第3章 微波与卫星通信
微波与卫星通信第3章微波与卫星通信的通信体制
2）调频解调器输出信噪比
信噪比是衡量系统传输质量的一个重要参数，其数值等
于信号功率与噪声功率之比。由图3－2可知，输入信噪比
Si A2 ，低通滤波器输出端的信噪比为
N i 2n0B
S0 N0
3mf2(mf
1) Si Ni
(3－7)
由此可得解调信噪比增益为
GFM SS0i//N Ni03mf2(mf 1) (3－8)
第3章 微波与卫星通信的通信体制
在低速数字微波通信系统设备中，一个波道的发信机 (或收信机)只使用一个载频(即射频)。在SDH数字微波通信 系统中，采用多进制编码的64QAM、128QAM、256QAM和 512QAM调制方式，同时还采用多载频的传输方式。例如采 用4个载频，使每个载频都用256QAM调制方式去传输 100Mb/s信息，这样一个波道的4个载频同时传送，就可以 传输4倍这样的信息，而其占用的频谱却与只用一个载频传 输时所占用的频谱相当。这样使数字微波朝着既扩大容量， 又不占用较大信道带宽的方向发展。
第3章 微波与卫星通信的通信体制
2）时分多路（TDM）方式 对数字信号而言，通常采用时分多路复用方式。它将一 条通信线路的工作时间周期性地分割成若干个互不重叠的时 隙，分配给若干个用户，每个用户分别使用指定的时隙。这 样，就可以将多路信号在时间轴上互不重叠地穿插排列在同 一条公共信道上进行传输。因此在接收端可以利用适当的选 通门电路在各时隙中选出各路用户的信号，然后再恢复成原 来的信号。
邮电高等函授微波与卫星通信
邮电高等函授《微波与卫星通信》综合练习题一.名词解释1.扰码（↓）2.遥信（↓）3.码元误码率4.2PSK5.正折射6.等效地球半径因子7.衰落（↓）8.天线增益9.出站链路（↓）10.选择性应答11.连接容量12.P-ALOHA（↓）13.本振频稳度14.CDMA跳频二.填空1.当电波在空间传播的轨迹向上弯曲时，表明此段大气折射率梯度dN/dh 0。
2.若用一付微波天线收、发同一波段的射频信号，当发信采用垂直极化波时,则收信应采用波。
3.就云，雪，降雨，雾气对微波传播的影响来说，其中引起的衰减最为严重。
4.因QAM已调波是用载波的相位和幅度来表征多进制码元信息的,所以说QAM方式的载波是既调又调。
5.复用设备中传输速率分别为139.264Mb/s, 2.048Mb/s 时, 连接到微波站信道设备的传输线路分别采用码和码。
6.若一个收信支路中的收信中频为70MHz，用超外差方式接收时，当输入信号频率为300MHz时,它的镜像频率干扰值等于 MHz。
7.中小容量设备中发信机采用的“直接调制方式”是指。
8.当h C<0,表明微波传输路径上的尖顶形障碍物位于收发信两点的连线以，此时的微波线路称为路线路。
9.分集技术就是指的一种技术措施。
10.为达到“1”，“0”码等概率传输,在发端对原始基带码使用器进行扰码处理，而在收端对已解调的基带码再进行，还原成原始码。
11.当△f/f0＝200×10-9,频稳度等于 ppm。
12.相干解调的关键是，即要求在接收端产生一个和发送端调制波的载波同，同相位的相干信号，这种方式又叫。
13.噪声系数定义为：在一定条件下，接收机、放大器或网络的与的比值。
14.数字微波通信系统采用的备份方式可分为备份和备份。
15.微波中继通信的射频波道有波道和波道两种。
16.FDMA卫星通信系统中，各个地球站之间的频率配置可以是指配的，也可以是分配的。
17.卫星通信系统由段和段两部分组成。
微波与卫星通讯实验报告参考
实验一卫星数字电视接收一、实验目的1、了解接收卫星电视的具体方法。
2、学会使用天线接收机，并掌握接收天线的调整。
3、接收“中星6B卫星电视”，出稳定的节目。
二、实验器材天线、高频头、卫星接收机、电视、馈线三、实验过程与原理1、接收天线的组成与工作原理天线是收集和处理远处的卫星发出的高频电磁波信号的装置。
它的通信器件主要包括反射器、馈源、高频头和馈线。
天线是无线电波的输入端口。
机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈源支撑杆、俯仰角调整机构、方位转动机构和底座等。
2、方位角的计算从接收点到卫星的视线在接收点的水平面上有一条正投影线，从接收点的正北方向开始，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角，实际使用时应考虑当地磁偏角数值。
计算结果方位角负值为南偏角。
