第2章 无线传输技术基础教学内容.ppt

《第2章 无线传输技术基础教学内容.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章无线传输技术基础2．1无线传输媒体传输媒体是数据传输系统中发送器和接收器之间的物理路径。传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的(unguided)两类。对导向媒体而言，电磁波被引导沿某一固定媒体前进，例如双绞线、同轴电缆和光纤。非导向媒体的例子是大气和外层空间，它们提供了传输电磁波信号的手段，但不引导它们的传播方向，这种传输形式通常称为无线传播(wirelesstransmission)无线传输媒体数据传输的特性及传输质量取决于传输媒体的性质和传输信号的特性对于导向媒体，传输受到的限制主要取决媒体本身。对非导向传输媒体，发送天线生

2、成的信号带宽比媒体更重要。比如天线发射的信号有一个重要属性是方向性，通常低频信号是全向的，当频率较高时信号能被聚集成为有向波束人耳对2000－5000HZ的频率范围感受力最强，但人说话声音频率一般在300－700HZ之间电信用的电磁波频谱感兴趣的3个频段微波：1GHz~100GHz，可实现高方向性的波束，而且非常适用于点对点的传输，也可用于卫星通信。无线电广播频段：30MHz～1GHz，适用于全向应用。红外线频谱段：3×1011Hz～2×1014Hz，适于本地应用，在有限的区域(如一个房间)内对于局部的点对点及多点应用非常有用。2．1．1地面微

3、波地面微波系统主要用于长途电信服务，可代替同轴电缆和光纤，通过地面接力站中继。用于建筑物之间的点对点线路。常见的用于传输的频率范围为2GHz～40GHz。频率越高，可能的带宽就越宽，因此可能的数据传输速率也就越高。地面微波无线电微波通信在数据通信中占重要地位。在100MHz以上的频段内，无线电波几乎按直线进行传播，而且这样的电磁波可以被汇集成一束窄窄的波束，因此它可以通过抛物线形状的天线接收。而微波的频率范围为300MHz～300GHz，在这个范围内，它在空中主要沿直线传播，可经电离反射到很远的地方。同时，由于微波在空中是直线传播，而地球表面是

4、个曲面，因此传输距离受到限制。由于微波是按照近似直线的方式进行传播的，所以，如果两个站点间相距太远，那么地球本身就会阻碍电磁的传输，因此在中间每隔一段距离就需要安装一个中继器来使电磁波传输得更远。中继器间的距离大约与站高的平方根成正比，如果站高为100m，则中继器之间的距离可以约为80km（距离一般在50～100km之间）。这种微波接力通信可传输电话、电报、图像、数据等信息。地面微波地面微波接力通信的主要优点如下。容量大由于微波波段频率很高，其频段范围也很宽，因此其通信信道的容量很大。质量高因为工业干扰和电干扰的主要频谱成分比微波频率低得多，对

5、微波通信的危害比对短波和米波通信小得多，因而微波传输质量较高。投资小与相同容量和长度的电缆载波通信比较，微波接力通信建设投资少，见效快。微波接力通信的缺点如下。容易失真与代频的无线电传输不同的是，微波并不能很好地穿透建筑物，而且微波即使在发射器处已经会聚，但在空气中仍然会有一些散发。所以在微波通信中，相邻站之间必须直视，不能有障碍物，有时一个天线发射出的信号也会分成几条略有差别的路径到达接收天线（称为“多径衰减”），因而造成失真。易受环境因素影响微波的传播性能有时也会受到恶劣气候的影响，如雨水天气。因为微波只有几厘米的波长，因而容易被水吸收。安

6、全性差与电缆通信系统比较，微波通信的隐蔽性和保密性较差。 维护难度大对大量中继站的使用和维护要耗费一定的人力和物力。典型的数字微波性能波段/GHz带宽/MHz数据率/Mb/s271263090114013518220274地面微波（续1）微波传输的主要损耗来源于衰减。微波(以及无线电广播频段)的损耗公式微波的损耗随距离的平方而变化损伤的另一个原因是干扰，随着微波应用的不断增多，传输区域重叠，干扰始终是一个威胁。因此，频带的分配需要严格控制。地面微波（续2）频率越高衰减越大，较高的微波频率对长途传输没有什么用处，但却非常适用于近距离传输。频

7、率越高，使用的天线就越小、越便宜。2．1．2卫星微波通信卫星实际上一个微波接力站，用于将两个或多个称为地球站或地面站的地面微波发送器/接收器连接起来。卫星使用上下行两个频段：接收一个频段(上行)上的传输信号，放大或再生信号后，再在另一个频段(下行)上将其发送出去。卫星主要应用：电视广播、长途电话传输和个人用商业网络卫星微波（续）卫星传输的最佳频率范围为1GHz～10GHz。特点卫星通信距离远，一个地面站发送到另一个地面站接收，约有1/4s传播延迟。在差控和流控方面，也带来一系列问题。卫星微波是广播设施，许多站点可以向卫星发送信息，同时从卫星上传

8、送下来的信息也会被众多站点接收。2．1．3广播无线电波广播无线电波是全向性的，不要求使用碟形天线，天线也无须严格地安装到一个精确地校准位置上。无线电波