微波通信技術(shù)培訓(xùn)課件

1、Wireless Transmission無線傳輸Transmission & Transport Networks第一章 微波通信的基本介紹第二章 微波通信的基本原理第三章 微波調(diào)制方式第四章 微波頻率規(guī)劃第五章 微波中繼站第六章 微波設(shè)備及維護(hù)簡介第七章 無線光通信FSOTransmission & Transport Networks微波的基本概念微波Microwave: 微波是全部電磁波頻譜的一個有限頻段，頻率在300MHz到300GHz之間 (波長在1m到1mm之間) ，微波一般稱為厘米波。 同一頻段內(nèi)電磁波有大致相同的傳播特性，不同頻段則差異較大。例如中長波繞射能力強(qiáng)，可沿地面?zhèn)鞑?/p>

2、，短波由電離層反射能力強(qiáng)，多利用電離層反射來進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，而微波卻只能在大氣對流層中象光波一樣作直線傳播，即所謂的視距傳播，其繞射能力弱，傳播過程中遇到不均勻介質(zhì)時，將產(chǎn)生折射與反射現(xiàn)象。 微波通信通常有地面微波接力通信、微波一點(diǎn)多址通信、衛(wèi)星通信和微波散射通信。 在這里主要討論的是地面微波接力通信。Transmission & Transport NetworksLFMFHFVHFUHFSHFEHFMicrowave10Km1Km100m10m1m10cm1cm1mmf30KHz300KHz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHzInfra-red rayVisible

3、 light微波信號的頻率范圍Transmission & Transport Networks通常把頻率300MHz300GHz的射頻無線信號稱為微波信號利用微波作為載體的通信稱為微波通信基帶傳輸信號為數(shù)字信號的微波通信是數(shù)字微波通信一般基帶信號處理在中頻完成，再通過頻率變換到微波頻段也可以在微波頻段直接調(diào)制，但調(diào)制限于PSK微波通信的理論基礎(chǔ)是電磁場理論微波通信Transmission & Transport Networks第一章 微波通信的基本介紹第二章 微波通信的基本原理第三章 微波調(diào)制方式第四章 微波頻率規(guī)劃第五章 微波中繼站第六章 微波設(shè)備及維護(hù)簡介第七章 無線光通信FSOTra

4、nsmission & Transport Networks電波的干涉及極化矩形波導(dǎo)的場結(jié)構(gòu)惠更斯費(fèi)涅耳原理費(fèi)涅耳橢球面費(fèi)涅耳區(qū)定義費(fèi)涅耳半徑Transmission & Transport Networks電波的干涉和極化Transmission & Transport Networks矩形波導(dǎo)中H10模的場結(jié)構(gòu)aH10模是波導(dǎo)中傳輸?shù)碾姶挪ㄖ髂＃刂敛ㄩL最長為2a。向左圖那樣放置波導(dǎo)，它的電力線與地面垂直。所以這樣的極化方式稱垂直極化VVerticalH=HorizontalbTransmission & Transport Networks 惠更斯費(fèi)涅耳原理Transmission &

5、Transport Networks惠更斯費(fèi)涅耳原理光和電磁波都是一種振動，一個點(diǎn)源的振動傳遞給鄰近的質(zhì)點(diǎn)后，就形成了二次波源、三次波源等等。如果點(diǎn)源發(fā)出的波是球面波，那么由點(diǎn)源形成的二次波前面也是球面波、三次、四次.波前面也是球面波。在微波通信中，當(dāng)發(fā)信天線的尺寸遠(yuǎn)小于微波中繼距離時，可將發(fā)射天線看成是一個點(diǎn)源。Transmission & Transport Networks互易定理的概念:在線性和各向同性的媒質(zhì)中，任何無線電路上，當(dāng)發(fā)射天線互換時，不會影響電路的傳輸特性；或者發(fā)射機(jī)移到接收點(diǎn)，而接收機(jī)同時移到發(fā)射點(diǎn)時，則接收性能不變。根據(jù)這個原理，對流層是電波的主要傳輸媒質(zhì)空間，它就是具

