現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第2章 微波中繼通信系統(tǒng)

1、現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)2本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：2.1 微波中繼系統(tǒng)的概念微波中繼系統(tǒng)的概念2.2 微波中繼通信系統(tǒng)的組成微波中繼通信系統(tǒng)的組成2.3 微波中間站的轉(zhuǎn)接方式微波中間站的轉(zhuǎn)接方式2.4 數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)設(shè)計中的若干問數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)設(shè)計中的若干問題題2.5 微波傳播特性與微波線路設(shè)計微波傳播特性與微波線路設(shè)計現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)3當(dāng)今三大通信傳輸技術(shù)當(dāng)今三大通信傳輸技

2、術(shù) 數(shù)字微波中繼通信數(shù)字微波中繼通信 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信 光纖通信光纖通信 微波中繼通信作為通信網(wǎng)的一種傳輸微波中繼通信作為通信網(wǎng)的一種傳輸方式，可以同其他傳輸方式一起構(gòu)成微波、方式，可以同其他傳輸方式一起構(gòu)成微波、光纖、衛(wèi)星一體的整個通信傳輸網(wǎng)。光纖、衛(wèi)星一體的整個通信傳輸網(wǎng)?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)4微波中繼通信系統(tǒng)在整個通信網(wǎng)中的位置微波中繼通信系統(tǒng)在整個通信網(wǎng)中的位置終 端衛(wèi) 星 通 信端 局交 換中 心交 換中 心交 換中 心端 局終 端交 換中 心光 纖 通 信微 波中 繼交 換中 心交換交換中心中心交換交換中心中心交換交換中心中心交換交

3、換中心中心交換交換中心中心微波微波中繼中繼光纖通信光纖通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信端局端局端局端局終端終端終端終端現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)52.1 2.1 微波中繼通信的概念微波中繼通信的概念 微波通信的發(fā)展與無線通信的發(fā)展是微波通信的發(fā)展與無線通信的發(fā)展是分不開的。分不開的。 微波中繼通信微波中繼通信是利用微波頻率是利用微波頻率（300MHz300GHz)作載波攜帶信息，作載波攜帶信息，通過無線電波空間，采用中繼（接力）通過無線電波空間，采用中繼（接力）通信方式在地面上進(jìn)行的無線電通信。通信方式在地面上進(jìn)行的無線電通信?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章

4、章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)61 1、微波通信的頻段、微波通信的頻段 微波通信是依靠微波通信是依靠空間電磁波空間電磁波來傳遞信息來傳遞信息的一種通信方式，它是屬于的一種通信方式，它是屬于無線通信無線通信的范疇。的范疇。 無線電磁波是以頻率或波長來分類的，無線電磁波是以頻率或波長來分類的，波長與頻率的關(guān)系波長與頻率的關(guān)系如下：如下：其中：其中：電磁波波長電磁波波長(m) C電磁波傳播速度電磁波傳播速度3105(km/s) f 電磁波頻率電磁波頻率(Hz)C=f現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)7 電磁波頻率不同，波長不同（頻率越電磁波頻率不同，波長不同

5、（頻率越低，波長越長），其空間傳播的特性也不低，波長越長），其空間傳播的特性也不一樣，且用途也有不同。一樣，且用途也有不同。 中頻：用于廣播、通信、導(dǎo)航（機(jī)場著陸中頻：用于廣播、通信、導(dǎo)航（機(jī)場著陸系統(tǒng)）。采用多元天線可實(shí)現(xiàn)較好的方向系統(tǒng)）。采用多元天線可實(shí)現(xiàn)較好的方向性，但是天線結(jié)構(gòu)龐大。性，但是天線結(jié)構(gòu)龐大。 高頻：用于遠(yuǎn)距離通信廣播，超視距天波高頻：用于遠(yuǎn)距離通信廣播，超視距天波及地波雷達(dá)，超視距地及地波雷達(dá)，超視距地-空通信?？胀ㄐ拧，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)8 米波：用于語音廣播，移動（包括衛(wèi)星移米波：用于語音廣播，移動（包括衛(wèi)星移動）通信

6、，接力（動）通信，接力（50km跳距）通信，航跳距）通信，航空導(dǎo)航信標(biāo)，以及容易實(shí)現(xiàn)具有較高增益空導(dǎo)航信標(biāo)，以及容易實(shí)現(xiàn)具有較高增益系數(shù)的天線系統(tǒng)。系數(shù)的天線系統(tǒng)。 微波頻段是在較高頻段，通常人們所微波頻段是在較高頻段，通常人們所說的微波是指頻率在說的微波是指頻率在0.3300GHz范圍的范圍的電磁波，微波通信利用此頻段的電磁波來電磁波，微波通信利用此頻段的電磁波來傳遞信息。傳遞信息?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)9現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)10 頻段名稱頻段名稱頻率范圍頻率范圍 波長范圍波長范圍 長波（低頻）

7、長波（低頻）中波（中頻）中波（中頻）短波（高頻）短波（高頻）超短波超短波(甚高頻甚高頻) 30300(kHz)3003000(kHz)330(MHz)30300(MHz) 100001000(m)1000100(m)10010(m)101(m) 微微 分米波分米波(特高頻特高頻) 厘米波厘米波(超高頻超高頻) 波波 毫米波毫米波(極高頻極高頻) 300MHz3(GHz)330(GHz)30300(GHz) 10010cm101cm1cm1mm 紅外線紅外線(光波光波) 300(GHz) 1mm 電磁波頻段分類電磁波頻段分類現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)1

8、1 分米波（特高頻）分米波（特高頻）：用于電視廣播，飛機(jī)：用于電視廣播，飛機(jī)導(dǎo)航、著陸，警戒雷達(dá)，衛(wèi)星導(dǎo)航，衛(wèi)星導(dǎo)航、著陸，警戒雷達(dá)，衛(wèi)星導(dǎo)航，衛(wèi)星跟蹤、數(shù)傳及指令網(wǎng)，蜂窩無線電通信。跟蹤、數(shù)傳及指令網(wǎng)，蜂窩無線電通信。 厘米波（超高頻）厘米波（超高頻） ：用于多路語音與電：用于多路語音與電視信道，雷達(dá)，衛(wèi)星遙感，固定及移動衛(wèi)視信道，雷達(dá)，衛(wèi)星遙感，固定及移動衛(wèi)星信道。星信道。 毫米波（極高頻）毫米波（極高頻） ：用于短路徑通信，：用于短路徑通信，雷達(dá)，衛(wèi)星遙感。雷達(dá)，衛(wèi)星遙感?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)12 地球表面是個曲面，且天線所架高度地球表面

