[工学]第3章 微波通信.pptVIP

X 第 * 页 北京邮电大学电子工程学院 2003.1 第3章 微波通信 3.1 概述 微波通信是利用微波作载波进行的无线电通信。 由于微波波段的频带较宽，传输特性也比较稳定，通过中继（接力）的方式可以实现远距离通信，因此，曾是20世纪六七十年代世界各国干线通信的主要传输手段。 第3章 微波通信 3.1 概述 微波中继通信示意图 3.2 微波通信的特点 （1) 频带宽, 能传输的信息容量大。 （2) 天电、工业噪声干扰及太阳黑子变化对短波及频率较低的无线电波段影响很大，而微波频段(GHz级别)频率高, 不易受这些外界干扰的影响。因此，通信相对稳定、可靠。 （3) 由于波长短, 天线的尺寸就可以做得很小。 （4) 由于是直线传播，微波通信必须采用中继接力的方式。 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.1 系统组成 微波中继系统主要功能是实现远距离通信，通信距离往往长达数千米甚至上万米，整个通信链路由多个相距几十千米的中继站构成，系统中包含了各种类型的微波通信站。 微波中继通信线路系统的示意图 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.1 系统组成 图中的节点，统称为微波站，除两头的终端站之外，还有大量的中继站，枢纽站和分路站，它们的作用分别是： 1）终端站：处于线路两端的微波站，是系统的终端。它对一个方向收、发，采用不同的收、发频率，可以上、下话路或数据。 2）中继站：线路的中间转接站，将收到的微弱微波信号放大后转发，便于在下一中继段进行传输。 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.1 系统组成 图中的节点，统称为微波站，除两头的终端站之外，还有大量的中继站，枢纽站和分路站，它们的作用分别是： 3）分路站：除具有对接收信号放大、转发的中继站功能外，还能将信道上传送的多路信号中的部分话路分离出来，并插入相同路数的新话路，以实现长距离传输系统的区间通信。 4）枢纽站：两条以上的微波线路交叉的微波站，它可以从几个方向分出或加入话路或电视信号，实现两条链路上信号或部分信号的交换。 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.1 系统组成 微波站的主要设备包括发信设备、收信设备、天线馈线系统、电源设备以及保障通信线路正常运行和无人维护所需的监测控制设备等。 终端复用设备是最重要的设备之一，它的基本功能是：将交换机送来的多路信号或群路信号适当变换，送到微波终端站或微波分路站的发信机；将微波终端站或微波分路站的收信机送来的多路信号或群路信号适当变换后送到交换机。 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.1 系统组成 （a）终端站 （b）中继站 微波中继系统的终端站和中继站 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.2 中继方式 根据转接方式的不同，中继方式有基带转接、中频转接和微波转接三种。 1、基带转接 来自天线的微波信号首先通过混频器下变频至中频（IF），经过解调、取样判决后，得到基带数字信号，然后将恢复的基带码流重新调制，经混频器上变频至微波发射频率（RF），将信号放大后再通过天线发射出去。这种转接方式称为基带转接。 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.2 中继方式 1、基带转接 基带转接方式 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.2 中继方式 1、基带转接 基带转接方式实现话路信号的分出或插入 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.2 中继方式 2、中频转接 中频转接只将收到的微波信号下变频至中频（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。 中频转接方式设备简单，不会造成信号的频率失真，是模拟系统常用的中继方式。在传送电视节目时，由于彩色电视信号对频率失真特别敏感，因此一般都采用中频转接的中继方式。 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.2 中继方式 2、中频转接 中频转接方式 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.2 中继方式 3、微波转接 微波转接方式直接对微波放大后进行转接，由于不需要下变频至中频或基带，设备简单。但收和发的微波频率不能相同，因为实际系统中发射天线的信号功率不可能完全集中在发射方向的主瓣内，背向旁瓣的信号功率可能进入接收天线引起“背-背干扰”。因此，必须使中继站的发射载频和接收载频有一定的偏离（比如偏离0.2GHz）。 3.4 微波中继系统的组成和工作方式 3.4.2 中继方式 3、微波转接 微波转接方式 3.5 PDH微波中继通信系统 数字微波通信系统为了扩大传输容量和提高传输效率，常常需要将若干个低次群低速数字信号以时分复用的方式合成为一路高速数字信号，然后再通过宽带信道传输。 实