6、有線性和各向同性的媒質(zhì)，因此在其中就可以簡化工程計算?；莞官M(fèi)涅耳原理Transmission & Transport Networksd1d2dd1 + d2 - d = l/2第一費(fèi)涅耳橢球面:費(fèi)涅耳橢球面Transmission & Transport Networks費(fèi)涅耳區(qū)定義(The Fresnel Zone Definition)Transmission & Transport NetworksThe First Fresnel ZoneTotal received signalDirect signal1st zoneReflected signal180180l/2費(fèi)涅耳區(qū)定

7、義(The Fresnel Zone Definition)Transmission & Transport Networks1st zone+2nd zone-The Second Fresnel ZoneThe signal power is distributed in the space surrounding the direct line of sightLine of sight費(fèi)涅耳區(qū)定義(The Fresnel Zone Definition)Transmission & Transport NetworksTotal received signalDirect signal

8、2nd zone1st zoneReflected signal180180lThe Second Fresnel Zone費(fèi)涅耳區(qū)定義(The Fresnel Zone Definition)Transmission & Transport NetworksLine of sight1st zone+2nd zone-3rd zone+The signal power is distributed in the space surrounding the direct line of sightThe Third Fresnel Zone費(fèi)涅耳區(qū)定義(The Fresnel Zone Def

9、inition)Transmission & Transport Networks經(jīng)有關(guān)研究知道：在電波的傳播空間中，在接收點(diǎn)的合成場強(qiáng)，當(dāng)費(fèi)涅耳區(qū)號趨近于無限多時，就接近于自由空間場強(qiáng)；由第一費(fèi)涅耳區(qū)在接收點(diǎn)的場強(qiáng),接近于全部有貢獻(xiàn)的費(fèi)涅區(qū)在接收點(diǎn)的自由空間場強(qiáng)的2倍;相鄰費(fèi)涅耳區(qū)在收信點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)的相位相反；若以第一費(fèi)涅耳區(qū)為參考,則奇數(shù)區(qū)產(chǎn)生的場強(qiáng)是使接收點(diǎn)的場強(qiáng)增強(qiáng),偶數(shù)區(qū)產(chǎn)生的場強(qiáng)是使接收點(diǎn)的場強(qiáng)減弱。費(fèi)涅耳區(qū)的能量分布:費(fèi)涅耳區(qū)定義(The Fresnel Zone Definition)Transmission & Transport Networks費(fèi)涅耳半徑費(fèi)涅耳半徑 Th

10、e Fresnel Radius:我們把費(fèi)涅區(qū)上的任意一點(diǎn)到R-T連線的距離稱為費(fèi)涅耳區(qū)半徑，用F 表示。當(dāng)這一點(diǎn)為第一費(fèi)涅耳區(qū)上的點(diǎn)時，此半徑稱為第一費(fèi)涅耳區(qū)半徑。第二.第N 個費(fèi)涅耳區(qū)半徑表達(dá)式：Fn= (n)1/2 x F1 上式中：F1為第一費(fèi)涅耳半徑。Transmission & Transport Networksd1d2dd1 x d2f x drF = =17.3 x rF in meter d, d1, d2 in km f in GHzrFThe First Fresnel RadiusC xd1 x d2f x d費(fèi)涅耳半徑(The Fresnel Radius)Tran

11、smission & Transport Networks幾個基本概念自由空間的電波傳播各種衰落及抗衰落技術(shù)微波通信對設(shè)計的要求干擾信號Transmission & Transport Networks自由空間的定義自由空間 Free Space:又稱為理想介質(zhì)空間，它相當(dāng)于真空狀態(tài)的理想空間。在這個空間中充滿均勻的、理想的介質(zhì)，它的導(dǎo)電率=0，介電常數(shù)=0=10-9/36 F/m(法拉/米)，導(dǎo)磁系數(shù)=0=410-7 H/m （亨/米）。Transmission & Transport Networks自由空間損耗的定義自由空間損耗 Free space loss:在自由空間傳播的電磁波不產(chǎn)

