数字微波传输系统.ppt
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微波通信原理演示幻灯片
32
天线参数
频段
天线口径
增益
典型性能
33
1.5 衰落
微波传播必须采用直射波，接收点的场强是直射空间波与地面反 射波的叠加。传播媒介质是地面上的低空大气层和路由上的地面 、地物。当时间(季节、昼夜等)和气象(雨、雾、雪等)条件发生 变化时，大气的温度、湿度、压力和地面反射点的位置、反射系 数等也将发生变化。这必然引起接收点场强的高低起伏变化。这 种现象，叫做电波传播的衰落现象。显然衰落现象具有很大的随 机性。
也可以在微波频段直接调制，但调制限于PSK； 6.微波通信的理论基础是电磁场理论；
8
1.4.1 不同的传输方法
同轴电缆
微波
MUX
卫星 光缆
MUX
9
微波设备 电话/数据图像等信息
A站
微波设备 电话/数据/图像等信息
B站
数字微波点对点传输模型
10
微波 设备
电话 / 数据 图像等信息
A站（端）
微波 设备
其中 a 为反射板有效面积 m 2
a Acos2
反射板无源
d 2 （km）
15
无源中继站（实物照片）
反射板式无源中继站 Plane reflectors
双抛物面无源中继站 Parabolic reflectors
16
应用范围
宏蜂窝、微蜂窝网络传输 专用网 接入网 临时话音或数据链路 传输线的备份
2. 普通无线电波会被高空的电离层所吸收或被反射回来，而微波则 能够穿过电离层至外层空间。电视广播、卫星通信、宇宙航行， 射电天文学，以及受控热核反应中的等离子体的参数测量等，都 是利用了微波的这一特性才得以实现的；
3. 微波的频率很高，因此可利用的频带较宽、信息容量大，从而使 微波通信得到了广泛的应用和发展。
天线参数
频段
天线口径
增益
典型性能
33
1.5 衰落
微波传播必须采用直射波，接收点的场强是直射空间波与地面反 射波的叠加。传播媒介质是地面上的低空大气层和路由上的地面 、地物。当时间(季节、昼夜等)和气象(雨、雾、雪等)条件发生 变化时，大气的温度、湿度、压力和地面反射点的位置、反射系 数等也将发生变化。这必然引起接收点场强的高低起伏变化。这 种现象，叫做电波传播的衰落现象。显然衰落现象具有很大的随 机性。
也可以在微波频段直接调制，但调制限于PSK； 6.微波通信的理论基础是电磁场理论；
8
1.4.1 不同的传输方法
同轴电缆
微波
MUX
卫星 光缆
MUX
9
微波设备 电话/数据图像等信息
A站
微波设备 电话/数据/图像等信息
B站
数字微波点对点传输模型
10
微波 设备
电话 / 数据 图像等信息
A站（端）
微波 设备
其中 a 为反射板有效面积 m 2
a Acos2
反射板无源
d 2 （km）
15
无源中继站（实物照片）
反射板式无源中继站 Plane reflectors
双抛物面无源中继站 Parabolic reflectors
16
应用范围
宏蜂窝、微蜂窝网络传输 专用网 接入网 临时话音或数据链路 传输线的备份
2. 普通无线电波会被高空的电离层所吸收或被反射回来，而微波则 能够穿过电离层至外层空间。电视广播、卫星通信、宇宙航行， 射电天文学，以及受控热核反应中的等离子体的参数测量等，都 是利用了微波的这一特性才得以实现的；
3. 微波的频率很高，因此可利用的频带较宽、信息容量大，从而使 微波通信得到了广泛的应用和发展。
数字微波系统工程成本效益分析PPT(26张)
1.8米天线
＋11dB系统增益带来的好处
天线小了，包装体积也小了。
0.6米天线
1.8m
＝ 10× 0.6m
友商D微波用1.8米天线， 京信微波只用0.6米天线。 1.8米天线的包装体积是0.6天线的10倍。
0.6米天线
＋11dB系统增益带来的好处
天线小了，包装体积也小了。
0.3米天线
0.6m
＝ 4.5× 0.3m
＋11dB系统增益带来的好处
天线小了，运费也省了。
1.8m
1.2天线的运费是0.3天线的24倍 1.8天线的运费是0.6天线的10倍 0.6天线的运费是0.3天线的4.5倍
海运：以体积计价
＋11dB系统增益带来的好处
天线小了，运费也省了。
