现代通信系统第2章微波中继通信系统.ppt

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1、第2章微波中继通信系统2本章内容：2.1微波中继系统的概念2.2微波中继通信系统的组成2.3微波中间站的转接方式2.4数字微波中继通信系统设计中的若干问题2.5微波传播特性与微波线路设计3当今三大通信传输技术——数字微波中继通信卫星通信光纤通信微波中继通信作为通信网的一种传输方式，可以同其他传输方式一起构成微波、光纤、卫星一体的整个通信传输网。4微波中继通信系统在整个通信网中的位置交换中心交换中心交换中心交换中心交换中心微波中继光纤通信卫星通信端局端局终端终端52.1微波中继通信的概念微波通信的发展与无线通信的发展是分不开的。微波中继通信是

2、利用微波频率（300MHz~300GHz)作载波携带信息，通过无线电波空间，采用中继（接力）通信方式在地面上进行的无线电通信。61、微波通信的频段微波通信是依靠空间电磁波来传递信息的一种通信方式，它是属于无线通信的范畴。无线电磁波是以频率或波长来分类的，波长与频率的关系如下：其中：λ—电磁波波长(m)C—电磁波传播速度3×105(km/s)f—电磁波频率(Hz)7电磁波频率不同，波长不同（频率越低，波长越长），其空间传播的特性也不一样，且用途也有不同。中频：用于广播、通信、导航（机场着陆系统）。采用多元天线可实现较好的方向性，但是天线结构庞

3、大。高频：用于远距离通信广播，超视距天波及地波雷达，超视距地-空通信。8米波：用于语音广播，移动（包括卫星移动）通信，接力（~50km跳距）通信，航空导航信标，以及容易实现具有较高增益系数的天线系统。微波频段是在较高频段，通常人们所说的微波是指频率在0.3～300GHz范围的电磁波，微波通信利用此频段的电磁波来传递信息。910频段名称频率范围波长范围长波（低频）中波（中频）短波（高频）超短波(甚高频)30—300(kHz)300—3000(kHz)3—30(MHz)30—300(MHz)10000—1000(m)1000—100(m)100

4、—10(m)10—1(m)微分米波(特高频)厘米波(超高频)波毫米波(极高频)300MHz—3(GHz)3—30(GHz)30—300(GHz)100—10cm10—1cm1cm—1mm红外线(光波)＞300(GHz)＜1mm电磁波频段分类11分米波（特高频）：用于电视广播，飞机导航、着陆，警戒雷达，卫星导航，卫星跟踪、数传及指令网，蜂窝无线电通信。厘米波（超高频）：用于多路语音与电视信道，雷达，卫星遥感，固定及移动卫星信道。毫米波（极高频）：用于短路径通信，雷达，卫星遥感。12地球表面是个曲面，且天线所架高度有限，发信端发出的电磁波会受到

5、地面的阻挡。在一定天线高度的情况下，为了克服地球的凸起而实现远距离通信，必须采用中继接力的方式，两个通信点(信号转节点)间设立中继站，即所谓的视距通信。否则A站发射出的微波射线将远离地面而根本不能被D站接收。13微波中继接力的方式D终端站终端站中继站中继站142、采用中继方式的原因（1）微波传播具有视距传播特性。微波波长短，接近于光波，具有与光一样的传输特性，因此微波在自由空间中只能沿直线传播,其绕射能力很弱,且在传播中遇到不均匀的介质时,将产生折射和反射现象。（2）微波传播有损耗，在远距离通信时有必要采用中继方式对信号逐段接收、放大和发送

6、。153、微波中继通信的作用目前，世界上许多国家都把微波中继通信作为其通信网的主要传输手段之一。模拟微波中继通信逐渐被数字微波中继通信取代。数字微波通信是指利用微波携带数字信息，通过电波空间，同时传送若干相互无关信息，并进行再生中继的通信方式。16微波中继通信主要用来传送长途电话信号、宽频带信号（如电视信号）、数据信号、移动通信系统基地站与移动业务交换中心之间的信号等，还可用于通向孤岛等特殊地形的通信线路以及内河船舶电话系统等移动通信的入网线路。17微波通信自第二次世界大战后期开始应用，历经由模拟到数字，使用频段由低频段向高频段的发展，其频

7、谱利用率也不断由于技术的进步而得到不断的提高，应用领域也由长途电信、彩色电视传输，拓展到一点多址、无线接入、无线局域网等领域，微波通信的发展应用历程，是它特点的充分体现。184、微波中继通信的特点（1）通信频段的频带宽，传输信息容量较大微波频段占用的频带约300GHz，而全部长波、中波和短波频段占有的频带总和不足30MHz，前者是后者的10000多倍。占用的频带越宽，可容纳同时工作的无线电设备就越多，通信容量也就越大。19一套短波通信设备一般只能容纳几条话路同时工作，而一套微波中继通信设备可以容纳几千甚至上万条话路同时工作，并可传输电视图像

8、等宽频带信号。20（2）受外界干扰的影响小工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对微波频段通信的影响小（当通信频率高于100MHz时，这些干扰对通信的影响极小），但这些干扰源严重影响