12、生反射、折射、吸收和散射等現(xiàn)象，即總能量未被損耗。但電波在自由空間傳播時，會因能量向空間擴(kuò)散而衰耗，這如空中一只孤獨(dú)的燈泡所發(fā)出的光，均勻地向四周擴(kuò)散。顯然距離光源越遠(yuǎn)的地方，單位面積上的能量就越少。這種電波的擴(kuò)散衰耗就稱為自由空間損耗。Transmission & Transport NetworksFree Space Loss A = 92.4 + 20 log d + 20 log fWhere d = distance in km f = frequency in GHz (refer to isotropic antennas)0dfD 或 f 增加一倍，損耗將增加6 dB 自由空

13、間傳輸損耗(Free Space Basic Transmission Loss )Transmission & Transport Networks自由空間傳輸損耗(Free Space Basic Transmission Loss ) P = 發(fā)射功率(TX Power)PTXPowerLevelDistanceGTXGRX PRX G = 天線增益(Antenna Gain)A0A0 = 自由空間損耗(Free Space Loss)M接收門限(Receiver Threshold)M = 衰落儲備(Fading Margin)GPGTransmission & Transport N

14、etworks幾個基本概念自由空間的電波傳播各種衰落及抗衰落技術(shù)微波通信對設(shè)計的要求干擾信號Transmission & Transport Networks衰落大氣吸收衰減雨霧衰減對流層對微波傳播的影響地面反射對微波傳播的影響數(shù)字微波的抗衰落技術(shù)Transmission & Transport Networks衰落衰落的定義:微波是直射波傳播，接收點(diǎn)的場強(qiáng)是直射空間波與地面反射波的迭加。傳播介質(zhì)是地面上的低空大氣層和路由上的地面、地物。當(dāng)時間（季節(jié)、晝夜等）和氣象（雨、霧、雪待）條件發(fā)生變化時，大氣的溫度、溫率、壓力和地面反射點(diǎn)的位置、反射系數(shù)等也將發(fā)生變化。這必然引起接收點(diǎn)場強(qiáng)的高低起伏變

15、化。這種現(xiàn)象，叫做電波傳播的衰落現(xiàn)象。顯然，衰落現(xiàn)象具有很大的隨機(jī)性。衰落的大小仍由衰落因子VdB來表征，衰落的原因主要?dú)w結(jié)為大氣和地面效應(yīng)。Transmission & Transport Networks衰落快衰落Rapid fading和慢衰落Slow fading(按持續(xù)時間劃分):慢衰落：持續(xù)時間長的叫慢衰落，其持續(xù)時間一般長達(dá)數(shù)分種到幾小時?？焖ヂ洌撼掷m(xù)時間短的叫快衰落，一般發(fā)生在幾秒到幾分鐘之間。上衰落Up fading和下衰落Down fading(按接收點(diǎn)場強(qiáng)的高低劃分):上衰落：高于自由空間電平值的叫上衰落下衰落：低于自由空間的電平值的叫下衰落多徑衰落Multipath f

16、ading和閃爍衰落(按衰落發(fā)生的物理成因劃分):閃爍衰落：主要是因?yàn)榇髿饩植课⑿_動引起電波射束散射所造成，各散射波的振幅小，相位著大氣變化而隨機(jī)變化。結(jié)果它們在接收點(diǎn)的合成振幅變化很小，對主波影響不大，因此，這種衰落對視距微波接力電路的穩(wěn)定性影響不大。多徑衰落：主要是由于多徑傳播造成的，它是視距傳播信道深衰落的主要原因。所謂多徑傳播，就是電波離開發(fā)射天線后，通過兩條以上的不同路徑到達(dá)接收天線的傳播現(xiàn)象。衰落的種類Transmission & Transport Networks衰落衰落現(xiàn)象規(guī)律:波長短，距離長，衰落嚴(yán)重跨水面，平原，衰落嚴(yán)重夏秋季衰落頻繁晝夜交替時，午夜容易出現(xiàn)深衰落雨過天

