通信概论 第三章课件.ppt

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1、现代通信系统主讲教师：张春业课件设计：张春业媒体制作：马树皓赵同明第3章微波中继通信系统微波通信是在第二次世界大战后期开始使用的一种无线电通信技术，经过50年的发展，已经获得广泛的应用。当微波通信用于地面上远距离长途通信时，需要采用中继(接力)传输方式，称为微波中继(接力)通信，分为模拟微波中继通信和数字微波中继通信两类。模拟微波中继通信早已发展成熟，并逐渐被数字微波中继通信取代。数字微波中继通信已成为一种重要的传输手段，并与卫星通信、光纤通信一起作为当今三大通信系统。本章将介绍微波中继通信的概念，微波中继通信系统的组成，微波中间站的转接方式，数字微

2、波中继通信系统设计中的若干问题，微波传播特性与微波线路设计，实用数字微波中继设备等。P723．1微波中继通信的概念微波中继通信是利用微波作为载波并采用中继(接力)方式在地面上进行的无线电通信。微波频段的波长范围为1m一1mm，频率范围为300MHz一300GHz，可细分为特高频(UHF)频段／分米波频段、超高频(SHF)频段／厘米波频段和极高频(EHF)频段／毫米波频段。由于卫星通信实际上是在微波频段采用中继(接力)方式通信，不过其中继站设在卫星上而巳，所以，为了与卫星通信区分，这里所说的微波中继通信是限定在地面上的。P72A、B两地间的远距离地面微

3、波中继通信系统的中继示意图如图3—1所示对于地面上的远距离微波通信，采用中继方式的直接原因有两个：1)微波传播具有视距传播特性，即电磁波沿直线传播，而地球表面是个曲面，因此若在通信两地直接通信，且天线架高有限，当通信距离超过一定数值时，电磁波传播将受到地面的阻挡。为了延长通信距离，需要在通信两地之间设立若干中继站，进行电磁波转接。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。P72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

4、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。P73微波中继通信有以下特点：(1)通信频段的频带宽。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越多，通信容量也越大。(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)。但它们严重影响短波以下频段的通信，因此，微波中继通信较稳定和可靠。P73(3)通信灵活性较大。(4)天线增益高

5、、方向性强。当天线面积给定时，天线增益和工作波长的平方成反比。由于微波中继通信的工作波长短。因而容易制成高增益天线，降低发信机的输出功率。另外，微波电磁波具有直线传播特性，可以利用微波天线把电磁波聚集成很窄的波束，使微波天线具有很强的方向性，减少通信中的相互干扰。(5)投资少、建设快。3、2微波中继通信系统的组成如图3—2，是一条微波中继通信线路的示意图，其主干线可以长达几百公里甚至几千公里，支线可以有多条。除了在线路末端设置微波终端站外，还在线路中间每隔一定距离设置若干微波中继站和微波分路站。P73数字微波通信系统组成市内电话局用户终端市内电话局用

6、户终端微波中继站微波收发信设备调制解调设备时分复用设备调制解调设备时分复用设备甲地乙地微波收发信设备数字微波通信系统实例发信设备的组成发信本振变容管调频自动电平控制滤波器单向器发信混频分路滤波输出功放微波功放中放公务信号中频信号收信设备的组成中频输出微波滤波收信混频前置中放抑镜滤波低噪声放大主中放自适应均衡合成微波滤波收信混频前置中放抑镜滤波低噪声放大检出控制器本振移相来自上天线来自下天线微波中继通信系统的设备连接方框图微波中继通信系统主要设备有以下几种：(1)用户终端P73用户终端是逻辑上最靠近用户的输入/输出设备。用户终端主要通过交换机集中在微波

7、终端站或微波分路站。(2)交换机交换机既可实现本地用户终端之间的业务互通，又可通过微波中继通信线路实现本地用户终端与远地（对端交换机所辖范围)用户终端之间的业务互通。(3)终端复用设备终端复用设备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。模拟微波中继通信系统的终端复用设备是频分多路载波机。数字微波中继通信系统的终端复用设备是时分多路数字终端机，包括增量调制(M)和脉冲编码调制(PCM)两种制式。终端复用设备配置在微波终端站或

8、微波分路站。(4)微波站P74微波站的基本功能是传输来自终端复用设备的群路信号。按其与终端复用设备的连接关系