9、是個曲面，且天線所架高度有限，發(fā)信端發(fā)出的電磁波會受到地面的有限，發(fā)信端發(fā)出的電磁波會受到地面的阻擋。在一定天線高度的情況下，為了克阻擋。在一定天線高度的情況下，為了克服地球的凸起而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，必須采服地球的凸起而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，必須采用中繼接力的方式，用中繼接力的方式，兩個通信點(diǎn)兩個通信點(diǎn)( (信號轉(zhuǎn)信號轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)) )間間設(shè)立中繼站設(shè)立中繼站，即所謂的，即所謂的視距通信視距通信。否則否則A站發(fā)射出的微波射線將遠(yuǎn)離地面而站發(fā)射出的微波射線將遠(yuǎn)離地面而根本不能被根本不能被D站接收。站接收。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)13微波中繼接力的方式微波中繼接

10、力的方式BC中繼站中繼站終端站終端站AD終端站終端站終端站終端站中繼站中繼站中繼站中繼站現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)142、采用、采用中繼中繼方式的原因方式的原因（1 1）微波傳播具有視距傳播特性。微波傳播具有視距傳播特性。 微波波長短，接近于光波，具有與光一微波波長短，接近于光波，具有與光一樣的傳輸特性，因此微波在自由空間中只能樣的傳輸特性，因此微波在自由空間中只能沿直線傳播沿直線傳播, , 其繞射能力很弱其繞射能力很弱, , 且在傳播中且在傳播中遇到不均勻的介質(zhì)時遇到不均勻的介質(zhì)時, , 將產(chǎn)生折射和反射現(xiàn)將產(chǎn)生折射和反射現(xiàn)象。象。（2 2）微波傳

11、播有損耗，）微波傳播有損耗，在遠(yuǎn)距離通信時有必在遠(yuǎn)距離通信時有必要采用中繼方式對信號逐段接收、放大和發(fā)要采用中繼方式對信號逐段接收、放大和發(fā)送。送?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)153、微波中繼通信的作用、微波中繼通信的作用 目前，世界上許多國家都把微波中繼目前，世界上許多國家都把微波中繼通信作為其通信網(wǎng)的主要傳輸手段之一。通信作為其通信網(wǎng)的主要傳輸手段之一。模擬微波中繼通信逐漸被數(shù)字微波中繼通模擬微波中繼通信逐漸被數(shù)字微波中繼通信取代。信取代。數(shù)字微波通信數(shù)字微波通信是指利用微波攜帶數(shù)字信息，是指利用微波攜帶數(shù)字信息，通過電波空間，同時傳送若干相互無關(guān)

12、信通過電波空間，同時傳送若干相互無關(guān)信息，并進(jìn)行再生中繼的通信方式。息，并進(jìn)行再生中繼的通信方式?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)16微波中繼通信主要用來傳送長途電話信微波中繼通信主要用來傳送長途電話信號、寬頻帶信號（如電視信號）、數(shù)據(jù)號、寬頻帶信號（如電視信號）、數(shù)據(jù)信號、移動通信系統(tǒng)基地站與移動業(yè)務(wù)信號、移動通信系統(tǒng)基地站與移動業(yè)務(wù)交換中心之間的信號等，還可用于通向交換中心之間的信號等，還可用于通向孤島等特殊地形的通信線路以及內(nèi)河船孤島等特殊地形的通信線路以及內(nèi)河船舶電話系統(tǒng)等移動通信的入網(wǎng)線路。舶電話系統(tǒng)等移動通信的入網(wǎng)線路。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)

13、 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)17 微波通信自第二次世界大戰(zhàn)后期開始微波通信自第二次世界大戰(zhàn)后期開始應(yīng)用，歷經(jīng)由模擬到數(shù)字，使用頻段由低應(yīng)用，歷經(jīng)由模擬到數(shù)字，使用頻段由低頻段向高頻段的發(fā)展，其頻譜利用率也不頻段向高頻段的發(fā)展，其頻譜利用率也不斷由于技術(shù)的進(jìn)步而得到不斷的提高，應(yīng)斷由于技術(shù)的進(jìn)步而得到不斷的提高，應(yīng)用領(lǐng)域也由長途電信、彩色電視傳輸，拓用領(lǐng)域也由長途電信、彩色電視傳輸，拓展到一點(diǎn)多址、無線接入、無線局域網(wǎng)等展到一點(diǎn)多址、無線接入、無線局域網(wǎng)等領(lǐng)域，微波通信的發(fā)展應(yīng)用歷程，是它特領(lǐng)域，微波通信的發(fā)展應(yīng)用歷程，是它特點(diǎn)的充分體現(xiàn)。點(diǎn)的充分體現(xiàn)?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)

14、 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)184、微波中繼通信的特點(diǎn)、微波中繼通信的特點(diǎn)（1 1）通信頻段的頻帶寬，傳輸信息容量較大）通信頻段的頻帶寬，傳輸信息容量較大 微波頻段占用的頻帶約微波頻段占用的頻帶約300GHz，而全而全部長波、中波和短波頻段占有的頻帶總和不部長波、中波和短波頻段占有的頻帶總和不足足30MHz，前者是后者的前者是后者的10000多倍。占用多倍。占用的頻帶越寬，的頻帶越寬，可容納同時工作的無線電設(shè)備可容納同時工作的無線電設(shè)備就越多，通信容量也就越大。就越多，通信容量也就越大?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)19 一套短波通信設(shè)

15、備一般只能容納幾一套短波通信設(shè)備一般只能容納幾條話路同時工作，而一套微波中繼通信條話路同時工作，而一套微波中繼通信設(shè)備可以容納幾千甚至上萬條話路同時設(shè)備可以容納幾千甚至上萬條話路同時工作，并可傳輸電視圖像等寬頻帶信號。工作，并可傳輸電視圖像等寬頻帶信號?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)20（2 2）受外界干擾的影響小）受外界干擾的影響小 工業(yè)干擾、天電干擾及太陽黑子的活工業(yè)干擾、天電干擾及太陽黑子的活動對微波頻段通信的影響?。ó?dāng)通信頻率動對微波頻段通信的影響小（當(dāng)通信頻率高于高于100MHz時，這些干擾對通信的影響時，這些干擾對通信的影響極?。?，但這些干擾

16、源嚴(yán)重影響短波以下極小），但這些干擾源嚴(yán)重影響短波以下頻段的通信。因此，微波中繼通信信號比頻段的通信。因此，微波中繼通信信號比較穩(wěn)定和可靠。較穩(wěn)定和可靠。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)21（3 3）通信靈活性較大）通信靈活性較大 微波中繼通信采用中繼方式，可以微波中繼通信采用中繼方式，可以實(shí)現(xiàn)地面上的遠(yuǎn)距離通信，并且可以跨越實(shí)現(xiàn)地面上的遠(yuǎn)距離通信，并且可以跨越沼澤、江河、湖泊和高山等特殊地理環(huán)境。沼澤、江河、湖泊和高山等特殊地理環(huán)境。在遭遇地震、洪水、戰(zhàn)爭等災(zāi)禍時，通信在遭遇地震、洪水、戰(zhàn)爭等災(zāi)禍時，通信的建立、撤收及轉(zhuǎn)移都比較容易，這些方的建立、撤收及