17、晴及霧散容易出現(xiàn)快衰落Transmission & Transport Networks由于氣體分子的諧振引起對電波的吸收。這種作用對15GHZ（即2CM）以上的微波才有明顯作用，低于此頻率的可不考慮。在微波規(guī)劃時，可用下圖的曲線來計算。Radio FrequencyGHz1050100100050010001001010,10,01H2OO2O2H2OH2O15 CH2O 7,5 g/m31013 hPa 25 g/m3Attenuation Coefficient dB / km大氣吸收衰減 Attenuation due to Gases：Transmission & Transport

18、 Networks由于雨、霧、雪能對電波能量的吸收，微小水滴產(chǎn)生導(dǎo)電電流和定向輻射能量的散射。這種作用對6GHZ以上（即波長5CM以下）的微波才有明顯作用，長于此波長的可不考慮。一般情況10GHz 以下頻段，雨霧衰落還不太嚴(yán)重，通常在兩站間的這種衰落僅有幾個dB。但10GHZ以上頻段，中繼段間的距離將受到降雨衰耗的限制，不能過長。在微波規(guī)劃時，可用下圖的曲線來計算。雨霧衰減 Attenuation due to Rain and FogTransmission & Transport NetworksAttenuation due to Rain(雨霧衰減）Radio frequency (G

19、Hz)TropicalDownpourHeavyRainMediumHeavyRainLightRainDrizzle0.412410203050100150雨霧瞬時強(qiáng)度(Instantaneous Rain Intensity) (mm/h)0.010.111050雨霧吸收系數(shù)(Rain Absorption Coefficient) (dB/km)51020501002.4 dB/km7 GHz38 GHz5.9 dB/km37 dB/km38 GHzTransmission & Transport NetworksRain drops real shape:HVTransmission

20、& Transport Networks傳輸距離與降雨，天線口徑和極化方式的關(guān)系雨霧衰減 Attenuation due to Rain and FogTransmission & Transport Networks 在10GHZ頻段以下，雨霧損耗并不顯得特別嚴(yán)重，對一個中繼段可能會引入幾個分貝。 在10GHZ以上頻段，中繼間隔主要受降雨損耗的限制，如對13GHZ以上頻段，100mm/小時的降雨會引起7dB/km的損耗，所以在13GHZ，15GHZ頻段，一般最大中繼距離在10km左右，在廣東地區(qū)需要控制在3公里以內(nèi)。 在20GHZ以上頻段，由于降雨損耗影響，中繼間距只能有幾公里越高頻段雨衰越

21、厲害！高頻段可以做用戶級傳輸雨霧衰減 Attenuation due to Rain and FogTransmission & Transport Networks全球降雨劃分為 H, K, N, P 四個區(qū)域。平均降雨量在32 mm, 42 mm, 95mm 和 145 mm 每小時 。中斷概率 0.001% ，考慮降雨微波設(shè)備的理論單跳傳輸距離雨霧衰減 Attenuation due to Rain and FogTransmission & Transport Networks微波信號的K型衰落:對流層結(jié)構(gòu)的不均勻產(chǎn)生的折射和反射。我們知道介電常數(shù)決定電磁波的傳播速度。而空氣的介電常數(shù)

22、取決于大氣壓力，溫度，濕度。介電常數(shù)的空間梯度變化導(dǎo)致電波傳輸射線彎曲。使得到達(dá)接收天線的信號能量降低。這就是所謂的K型衰落。氣象條件變化通常比較是緩慢的，因此受其影響產(chǎn)生的衰落是慢衰落。對流層對微波傳播的影響Transmission & Transport Networks因?yàn)榇髿庹凵涞挠绊懀ㄔ趥鞑ミ^程中，實(shí)際上是彎曲的。大氣折射的最后效果可看成電磁波在一個等效半徑為 的地球上空沿直線傳播。即： =KR R為實(shí)際地球半徑。K值的實(shí)際測量平均值為4/3左右。但實(shí)際地段的K值和該地段的氣象有關(guān)，可以在較大范圍內(nèi)變化，影響視距傳播。R哇！微波是彎著走的大氣折射（ refraction in th