计算结果方位角负值为南偏西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为0º角边。
3、仰角的计算从接收点仰望卫星的视线于水平线构成的夹角就是仰角。
在计算方位角、仰角之前先从地图上查出本地站址的经度和纬度4、影响天线效率的主要因素天空噪声：这是由星体中的能量变换和某些大气层活动造成的宽带辐射大宽带辐射。
这种噪声主要通过主瓣输入，与仰角的大小无关。
大地噪声：温暖的地面中分子的激发造成的大带宽噪声称为大大地噪声。
在高纬度的低仰角中，它对天线噪声的作用最大。
人为噪声：机器和设备发出的噪声也会增大天线噪声。
例如汽例如汽例如汽例如汽车的打火系统、剪草机以及萤光灯的开和关。
天空噪声和人为噪声比起噪声的主要成份大地噪声的作用更小。
一般来说，在噪声比起噪声的主要成份大地噪声的作用更小。
一般来说，在仰角低于30°左右时，天线噪声温度会迅速增加。
5、卫星数据接收机及其主要性能•卫星数据接收机，俗称机顶盒，目前没有标准的定义，传统的说法是“置于电视机顶上的盒子置”。
微波与卫星通信(第二版)通信卫星的发射及轨道
通信卫星的发射及轨道
影响卫星发射窗口的有以下几个方面。 (1)光照条件的要求:有些发射卫星对光照条件有要求(中 轨道气象卫星、地球资源卫星、照相侦查卫星);此外,卫星上 的电源基本采用太阳能电池,这些都导致卫星发射时对发射 窗口的光照条件提出了一定的要求。 (2)气象条件的要求:卫星发射开始阶段,其飞行轨迹在大 气层内部,会受到风、雨、雷、电的影响,有可能损坏运载火 箭和卫星的电子设备或影响卫星飞行的姿态及内部结构。因 此在发射窗口的选择上应避开恶劣天气。
通信卫星的发射及轨道
图4-3 范·艾伦带及卫星轨道示意图
通信卫星的发射及轨道
(1)低轨道:通常位于内范·艾伦带之下,轨道高度根据需 求设定。较低的轨道高度有利于降低地面卫星通信系统的接 收和发射功耗,从而降低移动终端的价格,因此移动卫星通信 系统采用的就是这个轨道高度。
(2)中轨道:中轨道的高度在内范·艾伦带之上,一般在 20000km 左右,在这个轨道上的卫星系统主要是避开范·艾伦 带即可。典型的中轨道卫星系统包括美国的 GPS、中国的 北斗系统等。
通信卫星的发射及轨道
中华人民共和国成立后,非常重视运载火箭技术的研究 与使用,在20世纪50年代就开始了新型火箭的研发,并于1970 年4月24日,用“长征”一号成功地发射了我国自主研发的第 一颗人造地球卫星“东方红一号”。经过几十年的发展,我 国已经研发出了多种型号的“长征”系列运载火箭。长征系 列运载火箭具备发射低、中、高不同轨道,不同类型卫星及 载人飞船的能力,同时还具备无人深空探测能力。目前,“长 征”系列运载火箭低地球轨道运载能力达到25吨,太阳同步 轨道运载能力达到15吨,地球同步转移轨道运载能力达到14 吨,成功进入国际商务发射领域。
通信卫星的发射及轨道
《微波通信与卫星通信》课程作业部分答案
《微波通信与卫星通信》课程作业注意事项：要求该课程作业全部手写在浙江理工大学标准作业本上；每一章的作业题目要另起一页从新开始；本文档中所列出的题目必须把原题抄写在作业本上，随后再写答案；所有题目都是必选的，请全部做完并且独立完成；要求字迹清晰工整。
请于2015年1月7日上课时随课程论文一起上交。
第1章微波与卫星通信概述1-1 微波通信有哪些特点？卫星通信有哪些特点？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。
但微波经空中传送，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卫星通信①通信距离远，且费用与通信距离无关。
②广播方式工作，可以进行多址通信。
③通信容量大，适用多种业务传输。
④可以自发自收进行监测。
⑤无缝覆盖能力。
⑥广域复杂网络拓扑构成能力。
⑦安全可靠性。
1-2 请阐述智能天线的概念。
智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。
智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息（比如传播方向）和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息，进行空域滤波的天线阵列。
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
