微波通信系统讲解学习
数字微波通信系统的组成
数字微波通信系统的组成数字微波通信系统是一种高速、高质量、可靠的通信系统，由多个部分组成。
这篇文章将从以下几个方面介绍数字微波通信系统的组成。
一、数字微波通信系统的基本概念数字微波通信系统是指利用无线电波进行数字信息传输的通信系统。
它包括发射机、接收机和传输介质三部分。
二、数字微波通信系统的组成1. 发射机发射机是数字微波通信系统中非常重要的一个部分，它主要由以下几个部分组成：（1）调制器：调制器是将需要传输的信息转换为无线电频率上的模拟信号，常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
（2）功率放大器：功率放大器将低功率模拟信号转换为高功率模拟信号，以便能够在传输过程中保持稳定的信号强度。
（3）频率合成器：频率合成器可以产生所需的无线电频率，并将其输出到天线上进行发射。
2. 传输介质在数字微波通信系统中，传输介质主要指天线和空气。
天线是将无线电信号从发射机传输到接收机的介质，而空气则是天线所在的媒介。
3. 接收机接收机是数字微波通信系统中另一个非常重要的部分，它主要由以下几个部分组成：（1）天线：天线将从发射机传输过来的无线电信号接收下来，并将其转换为电信号。
（2）低噪声放大器：低噪声放大器将接收到的低功率电信号转换为高功率电信号。
（3）解调器：解调器将接收到的模拟信号转换为数字信号，以便能够进行后续处理和应用。
4. 控制系统控制系统是数字微波通信系统中一个非常重要的组成部分，它主要用于控制和监测整个通信系统的运行状态。
控制系统包括以下几个部分：（1）时钟和定时器：时钟和定时器用于同步整个通信系统中各个部件之间的工作状态。
（2）故障检测和报警装置：故障检测和报警装置可以及时检测出通信系统中出现的故障，并向操作人员发出相应的警报信息。
（3）远程监控装置：远程监控装置可以通过网络远程监控整个数字微波通信系统的运行状态，并进行相应的调整和控制。
三、数字微波通信系统的应用数字微波通信系统在现代社会中得到了广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 电视广播数字微波通信系统可以将电视信号传输到各个地方，以便人们观看不同的电视节目。
微波通信原理--1
分体式微波设备系统结构
避雷器
ODU
ODU的接地线应接到铁塔的角钢上， 其接地电阻小于10欧姆 接地装置
地线的接地电阻应小于10欧姆
铁塔的接地电阻应小于10欧姆 接地电阻小 于10欧姆 同轴电缆
IDU
地气
IDU的接地
拉线塔
抛物面天线
增益：
Ga=20lgDa+20lgf+20.4+10lgηA Ga为天线增益(dB)； Da为天线口径(m)； f为工作频率(GHz)； ηA为天线效率，可取50%～70%。 实例: D＝0.6M F=13GHz G=35dBi (VHP2-130,35.5dBi)
1.2.1 普通无线电波波段的划分
波段名称
超长波 长波 中波 短波 超短波
波长范围
105～ 104 m 104～ 103 m 103～ 102 m 102～ 10 m 10 ～ 1 m
频率范围
3k～30k Hz 30k～300k Hz 300k～3M Hz 3M～30M Hz 30M～300M Hz
高频段可以做 用户级传输
越高频段雨衰 越厉害！！
衰落的一般特性
1、波长越短、距离越长，衰落越严重 2、夜间比白天严重，夏季比冬季严重 3、晴天，宁静天气比阴天、风雨天气时严重 4、水上电路比陆上电路严重 5、平地电路比山区电路严重
工作频段用途 频率 用途
7Ｇ
８Ｇ 13G １５Ｇ １８Ｇ ２３Ｇ ２６Ｇ ２８Ｇ
衰落类型
1.多径衰落 2. K型衰落 3.波导型衰落 4.雨衰
