微波通信系统概述

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
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。
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。
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。
(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。
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？
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。
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。
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。
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
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Байду номын сангаас
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
明 线 通 信
电 缆 通 信 光 缆 通 信 波 导 通 信 微 波 通 信
无线通信
短 波 通 信
移 动 通 信
卫 星 通 信
散 射 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。