微波技術(shù)與天線劉學(xué)觀 第10.2節(jié)

1、微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) 微波中繼、微波中繼、 散射通信和衛(wèi)星通信散射通信和衛(wèi)星通信 (a) (b)(c) 衛(wèi)星 fU 上行 fD 下行 fU fD 下行 上行 地球 A B 10.2 微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng) 微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) 微波在空間是視距傳播的。由于天線架設(shè)高度一般在微波在空間是視距傳播的。由于天線架設(shè)高度一般在 100100m以下，所以一般視距為以下，所以一般視距為50km左右。左右。 )m(1057. 3 21 3 hhr v 要利用微波進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，要利用微波進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，必須在遠(yuǎn)距離的兩個微必須在遠(yuǎn)距離的兩個微 波

2、站之間設(shè)置許多中間站（稱為中繼站），按接力的方波站之間設(shè)置許多中間站（稱為中繼站），按接力的方 式將信號一站一站傳遞下去，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信式將信號一站一站傳遞下去，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，這，這 種通信方式就稱為微波中繼通信。種通信方式就稱為微波中繼通信。 1.1. 微波中繼通信微波中繼通信 (microwave relay communication system) 微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) 微波接力示意圖微波接力示意圖 100m100m以下以下 50km50km 2222 12 ()() (6376) dhRRhRR Rkm 視距與天線高度的關(guān)系視距與天線高度的關(guān)系

3、 微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) a) 微波中繼轉(zhuǎn)接方式微波中繼轉(zhuǎn)接方式 (1) 基帶轉(zhuǎn)接基帶轉(zhuǎn)接 去掉這一部分即為中頻轉(zhuǎn)接去掉這一部分即為中頻轉(zhuǎn)接 在中繼站首先將接收到載頻為在中繼站首先將接收到載頻為f1的微波信號經(jīng)混頻變成中頻信號，的微波信號經(jīng)混頻變成中頻信號， 然后經(jīng)中放送到解調(diào)器，解調(diào)還原出基帶信號，然后又對發(fā)射機(jī)然后經(jīng)中放送到解調(diào)器，解調(diào)還原出基帶信號，然后又對發(fā)射機(jī) 的載波進(jìn)行調(diào)制，并經(jīng)微波功率放大后，以載頻的載波進(jìn)行調(diào)制，并經(jīng)微波功率放大后，以載頻f1 發(fā)射出去。發(fā)射出去。 微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) (2) 中頻轉(zhuǎn)接中頻轉(zhuǎn)接 n中頻轉(zhuǎn)

4、接是指在中繼站將接收到載頻為中頻轉(zhuǎn)接是指在中繼站將接收到載頻為f1的微波信號的微波信號 經(jīng)混頻變成中頻信號，然后經(jīng)中放后直接上變頻得到經(jīng)混頻變成中頻信號，然后經(jīng)中放后直接上變頻得到 載頻為載頻為f1 微波信號，最后經(jīng)微波功率放大后發(fā)射出去。微波信號，最后經(jīng)微波功率放大后發(fā)射出去。 n顯然它顯然它沒有上下話路分離與信碼再生的功能，只起到?jīng)]有上下話路分離與信碼再生的功能，只起到 了增加通信距離的作用了增加通信距離的作用。 在中繼站對接收到微波信號直接放大、變頻后再經(jīng)在中繼站對接收到微波信號直接放大、變頻后再經(jīng) 微波功率放大后直接發(fā)射出去。微波功率放大后直接發(fā)射出去。 (3) 微波轉(zhuǎn)接微波轉(zhuǎn)接 微波

5、技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) b) 三種中繼轉(zhuǎn)接方式的特點(diǎn)及應(yīng)用三種中繼轉(zhuǎn)接方式的特點(diǎn)及應(yīng)用 n數(shù)字系統(tǒng)一般采用基帶轉(zhuǎn)接方式。它利用數(shù)字系統(tǒng)一般采用基帶轉(zhuǎn)接方式。它利用數(shù)字差錯控?cái)?shù)字差錯控 制技術(shù)實(shí)現(xiàn)基帶信號再生，從而避免了噪聲的沿站積制技術(shù)實(shí)現(xiàn)基帶信號再生，從而避免了噪聲的沿站積 累，將帶再生技術(shù)的中繼站稱為再生中繼站。設(shè)備較累，將帶再生技術(shù)的中繼站稱為再生中繼站。設(shè)備較 復(fù)雜復(fù)雜。有時為了簡化設(shè)備、降低功耗，也可采用混合。有時為了簡化設(shè)備、降低功耗，也可采用混合 中繼方式，即在兩個再生中繼站之間的一些中繼站采中繼方式，即在兩個再生中繼站之間的一些中繼站采 用中頻轉(zhuǎn)接或微波