• 多径衰落 由 • 于折射波，反射波，散射波等多途径传播引起的衰落。多径衰落周期较短 一般为几秒。多径衰落又叫频率选择性衰落。合成波的电平比正常传输低称 为下衰落，比正常传输高称为上衰落。
微波知识培训(1)
终端站：处于微波线路的两端或分支线路终点。它只对一个方向收信和发信。 终端站可以上下所有的支路信号，并可以作为监控系统的集中监视站或主站。 中间站：处于线路中间，只完成微波信号的放大和转发，不上下话路。设备比较简单。 再生中继站：处于线路中间，可以在本站上下部分支路。还可沟通干线上两方向间的通信。可作监控系统的主站或受控站。 再生中继站只能采用基带中继方式。 枢纽站：处于干线上，完成数个方向的通信任务，可以上下全部或部分支路信号。 监控系统中，枢纽站一般作为主站
微波的定义
微波Microwave: 微波是一种电磁波，微波射频为300MHz～300GHz，是全部电磁波频谱的一个有限频段。 微波一般称为厘米波。 根据微波传播的特点，可视其为平面波。 平面波沿传播方向是没有电场和磁场纵向分量的，所以称为横电磁波，记为TEM波。有时我们把这种电磁波简称为电波。
微波频率划分
微波设备由室内单元 (IDU)、室外单元 (ODU)、 网管系统、同轴电缆和天线组成
一跳系统之间的通信
IDU的作用
IDU主要把业务数据、辅助数据、网管及交换数据按一 定数据格式复接成帧，传给调制解调模块，调制解调模 块再完成基带调制解调、中频变频等功能。
行业内其他厂家的IDU构架
IDU 610
但微波也存在着相应的缺点：应具备视距传输条件，两站之间传输的距离不是很远；频率必须申请；通信质量受环境的影响较大；通信容量不能做到很大。
光纤、微波传输方式比较
光 纤
微 波
传输媒介
光纤
自由空间
抗自然灾害能力
弱
强
灵活性
较低
高
建设费用
高
低
建设周期
长
短
传输速率
微波系统基础知识讲义
便于与各种数字通信网相连，并且可以用 计算机控制各种信息的交换
微波系统基础知识
2、数字微波传输的特点
4）、设备体积小，功耗低 数字微波中继通信设备体积小，功耗低的
主要表现在两个方面：一是因为传输的是 数字信号，所以设备中大量采用集成电路， 使得设备的体积变小，电源的损耗降低； 二是数字信号的抗干扰能力强，这样就可 以减小微波设备的发信功率，从而使功放 体积变小，功耗降低
的。
微波系统基础知识
2、数字微波传输的特点
• 2）、保密性强 数字微波中继通信的保密性强表现在两
个方面；一是数字信号易于加密，除了在 设备中已采用扰码电路外，还可以根据要 求加入相应的加密电路。二是微波通信中 使用的天线方向性好，因此偏离微波射线 方向是接收不到微波信号的
微波系统基础知识
2、数字微波传输的特点
）
1）、PDH系列微波产品
PDH系列微波产品主要特点有 • 1）、可变容量型：具有容量可变功能，结构紧凑，用户
通过软件设置容量，操作简便 • 2）、全能型：可以支持1+0 设备平滑升级到1+1 设备，
结构紧凑 • 3）、中继型：拥有了中继连接以及交叉切换的功能，革
新了微波传统的中继方式 • 4）、高密度型：提供高密度E1 端口，可直连更多数量的
微波系统基础知识
目录
• 一.微波基础知识 • 二.产品介绍 • 三.工程应用
微波系统基础知识
一.微波基础理论
• 1、数字微波通信是什么 • 2、数字微波传输的特点 • 3、微波的传输方式 • 4、微波传播的极化特性
微波系统基础知识
1、数字微波通信是什么
微波通信系统的原理
微波通信系统的原理
微波通信系统是一种利用微波频段进行通信的无线通信系统。
其原理是利用发射端将信息信号转换成微波信号，通过空气传输到接收端后再将微波信号转换为信息信号。
微波通信系统主要由三个部分组成：发射端、传输介质和接收端。
发射端：发射端主要由调制器、放大器、天线和发射机构等组成。
