微波通信系统概述
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。
微波通信简介
微波通信简介微波通信是一个系统工程，安装、维护、调测涉及的知识面宽，需要扎实的基础知识和丰富的实际经验，在较短的时间内掌握有一定困难。
一、微波通信的基本概念:微波通信是现代化重要通信手段之一，与其他通信方式相比它具有以下优点:建设周期短;投资底;抗自然灾害性能强;不容易遭受人为性的破坏。
对信息传输可靠性比较高，跨越山河比较方便，它的传输方式具有独道的特点。
缺点:微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。
此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡，因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划，使之不受高楼的阻隔而影响通信。
因此，世界许多国家尤其是比较发达的国家作为一种重要的通信手段予以大力的发展形成很大的通信网，在世界通信事业的发展中起过非常重要的作用。
1、微波通信的基本概念通常人们把通信使用什么频率，称为什么通信。
如把30,300千赫称长波用于通信,称长波通信，(电台)把300,3000千赫称为中波,用于广播，称中波广播，把3,30兆赫称短波用于通信称短波通信。
在电信领域通常把3000M,30000M频段的通信，称微波通信。
———————————————————————————————————————————————从另一个概念讲，电磁波有长波中波短波,而波长在1米至0.1毫米之间的电磁波,称为微波。
使用微波进行的通信被称为微波通信。
微波通信具有可用频带宽、通信容量大、传输损伤小、抗干扰能力强等特点,可用于点对点、一点对多点或广播等通信方式。
名词解释:频率 :在单位时间内物体完成全振动的次数叫频率，用f表示单位: HZ KHZ MHZ GHZ 1GHZ=1000MHZ1MHZ=1000KHZ波长波速波长,波速/频率频率,波速/波长电磁波的波速由介质决定的，真空中等于光速，空气中略低于光速，而波速=波长*频率，即波长越长频率越低，波长越短频率越高。
第3章数字微波通信系统
1、直接中继（微波转接）
----把接收到的微波信号用微波放大器直接 放大。
移频：收、发的频率不一样。
微
波
移
放
频
大
微 波 放 大
16
2、外差中继（中频转接）
低
噪 声 放
混 频
大
中 放
上 变 频
功 放
----中频转接只将收到的微波信号混频（下变频） 至中频（70MHz或140MHz），经中频放大器放大后 再送到发送设备的上变频器变换为微波频率，经功 率放大后由天线发射出去。
9
3.3 微波的视距传播
1 自由空间传播损耗的计算
➢ 自由空间传播损耗通常用分贝（dB）来表示：
L 10 lg L 20 lg 4d
➢ 若距离d用km表示，频率f用MHz表示有：
LS 32.4 20 lg d (km) 20 lg f (MHz )
➢ 若距离d用km表示，频率f用GHz表示有：
CO1 Ci G1
Ci
CO2
LF
CO 2
Ci LF
CO2 Ci LF
对数（dbm、dbw）
12
Gt
LS
Gr
Lt
发信机
Pt
Lr
Pre
收信机
Gt (Gr ) : 发射(接收)天线增益
Pt : 发射功率
Lt (Lr ) : 发端(收端)馈线系统损耗 Pre : 接收功率
Pre Pt
G
的中频信号进行调制，并将70MHz已调信号 送入微波发信机。
21
（4）中频信号——微波射频信号的变换 在微波发信机，对70MHz的已调波进行混频，
即70MHz的中频信号对微波载波进行调制，将 70MHz的中频信号变为微波射频信号。 （5）微波信号的发送
微波通信系统的原理
微波通信系统的原理
微波通信系统是一种利用微波频段进行通信的无线通信系统。
其原理是利用发射端将信息信号转换成微波信号，通过空气传输到接收端后再将微波信号转换为信息信号。
微波通信系统主要由三个部分组成：发射端、传输介质和接收端。
发射端：发射端主要由调制器、放大器、天线和发射机构等组成。
调制器将信息信号转换为高频电压变化，放大器将电压变化放大到一定程度，天线将电压变化转换为电磁波并向空间辐射，发射机构则控制整个系统的启动和停止以及输出功率的大小。
传输介质：传输介质指微波在空气中的传输。
由于微波具有高频率、短波长和直线传播等特点，因此在空气中的衰减非常小，可以实现远距离通信。
接收端：接收端主要由天线、放大器、检测器和解调器等组成。
天线接收到经过空气传输的微波信号，并将其转换为电压变化；放大器对电压变化进行放大；检测器检测出电压变化的大小和频率，并将其转换为信息信号；解调器将调制信号还原为原始信息信号。
微波通信系统具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，广泛应用于卫星通信、雷达测量、无线电视等领域。
