性能指标
✓ 工作频段 ✓ 输出功率 ✓ 频率稳定度
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5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波终端站
✓ 数字微波终端站指的是位于线路两端或分支线路终点的 微波站。在SDH微波终端站设备中包括发信端和收信端 两大部分。
✓ SDH微波终端站的发信端主要负责完成主信号的发信基 带处理（包括CMI/NRZ变换、SDH开销的插入与提取、 微波帧开销的插入和旁路业务的提取等）、调制（包括 纠错编码、扰码和差分编码等）、发信混频和发信功率 方法等。
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5.3.2 微波波道及其频率配置
微波通信频率配置的基本原则是使整个微波传输系统中的相 互干扰最小，频率利用率最高。
频率配置时应考虑的因素
✓ 整个频率的安排要紧凑，使得每个频段尽可能获得充分利用。 ✓ 在同一中继站中，一个单向传输信号的接收和发射必须使用不
同的频率，以避免自调干扰。 ✓ 在多路微波信号传输频率之间必须留有足够的频率间隔以避免
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5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波通信线路
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5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波通信系统组成
用户终端；交换机 ；数字终端机；微波站

第5章 微波通信

第5章 微波通信

3、天线的增益高，方向性强 由于微波的波长很短，因此很容易制成高增益天线。 另外，微波频段的电磁波具有近似光波的特性，因而可以 利用微波天线把电磁波聚集成很窄的波束，制成方向性很 强的天线。 4、外界干扰小，通信线路稳定 天电干扰、工业噪声和太阳黑子的变化对短波和频率 较低的无线电波影响较大，而微波频段频率较高，不易受 以上外界干扰的影响，通信的稳定性和可靠性得到了保证 。而且，微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以 及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。
三、数字微波通信系统的应用 1、干线光纤传输的备份及补充 点对点的SDH微波、PDH微波主要用于干线光纤传输系 统在遇到自然灾害时的紧急修复，以及由于种种原因不适 合使用光纤的地段和场合。例如，在1976年的唐山大地 震中，在京津之间的同轴电缆全部断裂的情况下，六个微 波通道全部安然无恙；九十年代的长江中下游的特大洪灾 中，微波通信又一次显示了它的巨大威力。 2、农村、海岛等边远地区和专用通信网中为用户提供基本 业务的场合这些场合可以使用微波点对点、点对多点系统 ，微波频段的无线用户环路也属于这一类。
四、天线的极化 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向 。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化 波：当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极 化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴 近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地 阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方 式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保 证了信号的有效传播
三、微波通信的常用频段 微波既是一个很高的频率，同时也是一个很宽的频段，在 微波通信中所使用的频率范围一般在1GHz～40GHz，如 表5.2所示
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大家有疑问的，可以询问和容量大 (2)受外界干扰的影响小 (3)通信灵活性较大 (4)天线增益高、方向性强 (5)投资少、建设快
微波中继通信的分集接收
分集方式
(1)频率分集 (2)空间分集 (3)混合分集
合成方式
(1)最佳选择式合并 (2)等增益合并 (3)最大比值合并
通信装备与应用
微波通信系统概述
通信系统模型
噪声源
信源
发送 设备
信道
接收 设备
信宿
通信系统按传输媒质分类
有线通信
无线通信
明电光波 线缆缆导 通通通通 信信信信
微短移卫散 波波动星射 通通通通通 信信信信信
微波中继通信的定义
微波：指波长范围为1m~1mm，频率范 围为300MHz~300GHz的电磁波，可细 分为特高频(UHF)/分米波频段、超高频 (SHF)/厘米波频段和极高频(EHF)/毫米 波频段。