17、轉(zhuǎn)移都比較容易，這些方面比電纜通信具有更大的靈活性。面比電纜通信具有更大的靈活性。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)22（4 4）天線增益高、方向性強(qiáng)）天線增益高、方向性強(qiáng) 中繼通信可以減小對發(fā)射功率的要求中繼通信可以減小對發(fā)射功率的要求而獲得滿意的通信效果。另外，由于微波而獲得滿意的通信效果。另外，由于微波具有直線傳播特性，因此，可利用微波天具有直線傳播特性，因此，可利用微波天線把電磁波聚集成很窄的波束，使微波天線把電磁波聚集成很窄的波束，使微波天線具有很強(qiáng)的方向性，以減少通信中的相線具有很強(qiáng)的方向性，以減少通信中的相互干擾?；ジ蓴_?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系

18、統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)23（5 5）投資少、建設(shè)快）投資少、建設(shè)快 在通信容量和質(zhì)量基本相同的條件下，在通信容量和質(zhì)量基本相同的條件下，按話路公里計算，微波中繼通信線路的建按話路公里計算，微波中繼通信線路的建設(shè)費(fèi)用不到同軸電纜通信線路的一半，而設(shè)費(fèi)用不到同軸電纜通信線路的一半，而且還可以節(jié)省大量的有色金屬，另外，建且還可以節(jié)省大量的有色金屬，另外，建設(shè)時間也比后者短。設(shè)時間也比后者短?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)24（6）中繼傳輸）中繼傳輸 在微波波段，電磁波按直線傳播，在微波波段，電磁波按直線傳播，要進(jìn)行遠(yuǎn)距離長途通信時，就

19、必須采用要進(jìn)行遠(yuǎn)距離長途通信時，就必須采用中繼中繼(接力接力)傳輸方式，將信號多次轉(zhuǎn)發(fā)，傳輸方式，將信號多次轉(zhuǎn)發(fā)，才能到達(dá)接收點(diǎn)。如一條才能到達(dá)接收點(diǎn)。如一條2500 km的微波的微波線路，中間大約有中繼站線路，中間大約有中繼站50個。個?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)252.2 2.2 微波中繼通信系統(tǒng)的組成微波中繼通信系統(tǒng)的組成 通信線路由終端通信線路由終端站、中間站和再站、中間站和再生中繼站及電波生中繼站及電波空間組成。空間組成?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)26 一條微波中繼信道一條微波中繼信道主干線主干線

20、可以長達(dá)可以長達(dá)幾百公里甚至幾千公里，幾百公里甚至幾千公里，支線支線可以有多可以有多條。除了在線路未端設(shè)置微波終端站外，條。除了在線路未端設(shè)置微波終端站外，還在線路中間每隔一定距離設(shè)置若干微還在線路中間每隔一定距離設(shè)置若干微波中繼站和微波分路站。波中繼站和微波分路站?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)27通信線路的組成通信線路的組成主干線主干線支支 線線微波終端站微波終端站微波分路站微波分路站主干線主干線支支 線線微波終端站微波終端站微波中繼站微波中繼站微波中間站微波中間站現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)281. 微波中

21、繼通信系統(tǒng)的微波中繼通信系統(tǒng)的主要設(shè)備主要設(shè)備（1）用戶終端）用戶終端 用戶終端是邏輯上最靠近用戶的輸用戶終端是邏輯上最靠近用戶的輸入輸出設(shè)備，入輸出設(shè)備，是用戶使用的終端設(shè)備是用戶使用的終端設(shè)備，如自動電話機(jī)、電傳機(jī)、計算機(jī)、調(diào)如自動電話機(jī)、電傳機(jī)、計算機(jī)、調(diào)度電話機(jī)等。度電話機(jī)等。用戶終端主要通過交換機(jī)用戶終端主要通過交換機(jī)集中在微波終端站或微波分路站集中在微波終端站或微波分路站?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)29微 波終端站微 波中繼站數(shù) 字終端站交換機(jī)用戶終端數(shù) 字終端站微 波終端站微 波中繼站微 波分路站數(shù)字分路終端站交換機(jī)用戶終端微 波終端站

22、數(shù) 字終端站用戶終端交換機(jī)數(shù)字分路終端站微 波分路站微 波中繼站微 波終端站數(shù) 字終端站交換機(jī)用 戶終 端交換機(jī)用 戶終 端微波中繼通信線路組成微波中繼通信線路組成現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)30（2）交換機(jī)）交換機(jī) 交換機(jī)既可實(shí)現(xiàn)本地用戶終端之間交換機(jī)既可實(shí)現(xiàn)本地用戶終端之間的業(yè)務(wù)互通（如實(shí)現(xiàn)本地話音用戶之間的業(yè)務(wù)互通（如實(shí)現(xiàn)本地話音用戶之間的通話），又可通過微波中繼通信線路的通話），又可通過微波中繼通信線路實(shí)現(xiàn)本地用戶終端與遠(yuǎn)地（對端交換機(jī)實(shí)現(xiàn)本地用戶終端與遠(yuǎn)地（對端交換機(jī)所轄范圍）用戶終端之間的業(yè)務(wù)互通。所轄范圍）用戶終端之間的業(yè)務(wù)互通。交換機(jī)配

23、置在微波終端站或微波分路站交換機(jī)配置在微波終端站或微波分路站?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)31（3 3）終端復(fù)用設(shè)備）終端復(fù)用設(shè)備 終端復(fù)用設(shè)備的終端復(fù)用設(shè)備的基本功能基本功能是將交換機(jī)送來的是將交換機(jī)送來的多路信號或群路信號進(jìn)行適當(dāng)變換，然后送到微多路信號或群路信號進(jìn)行適當(dāng)變換，然后送到微波終端站或微波分路站的發(fā)信機(jī)；將微波終端站波終端站或微波分路站的發(fā)信機(jī)；將微波終端站或微波分路站的收信機(jī)送來的多路信號或群路信或微波分路站的收信機(jī)送來的多路信號或群路信號適當(dāng)變換后送到交換機(jī)。號適當(dāng)變換后送到交換機(jī)。模擬微波中繼通信系模擬微波中繼通信系統(tǒng)的終端復(fù)用設(shè)

24、備是頻分多路載波機(jī)統(tǒng)的終端復(fù)用設(shè)備是頻分多路載波機(jī)；數(shù)字微波數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)的終端復(fù)用設(shè)備是時分多路數(shù)字終中繼通信系統(tǒng)的終端復(fù)用設(shè)備是時分多路數(shù)字終端機(jī)。端機(jī)。終端復(fù)用設(shè)備配置在微波終端站或微波分終端復(fù)用設(shè)備配置在微波終端站或微波分路站路站。 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)32（4 4）微波站）微波站 微波站的微波站的基本功能基本功能是傳輸來自終端是傳輸來自終端復(fù)用設(shè)備的群路信號。按其與終端復(fù)用復(fù)用設(shè)備的群路信號。按其與終端復(fù)用設(shè)備的連接關(guān)系，微波站分為設(shè)備的連接關(guān)系，微波站分為終端站、終端站、分路站和中繼站分路站和中繼站。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)