调制器将信息信号转换为高频电压变化，放大器将电压变化放大到一定程度，天线将电压变化转换为电磁波并向空间辐射，发射机构则控制整个系统的启动和停止以及输出功率的大小。
传输介质：传输介质指微波在空气中的传输。
由于微波具有高频率、短波长和直线传播等特点，因此在空气中的衰减非常小，可以实现远距离通信。
接收端：接收端主要由天线、放大器、检测器和解调器等组成。
天线接收到经过空气传输的微波信号，并将其转换为电压变化；放大器对电压变化进行放大；检测器检测出电压变化的大小和频率，并将其转换为信息信号；解调器将调制信号还原为原始信息信号。
微波通信系统具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，广泛应用于卫星通信、雷达测量、无线电视等领域。
《现代通讯系统》课件(第三章-微波中继通信系统)
本课件介绍微波通信及中继系统的基本概念，包括传输链路、参数设计、数 字化、应用领域等方面，旨在加深对现代通讯技术的理解。
微波通信的基本概念
微波通信的定义
微波通信是指利用微波电磁波进行通信的方法。
微波信道的特点
信道宽带大、传输速率快、免受电磁干扰等。
微波通信与其他通信方的比较
与有线通信比较，微波通信无需线路，安装方便；与卫星通信比较，微波通信无需面向卫星 天线，使用成本更低。
微波中继数字化的应用
主要应用在高速率通信和高质量 音频广播领域。
微波通信系统的应用领域
1 微波通信系统的应用领域
主要应用在军事通信、铁路通信、航空与航海通信、广播电视传输等。
2 微波通信系统的优势和短处
传输距离远，速度快，但受气象条件限制较大。
3 微波通信系统的未来发展方向
数字化技术的应用以及对天气干扰的优化处理等。
总结
1
微波通信的优越性
高速率、宽带、传输距离远。
2
微波中继系统的参数设计
需要综合考虑多种因素，如信道距离、频带等。
3
微波数字化在通信领域中的应用
在高速率通信及音频广播方面得到广泛使用。
需要多方面考虑，如信道距离、传输功 率、功率增益等。
中继站的功率放大器设计
需要根据传输信道特性以及信号的频带 和传输距离等因素进行设计。
微波中继通信系统的数字化
微波中继通信数字化的背 景和意义
数字化可以提高通信的可靠性和 数字处理的能力。
微波中继数字化的实现技 术和方法
主要有软件无线电、直接数字频 率合成和数字化下变频等。
微波中继系统的组成
微波中继系统的功能 和特点
实现超距离、高速率的通信。
微波通信基础课件
散射传输技术是指将微波信号通过散射体进行传输的技术。这种技术主要应用于山区、丘陵等复杂地 形地区的通信，其优点是可以实现非视距通信，同时可以利用现有的散射网络进行传输。
散射传输技术通常采用散射天线进行信号散射，从而实现远距离的传输。这种技术的缺点是传输过程 中可能会出现信号衰减和干扰等问题，需要采取相应的措施进行解决。此外，散射传输技术还需要建 设大量的散射站点，因此成本较高。
交互和智能化发展。
微波通信发展趋势与新技术应用
5G技术的发展
随着5G技术的不断推进，微波 通信将发挥重要作用，实现更
高速、更可靠的数据传输。
智能反射面技术
通过智能反射面的设计，实现 对微波信号的智能调控和优化， 提高通信性能。
量子通信技术
利用量子纠缠等量子特性，实 现更加安全、高效的通信方式， 微波通信将在其中发挥关键作用。
比ASK有更好的抗噪声性能。
数字调制技术
相移键控（PSK） 用载波的相位偏移来代表数字信号的0、1比特。
比ASK和FSK有更好的抗噪声性能。
多路复用技 术
时分复用（TDM）
将时间划分为多个时隙，每 个时隙传输一路信号。
可以同时传输多路信号。
频分复用（FDM）
将频率划分为多个频带，每 个频带传输一路信号。 可以同时传输多路信号。
微波通信的历史与发展
01
02
03
起源