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。
简述微波中继通信系统的组成及其特点
简述微波中继通信系统的组成及其特点
微波中继通信系统是一种基于微波技术的通信系统，用于将信号在两个不直接相连的地点之间进行传输。
它由以下几个组成部分构成：
1. 发射站：发射站负责将信号转换为微波信号，并通过天线发射到空中。
2. 中继站：中继站是系统中的关键部分，有多个中继站串联在一起。
它接收来自发射站的微波信号，并进行解码和放大，然后再通过天线将信号转发给下一个中继站。
3. 接收站：接收站负责接收来自中继站的微波信号，并将其转换为原始信号。
微波中继通信系统具有以下特点：
1. 高频带宽：微波信号的频率非常高，通常在1GHz至
300GHz之间。
这使得微波中继通信系统能够传输大量的数据，适用于高速数据传输的应用。
2. 高可靠性：微波中继通信系统采用多个中继站串联的方式进行信号传输，即使在某个中继站发生故障时，系统仍然可以通过其他中继站进行信号传输，从而保证了通信的可靠性。
3. 长距离传输：微波信号在空气中的传输损耗较小，无需铺设传输线路，因此适合用于长距离的通信传输。
4. 抗干扰能力强：微波信号的传播受到天气和外界干扰的影响较小，具有较好的抗干扰能力。
5. 信号传输速度快：微波中继通信系统具有较高的传输速度，适用于需要实时通信的应用，如电话、视频会议等。
总之，微波中继通信系统通过利用高频的微波信号进行信号传输，具有高可靠性、高带宽、长距离传输和快速通信的特点，适用于各种需要远距离、高速、实时通信的应用领域。
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
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
微波通信系统的原理
微波通信系统的原理微波通信系统是一种高频率的无线通信系统，其工作原理是利用微波信号在空气中传输信息。
微波通信系统的主要组成部分包括发射器、接收器、天线和传输介质等。
发射器是微波通信系统的核心部分，其主要功能是将电信号转换为微波信号并将其发送到空气中。
发射器中的电路包括振荡器、放大器、调制器和滤波器等。
振荡器产生微波信号的频率，放大器将信号放大到足够的功率，调制器将电信号转换为微波信号的调制形式，滤波器则用于滤除不需要的频率成分。
接收器是微波通信系统的另一个重要组成部分，其主要功能是接收从空气中传输过来的微波信号并将其转换为电信号。
接收器中的电路包括天线、放大器、检波器和滤波器等。
天线接收微波信号并将其转换为电信号，放大器将电信号放大到足够的强度，检波器将微波信号的调制形式转换为电信号的调制形式，滤波器则用于滤除不需要的频率成分。
天线是微波通信系统中最重要的组成部分之一，其主要功能是将电信号转换为微波信号或将微波信号转换为电信号。
天线的种类有很多，包括单极天线、双极天线、方向天线和圆极天线等。
不同种类的天线适用于不同的应用场合。
传输介质是微波通信系统中的另一个重要组成部分，其主要功能是传输微波信号。
传输介质包括空气、电缆和光纤等。
空气是微波通信系统中最常用的传输介质，其传输速度快、成本低，但受到天气和地形等因素的影响较大。
电缆和光纤的传输速度较快，但成本较高。
微波通信系统是一种高频率的无线通信系统，其工作原理是利用微波信号在空气中传输信息。
微波通信系统的主要组成部分包括发射器、接收器、天线和传输介质等。
不同的组成部分在微波通信系统中发挥着不同的作用，共同构成了一个完整的微波通信系统。
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。
SDH数字微波通信系统
SDH数字微波通信系统摘要:SDH数字微波通信是新一代的数字微波传输体制。
它兼有SDH数字通信和微波通信两者的优点，本文简单介绍了SDH的速率和帧结构，阐明了SDH数字微波传输设备采用的关键技术以及SDH数字微波通信系统的组成。
关键字:SDH 微波通信数字ABSTRACT:SDH digital microwave communication is the new generation of digital microwave transmission system. It both SDH digital communications and microwave communication advantage of the two, this article simply introduces the rate and frame structure SDH, expounds SDH digital microwave transmission equipment the key technologies used and SDH digital microwave communication system composition.Keywords:SDH digital microwave communication1.SDH简介SDH是新一代的数字传输体制。
