数字微波的收发信设备.ppt

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1、数字微波的收发信设备1.收信设备的组成与主要性能指标2.发信设备的组成与主要性能指标3.热噪声的产生原因1.发信设备的组成与主要性能指标一、发信设备的组成从目前使用的数字微波通信设备来看，分为直接调制式发信机（使用微波调相器）和变频式发信机。中小容量的数字微波设备可用前一种方案。而大容量的数字微波设备大多采用变频式发信机，这是因为这种发信机的数字基带信号调制是在中频上实现的，可得到较好的调制特性和较好的设备兼容性。下图是一种典型的变频式发信机为例加以说明。变频式发信机方框图由调制机或收信机送来的中频已调信号经发信机的中

2、频放大器放大之后，送到发信混频器，经发信混频，将中频已调信号变为微波已调信号。由单向器和滤波器取出混频后的一个边带（上边带和下边带）。由功率放大器把微波已调信号放大到额定电平，经分路滤波器送往天线。微波功放及输出功放多采用场效应晶体管放大器。为了保证末级功放的线性工作范围，避免过大的非线性失真，常用自动电平控制电路使输出维持在一个合适的电平。图中的公务信号采用复合调制方式来传送的，这是目前数字微波通信常用的一种传送方式。它是把公务信号通过变容管实现对发信本振浅调频的。可见这种调频方式设备简单，在没有复用设备的中继站也可

3、以上、下公务信号。二、发信设备的主要性能指标1.工作频段微波的射频频率为0.3~300Ghz，目前微波通信使用的频率范围为1Ghz~40Ghz，工作频率越高，越能获得渐宽的通频带和较大的通信容量，也可得到更尖锐的天线方向性和天线增益。但是当频率较高时，雨、雾及水蒸气对电波的散射或吸收衰耗增加，造成电波衰耗和收信电平下降。这些影响对12Ghz以上的尤为明显。2.输出功率输出功率是指发信机输出端口处功率的大小。输出功率的确定和设备的用途、站距、衰落影响和抗衰弱等因素有关。由于数字微波通信比模拟微波有较好的抗干扰性能，故在要

4、求同样的通信质量时，数字微波的输出功率可以小些。当用场效应管功率放大器作末级输出时，一般为几十毫瓦到1瓦左右。3.功率稳定度发信机的每个工作波道都有一个标称的射频中心工作频率，用f0表示。工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳定度。对于采用PSK调制方式的数字微波通信系统而言，若发信机工作频率不稳，即有频率偏移，将使解调的有效信号幅度下降，误码率增加。对于PSK调制方式，要求频率稳定度为（1~2）×10∧（-6）。2.收信设备的组成与主要性能指标一、收信设备的组成数字微波的收信设备和解调设备组成了收信系统，这里所讲的

5、收信设备只包括射频和中频两部分。下图是一个有空间分集接收的收信设备组成方框图。分别来着上天线和下天线的直射波经各种途径（多径传播）到达接收点的电波，经过两个相同的信道：带通滤波器、低噪声放大器、抑镜滤波器、收信混频器、前置中放，然后进行合成，再经主中频放大器后输出中频已调信号。本方框图中画出的是最小振幅差分合成分集接收方式。下天线的本机振荡器是由中频检出的控制电压对称相器进行相位控制的，以便抵消上、下天线收到多径传播的干扰波，改善带内失真，获得最好的抗多径衰弱效果。为了更好得改善因多径衰弱造成的带内失真，在性能较好的数

6、字微波收信机中还要加入中频自适应均衡器，使它与空间分集技术配合使用，可最大限度地减少通信中断的时间。图中的低噪声放大是砷化镓场效应晶体管放大器，这种放大器的低噪声性能很好，并能使整机的噪声系数降低。由于FET放大器是宽频段工作的，所以其输出信道的频率范围很宽，因此在FET放大器的前面要加带通滤波器，其输出要加装抑制镜像干扰的抑镜滤波器，要求对镜像频率噪声的抑制度为13~20db以上。二、收信设备的主要性能指标1.工作频段收信机是与发信机配合工作的，对一个中继段而言，前一个微波站的发信频率就是本收信机的同一波段的收信频率

7、。2.收信本振的频率稳定度接收的微波射频的频率稳定度是由发信机决定的。但是收信机输出的中频是收信本振和收信微波射频进行混频的结果。所以若收信本振偏离标称值越多，就会使混频输出的中频偏离标称值。这样，就使中频已调信号频谱的一部分不能通过中频放大器，造成频谱能量的损失，导致中频输出信噪比下降，引起信号失真，使误码率增加。对收信本振频率稳定度的要求与发信设备基本一致，通常要求（1~2）×10∧（-5），要求更高者为（1~2）×10∧（-6）。收信本振和发信本振常采用同一方案，是两个独立的振荡源，收信本振的输出功率往往比发信本

8、振小些。3.噪声系数数字微波收信机的噪声系数一般为3.5~7db,比模拟微波收信机的噪声系数小5db左右，噪声系数是衡量收信机热噪声性能的一项指标，它的基本定义为：在环境温度为标准室温、一个网络（或收信机）输入与输出端在匹配的条件下，噪声系数NF等于输入端的信噪比与输出信噪比的比值。收信机本身的热噪声功率越大，NF就越大。收信机本