[1]智能天线采用空分复用（SDMA）方式，利用信号在传播路径方向上的差别，将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低，将同频率、同时隙信号区别开来，和其他复用技术相结合，最大限度地有效利用频谱资源。
早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域，20世纪70年代后被引入军事通信中。
随着移动通信技术的发展，阵列处理技术被引入到移动通信领域，很快就形成了智能天线的研究领域。
微波与卫星通信课件第3章
3.2 频分多址技术
3.2.1 频分多址技术原理与应用
特点 1. 工作原理
在以此种方式工作的卫星通信网中，每个地 球站向卫星转发器发射一个或多个载波，每个载 波都具有一定的频带，它们互不重叠地占用卫星 转发器的带宽。
2． FDMA的应用特点
频分多址方式是早的多址方式，其最突出的
特点是简单、可靠和易于实现。
所以信道分配方式采用按申请分配 即按需分配
3．星上交换SS-FDMA
在多波束环境（空分复用）中工作的卫星系统 为实现地球站间的通信，寻址时常采用星上交换 (SS-FDMA)方式。
◆上行线路和下行线路 各包含三个波束 ◆每个波束均使用同一 组频率
SS-FDMA卫星转发器方框图
其频率配置方案是事先设计好的
数字制的预分配SCPC又包括PCM-PSKSCPC和DM-PSK-SCPC方式，我们首先从PCMPSK-SCPC方式开始介绍。
（1）PCM-PSK-SCPC
在预分配SCPC方式中，任意两地球站之间 进行通信时，其下行链路的载波只携带一路信号， 并且占用一条卫星通道。
① SCPC的频率配置
在采用SCPC方式工作的IS-IV卫星通信系统 中，将其中一个卫星转发器的36MHz带宽等间隔 地分为800个通道，其频率分配如图所示：
1.每载波多路MCPC-FDMA方式
发往B、C、D站 的各路信号
分配给站A的 射频频谱
每载波多路MCPC-FDMA的分类：
按每路采用的基带信号复用类型可将MCPC分为
① FDM-FM-FDMA
各路基带模拟信号以频分复用方式复用在一起 然后以调频方式调制到某一个载波频率上 最后再以FDMA方式发射和接收
3.1 多址技术与信道分配技 术的概念
电力系统常用通信方式培训课件(共60张PPT)全文编辑修改
线路阻波器GZ串接在电力线路和母线之间，是对电力系统一次设备的“加工”，故又称“加工设备”，加工设备的作用是通过电力电流、阻止高频载波信号漏到变压器和电力线分支线路等电力设备，以减小变电站和分支线路对高频信号的介入损耗及同一母线不同电力线路上高频通道。 结合设备连接载波机与输电线，它包括高频电缆，作用是提供高频信号通路。 输电线既传输电能又传输高频信号。
在以数字微波通信、卫星通信为主干线的覆盖全国的电力通信网络已初步形成、多种通信手段竟相发展的今天，电力线载波通信仍然是地区网、省网乃至网局网的通信手段之一，仍是电力系统应用区域最广泛的通信方式，仍是电力通信网重要的基本通信手段；从理论研究，到运行实践，都取得了可喜的成效。
(1) 电力线载波无论是在所具有的规模范围、装机数量还是在从事人员数量上，都是空前的。 (2) 电力线载波通信综合业务能力有了很大的发展。 (3) 载波技术装备水平有了很大提高。 (4) 理论研究成果卓著。
载 波 机 A
载 波 机 B
微波卫星移动通信复习资料
一、无线通信工程第一章微波通信一、填空题1.无线电通信是指利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式。
2.无线中波通信白天主要靠地波传播，夜晚也可由电离层反射的天波传播。
3.无线微波通信频带较宽可用于高达 2700 路甚至更多的大容量干线通信。
4.无线电发射天线必须与发射机的功放输出阻抗相匹配，使无线电波能以最高的效率发向空间。
5.无线微波通信中，可以利用对流层大气的不均匀性对微波的散射作用，进行散射通信，每个接力段可长达数百公里。
6.电波自由空间传播损耗的实质是因电波扩散损失的能量，其基本特点是接收电平与距离的平方以及频率的平方均成反比。
7.大气折射与等效地球半径大气的不均匀导致电波弯曲。
8.电波传播的长期慢衰落是由传播路径上的固定障碍物的阴影引起的。
二、单项选择题1.在无线通信电波传播的短期快衰落中，从两径信道的幅频响应特性中看到，当发送信号的频带宽度A0.5 MHz时信道引起严重的频率选择性衰落。