SDH有全世界统一的数字信号和帧结构标准，它把北美、日本和欧洲、中国流行的两大准同步数字体系(三个地区性标准)在STM—l等级上获得统一第一次实现了数字传输体制上的世界睦标准，因采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，避免对整个高速复用信号分解，达到一步复用特性，使上、下业务十分容易，也大大简化了数字交叉连接设备(DXC)；SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，大大加强了网络的运行管理和维护能力；不同厂家的产品可以互通，降低了联网成本。
微波通信系统
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
微波通信系统的原理
微波通信系统的原理一、概述微波通信系统是一种利用微波频段进行通信的系统，其基本原理是利用微波的传播特性和调制调制技术，在空间中传输信息。
本文将深入探讨微波通信系统的原理，包括微波的产生和调制、微波的传播和接收等方面。
二、微波的产生和调制微波的产生通常采用微波发生器，常见的有klystron管、磁控管和固态器件等。
这些器件通过运动电子束或激励固态器件的电压变化，产生微波信号。
微波信号通常需要进行调制，以便携带和传输信息。
常用的调制方式有振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
三、微波的传播微波的传播方式主要有自由空间传播、大气传播和导波传播三种。
其中，自由空间传播是指在真空或纯大气中以直线传播的方式。
大气传播则是指微波在大气中的传播，包括大气吸收、散射、折射和多径传播等。
导波传播是指微波在导波结构中传播，如波导和微带线等。
1. 自由空间传播自由空间传播是微波通信系统中最常见的传播方式，也是信号传输的基础。
微波在自由空间中的传输损耗取决于传播距离和频率，一般遵循自由空间路径损耗公式，即传输损耗与传播距离的平方成反比。
2. 大气传播微波在大气中的传播会受到各种因素的影响，包括大气吸收、散射、折射和多径效应等。
其中，大气吸收是影响微波传播最重要的因素之一，其主要取决于传播频率和大气的湿度、温度等参数。
3. 导波传播波导是一种能够将电磁能量传输到空间中的导波结构，它可以传输微波信号，并在传输过程中减小损耗。
微带线也是一种常见的导波结构，它利用介质板作为传输介质，并通过微带线上的导电线路进行传输。
四、微波的接收和解调微波接收器的主要任务是将接收到的微波信号转换成电信号，并对信号进行解调和处理。
微波接收器通常由天线、低噪声放大器、混频器和解调器等组成。
1. 天线天线是微波通信系统中负责接收和发送信号的关键组件，它用于将微波信号转换成电信号或将电信号转换成微波信号。
常见的天线类型包括方向性天线、扇形天线和全向天线等。
微波通信概述
微波传输基本知识 微波知识简介
站站接力式的中继方式完成传输
由于微波频率很高，波长很短(1－10cm),电波沿地面传播时衰减很大，遇到障碍物 时绕射能力很弱，投射到高空电离层不能反射。因此，这一波段电波只能在视距内直线 传播，所以叫视距传播。 由于微波必须要求为视距传输，所以把信息从一地传到另一地，只能靠接力，一段段地 传下去。故又叫微波接力通信
微 复用设备 波 端 站
微波知识简介
微波的定义
微波是一种电磁波，从广义上讲，频率范围为300MHz～300GHz， 微波通信使用的频率范围通常是3GHz～30GHz。
实际微波设计中的设备是从7GHZ～38GHZ，频率越高，传输距离 越短。
根据微波传播的特点，可视其为平面波。 平面波沿传播方向是没有电场和磁场纵向分量的，电场和磁场
分体式微波－安装
分离式安装
标准天线（分 离式安装）
软波导
ห้องสมุดไป่ตู้室外单元 (ODU)
中频电缆
中频 口
室内单元（IDU）
中频口
微波知识简介
直扣式安装
标准天线 （集成式安装）
室外单元 (ODU) 中频电缆
室内单元（IDU） 中频口
微波的传播及抗衰落技术
• 影响电波传播的因素
• 费涅尔半径、余隙、K因子 • 地形、大气
微波知识简介
全室外型微波是所有单元都在室外，其优点是易于安装、节省机房 空间，但是设备在室外，容易损坏。
微波知识简介
分体式微波由天线、室外单元（ODU）和室内单元（IDU）组成， 天线和ODU之间一般用波导管连接，IDU和ODU之间通过中频电 缆连接。中频电缆用于IDU和ODU之间的中频业务信号和 IDU/ODU通讯控制信号的传输，并向ODU供电。容量相对较小， 安装维护方便，便于快速建网，是目前应用最广泛的微波设备。在 后续章节，如无特殊说明，都是指分体式微波的。
