微波通信工程设计-42页精选文档
微波工程设计要求
定。对于站距较长或较短的接力段应采用技术措施，以保证接收机输入
的自由空间接收电平与标称值只差不超过3dB。
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天线高度和空间分集间距
天线高度的选取原则
天线高度的确定应满足接力段余隙标准的要求，具体要求见下 图（图中D为天线直径，λ为工作波长）
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调整，即分集天线的间距取8~12米。
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微波频段的选择和极化的配置
微波频段的选择
对于长站距的PDH微波电路（一般距离在15km以外），建议使 用8GHz频段；若站距不超过25Km也可考虑采用11GHz频段，具
体视当地的气候条件和微波传输断面而定。
对于短站距的PDH微波电路（一般用于接入层，距离在10km以
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微波工程设计主要要求
微波路由和断面设计的基本要求
微波天线挂高的选择
微波频段的选择和极化的配置
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微波路由和断面设计的基本要求
断面和站距
断面 A型：山岭、城市建筑物或两者混合组成，中间无宽敞的河谷和湖泊。
此类断面等效地面反射系数小于0.5。 B型：起伏不大的丘陵地带混合组成，中间无宽敞的河谷和湖泊。此 类断面等效地面反射系数小于0.7。 C型：由平地、水网较多区域组成。此类断面等效地面反射系数不小 于0.7，且为气候潮湿的断面。
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微波频段的选择和极化的配置
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微波频段的选择和极化的配置
高站和低站
微波线路中有两种站，以收信频率为标准来命名： 高站：收信频率比发信频率高地站
微波无线通信系统的设计与开发
微波无线通信系统的设计与开发微波无线通信是一种基于微波频段进行通信的无线通信技术，具有传输距离远、传输速率高、抗干扰能力强等优点。
微波通信系统不仅广泛应用于军事通信、航空航天、广播电视等领域，也是现代通信技术发展过程中的重要组成部分。
本文将从技术原理、系统设计和开发流程等多个角度探讨微波无线通信系统的设计与开发。
一、技术原理微波无线通信系统基于微波频段进行通信，微波的波长范围一般为1mm至1m，频率范围为0.3GHz至300GHz。
微波通信的特点是传输距离远、传输速率高、抗干扰能力强。
微波通信系统由发射机、传输介质和接收机三部分组成。
发射机：发射机是微波通信系统的核心部分，其主要作用是将信息信号转化为微波信号。
发射机由射频信号源、放大器、调制电路和天线等组成。
射频信号源产生稳定的射频信号，调制电路将基带信号和射频信号结合，通过放大器将其转化为微波信号，最后通过天线进行辐射。
传输介质：传输介质是微波无线通信系统中的重要环节，传输介质的质量直接影响系统的传输性能。
常见的传输介质包括自由空间、微波导管、同轴电缆、光纤等。
光纤作为高速、稳定、抗干扰能力强的传输介质，近年来得到越来越广泛的应用。
接收机：接收机的作用是将由天线接收到的微波信号转化为基带信号，然后经过解调、放大等电路处理后输出。
接收机的主要组成部分包括天线、放大器、解调电路和基带处理电路等。
二、系统设计微波无线通信系统的设计需要考虑多方面因素，例如传输距离、传输速率、抗干扰能力、可靠性等。
下面主要从系统性能和硬件设计两个方面进行探讨。
1. 系统性能设计(1) 传输速率设计：传输速率是微波无线通信系统需要考虑的重要参数之一，高速传输需要更高的系统带宽，因此需要选择合适的芯片、调制方式等进行设计。
(2) 抗干扰设计：微波无线通信系统易受到外界干扰，因此需要进行合理的抗干扰设计，例如采用多径抑制、信号调制等技术。
(3) 传输距离设计：微波无线通信系统的传输距离往往有较高的要求，需要通过选择合适的天线、放大器等设计组件来实现。
微波通信技术课程设计报告_Smith圆图的软件设计
微波实验课设姓名:__ _ __ _王韬__ __ _ __ 班级:_________通信0803班_____ ____ 学号:______ __2008010430______ ___微波通信技术课程设计报告---Smith圆图的软件设计一、简要说明Smith圆图是P．H．Smith于1939年在贝尔实验室发明的，它主要用于计算微波网络的阻抗、导纳及网络阻抗匹配设计，还可用于设计微波元器件。