25、第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)33微波站的類型微波站的類型（中繼站）（中繼站）現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)34 處于線路兩端或分支線路終點(diǎn)的站處于線路兩端或分支線路終點(diǎn)的站稱為稱為終端站終端站。終端站的任務(wù)是將復(fù)用設(shè)。終端站的任務(wù)是將復(fù)用設(shè)備送來的基帶信號或由電視臺送來的視備送來的基帶信號或由電視臺送來的視頻及伴音信號，調(diào)制到微波頻率上并發(fā)頻及伴音信號，調(diào)制到微波頻率上并發(fā)射出去；或者反之，將收到的微波信號射出去；或者反之，將收到的微波信號解調(diào)出基帶信號送往復(fù)用設(shè)備，或?qū)⒔饨庹{(diào)出基帶信號送往復(fù)用設(shè)備，或?qū)⒔庹{(diào)出的視頻信號及伴音信號送往電視

26、臺。調(diào)出的視頻信號及伴音信號送往電視臺。在此站可上、下全部支路信號。在此站可上、下全部支路信號。 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)35現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)36 在線路中間，在線路中間，不上、下話路不上、下話路的中間站的中間站稱為稱為中繼站中繼站?？煞譃樵偕欣^站、中頻可分為再生中繼站、中頻轉(zhuǎn)接站、射頻有源轉(zhuǎn)接站和無源轉(zhuǎn)接站。轉(zhuǎn)接站、射頻有源轉(zhuǎn)接站和無源轉(zhuǎn)接站。此站無用戶終端、交換機(jī)、終端復(fù)用設(shè)此站無用戶終端、交換機(jī)、終端復(fù)用設(shè)備，只對信號進(jìn)行解調(diào)、判決、再生至備，只對信號進(jìn)行解調(diào)、判決、再生至下一方向發(fā)信機(jī)

27、。下一方向發(fā)信機(jī)。 微波中繼站和分路站統(tǒng)稱微波中繼站和分路站統(tǒng)稱微波中間微波中間站站。任務(wù)是完成微波信號的。任務(wù)是完成微波信號的轉(zhuǎn)發(fā)和分路轉(zhuǎn)發(fā)和分路。 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)37現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)38 在長途線路中間，除了可以在本站上、在長途線路中間，除了可以在本站上、下某收、發(fā)信波道的部分支路外，還可以下某收、發(fā)信波道的部分支路外，還可以溝通干線上溝通干線上兩個方向兩個方向之間通信的站稱為之間通信的站稱為分分路站。路站。在此類站，亦有部分波道的信號需在此類站，亦有部分波道的信號需再生后繼續(xù)傳輸

28、。再生后繼續(xù)傳輸。 當(dāng)兩條以上的微波中繼通信線路在某一當(dāng)兩條以上的微波中繼通信線路在某一微波站（配有交叉連接設(shè)備）交匯時，可微波站（配有交叉連接設(shè)備）交匯時，可以溝通干線上數(shù)個方向之間通信，該微波以溝通干線上數(shù)個方向之間通信，該微波站稱為站稱為樞紐站樞紐站（能上、下話路），（能上、下話路），它具有它具有通信樞紐功能。通信樞紐功能。 微波分路站和樞紐站統(tǒng)稱微波主站微波分路站和樞紐站統(tǒng)稱微波主站?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)39現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)40現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微

29、波中繼通信系統(tǒng)41 微波站的主要設(shè)備包括微波站的主要設(shè)備包括發(fā)信設(shè)備發(fā)信設(shè)備、收收信設(shè)備信設(shè)備、天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)、電源設(shè)備電源設(shè)備以及保障以及保障通信線路正常運(yùn)行和無人維護(hù)所需要的通信線路正常運(yùn)行和無人維護(hù)所需要的監(jiān)測控制設(shè)備監(jiān)測控制設(shè)備等。等?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)42v發(fā)信設(shè)備的組成發(fā)信設(shè)備的組成 數(shù)字微波發(fā)信設(shè)備可以有如下兩種組成數(shù)字微波發(fā)信設(shè)備可以有如下兩種組成方案：方案： 射頻調(diào)制發(fā)射機(jī)射頻調(diào)制發(fā)射機(jī) 來自數(shù)字終端機(jī)的數(shù)字信號經(jīng)過碼來自數(shù)字終端機(jī)的數(shù)字信號經(jīng)過碼型變換后，直接對微波（射頻）載波進(jìn)型變換后，直接對微波（射頻）載波進(jìn)行調(diào)制，

30、然后經(jīng)過功放和微波濾波器送行調(diào)制，然后經(jīng)過功放和微波濾波器送到天饋系統(tǒng)，由天線發(fā)射出去。到天饋系統(tǒng)，由天線發(fā)射出去?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)43中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)中頻調(diào)制發(fā)射機(jī) 來自數(shù)字終端的信號經(jīng)過碼型變換來自數(shù)字終端的信號經(jīng)過碼型變換后，在中頻調(diào)制器中對中頻載波后，在中頻調(diào)制器中對中頻載波（70MHz或或140MHz）進(jìn)行調(diào)制（數(shù)字進(jìn)行調(diào)制（數(shù)字相位調(diào)制），獲得中頻調(diào)制信號。然后相位調(diào)制），獲得中頻調(diào)制信號。然后通過功率中放，把中頻信號放大到規(guī)定通過功率中放，把中頻信號放大到規(guī)定要求的功率電平，經(jīng)上變頻器變換為微要求的功率電平，經(jīng)上變頻器變換為微波

31、調(diào)制信號，再經(jīng)微波功放、微波濾波波調(diào)制信號，再經(jīng)微波功放、微波濾波器饋送到天線，由發(fā)射天線發(fā)射出去。器饋送到天線，由發(fā)射天線發(fā)射出去?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)44(a) 微波調(diào)制發(fā)射機(jī)方框圖中 頻振蕩器中 頻調(diào)制器功率中放上變頻器微波功放微波濾波器碼型變換微波本振信碼入微 波振蕩器微 波調(diào)制器微波功放微波濾波器碼 型變 換信碼入(b) 中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)方框圖微波調(diào)制發(fā)射機(jī)的組成微波調(diào)制發(fā)射機(jī)的組成現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)45v數(shù)字微波收信設(shè)備數(shù)字微波收信設(shè)備 數(shù)字微波收信設(shè)備由射頻系統(tǒng)、中頻數(shù)字微波收信設(shè)