A.大于B.小于C.略小于D.等于2.无线超短波通信只能靠直线方式传输，传输距离约 A km。
A.50B.100C.150D.2003.无线超短波通信的工作频带较宽，可以传送 B 路以下的话路或数据信号。
A.20B.30C.40D.504. D 适合于电视广播和移动通信。
A.长波B.中波C.短波D.超短波三、多项选择题1.无线通信系统的发射机由振荡器 BCD 和功率放大器等组成。
A.解调器B.放大器C.调制器D.变频器2.无线通信系统的接收机主要由前置放大器 ABC解调器和低频基带放大器等组成。
A.变频器B.本地振荡器C.中频放大器D.调制器3.无线电通信系统包括 AC 发射天线和接收天线。
A.发射机B.发信机C.接收机D.收信机4.典型的电波传播的路径损耗预测的经验模型有 ABCD 。
A.Okumura模型B.Hata模型C.Lee模型D.曼哈顿模型四、判断题1.无线长波通信（包括长波以上）主要由沿地球表面的地波传播，也可在地面与高空电离层之间形成的波导中传播，通信距离可达数千公里甚至上万公里。
微波与卫星通信技术 PPT课件
(五) 数字微波信道的干扰和噪声
微波线路的干扰主要来自反馈系统和空间传播引入，一 般有回波干扰、交叉极化干扰、收发干扰、邻近波道干扰、 天线系统同频干扰等。 噪声主要来自设备，如收、发信机热噪声以及本振源 的热噪声等。
5.1.3 数字微波的使用与发展简况
20世纪50年代，数字微波通信起步； 20世纪70年代初，小容量、低频段的数字微波通信系统； 20世纪70年代末，迅速发展，形成了完整的技术系统。 20世纪90年代后，建成基于SDH的数字微波通信系统。 从实用化的70年代算起至今，调制方式由(2PSK)的相移 键控，发展到(1024QAM)的正交调幅方式，其频谱利用率大 大提高。目前由于新的调制方式及频带压缩技术的使用，已 使数字微波的频谱利用率大大提高。传输一路码流为64kb/s 的数字电话，已能被压缩到与一路模拟电话(带宽4KHz)所占 用的信道频谱利用率相当。数字微波具有建站快、成本低、 不须铺设线路的特点，尤其适合于紧急通信、临时通信、无 线接入等用途。
（一）无线电波和频段划分
无线电频段的划分如表5.1所示。
频段名称
长波 中波 短波 超短波（特高频） 微 波 分米波 厘米波 毫米波
频率范围
30～300kHz 300～3000kHz 3～30MHz 30～300MHz 300MHz～3GHz 3～30GHz 30～300GHz
波长范围
10000～ 1000m 1000～100m 100～10m 10～1m 100～10cm 10～1cm 1cm～1mm
（三）大气对微波传播的影响
电磁波传播主要在对流层中完成，对流层对微波传播 的影响主要表现在3个方面： （1）氧气分子和水蒸汽分子对电磁波的吸收； （2）雨、雾、雪等气象微粒对电磁波的吸收和散射； （3）对流层结构的不均匀对电磁波的折射。 当微波中继通信系统的工作频段在10GHz以下时，前 两个方面的影响不显著，只需考虑对流层折射的影响；当 工作频段在10GHz以上时，3个方面的影响都需考虑。
微波与卫星通信
卫星通信的工作频段与微波通信相同。
图1-4所示的是卫星通信的示意图。
图 卫 星 通 信 示 意 图
1-4
静止卫星是指卫星的运行轨道在赤道
平面内。轨道离地面高度约为35800km
（为简单起见，经常称36000km）。 图1-5所示为静止卫星配置的几何关系
示意图。
图1-5 静止卫星的配置
③ 存在星蚀和日凌中断现象。
④ 有较大的信号传输时延和回波干扰。
1.2 微波通信系统的组成
1.2.1系统组成
一条微波中继信道是由终端站、中间站和 再生中继站、终点站及电波空间组成，如
图1-1（a）所示。
终端站的任务是将复用设备送来的基带信号 或由电视台送来的视频及伴音信号，调制到微波 频率上并发射出去；或者反之，将收到的微波信 号解调出基带信号送往复用设备，或将解调出的
2.微波通信的特点
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、多路、接力”。
“微波”是指微波工作频段宽，它包 括了分米波、厘米波和毫米波三个频段。
“多路”是指微波通信的通信容量大， 即微波通信设备的通频带可以做得很宽。 “接力”是目前广泛使用于视距微波 的通信方式。
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。