23、e atmosphere ）:對流層對微波傳播的影響Transmission & Transport Networks大氣折射（ refraction in the atmosphere ）依據(jù)波在大氣中折射原理,無線波束是彎曲的,通常是向下彎曲(Due to refraction in the atmosphere the radio beam is bent, normally slightly downwards)彎曲影響是通過K型因子來表示(The bending effect is described by the k-factor)K=4/3是標(biāo)準(zhǔn)大氣(k = 4/3 corres

24、ponds to the “standard” atmosphere)對流層對微波傳播的影響Transmission & Transport Networks微波傳播(Microwave Propagation)k 1正折射k = 1無折射k 1 non-minimal phase fadingAF0FAAAFor A1 = A2A max dB = + 6A min dB = - A F =11112- A+ A228 = T=AA221- T1ReflectionA ,T22A ,T11 1 minimal-phase fadingTransmission & Transport Netw

25、orks二徑傳輸模型Rummler的二徑傳輸模型Transmission & Transport Networks 大容量微波: 要求調(diào)制,解調(diào)簡單,頻率利用率高，信號星座點(diǎn)分布合理以保證傳輸質(zhì)量所以常采用QAM調(diào)制方式 中小容量微波: 要求調(diào)制方式對器件的線性要求不高,所以常采用, 象FSK,PSK等的恒包絡(luò)調(diào)制數(shù)字微波調(diào)制技術(shù)Transmission & Transport Networks1、調(diào)制技術(shù)和限帶傳輸 為了提高頻譜利用率，廣泛采用多電平QAM調(diào)制技術(shù)。ITUR建議的411G波道間隔2840MH. 在如此有限的帶寬內(nèi)傳輸高速數(shù)據(jù)流，多電平QAM是必然的選擇。但是隨著調(diào)制電平數(shù)量的

26、增加，對于信道的要求也越加苛刻。設(shè)備對各種干擾的敏感程度也會加劇。限制發(fā)射頻譜的帶寬也是一種有效利用現(xiàn)有頻率資源的技術(shù)措施。通常采用升余玄滾降濾波器限制發(fā)送譜。目前微波設(shè)備使用性能穩(wěn)定技術(shù)成熟的64QAM和128QAM調(diào)制技術(shù)。2、自適應(yīng)均衡技術(shù) 為對抗多經(jīng)衰落，采用分集接收以外，還必須采取時域和頻域自適應(yīng)均衡器。頻域均衡用來減少信道頻率選擇性衰落的影響；也就是在設(shè)備中插入頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。時域均衡用來消除碼間干擾。3、XPIC 技術(shù) 出現(xiàn)衰落時，天線的極化鑒別率會降低。因此需要極化干擾對消電路消除極化干擾。4、高線性功率放大器和ATPC 對于64QAM系統(tǒng)而言，功放要求很好的線性。IP3要求至少

27、為45DB。這就對放大器提出嚴(yán)格的要求。功率倒退和采用發(fā)信功放非線性預(yù)校正是有效降低放大器線性要求的技術(shù)手段。這些先進(jìn)的手段在NEC微波設(shè)備中都得到應(yīng)用。5、低損耗DUP 鄰接型天線收發(fā)公用器是NEC獨(dú)有的新型DPU器件，極大的改善了大容量微波系統(tǒng)的系統(tǒng)指標(biāo)。在71系統(tǒng)，這種公用器的插入損耗6.6dB.數(shù)字微波調(diào)制技術(shù)Transmission & Transport NetworksQPSK調(diào)制:其中g(shù)(t)為升余弦脈沖當(dāng)時,上述信號即成為16QAM調(diào)制如果把正交通道的信號延時半個碼元的時間,那上述的調(diào)制方式又分別成為OQPSK,或SQAMPSK調(diào)制Transmission & Transpo