Smith圆图软件不仅适用于微波工程设计，亦可用于电磁场、微波技术及天线与电波传播等课程相关内容的教学，该软件通过形象的演示可以深刻理解圆图的应用。
微波网络的正弦稳态分析含有复数计算，运算十分繁琐和耗时。
在计算机运算速度和内存不够发达以前，图解分析法得到长足发展，其中多年来应用最广的是Smith 圆图。
在计算微波传输线输入阻抗、导纳及阻抗匹配等问题时，它不仅能避开繁琐的公式及复数运算，使工程设计中相关计算简单便捷，而且图解过程物理概念清晰，所得结果直观形象。
随着计算机技术的飞速发展，图解法在计算精度上的固有缺陷日益显现，因为，圆图的计算精度取决于圆图中必须有足够的圆周数，而过多的圆周会导致图线过于密集，不便将阻抗、反射系数、电压驻波系数（VSWR ）及电长度等相关数据从图上直接读出。
通过对圆图构成的基本原理和应用问题的分析，利用现代计算机技术可以解决圆图计算精度等方面存在的问题，为此设计的Smith圆图软件既保留圆图计算直观、便捷的大众性，又满足工程设计中相关参数的计算精度。
在计算机应用日益普及的今天，该软件特别适合电磁场、微波技术与天线等领域的教学和工程设计相关参数计算使用。
二、设计目的通过具体的软件编程和多媒体制作，进一步加深对微波通信技术的理解和掌握，提高动手能力，提高解决实际问题的综合能力。
三、设计要求计算结果以图形和数据并行输出，处理包括复数的矩阵运算。
为使程序代码简单，执行运算速度快，计算精度高，选择MATLAB 软件作为设计技术平台较为理想（也可利用VC,VB等）。
电力系统微波通信-精选文档
电力系统微波通信: the first review of power system by using microwave communications development course, briefly introduced the current power system in microwave communication problem and current situation, analyzes and comparison of the microwave communication technology characteristics, summarizes studies the microwave communication of several aspects of the development trends, focus on the power system of microwave communication development orientation, and puts forward the as the key station access, emergency disaster recovery, backup and other development mode and circuit of the existing microwave communication resource disposal recommendations.0 引言从上个世纪80年代开始, 电力系统进行了大量的建设微波通信电路。
随着在电力系统中崛起的0P GW光缆网络，电力微波通信遭遇冷落和挑战, 如今已淡出长途传输领域。
现有的微波电路也存在着备件不足、设备老化等问题。
如何定位电力系统微波通信的发展, 是否对现有微波电路积极改造, 这不能不引起每一位电力通信人员的思考。
1 发展历程与现状1􀀁 发展历程在我国, 电力系统通信已有几十年的历史。
微波课程设计报告
湖南工业大学课程设计任务书2009 — 2010 学年第二学期计算机与通信学院（系、部）通信工程专业班级课程名称：微波技术与天线设计题目：微波滤波器的设计完成期限：自2011 年 6 月20 日至2011 年6 月26 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日微波技术与天线课程设计说明书微波滤波器设计及其测量起止日期：2011年06月20日至2011年06月26日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)计算机与通信学院2011年06 月26 日（一） 滤波器的种类以信号被滤掉的频率范围来区分，可分为低通（Lowpass ）、高通（Highpass ）、带通（Bandpass ）及带阻（Bandstop ）四种。
若以滤波器的频率响应来分，则常见的有巴特渥兹型(Butter-worth)、切比雪夫I 型(Tchebeshev Type-I)、切比雪夫Ⅱ型(T chebeshev Type-Ⅱ)及椭圆型(Elliptic)等，若按使用元件来分，则可分为有源型及无源型两类。
其中无源型又可分为L-C 型(L-C Lumped)及传输线型(Transmission line)。