卫星通信又是宇宙无线电通信形式之 一，而宇宙通信是指以宇宙飞行体为对象 的无线电通信，它有三种形式：
（1）宇宙站与地球站之间的通信； （2）宇宙站之间的通信； （3）通过宇宙站转发或反射而进行 的地球站间的通信。
目前国际卫星通信组织负责建立的国
微波与卫星通信新技术及其通信网
7.1 SDH微波通信系统 7.2 卫星移动通信系统 7.3 宽带IP卫星通信技术 7.4 微波与卫星通信技术的发展展望
7.1 SDH微波通信系统
SDH是新一代的数字传输体制。它不仅可 以用于光纤通信系统中，而且还可以运用于微波 通信、卫星通信之中，从而可建立一个全新的 SDH微波、卫星通信网络。由于SDH技术在微波 与卫星通信中的应用原理都基本相同，因而这里 仅就同步数字体系的微波传输进行讨论。
③
如图7-9所示的是波道A，B信号发送 编程。
发信过程
STM-4群路数据流经光传输接口 （OTI）接入A，B波道的数字信号在中频 调制解调器中包括两个光传输接口OTI， 并采用1+1保护方式，互为备份。
-
图 7 9
信 号 发 送 流 程
如图7-10所示的为信号接收流程。由 于不同微波站其地理条件不同，因而通常 采用2重或3重空间分集接收，但不同分集 信号都将经过收波道分路带通滤波器 （BPF）、低噪声放大（LNA）和下变频 器处理后进入三重空间分集接收组合器。
3.交叉极化干扰抵消（XPIC）技术
由于SDH微波传输容量大，为了能够提 高频谱利用率，因此在数字微波系统中除采 用多级调制技术（64QAM，128QAM或 512QAM调制）外，还采用了双极化频率复 用技术，使单波道数据传输速率成倍增长。
4.
在SDH数字微波通信中，采用了无线通信方 式，因而多径衰落的影响不容忽视。加之系统中 采用了多级调制方式，要达到ITU-R所规定的性 能指标的要求，就必须采用相应的措施抑制多径 衰落的影响。
7.1.3 SDH
在SDH微波通信系统中，STM-4的传 输速率为622.08Mbit/s, 占用两个微波波道。 终端站设备基本结构如图7-6所示。它主要 由SDH复用设备和SDH微波传输设备构成。
数字微波与卫星通信
1. 卫星通信的基本概念微波是指频率为300MHz至300GHz的电磁波。
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。
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。
卫星通信是宇宙无线电通信形式之一，宇宙通信是指以宇宙飞行体为对象的无线电通信，它有三种形式：（1）宇宙站与地球站之间的通信；（2）宇宙站之间的通信；；（3）通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。
2．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。
④有较大的信号传输时延和回波干扰。
⑤具有广播特性，保密措施要加强。
3.一条微波中继信道是由终端站、中间站和再生中继站、终点站及电波传播空间组成。
微波中继站的中继方式：直接中继（射频转接）、外差中继（中频转接）、基带中继（再生中继）。
4. 卫星通信系统是由空间分系统、通信地球站分系统、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统4大部分组成的；卫星通信线路是由发端地球站，上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。
5. 频率配置的基本原则不论是模拟微波还是数字微波，其频率配置都应符合下面的基本原则。
（1）在一个中间站，一个单向波道的收信和发信必须使用不同频率，而且有足够大的间隔，以避免发送信号被本站的收信机收到，使正常的接收信号受到干扰。
（2）多波道同时工作时，相邻波道频率之间必须有足够的间隔，以免互相发生干扰。
（3）整个频谱安排必须紧凑，使给定的频段能得到经济的利用，并能传输较高的信息速率。
（4）因微波天线和天线塔建设费用很高，多波道系统要设法共用天线。
卫星与微波通信实验报告 曹静