32、備由射頻系統(tǒng)、中頻系統(tǒng)和解調(diào)系統(tǒng)三部分組成。系統(tǒng)和解調(diào)系統(tǒng)三部分組成。 來自接收天線的微波微弱信號經(jīng)過饋來自接收天線的微波微弱信號經(jīng)過饋線、微波濾波器、低噪聲放大器和本振線、微波濾波器、低噪聲放大器和本振信號進(jìn)行混頻，變成中頻信號，再經(jīng)過信號進(jìn)行混頻，變成中頻信號，再經(jīng)過中頻放大、濾波后，送到解調(diào)單元，實(shí)中頻放大、濾波后，送到解調(diào)單元，實(shí)現(xiàn)信碼解調(diào)和再生?，F(xiàn)信碼解調(diào)和再生?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)46v微波通信設(shè)備的天饋系統(tǒng)微波通信設(shè)備的天饋系統(tǒng) 無線通信是通過天饋系統(tǒng)來發(fā)射和接收無線通信是通過天饋系統(tǒng)來發(fā)射和接收信號，微波通信也不例外。信號，微波

33、通信也不例外。 由于微波頻率高，波長短，因此使用的由于微波頻率高，波長短，因此使用的天線一般都采用面式天線，有喇叭天線、拋天線一般都采用面式天線，有喇叭天線、拋物面天線、卡塞格林天線等。物面天線、卡塞格林天線等。 當(dāng)天線面積給定時，天線增益與工作波當(dāng)天線面積給定時，天線增益與工作波長的平方成反比。長的平方成反比。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)47天線饋線系統(tǒng)天線饋線系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)482. 數(shù)字微波通信系統(tǒng)的工作過程數(shù)字微波通信系統(tǒng)的工作過程 數(shù)字微波通信系統(tǒng)由兩個終端站和數(shù)字微波通信系統(tǒng)由兩個終

34、端站和若干個中間站構(gòu)成。若干個中間站構(gòu)成。數(shù)字微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)49工作過程工作過程： 用戶終端用戶終端A通過微波通信系統(tǒng)把信號通過微波通信系統(tǒng)把信號發(fā)給用戶終端發(fā)給用戶終端B。從發(fā)信終端站到收信終。從發(fā)信終端站到收信終端站中間一般要經(jīng)過若干個微波中繼站，端站中間一般要經(jīng)過若干個微波中繼站，中繼站中有中繼站中有兩組兩組中繼機(jī)，從一個方向的天中繼機(jī)，從一個方向的天線收到的微波信號從某中繼機(jī)的收信機(jī)轉(zhuǎn)線收到的微波信號從某中繼機(jī)的收信機(jī)轉(zhuǎn)接到另一中繼機(jī)的發(fā)信機(jī)，又朝另一方向接到另一中繼機(jī)的發(fā)信機(jī)，又朝另一方向天線發(fā)送出去

35、。天線發(fā)送出去。 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)50 從甲地端站送來的數(shù)字信號，經(jīng)過數(shù)字從甲地端站送來的數(shù)字信號，經(jīng)過數(shù)字基帶信號處理基帶信號處理（數(shù)字多路復(fù)用或數(shù)字壓縮處（數(shù)字多路復(fù)用或數(shù)字壓縮處理）后，經(jīng)理）后，經(jīng)數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制，形成數(shù)字中頻調(diào)制信，形成數(shù)字中頻調(diào)制信號（號（70MHz或或140MHz） ，再送入，再送入發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備，進(jìn)行進(jìn)行射頻調(diào)制射頻調(diào)制變成為微波信號，送入發(fā)射天變成為微波信號，送入發(fā)射天線向微波中間站（微波中繼站）發(fā)送。微波線向微波中間站（微波中繼站）發(fā)送。微波中間站收到信號后經(jīng)再處理，使數(shù)字信號中間站收到信號后經(jīng)再處理，

36、使數(shù)字信號再再生生后又恢復(fù)為微波信號向下一站再發(fā)送，這后又恢復(fù)為微波信號向下一站再發(fā)送，這樣一直傳送到收端站，收端站把微波信號經(jīng)樣一直傳送到收端站，收端站把微波信號經(jīng)過過混頻混頻、中頻解調(diào)中頻解調(diào)恢復(fù)出數(shù)字基帶信號，再恢復(fù)出數(shù)字基帶信號，再分路分路還原為原始的數(shù)字信號。還原為原始的數(shù)字信號?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)51數(shù)字微波系統(tǒng)實(shí)例數(shù)字微波系統(tǒng)實(shí)例現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)522.3 2.3 微波中間站的轉(zhuǎn)接方式微波中間站的轉(zhuǎn)接方式 按照收發(fā)信機(jī)轉(zhuǎn)接信號時的接口頻按照收發(fā)信機(jī)轉(zhuǎn)接信號時的接口頻帶劃分，分

37、為帶劃分，分為3種中繼方式：種中繼方式：基帶轉(zhuǎn)接方式基帶轉(zhuǎn)接方式中頻轉(zhuǎn)接方式中頻轉(zhuǎn)接方式微波轉(zhuǎn)接方式微波轉(zhuǎn)接方式 此外，還有微波直放轉(zhuǎn)接方式和無此外，還有微波直放轉(zhuǎn)接方式和無源轉(zhuǎn)接方式。源轉(zhuǎn)接方式?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)531.1.基帶轉(zhuǎn)接方式基帶轉(zhuǎn)接方式 中間站把來自某一通信方向載頻為中間站把來自某一通信方向載頻為f f1 1的接收信號經(jīng)對應(yīng)中繼機(jī)（微波收發(fā)信機(jī)）的接收信號經(jīng)對應(yīng)中繼機(jī)（微波收發(fā)信機(jī)）的的天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)（天線饋線系統(tǒng)），傳送到收（天線饋線系統(tǒng)），傳送到收信機(jī)。再經(jīng)信機(jī)。再經(jīng)微波低噪聲放大器微波低噪聲放大器后，與該中后，與該中繼

38、機(jī)的繼機(jī)的接收機(jī)接收機(jī)本振信號本振信號混頻混頻，混頻輸出信，混頻輸出信號經(jīng)號經(jīng)中放中放后送到后送到解調(diào)器解調(diào)器解調(diào)并輸出基帶信解調(diào)并輸出基帶信號，對基帶信號進(jìn)行判決號，對基帶信號進(jìn)行判決再生再生?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)54 再生后的信碼序列再生后的信碼序列再再對該中間站的另對該中間站的另一中繼機(jī)的一中繼機(jī)的發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)的中頻進(jìn)行數(shù)字載波的中頻進(jìn)行數(shù)字載波調(diào)調(diào)制制。已調(diào)信號經(jīng)過。已調(diào)信號經(jīng)過變頻變頻后輸出載頻為后輸出載頻為f1的微波信號，該信號經(jīng)的微波信號，該信號經(jīng)微波功放微波功放、天饋系天饋系統(tǒng)統(tǒng)后向中間站的另一個通信方向發(fā)送出去。后向中間站的另