而传输线型以其结构不同又可分为平行耦合型(Parallel Coupled)、交叉指型(Interdigital)、梳型(Comb-line)及发针型(Hairpin-line)等等不同结构。
本实验以较常用的巴特渥兹型(Butter-worth)、切比雪夫I 型(Tchebeshev Type-I)为例，说明其设计方法。
首先了解Butter-worth 及Tchebeshev Type-I 低通滤波器的响应图。
(a) Butterowrth[]|),(|log 10),(,011),(2ωωωωωN B N B if N B LP NLP ⋅=≥+=(b) Tchebyshev Type []|),,(|l o g 10),,(,)(11),,(22ωωωεωN rp T N rp T T N rp T LP n LP ⋅=+=其中rp(dB)——通带纹波(passband ripple), 11010/2-=rp ε N ——元件级数数（order of element for lowpass prototype ） ω——截通比（stopband-to-passband ratio ）， ω= fc / fx (for lowpass)= B Wp / BWx (for bandpass) 其中fc ——-3 dB 截止频率（3 dB cutoff frequency ） fx ——截止频率（stopband frequency ） BWp ——通带频宽（passband bandwidth ） BWx ——截止频宽（stopband bandwidth ） T n (ω)为柴比雪夫多项式(Tchebyshey polynom als)[][]⎩⎨⎧>⋅⋅⋅≤⋅≤⋅⋅=--1)(cosh cosh 10)(cos cos )(11ωαωαωαωαωif N if N T n 其中⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=-εα1cosh 1cosh 1N，11010/2-=rp ε图4-1(a)(b)即是三级巴特渥兹型B （3，ω）与三种不同纹波和级数的切比雪夫型的截通比响应的比较图。
微波传播与工程设计
波导型衰落示意图
f）。混合型衰 ）。混合型衰 型衰落，波导型衰落，闪烁型衰落和大气衰落的综合。尤其是水面线路。 是K型衰落，波导型衰落，闪烁型衰落和大气衰落的综合。尤其是水面线路。
三、克服衰落的方法 线路出现衰落现象，不但使电路终端信噪比降低， 线路出现衰落现象，不但使电路终端信噪比降低，而且深衰落还会 造成通信中断。为了微波接力通信的传输质量和可靠性， 造成通信中断。为了微波接力通信的传输质量和可靠性，在设计时必须 采取一定的抗衰落措施。 采取一定的抗衰落措施。 1。频率分集
二、电波传播的衰落特性
1。衰落 是指接收电平随机起伏变化。即不规则的变化，忽大忽小。 是指接收电平随机起伏变化。即不规则的变化，忽大忽小。其原因 是多种多样的。 是多种多样的。 a).按衰落机理分类 按衰落机理分类。 a).按衰落机理分类。 有散射衰落、 型衰落、波道型衰落和混合型衰落等。 有散射衰落、K型衰落、波道型衰落和混合型衰落等。主要原因是电 波空间的折射率随时间、地点、高度而变化，也就是说： 波空间的折射率随时间、地点、高度而变化，也就是说：衰落与地形和时 间有关。 间有关。 b).按衰落时间分类 按衰落时间分类。 b).按衰落时间分类。 快衰落：衰落持续时间为几毫秒—几十秒。 快衰落：衰落持续时间为几毫秒—几十秒。 慢衰落：衰落持续时间为几十秒—数小时。 慢衰落：衰落持续时间为几十秒—数小时。 c).按接收电平高低分类 c).按接收电平高低分类 上衰落：接收电平高于自由空间接收电平的衰落。最高达十几分贝。 上衰落：接收电平高于自由空间接收电平的衰落。最高达十几分贝。 下衰落：接收电平低于自由空间接收电平的衰落。最低达几十分贝。 下衰落：接收电平低于自由空间接收电平的衰落。最低达几十分贝。 2。衰落的变化规律 a).频率越高 站距越长，衰落越严重。 频率越高， a).频率越高，站距越长，衰落越严重。 b).夜间比白天严重 夏季比冬季严重。这是由于， 夜间比白天严重， b).夜间比白天严重，夏季比冬季严重。这是由于，白天在太阳阳光 的照射下，空气对流较好，大气比较均匀，空间不易形成粒子团。 的照射下，空气对流较好，大气比较均匀，空间不易形成粒子团。冬季比 夏季气象变化缓慢。 夏季气象变化缓慢。 c).晴天 无风的天气比阴天、风雨天气严重。因晴天、无风时， 晴天、 c).晴天、无风的天气比阴天、风雨天气严重。因晴天、无风时，大 气混合不均匀，容易形成大气分层，且形成后不易消散， 气混合不均匀，容易形成大气分层，且形成后不易消散，这样容易形成多 经传播，特别是晴天的早晨，容易形成大气波导。 经传播，特别是晴天的早晨，容易形成大气波导。
微波通信工程设计
微波接力通信工程设计文件编制