现代通信技术概论第5章数字微波通信系统
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
36
5.3.2 微波波道及其频率配置
同波道型频率再用
37
5.3.2 微波波道及其频率配置
插入波道型频率再用
38
5.3.3 发信设备
直接调制式发信机
变频式发信机
39
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。
27
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
微波通信系统的电磁兼容性研究
微波通信系统的电磁兼容性研究一、微波通信系统概述微波通信系统是近年来发展迅速的一种通信系统，它最主要的特点是具有高速率，长传输距离和强抗干扰性等特性。
微波通信系统主要应用于军事通信、卫星通信领域，以及无线电视、移动通信等民用领域。
二、电磁兼容性基础电磁兼容性是指各种电子设备在互相干扰的情况下，仍能维持其“适应的行为”，从而避免使整个系统失效的能力。
电磁兼容性主要有三个方面的要素：电磁辐射、电磁感应和抗辐射电磁能力。
三、微波通信系统的电磁兼容性研究由于微波通信系统具有较高的传输速率和长距离传输的特性，因此对其电磁兼容性的研究显得尤为重要。
（一）抗干扰能力微波通信系统作为一种信息传输系统，要保证其在干扰环境下不受到较大的影响，因此其抗干扰能力是进行电磁兼容性研究的一个方面。
抗干扰能力的提高需要从系统的硬件和软件两个方面入手，主要包括滤波器的设计、抗干扰芯片的使用、抗干扰算法的设计等。
（二）辐射阻抗和谐为了保证微波通信系统的正常工作，其阻抗与辐射必须保持和谐。
否则，就会发生较大的反射和干扰。
因此，在设计微波通信系统时，必须保证信号源与天线的功率匹配，且在整个系统中各种不同的部件阻抗要保持相同。
（三）辐射场分布微波通信系统的辐射场分布对整个系统的电磁兼容性影响极大。
因此，在进行微波通信系统的设计时，需要考虑其辐射场分布，对天线、辐射场形状、各种辐射参数等进行计算和分析，以便获得较好的电磁兼容性效果。
（四）电磁辐射测量为了得到微波通信系统的具体辐射性能，需要进行一系列的电磁辐射测量，对系统中的各种辐射参数进行定量分析。
通过测量系统的辐射性能，可以进一步完善微波通信系统的电磁兼容性。
四、微波通信系统电磁兼容性研究的意义微波通信系统的电磁兼容性研究不仅能提高其抗干扰能力，减小对其他电子设备的干扰，还可以提高整个系统的可靠性、保证通信质量，促进微波通信系统向更高功率、更广覆盖面的发展。
五、结语微波通信系统在现代通信技术中占有重要地位，其电磁兼容性研究对于保障系统正常运行和提高通信质量至关重要。
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
微波与卫星通信概述
第一章微波与卫星通信概述主要讲述的内容：①微波与卫星通信的基本概念与特点；②微波通信系统的组成、移动通信系统的组成、卫星通信系统的组成；1.1微波与卫星通信的基本概念与特点1.2长途微波通信系统的组成1.3移动通信系统的组成1.4卫星通信系统的组成1.1 微波与卫星通信的基本概念与特点1.1.1 微波与卫星通信1．微波与卫星通信共同点：微波与卫星通信的工作频率都是属于微波频率，微波是指频率为300MHz至300GHz的电磁波。
不同点：微波通信，是指用微波频率作载波携带信息，通过无线电波空间进行中继（接力）通信的方式。
常见的典型地面微波通信系统包括长途微波通信系统和移动通信系统。
卫星通信，是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。
实际上，卫星通信可以看作是利用微波频率、把通信卫星作为中继站而进行的一种特殊的微波中继通信。
2．长途微波通信的特点①微波：②多路③接力数字通信的缺点：数字微波要求传输信道带宽较宽，因而产生了频率选择性衰落。
3、移动无线通信的特点移动通信是指通信双方或至少一方在运动状态中进行信息传递的通信方式。
(1) 电波传播环境极恶劣由于移动台处于运动状态之中，无线电的多径传输会造成接收信号瑞利衰落，使所接收场强的幅度和相位呈现快速变化的现象。
另外移动台的通信质量还会受到地理环境的影响。
(2)移动台受到多种干扰影响和噪声影响(3)应采用动态范围大的移动接收设备(4)频谱资源非常珍贵(5)组网技术复杂4、卫星通信的特点(1) 静止卫星通信的优点①通信距离远，且费用与通信距离无关②覆盖面积大，可进行多址通信③通信频带宽，传输容量大④信号传输质量高、通信线路稳定可靠⑤建立通信电路灵活、机动性好(2) 静止卫星通信的缺点①静止卫星的发射与控制技术比较复杂②地球的两极地区为通信盲区，而且地球的高纬度地区通信效果不好③存在星蚀和日凌中断现象：注意各自的特点④有较大的信号传输时延和回波干扰假定地球站与卫星间的通信距离为40000km，发端地球站信号经卫星转发到收端地球站（信号一上、一下），单程传输时间约为0.27s，当进行双方通信（一问一答）时，就是0.54s。