香港至伊朗(海运） 运费价格:36美元/m3 0.3m比1.2m 每跳节约157.76美元 0.6m比1.8m 每跳节约290.80美元
减少远 距离传输 的设备投入
节约基础 建设投资 基工础期建短设
成本
易安装 好调试 施节工约成人本力
系统增益高11dB 大幅度降低了工程成本
11dB系统增益带来的好处
五个环节取得的效益 远远大于设备差价
天线口径
小3倍多 体积小
减少成本 重量轻
减少远
减少运费
距离传输 的设备投入
节约基础 建设投资
易安装
＋11dB系统增益带来的好处
同样传输距离，天线口径小了。
京信微波用0.6米天线 友商D微波用1.8米天线
工作频率为8GHz，传输距离为25公里
＋11dB系统增益带来的好处
天线小了，成本N倍下降。
=
1.2米
=
0.3米
第3章数字微波通信系统
15
1、直接中继（微波转接）
----把接收到的微波信号用微波放大器直接 放大。
移频：收、发的频率不一样。
微
波
移
放
频
大
微 波 放 大
16
2、外差中继（中频转接）
低
噪 声 放
混 频
大
中 放
上 变 频
功 放
----中频转接只将收到的微波信号混频（下变频） 至中频（70MHz或140MHz），经中频放大器放大后 再送到发送设备的上变频器变换为微波频率，经功 率放大后由天线发射出去。
9
3.3 微波的视距传播
1 自由空间传播损耗的计算
➢ 自由空间传播损耗通常用分贝（dB）来表示：
L 10 lg L 20 lg 4d
➢ 若距离d用km表示，频率f用MHz表示有：
LS 32.4 20 lg d (km) 20 lg f (MHz )
➢ 若距离d用km表示，频率f用GHz表示有：
CO1 Ci G1
Ci
CO2
LF
CO 2
Ci LF
CO2 Ci LF
对数（dbm、dbw）
12
Gt
LS
Gr
Lt
发信机
Pt
Lr
Pre
收信机
Gt (Gr ) : 发射(接收)天线增益
Pt : 发射功率
Lt (Lr ) : 发端(收端)馈线系统损耗 Pre : 接收功率
Pre Pt
G
的中频信号进行调制，并将70MHz已调信号 送入微波发信机。
21
（4）中频信号——微波射频信号的变换 在微波发信机，对70MHz的已调波进行混频，
即70MHz的中频信号对微波载波进行调制，将 70MHz的中频信号变为微波射频信号。 （5）微波信号的发送
1、直接中继（微波转接）
----把接收到的微波信号用微波放大器直接 放大。
移频：收、发的频率不一样。
微
波
移
放
频
大
微 波 放 大
16
2、外差中继（中频转接）
低
噪 声 放
混 频
大
中 放
上 变 频
功 放
----中频转接只将收到的微波信号混频（下变频） 至中频（70MHz或140MHz），经中频放大器放大后 再送到发送设备的上变频器变换为微波频率，经功 率放大后由天线发射出去。
9
3.3 微波的视距传播
1 自由空间传播损耗的计算
➢ 自由空间传播损耗通常用分贝（dB）来表示：
L 10 lg L 20 lg 4d
➢ 若距离d用km表示，频率f用MHz表示有：
LS 32.4 20 lg d (km) 20 lg f (MHz )
➢ 若距离d用km表示，频率f用GHz表示有：
CO1 Ci G1
Ci
CO2
LF
CO 2
Ci LF
CO2 Ci LF
对数（dbm、dbw）
12
Gt
LS
Gr
Lt
发信机
Pt
Lr
Pre
收信机
Gt (Gr ) : 发射(接收)天线增益
Pt : 发射功率
Lt (Lr ) : 发端(收端)馈线系统损耗 Pre : 接收功率
Pre Pt
G
的中频信号进行调制，并将70MHz已调信号 送入微波发信机。
21
（4）中频信号——微波射频信号的变换 在微波发信机，对70MHz的已调波进行混频，
即70MHz的中频信号对微波载波进行调制，将 70MHz的中频信号变为微波射频信号。 （5）微波信号的发送
通信技术概论第五章数字微波通信系统
5.2 微波的视距传播特性
发射天线
h1
d
d1
hc d 2
d
R 1
接收天线
h2
d’——直视距离 hc——余隙 d ——最大通信距离（最 大视距传播距离或最大 传播距离）
发射天线
接收天线
d
hc
h1
h2
d
（a）实际
（b）简化