1) 设计阶段划分 2) 设计文件ห้องสมุดไป่ตู้容和要求 3) 波道频率和极化配置 4) 通信组织安排
➢ 通道安排 ➢ 微波站设备配置
5) 微波站平面布置
➢ 总平面及生产用房布置 ➢ 天线和铁塔布置
➢ 微波站建筑要求 ➢ 概预算编制
设计实例1：
设计实例1：（长站距解决措施）
两端或一端站点海拔高度较高，电波处于高路径传播，这样较 少受地面低空（100～200米）波导层影响，或者由于两端站址 海拔高差较大，电波穿越低空波导层，避免了在波导层内形成 多径传播衰落，因而一般传播比较稳定；
SDH微波电路差错性能指标（质量等级）
接入网通道:连接用户至本地网端局(或汇接局)之 间
– 按SDH设计规范 YD/T 5088-2005 ，电路指标配额： D=8%
注：1）按光同步体制 YDN 099-1998，电路配额：D=6% 2）按ITU-R 1189： D=（7.5～8.5）%
主要内容
1) 图上作业 2) 站距和余隙选择 3) 路径剖面图制作 4) 天线高度选择 5) 线路转折角确定 6) 线路分支角确定 7) 越站干扰 8) 站址选择
主要内容
微波通信发展历史 微波电路组成 微波工作频段及波道和极化配置 27500Km假设参考通道（HRP） SDH微波电路差错性能指标（质量等级） 微波电波传输 微波系统干扰及协调 微波通信线路选择 微波线路工程勘测 微波接力通信工程设计文件编制
电波传播衰落及抗衰落措施
➢ 分集间距合理时 ：
分集间距不合理时 ：
主要内容
微波通信发展历史 微波电路组成 微波工作频段及波道和极化配置 27500Km假设参考通道（HRP） SDH微波电路差错性能指标（质量等级） 微波电波传输 微波系统干扰及协调 微波通信线路选择 微波线路工程勘测 微波接力通信工程设计文件编制
射频微波通讯电路设计(RF-Microwave Communication Circuits Design )
Sum mode S-parameter analyze： The magnitude of S11，S41(dB) Return Loss = 46.16 dB Isolation = 45.42dB S11 < -20dB 的頻 寬： 4.97GHz ~ 6.62GHz =1650MHz S41 < -20dB 的頻 寬： 4.89GHz ~ 6.71GHz =1820MHz
設計過程：
Coupled-Line Directional Coupler 可以用 microstrip line 和 lump element 來實現，以下
我分兩種情形來做分析討論
1. Microstrip line coupler：
Microstrip line & Substrate analyze：
1
.
射頻微波通訊電路設計
RF/Microwave Communication Circuits Design
RF2003 HW5 參考：E14883032 吳健銘 P48891066 洪健君 E24882305 石益璋(Hybrid-Ring coupler) N26911174 陳俊宏(Coupled line coupler)
Байду номын сангаас
The phase of S12，S42(dB)
由上圖可以得知 Port1 輸出為-90o 的 phase，Port4 的輸出為 90o 的 phase，phase difference = 180o。
3. Conclusion：
Sum Mode Return Loss Isolation Coupling S11 (S22) < -20dB bandwidth & Output power balance > 1dB bandwidth Phase difference Difference Mode
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微波电路组成
微波电路一般由终端站和中继站组成：两个中继 站之间为微波中继段；两个终端站之间为数字通 道，一般包括1～5个中继段。
– 终端站：包括单方向和双方向终端站，或者称上/下话路站，一般 信号接口为2.048 Mb/s，34Mb/s，45 Mb/s，155Mb/s；
– 再生中继站：一般主信号不在该站上/下，信号在此再生和放大及 中继传输；
（N=1 ～ 7）
– 2×（N＋1）× 155Mb/s
（N=1 ～ 7）
其它：
– 一点多址微波：3.5GHz频段固定无线接入系统，本地多点分配业 务（LMDS，24～38GHz频段）
内部材料，注意保密
第3页
全室内型微波内部材料，注意保密源自第4页IDU/ODU型微波
内部材料，注意保密
第5页
主要内容
1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’ 8’
V
H 1X 2X 3X 4X 5X 6X 7X 8X