28、rt Networks這里介紹的只是一個實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制的典型例子。實(shí)際上實(shí)現(xiàn)的方式很多：采用數(shù)字邏輯電路的選擇門等。平衡調(diào)制器對元器件的挑選很嚴(yán)格，容易產(chǎn)生載波泄漏。PSK調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方式Transmission & Transport NetworksPSK調(diào)制Transmission & Transport Networks利用同相和正交的載波傳輸數(shù)字信息，編碼邏輯載波恢復(fù)時的相位含糊問題。QAM調(diào)制技術(shù)Transmission & Transport Networks64QAM & 128QAMTransmission & Transport Networks16QAM調(diào)制原理Transmi

29、ssion & Transport Networks無論是器件還是傳輸?shù)脑?，?shí)際上對應(yīng)傳輸信碼的矢量端點(diǎn)都不會是一個理想的點(diǎn)。QAM調(diào)制隨著調(diào)制電平數(shù)量的增加，在限定發(fā)射功率的情況下判斷難度加大，盡管可以實(shí)現(xiàn)512QAM甚至1024QAM的調(diào)制方式，實(shí)際應(yīng)用的限于128QAM以下。Transmission & Transport Networks恒包絡(luò)調(diào)制當(dāng)時,為PSK調(diào)制當(dāng)為FSK調(diào)制此類調(diào)制通稱為功率-頻譜有效調(diào)制.要求相位連續(xù)性好，即頻譜效率高抗誤碼性能好。如MSK,GMSK,TFM等都是認(rèn)為性能較好常用的調(diào)制方式。Transmission & Transport Networks它的

30、主要作用不在于節(jié)省發(fā)射功放的功率消耗。對于周邊電磁環(huán)境簡潔，線路RF信道數(shù)量不多干擾不嚴(yán)重的線路，不一定使用ATPC。 Improvement of system gain against rain attenuation. Improvement in up fading characteristics. Improvement in residual BER characteristics. Reduction of interference to neighboring systems Reduction of interference to other routesATPC 第一章 微

31、波通信的基本介紹第二章 微波通信的基本原理第三章 微波調(diào)制方式第四章 微波頻率規(guī)劃第五章 微波中繼站第六章 微波設(shè)備及維護(hù)簡介第七章 無線光通信FSOTransmission & Transport Networks微波信號的頻率范圍LFMFHFVHFUHFSHFEHFMicrowave10Km1Km100m10m1m10cm1cm1mmf30KHz300KHz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHzInfra-red rayVisible lightTransmission & Transport Networks85432102013040501.52.5區(qū)域網(wǎng)長距離干

32、線網(wǎng)區(qū)域和本地網(wǎng)，邊際網(wǎng) 2834Mbit/s34140155Mbit/s2834140155Mbit/s3.311 GHzGHz微波頻率資源的使用Transmission & Transport NetworksChannel numberFrequencyF3F1F2Fo12n1nLower half bandUpper half bandCenter frequencyFo: Center frequency2頻率規(guī)劃Transmission & Transport Networks One frequency pair per channelTxRxTxRxChannelChannel

33、11nn11nn頻率規(guī)劃Transmission & Transport NetworksCross-polarization of the same channel performed at each hop111111HVH鏈路中的交叉極化配置頻率重復(fù)利用：二頻制Transmission & Transport Networks頻率收發(fā)頻差 (MHz) 用途4-7161, 154, 245 長距離干線126, 161，154，199,266, 311，長距離干線11-13266中，短距離308,420,490,315，720， 728中，短距離340，1092.5 1008,1010, 1

34、560中，短距離600,1050,1232, 1008, 1200, 中，短距離855,1008短距，離城區(qū)1008短距，離城區(qū)812短距，離城區(qū) 700,1260短距，離城區(qū)微波設(shè)備主要工作頻段Transmission & Transport Networks第一章 微波通信的基本介紹第二章 微波通信的基本原理第三章 微波調(diào)制方式第四章 微波頻率規(guī)劃第五章 微波中繼站第六章 微波設(shè)備及維護(hù)簡介第七章 無線光通信FSOTransmission & Transport Networks微波站Transmission & Transport Networks站站接力式的中繼方式完成傳輸Site F