20世纪40年代，随着雷达 和电子管技术的快速发展， 人们开始利用微波频段进 行通信。
发展历程
经历了从模拟信号到数字 信号，从固定站到移动站， 从模拟调制到数字调制等 阶段。
现代应用
广泛应用于移动通信、卫 星通信、广播电视等领域。
微波通信系统设计实战培训讲义V1.0
I视图：表示天线安装在 哪个平台，离地高度， 对准的方向，馈线的布 放路由等
22
俯视图：表示天线安装 在塔上哪个支撑脚、朝 向的方位、馈线路由等。
23
山丘
拍照：把天线方向上 的环境拍下来；
如果是山或大建筑物， 需把视线上的大约距 离、山或楼的高度， 记录下来
民宅
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5.2计算和预测链路的通道、 配置设备
9
微波传播断面应尽量选择A型、B型，避免或尽量减少C型和D型。 数字微波通信线路传输段的站距选择应根据所选用微波设备的各项参数、所在地区的地形、 气候条件、天线高度、电波传播及所采取的技术措施等因素来确定。站距范围由几百米至上 百公里不等。 在能够满足天线挂高和最大荷载要求的条件下，微波天线的安装方式可采用独立的微波天线 塔（包括自立式铁塔、拉线式铁塔和水泥塔），亦可利用新、旧建筑物的物理结构（如墙壁、 楼层和楼顶等）。
传播方向
30dB 60dB
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三、天线系统配置原则
微波天线的主要电气参数
•半功率角
天线半功率角就是指天线覆盖范围中功率下降一半这 个范围的天线角度。半功率角可以可以看成天线主要的覆 盖角度。 水平平面的半功率角（H－Plane Half Power beamwidth）:(45°,60°,90°等)定义了天线水平平面的波 束宽度。角度越大,在扇区交界处的覆盖越好。
垂直平面的半功率角（V－Plane Half Power beamwidth）: （48°, 33°,15°,8°）定义了天线垂直平面的波束宽度。 垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越 快，在越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围。
17
•驻波比
驻波比全称为电压驻波比。
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微波培训
一、概述
1.微波通信是在微波频段，通过地面视距进行信息传播的一种无
线通信手段。
所谓微波是指频率在300MHz至300GHz范围内的
电磁波！
2.微波不像无线电广播那样从一个点向许多地点发送信号，微波
通信是一个点到点的通信系统，当两点间直线距离内无障碍物
的时候就可以使用微波通信。
3.微波通信设备对于无线通信的基站的互联具有较好的适应性，
体积小、重量轻、安装容易。
其室外单元和天线可直接安装于
无线基站的轻型铁塔上，使用十分简便。
配置也比较灵活，工
作频段和发射功率可以很容易的调整，我们在现场根据现场的
需要来进行调整即可，通信容量和备份配置也是多种多样，可
供用户选择。
4.备份最常用的就是1＋1。
就是在一端的微波设备里有两个室内
单元，一个做主用，另外一个做备有，当主用的室内单元出现
故障，不能继续工作的时候，通信就会自动的切换到备用的室
内单元上进行，这样就不会中断通信，。
5.现在省内移动所使用最多的微波设备有3种，分别是地杰的
SUPER STAR、戴维斯的WaveLink PDH、爱立信的MINI LINK E!另外今年刚出现带有美化天线烽火科技的虹信微
波，这几种微波的基本组成结构是一样的，都是由天线、室
外单元、馈线、室内单元组成。
6.