39、一個通信方向發(fā)送出去。 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)55 這種轉(zhuǎn)接方式采用這種轉(zhuǎn)接方式采用數(shù)字接口數(shù)字接口，可以，可以消除噪聲積累，是目前數(shù)字微波中繼通消除噪聲積累，是目前數(shù)字微波中繼通信最常見的一種轉(zhuǎn)接方式?；鶐мD(zhuǎn)接方信最常見的一種轉(zhuǎn)接方式。基帶轉(zhuǎn)接方式式可以直接上、下話路可以直接上、下話路，是微波分路站，是微波分路站和樞紐站必須采用的轉(zhuǎn)接方式。采用這和樞紐站必須采用的轉(zhuǎn)接方式。采用這種轉(zhuǎn)接方式的中間站的設(shè)備與終端站可種轉(zhuǎn)接方式的中間站的設(shè)備與終端站可以通用。以通用?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)56 基帶轉(zhuǎn)接

40、基帶轉(zhuǎn)接微波低噪聲放大器混頻中放解調(diào)再生調(diào)制變頻微波功放收本振發(fā)本振上下話路f1f1收信機(jī)發(fā)信機(jī)現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)572. 中頻轉(zhuǎn)接方式中頻轉(zhuǎn)接方式 中間站把來自某一通信方向載頻為中間站把來自某一通信方向載頻為f1的的接收信號經(jīng)對應(yīng)中繼機(jī)（微波收發(fā)信機(jī)）接收信號經(jīng)對應(yīng)中繼機(jī)（微波收發(fā)信機(jī)）的的天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)、微波低噪聲放大器微波低噪聲放大器后，與該后，與該中繼機(jī)中繼機(jī)接收機(jī)接收機(jī)本振信號本振信號混頻混頻，混頻輸出信，混頻輸出信號經(jīng)號經(jīng)中放中放后轉(zhuǎn)接到該中間站的另一中繼機(jī)后轉(zhuǎn)接到該中間站的另一中繼機(jī)的發(fā)信機(jī)的發(fā)信機(jī)功率中放功率中放，將信號放大

41、到上變頻，將信號放大到上變頻器所需的功率電平，然后與器所需的功率電平，然后與發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)本振信本振信號進(jìn)行號進(jìn)行上變頻上變頻，輸出載頻為，輸出載頻為f1的微波信號。的微波信號。該信號經(jīng)該信號經(jīng)微波功放微波功放、天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)后，向中間后，向中間站的另一通信方向發(fā)送出去。站的另一通信方向發(fā)送出去。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)58中頻轉(zhuǎn)接中頻轉(zhuǎn)接f1f1微波低噪聲放大器混頻中放微波功放功率中放上變頻收本振發(fā)本振中頻接口現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)59 信號從中間站的某一中繼機(jī)的收信信號從中間站的某一中繼機(jī)的收信機(jī)

42、轉(zhuǎn)接到另一中繼機(jī)的發(fā)信機(jī)時，機(jī)轉(zhuǎn)接到另一中繼機(jī)的發(fā)信機(jī)時，接口接口頻帶為中頻頻帶為中頻，所以稱作中頻轉(zhuǎn)接，中頻，所以稱作中頻轉(zhuǎn)接，中頻轉(zhuǎn)接省去了調(diào)制、解調(diào)器，簡化了設(shè)備，轉(zhuǎn)接省去了調(diào)制、解調(diào)器，簡化了設(shè)備，但但中頻轉(zhuǎn)接不能上、下話路中頻轉(zhuǎn)接不能上、下話路，不能消除，不能消除噪聲積累。噪聲積累。它實(shí)際上只起到增加通信跨它實(shí)際上只起到增加通信跨距的作用。距的作用。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)603.3.微波轉(zhuǎn)接方式微波轉(zhuǎn)接方式 微波轉(zhuǎn)接與中頻轉(zhuǎn)接類似，但其轉(zhuǎn)接微波轉(zhuǎn)接與中頻轉(zhuǎn)接類似，但其轉(zhuǎn)接接口是接口是微波接口微波接口，且為了使同一中間站的，且為了使同一中

43、間站的轉(zhuǎn)發(fā)信號不干擾接收信號，轉(zhuǎn)信載頻轉(zhuǎn)發(fā)信號不干擾接收信號，轉(zhuǎn)信載頻f1相相對于收信載頻對于收信載頻f1需要移頻，即需要移頻，即移頻振蕩器移頻振蕩器的的頻率等于頻率等于f1與與f1之差之差。另外，為了克服傳另外，為了克服傳播衰落引起的電平波動，還需在微波放大播衰落引起的電平波動，還需在微波放大時采取時采取自動增益控制措施自動增益控制措施。微波轉(zhuǎn)接電路。微波轉(zhuǎn)接電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來比中頻轉(zhuǎn)接困難，但微波轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來比中頻轉(zhuǎn)接困難，但微波轉(zhuǎn)接方案簡單，設(shè)備體積小、功耗低。接方案簡單，設(shè)備體積小、功耗低。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)61微波轉(zhuǎn)接微波轉(zhuǎn)接f1f

44、1移頻振蕩微波放大微波低噪聲放大器微波放大變頻自動增益控制微波接口現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)624.4.微波直放轉(zhuǎn)接方式微波直放轉(zhuǎn)接方式 微波直放轉(zhuǎn)接方式以微波直放轉(zhuǎn)接方式以微波寬帶低噪聲微波寬帶低噪聲放大器、微波寬帶線性功率放大器放大器、微波寬帶線性功率放大器和和微波微波分路濾波器分路濾波器等器件為基礎(chǔ)，進(jìn)行等器件為基礎(chǔ)，進(jìn)行有源、雙有源、雙向、無頻率變換向、無頻率變換的微波信號直接放大。適的微波信號直接放大。適用于模擬微波中繼通信和數(shù)字微波中繼通用于模擬微波中繼通信和數(shù)字微波中繼通信，采用該方式的微波直放中間站不進(jìn)行信，采用該方式的微波直放中間站

45、不進(jìn)行變頻，其結(jié)構(gòu)大為簡化，體積很小，可以變頻，其結(jié)構(gòu)大為簡化，體積很小，可以直接安裝在天線支梁上，且其功耗低，可直接安裝在天線支梁上，且其功耗低，可利用太陽能供電，可靠性較高，一般不需利用太陽能供電，可靠性較高，一般不需維護(hù)。維護(hù)?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)63 微波直放轉(zhuǎn)接可用于延長通信距離，微波直放轉(zhuǎn)接可用于延長通信距離，改善衰落儲備或克服某些地形障礙，且改善衰落儲備或克服某些地形障礙，且不需建機(jī)房、修道路和架設(shè)電力線路，不需建機(jī)房、修道路和架設(shè)電力線路，節(jié)省了基建費(fèi)用。但由于其轉(zhuǎn)信和收信節(jié)省了基建費(fèi)用。但由于其轉(zhuǎn)信和收信在同一載頻上，因此必須