35、Site ESite CSite DSite BSite ATransmission & Transport Networks微波站分類終端站中繼站樞紐站 背靠背天線 反射板有源無源 再生中繼 中頻中繼 射頻中繼Transmission & Transport Networks射頻直放站：射頻直放站是一種有源、雙向、無頻移射頻中繼系統(tǒng)。由于它直接在射頻上將信號放大，所以稱之為射頻直放站再生中繼站：再生中繼站是一種高性能的高頻率轉(zhuǎn)發(fā)器。它可以用來擴(kuò)大微波通信系統(tǒng)的距離限制，或者用來偏轉(zhuǎn)傳輸方向，以繞過視線障礙物，不會引起信號質(zhì)量惡化。接收的信號經(jīng)過完全的再生和放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)。Active Rep

36、eaters有源中繼站Active repeatersTransmission & Transport Networks雙拋物面無源中繼站 Parabolic reflectors：由兩個拋物面天線背對背地用一段波導(dǎo)管連接而組成反射板式無源中繼站 Plane reflectors：一塊表面具有一定的平滑度、且在適當(dāng)?shù)挠行娣e并相對于兩通信點(diǎn)有合適的角度(通常小于120）和距離的金屬板，也是一個微波無源中繼站。無源中繼站Passive repeatersTransmission & Transport Networks雙拋物面無源中繼站Passive repeater with two para

37、bolic reflectorsL1PTG1L2G2L3G3L4PRG4L5PT：發(fā)射機(jī)輸出功率（簡稱發(fā)射功率） PR：接收機(jī)輸入端的信號功率（簡稱接收功率）L1：發(fā)射機(jī)到天線間的饋線損耗 L2、4：無源中繼站至兩通信點(diǎn)的自由空間損耗L3：無源中繼站天線間的饋線損耗 L5：接收天線至接收機(jī)間的饋線損耗G1、G2、G3、G4：分別為四個微波天線的增益Transmission & Transport NetworksSite2Site1無源站 空間損耗dB92.420logF(GHz)20logd192.4+ 20logF(GHz) +20logd2假定:d1=16Km d2=4Km d=d1+d

38、2=20Kmd1d2雙拋物面無源中繼站Transmission & Transport Networks加無源中繼站的自由空間損耗:F=10GLdB92.420logF(GHz)20logd192.4+ 20logF(GHz) +20logd2 =92.4+20+23.5+92.4+20+14=262.3dB不需要增加無源中繼站的自由空間損耗:F=10GLdB92.420logF(GHz)20logd =92.4+20+26=138.4dB無源轉(zhuǎn)發(fā)的空間損耗增加了=262.3-138.4=123.9dB 要達(dá)到與相同距離單跳一致的接收電平，每面天線的增益必須增加至少62dB。然而，直徑超過3米

39、的天線運(yùn)輸和安裝調(diào)試都有的一定難度。在條件允許的情況下：盡量選用高的工作頻率，因?yàn)橄嗤趶降奶炀€，頻率的高低與其增益成正比；盡量使無源站到其中一端站的距離小于1Km。雙拋物面無源中繼站Transmission & Transport Networks例2:d1=19Km,d2=1Km,d=d1+d2=20Km加無源中繼站的自由空間損耗:F=10GLdB92.420logF(GHz)20logd192.4+ 20logF(GHz) +20logd2 =92.4+20+25.6+92.4+20+0=250.4dB不需要增加無源中繼站的自由空間損耗:F=10GLdB92.420logF(GHz)20

40、logd =92.4+20+26=138.4dB無源轉(zhuǎn)發(fā)的空間損耗增加了=250.4-138.4=112dB 盡量選用高的工作頻率，因?yàn)橄嗤趶降奶炀€，頻率的高低與其增益成正比。在條件允許的情況下，盡量使無源站的一端站距小于1Km的原因。雙拋物面無源中繼站Transmission & Transport Networks這種情況往往用大口徑天線，天線調(diào)整要借助于儀表。費(fèi)時較長近端距離要小于4KM雙面天線無源中繼站Transmission & Transport NetworksPassive repeater with plane reflector反射板式無源中繼站Transmission