戴维斯的WaveLink PDH是智能化中、短距离点对点PDH数字微波传输设备，频段是从7GHZ----38GHZ,容量为4/8/16 E1等类型。
根据基站的需要，安装的IDU配置也不一样，有4个E1的，8个E1的，16个E1的，最常用的是8个E1的。
戴维斯的WaveLink PDH具有全频段无损切换，前向误码纠错及自动功率增益控制等先进功能。
7．硬件组成
它们的硬件是由天线、软波导、室外单元（ODU）、馈线、避雷器、室内跳线、室内单元（IDU）组成。
(1)天线：也就是我们经常在塔上看到那个大锅，根据系统频率，传输距离，和系统的需求，可以被配置为不同直径的天线，
常用的有0.3m、0.6m、1.2m、2m等几种，当然还有更大的2.5m、3m的。
天线还分为垂直极化和水平极化两种，电磁波垂直于地磁方向称为垂直极化，如果是水平于地磁方向的成为水平极化。
一般多采用垂直极化，因为垂直极化的抗干扰能力要比水平极化的强。
(2)软波导：除了0.3m的天线不使用软波导采用硬连接以外，其余各型号的天线均使用软波导叫软连接，软波导就是起到一个连接天线和ODU的作用。
(3)室外单元( Out Door Unit:ODU ):微波的大部分功能都是由室外单元来完成的，通信的处理，微波容量的大小就是由ODU 来完成的，ODU里面的容量卡决定了这跳微波的容量，跟IDU上面的E1输出口数量是应该对应的，如果容量卡和IDU 对应不上就会出现E1不通的现象。
(4)馈线：微波的馈线分为两种型号：RG-7和RG-11。
馈线需要
做接地。
RG-7馈线的最大传输距离为200米，
RG-11馈线的最大传输距离为300米。
(5)室内单元(InDoor Unit : IDU ):室内单元起到一个控制的作
用，主要是处理E1的分配，告警信息的处理。
在IDU上面
有一个数据卡，上面存储着本端设备自开通以来的工作情况、
功率和频率等信息。
工作频率：微波的频率有5.8G、8G、13G、15G、18G等，我们现在常用的微波用的一般都是8G、15G和18G这三种，传输距离：如果采用满功率，天线也用最大型号，传输距离可以达到40KM.
二、软件：爱立信MINI-LINK-E使用MSM软件进行设置。
戴维斯的WaveLink PDH使用超级终端进行设置。
虹信微波则可以直接在面板上进行操作。
地杰微波使用IE浏览器进行设置。
三、爱立信MINI-LINK-E
爱立信MINI-LINK-E的硬件组成也是由天线、室外单元、馈线、室内单元组成的。
(1)天线：常用的天线有0.3M、0.6M、1.2M三种。
在爱立信微波系统中没有软波导，全部使用硬连接，爱立信的室外单元叫RAU,室外单元RAU是直接固定到天线的背面上的。
(2)馈线：爱立信微波的馈线使用RG-7的馈线，需要在塔上和离塔前
做两处接地。
(3)室内单元MMU:起控制的作用，它存储了本端设备的配置，频率设置等信息。
分配E1的作用。
交换复合单元SMU：当需要8个E1或16个E1时使用相应SMU来扩展E1数量。
(4)软件：
需要E1配置，设置频率，发射功率，误码率等一些设置。
两端对调的方法
首先根据地图确定对端的大概方向，将两端天线调至水平，
然后由一端先进行水平调整，确定接收电平最高的方向，然后进行垂直调整，再确定一个最高的接收电平，然后带上螺母，有对端进行相同的步骤，两端交替重复上面的步骤，直到接收电平符合要求为止，然后用扳手拧紧螺母，在拧螺母的时候不要撤掉万用表，注意接收电平的变化，尽量不要使接收电平发生变化。
四、数字微波通信系统的主要应用场合
1．干线光纤传输的备份及补充
如点对点的SDH微波、PDH微波等。
主要用于干线光纤传输系统在遇到自灾害时的紧急修复，以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。
2．农村、海岛等边远地区和专用通信网中为用户提供基本业务的场合
这些场合可以使用微波点对点、点对多点系统，微波频段的无线用户环路也属于这一类。
3．城市内的短距离支线连接
如移动通信基站之间、基站控制器与基站之间的互连、局域网之间的无线联网等等。
既可使用中小容量点对点微波，也可使用无需申请频率的微波数字扩频系统。
4．未来的宽带业务接入(如LMDS)(光纤通信技术)。