(3)沿线附近卫星地面站的位置、同步卫星轨道指 向和工作频率，有关飞机场、雷达站等设施的位置、 工作频率和通讯设施。它们涉及到与线路相互干扰 的问题。
(4)沿线的地形、地物、气候等情况。它们对电波 传播和接收信号的衰落特性均有影响。
微波线路设计中的路由和站址选择
路由和站址选择的基本原则
从长远规划出发，近期需求与长 远需要相结合；充分利用有利地 理条件，站距不宜过大，各中继 段长度相差也不宜过大。
微波中间站的转接方式
(1)基带转接方式 (2)中频转接方式 (3)微波转接方式
基带转接方式
基带转接方式可以直接上、下话路，是微波分 路站和枢纽站必须采用的转接方式。采用这种 转接方式的中间站的设备与终端站可以通用。
中频转接方式
中频转接不需调制、解调器，简化了设备，且没有调 制和解调引入的失真和噪声；其发本振和收本振采用 移频振荡方案，降低了对本振稳定度的要求。但中频 转接不能上、下话路，不能消除噪声积累。对于不需 要上、下话路的中继站，可以采用中频转接方式，如 模拟微波中继通信系统就常用这种方式。
微波中继通信：是利用微波作为载波并 采用中继(接力)方式在地面上进行的无 线电通信。
短波微天波波传传播播示示意意图图
F2层 F1层 E层 D层
发
225~450km 170~220km 100~120km 60~90km
收
微波中继通信示意图
(1)微波传播具有视距传播特性 (2)微波传播具有损耗
大家应该也有点累了，稍作休息
微波射频波道的频率配置
单波道频率配置
(1)二频制方案 (2)四频制方案
多波道频率配置
(1)交错制方案 (2)分割制方案
二频制单波道频率配置
优点：占用频带窄、频谱利用率高 缺点：存在反向干扰(指一个通信方向的收信机收到 相反通信方向的同频干扰信号)和越站同频干扰。 解决方法：为防止反向干扰，要求天线具备较高的前 背比；为防止越站干扰，在微波线路设计和站址选择 时应妥善安排。
微波中继通信系统组成
交换机既可实现本地用户终端之间的业务 互通，如实现本地语音用户之间的通话， 又可通过微波中继通信线路实现本地用户 微信终终端波号端终端端站站。用输电复端之 站、的按户传入用与间 或分基 与终机/设输远的 微路本 终端、备出地业 波站功 端是计将设务 分(和能 复逻算交对备互路中是 用辑机换端，通站继传设上、机交如。。站输备最调送换自交。来的靠度来机动换当自连近电的所电机两终接用话多辖话配条端关户机路范机置以复系的等信围、在上用，。号)微用的设微或波户微备 波群终终波的 站路中群 分信继路 为号适 通当信变线用换路户，在终送某端到一主微微要波波通终站过端交交站汇换或时机分，集路该中站微在的波发站信称机为；枢将纽终端 站站，或具微分有波路通终站信端收枢站信纽或机功微送能波来。分的微路多波站路分。信路号站或和群枢路纽信站号统适称当变 微换波后主送站到，交微换波机中。继模站拟和微分波路通站信统系称统微常波采中用间频站分。多路 载波机，数字系统则采用时分多路数字终端机，包括 增量调制(AM)和脉冲编码调制(PCM)两种制式。增量 调制终端机常用在军事通信中，脉冲编码调制终端机 常用在民用通信中。终端复用设备配置在微波终端站 或微波分路站。
微波线路的干扰
系统内部干扰
越站干扰 旁瓣干扰
系统外部干扰
越站干扰示意图
干扰信号应比有用信号低60dB以上 解决方法：使线路走向错开一定角度(不小于 15˚) ，即用“之”字形路由，使天线主瓣射线 与AD连线夹角大于天线主瓣宽度，避免电磁波 传播方向(主瓣)与相邻各站的线路走向一致。
旁瓣干扰示意图
解决方法：调整相邻各站天线指向的相对角度。为了 使同频邻站干扰低于60dB，要求线路拐弯、分支处的 夹角不小于90˚；或采用正交极化配置的方法来补偿， 但其夹角也不宜小于70˚。此外，在线路分支处，通过 采用不同的频率配置，可以使夹角的限制条件放宽或 不再受限制。
系统外部干扰
系统外部干扰包括其它无线电设备(如雷 达、卫星通信设备等)辐射的频段相近的 电磁波和工业设备的杂散辐射电磁波。
四频制单波道频率配置
采用四频制方案时，没有反向干扰问题，但仍 然存在越站同频干扰问题，且其占用频带比二 频制方案宽一倍。
微波转接方式
微波转接实现起来比中频转接困难，但微波转接方案 简单，设备体积小、功耗低，对于不需要上、下话路 的中继站可采用这种转接方式。
微波射频波道的频率配置
目的：为了增加微波中继通信系统的传输容 量，在一条微波通信线路上允许多套微波收 发信机同时工作，避免相互干扰
基本原则：尽可能在给定的微波频段内多安 排一些波道，以增加传输容量；尽可能减小 波道之间的相互干扰，以保证系统总体指标 和通信质量；尽可能有利于通信设备的标准 化、系列化生产，以便于维修和降低成本。
解决方法：在进行微波线路路由和站址选择时，应尽 量避开各种外部干扰源。此外，设计新线路时，有时 会遇到与现有通信线路相互连接和配合使用的问题， 若处理不当，也会造成同频或邻频干扰。
微波线路设计中的路由和站址选择
明确已知条件
(1)线路或被连接的终端的位置，沿线城市或单位
(2)沿线附近原有通信线路站址及频段、天线方向 图等。它们涉及到线路之间或站间相互干扰问题。