桂林航天工业学院实验报告课程名称卫星与微波通信开课学期 2015年春季学期实验室南实601班级 2012级通信工程（1）班姓名曹静学号 2012041B0137桂林航天工业学院学生实验报告课程名称卫星与微波通信实验项目名称实验一卫星数字电视接收开课系（部）及实验室电子工程系南实601 实验日期2015年6 月8日学生姓名曹静学号2012041B0137 班级2012041B01指导教师陈磊教师评语：1 实验设计方法：□有创新□有改进□有缺陷2 数据处理：□数据可靠□计算有误□无数据□不合理3 程序运行结果：□正确□部分正确□错误4 实验态度：□严谨认真□循规蹈矩□敷衍应付5 综合评价：□优秀□良好□中等□及格□不及格教师签名：批改时间：年月日实验一卫星数字电视接收一、实验目的1、了解接收卫星电视的具体方法。
2、学会使用天线接收机，并掌握接收天线的调整。
3、接收“中星6B卫星电视”，出稳定的节目。
二、实验器材天线、高频头、卫星接收机、电视、馈线三、实验过程与原理1、接收天线的组成与工作原理天线是收集和处理远处的卫星发出的高频电磁波信号的装置。
它的通信器件主要包括反射器、馈源、高频头和馈线。
天线是无线电波的输入端口。
机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈源支撑杆、俯仰角调整机构、方位转动机构和底座等。
2、方位角的计算从接收点到卫星的视线在接收点的水平面上有一条正投影线，从接收点的正北方向开始，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角，实际使用时应考虑当地磁偏角数值。
计算结果方位角负值为南偏角。
计算结果方位角负值为南偏西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为0º角边。
：3、仰角的计算从接收点仰望卫星的视线于水平线构成的夹角就是仰角。
1.4 卫星通系统的组成
③ 能量扩散信号的处理 在调频信号的频谱中，其载波分量 的幅度是调制指数（h）的函数，调制 指数h越小，能量越集中，反之，调制 指数h越大，能量越分散。 当调频信号不受调制或调制指数很 小时，就会造成频谱能量过于集中，致 使与它共用频段的某些地面通信受到较 大干扰。
为了减少这种干扰，就需要减小调频载波 的能量集中，为此，国际通信卫星组织规定卫 星通信系统内的各地球站所发射的载波，无论 是传送电话还是电视，若在未调制或调制指数 很小时，都必须外加一个适当形式的信号，对 载波进行调制，使其能量扩散。 实验证明，外加信号一般用一个 20~150Hz的对称三角波比较合适。通常将这 个信号称为“能量扩散信号”，如图1-31所示。
(1)发射分系统组成：变频器、自动功率控制电 路、发射波合成装置、激励器和大功率放大器
3. 地球站的组成 ——发射机分系统组成(2.功率放大器)
3. 地球站的组成 ——发射机分系统组成(3.上变频器和本机振荡器)
3. 地球站的组成
——接收机分系统
作用：将天线分系统送来的射频信号混频成中频 信号。
(2) 卫星通信线路的组成：由发端地球站， 上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。
卫星通信的基本工作原理是：由市内通 信线路送来的电话信号，在发端地球站的终 端设备中进行多路复用，成为多路电话的基 带信号，在发信设备的调制器中对中频载波 （例如70MHz）进行调制然后在发信设备 的发信机中进行上变频，把70MHz的己调 波变换为微波频率的己调波（f1），再经射 频功率放大器，双工器和地球站的天线发向 卫星。 信号经过大气层和宇宙空间，不但受到 很大衰减，而且引入了一定的噪声，最终到 达了卫星转发器。
图1-26 国际卫星通信品分多址方式A型标准地球站的组成框图地球站的组成——天线分系统
微波与卫星通信课程内容教学模式论文
微波与卫星通信课程内容教学模式论文【摘要】针对《微波与卫星通信》课程内容多、学时少、理论性强和应用领域广等特点，以加强基础、强化实践、注重创新为出发点，探索如何有效合理地开展课程的理论教学，并结合学生的特点探索如何合理的安排课程内配套实验，以及如何以学生为主体利用通信技术与多维立体互动模式提高教学效果，达到提高学生的学习兴趣，衔接通信与信息类专业的基础知识，培养学生的工程实践能力和创新意识的目的。
【关键词】微波与卫星通信;多维立体互动;教学模式《微波与卫星通信》是电子信息工程无线通信方向必须的一门核心专业基础课程。
该课程介绍微波与卫星通信的基本原理、微波与卫星通信技术以及电波传播原理等三大部分的知识，具有极强的理论性和抽象性。
通过本课程的系统学习将有助于移动通信、射频通信电路、无线通信电波传播与天线技术等后续专业课程的开展。