1’X 2’X 3’X 4’X 5’X 6’X 7’X 8’X
同波道复用（双极化） 2×（7+1）波道配置 同波道干扰抑制 C/I=XPD+XPIC 邻波道干扰抑制 C/I=IRF
内部材料，注意保密
第10页
SDH微波电路差错性能指标（质量等级）
省内干线通道：连接省内的长途交换中心之间
– 按SDH设计规范 YD/T 5088-2019 ，电路指标配额： B=1%×[L]/500 + 2.5%
[L]：路由长度化整到最接近500km的整数倍
注：1）按光同步体制 YDN 099-2019，国内电路配额：
内部材料，注意保密
第8页
固定地面微波主要工作频段
1.5GHz，4GHz，5GHz，L6GHz，U6GHz， L7GHz，U7GHz，L8GHz，8GHz，11GHz， 13GHz，14GHz，15GHz，18GHz，23GHz
波道带宽：
– PDH：3.5/7/14/28Mb/s – SDH：28/30/40Mb/s
内部材料，注意保密
第2页
微波通信发展历史
模拟微波：
– 300ch，960ch，1800ch，2400ch，2700ch
PDH数字微波：
– 2/4/8×2Mb/s，16×2Mb/s（34Mb/s）,140Mb/s
SDH数字微波：
– 155Mb/s，311Mb/s
– （N＋1）× 155Mb/s
调制方式：
– PDH：QPSK、8QAM、16QAM – SDH：64QAM、128QAM
内部材料，注意保密
第9页
固定地面微波波道及极化配置
1 3 57 V
1’ 3’ 5’ 7’
H 2 4 68
2’ 4’ 6’ 8’
邻波道交叉极化 7+1波道配置 邻波道干扰抑制 C/I=XPD+IRF
1234567 8
内部材料，注意保密
第13页
SDH微波电路差错性能指标（质量等级）
省际干线通道：连接任何长途交换中心之间及长 途交换中心与国际接口局之间。
– 可参照27500km假设参考通道的国际部分，参考电路长度为 5000km；
– 按SDH设计规范 YD/T 5088-2019 ，省际干线电路质量指标配额为：
主要内容
微波通信发展历史 微波电路组成 微波工作频段及波道和极化配置 27500Km假设参考通道（HRP） SDH微波电路差错性能指标（质量等级） 微波电波传输 微波系统干扰及协调 微波通信线路选择 微波线路工程勘测 微波接力通信工程设计文件编制
内部材料，注意保密
– 无源站：背对背天线，无射频功率放大（一般只适应于距一端距 离较近的情况）。
内部材料，注意保密
第7页
主要内容
微波通信发展历史 微波电路组成 微波工作频段及波道和极化配置 27500Km假设参考通道（HRP） SDH微波电路差错性能指标（质量等级） 微波电波传输 微波系统干扰及协调 微波通信线路选择 微波线路工程勘测 微波接力通信工程设计文件编制
B=0.0055%×L
L为路由实际长度（km）
2）按ITU-R 1189：
B=（1～2）%+1%×L/500 L：化整最近的500的整数倍。
内部材料，注意保密
第15页
SDH微波电路差错性能指标（质量等级）
本地网通道：连接本地网端局（或汇接局）与长 途交换中心之间。
微波通信工程设计
中国移动通信集团设计院有限公司
2009年3月
内部材料，注意保密
第1页
主要内容
微波通信发展历史 微波电路组成 微波工作频段及波道和极化配置 27500Km假设参考通道（HRP） SDH微波电路差错性能指标（质量等级） 微波电波传输 微波系统干扰及协调 微波通信线路选择 微波线路工程勘测 微波接力通信工程设计文件编制
第11页
27500Km假设参考通道（HRP）
中间国
PEP
IG
IG
国内部分
IG
IG
国际部分
假设参考通道 27500 km
国际部分为：
– 2个终端国：2×2500km – 4个中间国：4×5000km
国内部分为：2×1250km
IG
PEP
国内部分
内部材料，注意保密
第12页
主要内容
微波通信发展历史 微波电路组成 微波工作频段及波道和极化配置 27500Km假设参考通道（HRP） SDH微波电路差错性能指标（质量等级） 微波电波传输 微波系统干扰及协调 微波通信线路选择 微波线路工程勘测 微波接力通信工程设计文件编制
A=12%×L/5000
L：实际电路长度
注：1）该配额符合光同步体制 YDN 099-2019 ：实际任意长度国际 转接通道误码性能指标配额为通道长度L（km）与0.0024%/km的 乘积，即0.0024%×L。省际干线可能承接国际转接通道，原则采 用国际转接通道指标标准。
内部材料，注意保密
第14页
微波通信发展历史 微波电路组成 微波工作频段及波道和极化配置 27500Km假设参考通道（HRP） SDH微波电路差错性能指标（质量等级） 微波电波传输 微波系统干扰及协调 微波通信线路选择 微波线路工程勘测 微波接力通信工程设计文件编制
内部材料，注意保密
第6页