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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。
交错制多波道频率配置
相邻波道的发信或收信频差(80MHz)是同一波道收发频差 (40MHz)的两倍，因而较易实现分波道滤波，但由于收发频差 不太大，为保持发射方向和接收方向之间有足够的衰减，对带 通滤波器的频带特性要求较高。此外，交错排列的6个收信频 率和6个发信频率布满整个频段，发射天线和接收天线很难做 到宽频带内的阻抗匹配，因而各中间站需要设置多副天线。
微波中继通信系统组成
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。
短波天波传播示意图 微波传播示意图
F2 层 F1 层 E层 D层
225~450km 170~220km 100~120km 60~90km
发
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
微波中继通信的特点
(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
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。 (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。
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Fra bibliotek设备信宿
通信系统按传输媒质分类
有线通信
明 线 通 信
电 缆 通 信
无线通信
波 导 通 信 微 波 通 信 短 波 通 信 移 动 通 信 卫 星 通 信 散 射 通 信
光 缆 通 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。 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。
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。
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 终端与远地(对端交换机所辖范围)用户终 微波站的基本功能是传输来自终端复用设备的群路 用户终端是逻辑上最靠近用户的 端之间的业务互通。交换机配置在微波终 信号。按与终端复用设备的连接关系，微波站分为 输入/输出设备，如自动电话机、 端站或微波分路站。 终端站、分路站和中继站。当两条以上的微波中继 终端复用设备将交换机送来的多路信号或群路信号适 电传机、计算机、调度电话机等。 通信线路在某一微波站交汇时，该微波站称为枢纽 当变换，送到微波终端站或分路站的发信机；将终端 用户终端主要通过交换机集中在 站，具有通信枢纽功能。微波分路站和枢纽站统称 站或分路站收信机送来的多路信号或群路信号适当变 微波终端站或微波分路站。 微波主站，微波中继站和分路站统称微波中间站。 换后送到交换机。模拟微波通信系统常采用频分多路 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。
微波射频波道的频率配置 (1)二频制方案 单波道频率配置 (2)四频制方案 (1)交错制方案
多波道频率配置
(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。
1.什么是微波？什么是微波中继通信？ 微波通信为什么要采用中继通信方式？
2.简述微波通信的特点。
3.什么是越站干扰？如何解决？什么 是旁瓣干扰？如何解决？ 4.微波中间站有哪几种转接方式？
(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
(1)频率分集
分集方式
(2)空间分集 (3)混合分集
(1)最佳选择式合并 合成方式
(2)等增益合并 (3)最大比值合并
微波线路的干扰
越站干扰
系统内部干扰
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。
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。
分割制多波道频率配置
相邻波道的发信或收信频差可以较小，同一波道的收发频率可 以间隔较大，容易达到收发隔离的要求。更重要的是，收发频 率分集排列使得发射天线和接收天线只需在半个频段内做到阻 抗匹配，当同时工作的波道不多于3个时，发射天线和接收天 线还可以共用。微波中继通信系统多数采用分割制方案。
作 业