为此，本文就该课程的理论与实践的联合培养模式、专业知识衔接、多维立体互动教学和对分易教学平台的应用开展探讨。
一、理论与实践联合培养模式探究本课程的教学目标在于：通过对《微波与卫星通信》基本原理的剖析式分析，要求学生掌握微波与卫星的基本概念、特征和系统结构，了解微波与卫星通信区别于其他无线通信技术的最基本的特点;通过学习微波与卫星通信的基本技术，要求学生掌握《微波与卫星通信》常用的调制与解调原理、信道编码技术、多址技术;通过学习《微波与卫星通信》无线电波传播原理，要求学生掌握电磁波的传播特性、电波传播链路的计算与设计。
可以看出，《微波与卫星通信》也是一门实践性较强的实训课程，若学生仅限于学习书本上的基本原理、常用通信技术以及电波传播等理论知识，并不能解决与《微波与卫星通信》相关的复杂工程问题。
鉴于此，该课程需要开设一定课时量的实验，学生可以熟悉微波与卫星通信的基本技术，掌握常用微波电路系统的测试方法和设计思想，实地测量并分析实用的微波电路部件，包括放大器、各种滤波器、混频器和功放器等输出的时域和频域信号。
【优质】微波与卫星通信的天线馈线系统解析PPT资料
② 边对边去耦
从第2号天线发射的一部分能量泄漏到 与它并排安装并且指向相同的第1号接收天 线，如图1-8虚线箭头所示，这种耦合叫做 边对边耦合。要求天线应对这种耦合具有 足够的去耦。
③ 背对背去耦
第2号天线发射的一部分能量泄漏到 第3号天线；或者第3号天线的一部分能 量泄漏到第2号天线。在图1-8中由虚线 箭头示出，这种耦合叫做背对背耦合。 天线对这种耦合也应具有足够的去耦度。
合，互为干扰，分别成为与之正交的主极化波的寄生波。 从而可以获得水平方向的平面波波束，以实现定向发射。
波瓣宽度：在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低 微波通信的天线系统：卡塞格林天线
故室外的馈线系统用圆波导馈线较多。
3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角被定义为波 旁瓣如果大，会影响其它天线的通信。
在采用双极化的微波天线中，由于天线本身结构的不均匀性及不对称，不同极化波（即垂直极化波和水平极化波）可在天线中互相耦
合①，反互向瓣为防干卫宽扰度，分度别成（为与又之正交称的主为极化波波的寄束生波宽。 度或主瓣宽度或半功率角）。 但是主瓣张角过小，当气象条件变化时，传播方向 波长越短，增益越高。
波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。
水平极化（H）：是指无线电波的振动方向是 水平方向。例如：我们拿一条绳子左右抖动， 产生的波是左右波动。
垂直极化（V）：是指无线电波的振动方向是 垂直方向。例如：我们拿一条绳子上下抖动， 产生的波是上下波动。
天线馈线系统的形式
天线馈线系统一般是指天线口面至下 密封节包括的天线和波导部件。
型式
返回
λ为波长
ηA为口面利用系数 结论：口面越大，增益越高；
波长越短，增益越高。
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数字微波通信系统主要由发射端、微波信道和接收端 三部分构成，如图所示。不论信源提供的信号是数字信号，还 是模拟信号，最终都将经编码器转变成符合传输要求的数字信 号，再经微波通道传输，最后解码器将接收到的信号还原为原 始信号传给信宿。
3.1.3 微波信号的传播
在微波信号的传播过程中，由于大气对微波不可避免 地存在吸收或散射效应，因此，传输损耗不能忽视。传输损耗 为
L = Lf - A (dB) (3-2)
式中，Lf
=
Pi PR
=
4πr λ
2 Gi1GR，称为真空中的基本传输损耗，Gi
和GR分别为发射天线的增益系数和接收天线的增益系数；
无线电波通过媒质除产生传输损耗外，由于媒质的色 散效应和随机多径传输效应还会产生振幅失真和相位失真。色 散效应是由于不同频率的无线电波在媒质中的传播速度有差别 而引起的信号失真。载有信号的无线电波都占据一定的频带， 当电波通过媒质传播到达接收点时，由于各频率成分传播速度 不同，因而不能保持原来信号中的相位关系，引起波形失真， 至于色散效应引起信号畸变的程度，则要结合具体信道的传输 情况而定。多径传输也会引起信号畸变，这是因为无线电波在 传播时通过两个以上不同长度的路径到达接收端，接收天线获 得的信号是几个不同路径传来的信号的总和。
3.1.4 微波通信的频率配置