46、采用增益高、在同一載頻上，因此必須采用增益高、方向性強(qiáng)、旁瓣低、高性能、具有低噪方向性強(qiáng)、旁瓣低、高性能、具有低噪聲放大器的天線，或加大天線之間的垂聲放大器的天線，或加大天線之間的垂直間距，以避免本站收發(fā)信號之間的相直間距，以避免本站收發(fā)信號之間的相互干擾。互干擾。 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)645.5.無源轉(zhuǎn)接方式無源轉(zhuǎn)接方式 無源轉(zhuǎn)接方式利用金屬反射板改變無源轉(zhuǎn)接方式利用金屬反射板改變微波波束的方向以起到轉(zhuǎn)接的作用。這微波波束的方向以起到轉(zhuǎn)接的作用。這種轉(zhuǎn)接方式維護(hù)簡單，主要用于克服山種轉(zhuǎn)接方式維護(hù)簡單，主要用于克服山河等地形障礙，但對反射板的抗

47、風(fēng)能力河等地形障礙，但對反射板的抗風(fēng)能力要求很高且造價較高。要求很高且造價較高。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)652.4 2.4 數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)設(shè)計中數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)設(shè)計中的若干問題的若干問題v假設(shè)參考電路與傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)參考電路與傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)v傳輸容量與基帶接口傳輸容量與基帶接口v調(diào)制方式的選擇調(diào)制方式的選擇v射頻波道的頻率配置射頻波道的頻率配置v中頻頻率的選擇中頻頻率的選擇現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)662.4.1 2.4.1 假設(shè)參考電路與傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)參考電路與傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.假設(shè)參考電路假

48、設(shè)參考電路 事先假設(shè)數(shù)字微波中繼通信線路并事先假設(shè)數(shù)字微波中繼通信線路并規(guī)定其傳輸質(zhì)量，作為實(shí)際線路的參考。規(guī)定其傳輸質(zhì)量，作為實(shí)際線路的參考。目的：便于考察各種實(shí)際數(shù)字微波中繼通目的：便于考察各種實(shí)際數(shù)字微波中繼通信線路的傳輸質(zhì)量。信線路的傳輸質(zhì)量。 按照按照傳輸容量傳輸容量、傳輸距離傳輸距離、傳輸質(zhì)傳輸質(zhì)量量進(jìn)行劃分。進(jìn)行劃分?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)67為為3類：類：高級假設(shè)參考電路高級假設(shè)參考電路適用于遠(yuǎn)距離微波適用于遠(yuǎn)距離微波干線干線通通信信中級假設(shè)參考電路中級假設(shè)參考電路適用于國內(nèi)微波適用于國內(nèi)微波支線支線通信通信用戶級假設(shè)參考電路用戶

49、級假設(shè)參考電路用于本地端局與用戶之用于本地端局與用戶之間的微波通信間的微波通信現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)68高級假設(shè)參考電路：高級假設(shè)參考電路：傳輸容量傳輸容量在二次群（在二次群（8Mb/s）以上；以上；總長度總長度為為2500km；均勻分為均勻分為9個數(shù)字微波段個數(shù)字微波段，在每個傳輸方向，在每個傳輸方向上均包含上均包含9組組數(shù)字復(fù)用設(shè)備；數(shù)字復(fù)用設(shè)備；包含包含兩次兩次64Kb/s數(shù)字信號轉(zhuǎn)接數(shù)字信號轉(zhuǎn)接，其他轉(zhuǎn)接，其他轉(zhuǎn)接為群轉(zhuǎn)接；為群轉(zhuǎn)接；適用于國際與國內(nèi)的適用于國際與國內(nèi)的遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)距離微波干線通信。微波干線通信?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第

50、2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)69中級假設(shè)參考電路：中級假設(shè)參考電路：傳輸容量傳輸容量在二次群（在二次群（8Mb/s）以上；以上；基本長度基本長度為為1220km；由由4類類傳輸質(zhì)量不同的假設(shè)參考傳輸質(zhì)量不同的假設(shè)參考數(shù)字微波數(shù)字微波段段組成，可以根據(jù)具體情況組合；組成，可以根據(jù)具體情況組合；包含包含一次一次64Kb/s數(shù)字信號轉(zhuǎn)接數(shù)字信號轉(zhuǎn)接，其他轉(zhuǎn)，其他轉(zhuǎn)接為群轉(zhuǎn)接；接為群轉(zhuǎn)接；適用于國內(nèi)微波支線通信。適用于國內(nèi)微波支線通信?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)70用戶級假設(shè)參考電路：用戶級假設(shè)參考電路：長度長度為為50km，主要用于本地數(shù)字端局

51、與主要用于本地數(shù)字端局與64Kb/s用戶之間的微波通信。用戶之間的微波通信。交換中心交換中心端局端局用戶級高級中級用戶級中級64Kb/s64Kb/s現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)71現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)722.傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 誤碼性能是決定傳輸質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。誤碼性能是決定傳輸質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。由三個指標(biāo)衡量由三個指標(biāo)衡量惡化分惡化分：1分鐘統(tǒng)計時間（低誤碼指標(biāo)）分鐘統(tǒng)計時間（低誤碼指標(biāo)）嚴(yán)重誤碼秒嚴(yán)重誤碼秒：1秒鐘統(tǒng)計時間（高誤碼指標(biāo)）秒鐘統(tǒng)計時間（高誤碼指標(biāo)）誤碼秒累計誤碼秒累計現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)

52、代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)73三類三類假設(shè)電路假設(shè)電路64Kb/s數(shù)字信號輸出端的誤數(shù)字信號輸出端的誤碼性能碼性能高級假設(shè)參考電路的誤碼性能高級假設(shè)參考電路的誤碼性能中級假設(shè)參考電路的誤碼性能中級假設(shè)參考電路的誤碼性能用戶級假設(shè)參考電路的誤碼性能用戶級假設(shè)參考電路的誤碼性能現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)742.4.2 2.4.2 傳輸容量與基帶接口傳輸容量與基帶接口1.傳輸容量傳輸容量 以以PCM數(shù)字復(fù)用設(shè)備的基帶信號容量數(shù)字復(fù)用設(shè)備的基帶信號容量即電話路數(shù)來劃分。即電話路數(shù)來劃分。2.基帶接口基帶接口 是數(shù)字復(fù)用設(shè)備與微波

53、信道設(shè)備之間、是數(shù)字復(fù)用設(shè)備與微波信道設(shè)備之間、再生轉(zhuǎn)接中間站收發(fā)信機(jī)之間的接口。再生轉(zhuǎn)接中間站收發(fā)信機(jī)之間的接口。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)75有兩種：有兩種：近距離接口近距離接口需要連接的設(shè)備相距較需要連接的設(shè)備相距較近。近。遠(yuǎn)距離接口遠(yuǎn)距離接口發(fā)送端需將信碼碼型變發(fā)送端需將信碼碼型變換，接收端定時提取和信碼再生。換，接收端定時提取和信碼再生。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)762.4.3 2.4.3 調(diào)制方式的選擇調(diào)制方式的選擇1.微波發(fā)信機(jī)的調(diào)制方案微波發(fā)信機(jī)的調(diào)制方案射頻（微波）調(diào)制射頻（微波）調(diào)制 來

