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《現(xiàn)代通信系統(tǒng)第2章微波中繼通信系統(tǒng).ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第2章微波中繼通信系統(tǒng)2本章內(nèi)容:2.1微波中繼系統(tǒng)的概念2.2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2.4數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)設(shè)計中的若干問題2.5微波傳播特性與微波線路設(shè)計3當(dāng)今三大通信傳輸技術(shù)——數(shù)字微波中繼通信衛(wèi)星通信光纖通信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、光纖、衛(wèi)星一體的整個通信傳輸網(wǎng)。4微波中繼通信系統(tǒng)在整個通信網(wǎng)中的位置交換中心交換中心交換中心交換中心交換中心微波中繼光纖通信衛(wèi)星通信端局端局終端終端52.1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)展是分不開的。微波中繼通信是
2、利用微波頻率(300MHz~300GHz)作載波攜帶信息,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。61、微波通信的頻段微波通信是依靠空間電磁波來傳遞信息的一種通信方式,它是屬于無線通信的范疇。無線電磁波是以頻率或波長來分類的,波長與頻率的關(guān)系如下:其中:λ—電磁波波長(m)C—電磁波傳播速度3×105(km/s)f—電磁波頻率(Hz)7電磁波頻率不同,波長不同(頻率越低,波長越長),其空間傳播的特性也不一樣,且用途也有不同。中頻:用于廣播、通信、導(dǎo)航(機場著陸系統(tǒng))。采用多元天線可實現(xiàn)較好的方向性,但是天線結(jié)構(gòu)龐
3、大。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-空通信。8米波:用于語音廣播,移動(包括衛(wèi)星移動)通信,接力(~50km跳距)通信,航空導(dǎo)航信標(biāo),以及容易實現(xiàn)具有較高增益系數(shù)的天線系統(tǒng)。微波頻段是在較高頻段,通常人們所說的微波是指頻率在0.3~300GHz范圍的電磁波,微波通信利用此頻段的電磁波來傳遞信息。910頻段名稱頻率范圍波長范圍長波(低頻)中波(中頻)短波(高頻)超短波(甚高頻)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(特高頻)厘米波(超高頻)波毫米波(極高頻)300MHz—3(GHz)3—30(GHz)30—300(GHz)100—10cm10—1cm1cm—1mm紅外線(光波)>300(GHz)<1mm電磁波頻段分類11分米波(特高頻):用于電視廣播,飛機導(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。厘米波(超高頻):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)星信道。毫米波(極高頻):用于短路徑通信,雷達(dá),衛(wèi)星遙感。12地球表面是個曲面,且天線所架高度有限,發(fā)信端發(fā)出的電磁波會受到
5、地面的阻擋。在一定天線高度的情況下,為了克服地球的凸起而實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,必須采用中繼接力的方式,兩個通信點(信號轉(zhuǎn)節(jié)點)間設(shè)立中繼站,即所謂的視距通信。否則A站發(fā)射出的微波射線將遠(yuǎn)離地面而根本不能被D站接收。13微波中繼接力的方式D終端站終端站中繼站中繼站142、采用中繼方式的原因(1)微波傳播具有視距傳播特性。微波波長短,接近于光波,具有與光一樣的傳輸特性,因此微波在自由空間中只能沿直線傳播,其繞射能力很弱,且在傳播中遇到不均勻的介質(zhì)時,將產(chǎn)生折射和反射現(xiàn)象。(2)微波傳播有損耗,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)送
6、。153、微波中繼通信的作用目前,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。模擬微波中繼通信逐漸被數(shù)字微波中繼通信取代。數(shù)字微波通信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)信息,并進(jìn)行再生中繼的通信方式。16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)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。17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,使用頻段由低頻段向高頻段的發(fā)展,其頻
7、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)用領(lǐng)域也由長途電信、彩色電視傳輸,拓展到一點多址、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,是它特點的充分體現(xiàn)。184、微波中繼通信的特點(1)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300GHz,而全部長波、中波和短波頻段占有的頻帶總和不足30MHz,前者是后者的10000多倍。占用的頻帶越寬,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。19一套短波通信設(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
8、等寬頻帶信號。20(2)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動對微波頻段通信的影響?。ó?dāng)通信頻率高于100MHz時,這些干擾對通信的影響極小),但這些干擾源嚴(yán)重影響