微波通信的频带虽然很宽，几乎是普通无线电波长、 中、短波各波段带宽总和的1000倍。为避免各种应用之间的相 互干扰，同时也为了提高无线电频率资源的利用效率，人们对 频率的使用进行了划分。
L = 4.12 h1 + h2 (km) (3-1) 视距传播距离一般可达到50 km左右。当两点距离超过 50 km时，则必须在它们之间设立相互距离小于视线距离的多个 中继站，这样就构成了微波中继通信，如图3-1所示。常用的微 波中继转接方式有再生转接、中频转接和微波转接，如图3-2所
3.1.2 数字微波通信的特点
微波通信分为模拟微波通信和数字微波通信两种制式。 用于传输频分多路-调频制(FDM-FM)基带信号的系统称为模拟微 波通信；用于传输数字基带信号的系统称为数字微波通信。远 距离的微波中继传输一般都采用数字通信的方式。
数字微波通信的优点：① 抗干扰能力强，整个线路噪 声不积累；② 保密性强，便于加密；③ 器件便于固态化和集 成化，设备体积小，耗电少；④ 便于组成综合业务数字网 (ISDN)。
由此可见，利用微波进行通信具有频带宽、信息传输 量大、抗自然和人为干扰能力强的优点，从而使微波通信技术 得到了越来越广泛的应用。
3.1.1 微波中继通信 微波传输是沿直线进行的，但地球是一个球体，地面
自然是曲面，这样，微波在地面上的传播距离只能局限在视距 以内，其视线传播距离取决于发射天线和接收天线的高度。设 发射天线和接收天线的高度分别为h1米和h2米，考虑到地球表 面大气层对微波折射的影响，则视距传播距离为
第三章 微波与卫星通信
3.1 微波通信技术 3.2 微波通信系统 3.3 微波无线固定接入 3.4 卫星通信技术 3.5 卫星通信系统 3.6 卫星通信技术的发展
3.1 微波通信技术
微波通信所使用的频段为300 MHz～300 GHz，相应的 波长为1 m～0.1 mm。人们习惯上将微波划分为分米波、厘米波、 毫米波和亚毫米波波段。通常用不同的字母代表不同的微波波 段，如：S代表10 cm波段、C代表5 cm波段、X代表3 cm波段、 Ka代表8 mm波段、U代表6 mm波段、F代表3 mm波段等。微波的 主要特征如下。
A
=
10
lg E
E0
，称为信道的衰减系数，E和E0分别为实际场强和
真空中对应的场强。
式(3-2)表明，微波通信的传输损耗包括真空中的基本 损耗和实际媒质损耗两部分。所以，信道的传输衰减取决于不 同的传输方式和不同的传输媒质。
信道的传输衰减是微波通信的主要特征，这种传输衰 减统称为衰落现象。衰落分为两种，即吸收型衰落和干涉型衰 落。吸收型衰落主要是由于传输媒质电参数的变化使得信号在 媒质中的衰减特性发生相应的变化而引起的；干涉型衰落主要 是由随机多径干涉现象引起的。衰落又有慢衰落和快衰落之分， 由大气气象的随机性引起信号电平在较长时间内的起伏变化称 为慢衰落；由天线传播或媒质的不均匀传播而引起信号幅度和 相位在较短时间内的变化称为快衰落。快衰落和慢衰落是叠加 在一起共同影响传输信号的，短时间内快衰落表现明显，而慢
(4) 散射性。微波也具有散射性，利用这一特性，可 以进行远距离的微波散射通信，也可以根据散射的特征进行微 波遥感。
(5) 抗干扰性。由于微波的频率很高，一般自然界和 电气设备产生的人为电磁干扰的频率与其差别很大，所以基本 上不会影响微波通信，即它的抗干扰能力强。
(6) 热效应。当微波在有耗媒质中传播时，会使媒质 分子相互碰撞、摩擦，从而使媒质发热，微波炉就是利用这一 效应制成的。同时，这一效应也成了有效的理疗方式，是微波 医学的基础。
(2) 高频性。微波的振荡周期在10-9～10-13 s量级，利 用微波的高频特性可以设计制造出微波振荡、放大与检波等微 波器件，如磁控管、行波管等。同时，由于微波的频率高、频 带宽、传输信息容量大，所以大信息量的无线传输大多采用微 波通信。
(3) 穿透性。微波照射到媒质时具有良好的穿透性， 云、雾、雪等对微波的传播影响小，这为微波遥感和全天候通 信奠定了基础。同时，1～10 G为人类探测太空的“宇宙 之窗”，为射电天文学、卫星通信、卫星遥感提供了宝贵的无 线电通道。
(1) 似光性。微波的波长范围为0.1 mm～1 m，这样短 的波长与地球上的物体(如飞机、舰船、建筑物)的尺寸相比小 得多或属于同一个数量级，故当微波照射到这些物体上时将产 生强烈的反射。微波的这种直线传播特性与光线的传播特性相 似，所以称微波具有“似光性”，利用这一特性可实现无线电 定位。超视距微波通信就是依靠中继站进行长距离信号传输的。