6、轉(zhuǎn)接。用中頻轉(zhuǎn)接或微波轉(zhuǎn)接。 n對模擬系統(tǒng)，由于對模擬系統(tǒng)，由于基帶電平變化積累、基帶頻響偏移基帶電平變化積累、基帶頻響偏移 等原因，故一般不宜用基帶轉(zhuǎn)接方式，而采用中頻轉(zhuǎn)等原因，故一般不宜用基帶轉(zhuǎn)接方式，而采用中頻轉(zhuǎn) 接或微波轉(zhuǎn)接。接或微波轉(zhuǎn)接。 微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) 2. SDH數(shù)字微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng) 數(shù)字微波中繼通信與光纖通信、衛(wèi)星通信一起被稱為數(shù)字微波中繼通信與光纖通信、衛(wèi)星通信一起被稱為 現(xiàn)代通信傳輸?shù)娜笾饕侄维F(xiàn)代通信傳輸?shù)娜笾饕侄巍?同步數(shù)字系列同步數(shù)字系列(Synchronous Digital Hierachy)是新一代是新一代

7、數(shù)字傳輸網(wǎng)體制，它是通信容量迅速增長、光纖通信持續(xù)數(shù)字傳輸網(wǎng)體制，它是通信容量迅速增長、光纖通信持續(xù) 發(fā)展的產(chǎn)物。發(fā)展的產(chǎn)物。SDH的應(yīng)用很廣泛，它不僅可用于光纖通信的應(yīng)用很廣泛，它不僅可用于光纖通信 系統(tǒng)，而且在微波傳輸中也被大量采用，成為數(shù)字微波中系統(tǒng)，而且在微波傳輸中也被大量采用，成為數(shù)字微波中 繼通信的主要方式。繼通信的主要方式。SDH數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)廣泛采用數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)廣泛采用 新新技術(shù)諸如：技術(shù)諸如：全新的基帶數(shù)字信號處理方式、高效率的數(shù)全新的基帶數(shù)字信號處理方式、高效率的數(shù) 字載波調(diào)制技術(shù)、自適應(yīng)的發(fā)信功率控制技術(shù)字載波調(diào)制技術(shù)、自適應(yīng)的發(fā)信功率控制技術(shù)等。等。 微波

8、技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) SDH數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)一般由數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)一般由終端站、樞紐站、分路站及終端站、樞紐站、分路站及 若干中繼站若干中繼站組成。組成。 終端站終端站 中繼站中繼站 樞紐站樞紐站 分路站分路站 終端站終端站 SDH數(shù)字微波通信系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)字微波通信系統(tǒng)的構(gòu)成 處于線路兩端或分支線路處于線路兩端或分支線路 終點(diǎn)，它可上、下全部支路終點(diǎn)，它可上、下全部支路 信號，配備信號，配備SDH數(shù)字微波傳數(shù)字微波傳 輸設(shè)備和復(fù)用設(shè)備；輸設(shè)備和復(fù)用設(shè)備； 處于干線上，需完成數(shù)個方向上的處于干線上，需完成數(shù)個方向上的 通信任務(wù)，它要完成某些波道的轉(zhuǎn)通信任務(wù)，它要

9、完成某些波道的轉(zhuǎn) 接、復(fù)接與分接，還有某些波道的接、復(fù)接與分接，還有某些波道的 信號可能需要再生后繼續(xù)傳輸，故信號可能需要再生后繼續(xù)傳輸，故 這一類站的設(shè)備最多；這一類站的設(shè)備最多； 微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) 分路站分路站處于線路中間，除了可以在本站上、下某收、發(fā)處于線路中間，除了可以在本站上、下某收、發(fā) 信波道的部分支路外，還可以溝通干線上兩個方向之間通信波道的部分支路外，還可以溝通干線上兩個方向之間通 信的站稱為分路站，有時還完成部分波道的信號再生后繼信的站稱為分路站，有時還完成部分波道的信號再生后繼 續(xù)傳輸，一般配備續(xù)傳輸，一般配備SDH數(shù)字微波傳輸設(shè)備和數(shù)字微

10、波傳輸設(shè)備和SDH分插復(fù)用分插復(fù)用 設(shè)備，有時還需再生型傳輸設(shè)備；設(shè)備，有時還需再生型傳輸設(shè)備； 無論是終端站還是中間站，它都需要無論是終端站還是中間站，它都需要收發(fā)天線、饋線及收發(fā)天線、饋線及 各種微波器件各種微波器件，可見微波中繼通信是微波的典型應(yīng)用之一。，可見微波中繼通信是微波的典型應(yīng)用之一。 中繼站中繼站處于線路中間不上、下話路的站，可分為信碼再處于線路中間不上、下話路的站，可分為信碼再 生中繼和非再生中繼，在生中繼和非再生中繼，在SDH系統(tǒng)中一般采用再生中繼方系統(tǒng)中一般采用再生中繼方 式，它可以去掉傳輸中引入的噪聲、干擾和失真，這也體式，它可以去掉傳輸中引入的噪聲、干擾和失真，這也體 現(xiàn)了數(shù)字通信的優(yōu)越性?，F(xiàn)了數(shù)字通信的優(yōu)越性。 微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) 微波微波中繼通信網(wǎng)絡(luò)示意圖中繼通信網(wǎng)絡(luò)示意圖 微波技術(shù)與天線 第十章 微波應(yīng)用系統(tǒng)之微波通信系統(tǒng) 3. 3. 微波衛(wèi)星通信微波衛(wèi)星通信 地球上（包括地面、海洋和低層大氣）的微波通信站（地地球上（包括地面、海洋和低層大氣）的微波通信站（地 球站）利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站而進(jìn)行的通信。球站）利