41、& Transport Networks無源中繼站反射板式無源中繼站Plane reflectors雙面天線無源中繼站Parabolic reflectorsTransmission & Transport Networks全程自由空間損耗為：（km）（km）其中a為反射板有效面積(m2)面積A反射板式無源中繼站利用微波信號的反射特性克服特殊的路由障礙G=n4 / 2Acos入射角80 滿足以上條件，效率90%無源反射板 Transmission & Transport Networks第一章 微波通信的基本介紹第二章 微波通信的基本原理第三章 微波調(diào)制方式第四章 微波頻率規(guī)劃第五章 微波中繼

42、站第六章 微波設(shè)備及維護(hù)簡介第七章 無線光通信FSOTransmission & Transport Networks微波設(shè)備的分類按照線路中繼距離可分為長距離接入和短距離接入2大類，目前移動運(yùn)營商作為基站接入用途的微波設(shè)備基本都是短距離的微波設(shè)備。按照設(shè)備的所采用的同步模式可分為PDH和SDH2大類；微波設(shè)備的傳輸容量PDH微波設(shè)備的傳輸容量一般為8M、16M、34MSDH微波設(shè)備的傳輸容量一般為155M或2x155M微波設(shè)備的業(yè)務(wù)接口早期的PDH微波設(shè)備一般只能提供E1接口，4E（8M）、8E1（16M）、16E1(34M)現(xiàn)在一些新型的PDH設(shè)備出了可提供E1接口以外，還可以提供10/1

43、00Base-T以太網(wǎng)接口目前主流的短距離SDH微波設(shè)備提供的業(yè)務(wù)接口一般是155M光接口，根據(jù)需要可增加相應(yīng)的接口單元板提供E1接口或以太網(wǎng)接口。Transmission & Transport Networks廣東移動在網(wǎng)使用的幾個主要微波設(shè)備品牌：PDH微波：NEC、加州、P-COM、愛立信SDH微波：NEC、愛立信、京信、阿爾卡特、地杰目前各微波廠家的短距離微波硬件組合方式大致相同，主要包括以下幾大部分：室外部分：微波天線、微波收發(fā)信機(jī)（ODU）。室內(nèi)部分：調(diào)制解調(diào)單元、業(yè)務(wù)接口單元，這兩部分通常集成在一個機(jī)盒里，通常將其叫做IDU。中頻同軸電纜：維護(hù)人員通常稱之為饋線，起到連接ODU

44、、IDU的作用，通過IDU向ODU供電。各個廠家設(shè)備中頻接口允許微波饋線插入的衰耗有所差異，如果需要更換饋線，盡可能使用相同型號的饋線。相同尺寸、不同頻段的天線其增益是不一樣的，如果需要更換天線，一定要換用同頻段的天線。Transmission & Transport Networks微波設(shè)備日常安裝維護(hù)的特別注意事項：微波室外部分的施工維護(hù)需要進(jìn)行高空作業(yè)，特別需要注意采取安全防護(hù)措施，必須佩帶安全帶、安全帽，使用前必須檢查確認(rèn)安全帶、安全帽完好。雷雨天氣嚴(yán)禁進(jìn)行登高作業(yè)。室內(nèi)施工維護(hù)作業(yè)必須注意用電安全，不能佩帶手表、手鏈等金屬品進(jìn)行取電作業(yè)。Transmission & Transport Networks第一章 微波通信的基本介紹第二章 微波通信的基本原理第三章 微波調(diào)制方式第四章 微波頻率規(guī)劃第五章 微波中繼站第六章 微波設(shè)備及維護(hù)簡介第七章 無線光通信FSOTransmission & Transport Networks無線光通信FSO （Free Space Optical Communication） FSO是光通信和無線通信結(jié)合的產(chǎn)物，F(xiàn)SO將自由空間作為傳送媒體，主要用半導(dǎo)體振蕩器做光源，是用小功率紅外激光束在大氣中傳送光信號的通信系統(tǒng)，也可以理解為是以大氣為介質(zhì)的激光通信系統(tǒng)。FSO有兩種工作波長：850納米和1550納