54、自數(shù)字復(fù)用設(shè)備的信碼經(jīng)過來自數(shù)字復(fù)用設(shè)備的信碼經(jīng)過碼型變碼型變換換后，對后，對微波振蕩器微波振蕩器輸出的輸出的射頻射頻載波信號載波信號進(jìn)行進(jìn)行調(diào)制調(diào)制。已調(diào)信號經(jīng)過。已調(diào)信號經(jīng)過微波功放微波功放、微波微波濾波濾波，最后通過，最后通過天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)發(fā)送出去。發(fā)送出去。 結(jié)構(gòu)簡單，但當(dāng)發(fā)射頻率比較高時，結(jié)構(gòu)簡單，但當(dāng)發(fā)射頻率比較高時，其微波功率放大器制作難度大，且發(fā)射機(jī)其微波功率放大器制作難度大，且發(fā)射機(jī)的通用性差。的通用性差?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)77中頻調(diào)制中頻調(diào)制 來自數(shù)字復(fù)用設(shè)備的信碼經(jīng)過來自數(shù)字復(fù)用設(shè)備的信碼經(jīng)過碼型變碼型變換換后，對后，

55、對中頻振蕩器中頻振蕩器輸出的輸出的中頻中頻載波信號載波信號進(jìn)行進(jìn)行調(diào)制調(diào)制。已調(diào)信號先經(jīng)過。已調(diào)信號先經(jīng)過功率中放功率中放、上上變頻變頻，再經(jīng)過，再經(jīng)過微波功放微波功放、微波濾波微波濾波，最后，最后通過通過天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)發(fā)送出去。發(fā)送出去。現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)78(a) 微波調(diào)制發(fā)射機(jī)方框圖中 頻振蕩器中 頻調(diào)制器功率中放上變頻器微波功放微波濾波器碼型變換微波本振信碼入微 波振蕩器微 波調(diào)制器微波功放微波濾波器碼 型變 換信碼入(b) 中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)方框圖(a) 微波調(diào)制發(fā)射機(jī)方框圖中 頻振蕩器中 頻調(diào)制器功率中放上變頻器微波功放微波濾波器碼

56、型變換微波本振信碼入微 波振蕩器微 波調(diào)制器微波功放微波濾波器碼 型變 換信碼入(b) 中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)方框圖(a)射頻調(diào)制發(fā)信機(jī)(b)中頻調(diào)制發(fā)信機(jī)中頻調(diào)制單元微波發(fā)送單元現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)792.調(diào)制方式的選擇調(diào)制方式的選擇 調(diào)制調(diào)制是將數(shù)字基帶信號調(diào)制到中頻信是將數(shù)字基帶信號調(diào)制到中頻信號號, , 解調(diào)解調(diào)是將中頻信號解調(diào)為數(shù)字基帶是將中頻信號解調(diào)為數(shù)字基帶信號。信號?？紤]的主要因素有：考慮的主要因素有： 頻譜利用率、抗干擾能力、對傳輸失真頻譜利用率、抗干擾能力、對傳輸失真的適應(yīng)能力、抗衰落能力、設(shè)備的復(fù)雜的適應(yīng)能力、抗衰落能力、設(shè)備的復(fù)

57、雜程度。程度。 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)80 在數(shù)字微波通信中在數(shù)字微波通信中, , 為了提高頻譜利為了提高頻譜利用率用率, , 經(jīng)常采用高頻譜利用率的調(diào)制方式。經(jīng)常采用高頻譜利用率的調(diào)制方式。 常用的調(diào)制方式有：差分四相相移鍵常用的調(diào)制方式有：差分四相相移鍵控控DQPSK、八相相移鍵控八相相移鍵控8PSK、16進(jìn)制進(jìn)制正交調(diào)幅正交調(diào)幅 16QAM、64QAM等，解調(diào)一般等，解調(diào)一般采用相干解調(diào)方式。采用相干解調(diào)方式。 2PSK/2DPSK設(shè)備簡單、抗干擾能力設(shè)備簡單、抗干擾能力強(qiáng)強(qiáng), , 對衰落信道和非線性信道的適應(yīng)能力對衰落信道和非線性信道的適

58、應(yīng)能力強(qiáng)強(qiáng), , 但頻譜利用率不高。但頻譜利用率不高?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)81 所謂所謂“鍵控鍵控”是指一種如同是指一種如同“開關(guān)開關(guān)”控制的調(diào)制方式。比如對于二進(jìn)制數(shù)字信控制的調(diào)制方式。比如對于二進(jìn)制數(shù)字信號，由于調(diào)制信號只有兩個狀態(tài)，調(diào)制后號，由于調(diào)制信號只有兩個狀態(tài)，調(diào)制后的載波參量也只能具有兩個取值，其的載波參量也只能具有兩個取值，其調(diào)制調(diào)制過程就像用調(diào)制信號去控制一個開關(guān)，從過程就像用調(diào)制信號去控制一個開關(guān)，從兩個具有不同參量的載波中選擇相應(yīng)的載兩個具有不同參量的載波中選擇相應(yīng)的載波輸出波輸出，從而形成已調(diào)信號。，從而形成已調(diào)信號?！?/p>

59、鍵控鍵控”就就是這種數(shù)字調(diào)制方式的形象描述。是這種數(shù)字調(diào)制方式的形象描述?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)82幾種簡單的調(diào)制方式：幾種簡單的調(diào)制方式：（1） 二進(jìn)制幅移鍵控二進(jìn)制幅移鍵控(2ASK) 在在ASK中中載波幅度載波幅度是隨著調(diào)制信號是隨著調(diào)制信號1 1和和0 0的取值而在兩個狀態(tài)之間的取值而在兩個狀態(tài)之間變化。變化。 最簡單最簡單的形式是載波在二進(jìn)制調(diào)制信號的形式是載波在二進(jìn)制調(diào)制信號1或或0的控的控制下通或斷制下通或斷, 這種二進(jìn)制這種二進(jìn)制ASK方式稱為通方式稱為通-斷鍵控斷鍵控 (OOK) 。它的時域表達(dá)式為它的時域表達(dá)式為 sOOK (

60、t)=anA cosct式中，式中，A為載波幅度；為載波幅度；c為載波頻率；為載波頻率；an為為二進(jìn)制數(shù)字（二進(jìn)制數(shù)字（1或或0）?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)832ASK信號的典型波形信號的典型波形Ts AAsOOK(t)101t現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 第第2章章 微波中繼通信系統(tǒng)微波中繼通信系統(tǒng)84（2） 二進(jìn)制頻移鍵控二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK) 2FSK是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息的。字信息的。在在2FSK信號中信號中載波頻率載波頻率隨著調(diào)隨著調(diào)制信號制信號1或或0而變而變, 1對應(yīng)于載波頻率對應(yīng)于載波頻率f1