5.2.1 视距与天线高度的关系
5.2 微波的视距传播特性
图5.2.1中，发射天线和接收天线之间的连线表示它们之 间的直视路径，其长度为直视距离（d ）；
波段名称 K V Q M E N D
频率范围（GHz） 18~26.5 26.5~40 33~50 50~75 60~90 90~136 137~143
5.1 数字微波通信概述
5.1.3 微波通信的概念
♣ 微波通信（microwave communication ）：是一种利用 微波作为载波传送信息的通信手段，即载波频率是微波。也可 以说，凡是利用微波传播进行的通信均为微波通信。
5.1 数字微波通信概述
♣ 我国微波通信的发展 我国第一条微波中继通信（试验）电路是北京－方庄－ 杨村－天津，该电路于1960年4月开通。 1976年，我国以北京为中心连通全国20多个省市建成了 大规模的微波通信干线。 20世纪80年代，随着数字信号处理技术和大规模集成 电路的发展，微波通信系统得到迅速发展。 20世纪90年代后出现了容量更大的数字微波通信系统
5.1.2 微波的概念
♣ 微波（microwave）：微波是一种电磁波，是全部电 磁波频谱的一个有限频段。即波长介于1毫米到1米，或频率 介于300MHz~300GHz之间的电磁波。
【注】“微”，就是该无线电波的波长相对于周围物体的 几何尺小很小的意思。
《微波通信原理》课件
个人移动通信的发展
总结词
随着个人移动设备的普及，微波通信在 个人移动通信领域的应用越来越广泛， 为人们提供了更加便捷的通信方式。
VS
详细描述
个人移动通信是微波通信的重要应用领域 之一。通过微波通信技术，人们可以使用 智能手机、平板电脑等移动设备随时随地 进行语音、视频通话和数据传输，极大地 丰富了人们的通信方式和生活方式。
ERA
微波通信定义
微波通信是一种利用微波频段的电磁 波进行信息传输的通信方式。
它利用频率在0.3GHz至300GHz之间 的电磁波，通过定向天线将信号传输 到远方，实现信息的传递。
微波通信特点
传输容量大
微波频段具有丰富的频谱资源 ，可以实现高速、大容量的信
息传输。
传输质量稳定
微波信号在自由空间中传播时 受气象和地形影响较小，传输 质量较为稳定。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《微波通信原理》PPT课件
• 微波通信概述 • 微波通信系统组成 • 微波传播特性 • 数字微波通信原理 • 模拟微波通信原理 • 微波通信的发展趋势与展望
目录
CONTENTS
01
微波通信概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
大气中的水蒸气、氧气和气溶胶等成分对微波信号产生吸收和 散射，导致信号衰减。
02
不同的大气条件（如湿度、温度和气压）对微波衰减有显著影
响。
大气衰减随频率增加而增大，因此高频率微波在传播过程中损
03
耗较大。
反射、折射与散射
1
微波遇到障碍物时，会部分地被反射、折射和散 射。
2
障碍物的电导率和介电常数对反射、折射和散射 有重要影响。
精品课件-数字通信原理PPT课件
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网 X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
数字微波通信系统
本文介绍了pasolink设备包括了设备的功能链接简介以及系统的开发利用等等
PASOLINK 数字微波通信系统
2004年3月
目录
1. 设备简介 2. 系统特性 3. 技术指标 4. 组网应用 5. 设备接口 6. 设备安装 7. 软件配置 8. 故障分析
1. 设备简介
PASOLINK设备简介
▪ PASOLINK是一种点对点微波通信系统，
是通用的 宽的输入电压从±20到±72V(DC)
PASOLINK系统特性
7、 维修简便
所有的电缆和用户接口均在IDU的前面板 预先设置误码率告警点：10-3，10-4，10-5
或10-6(扩展告警/AIS告警点) 近端基带环回/远端基带环回 在IDU上可远距离监视ODU的操作 IDU和ODU之间的呼叫便利 IDU具有本地和远端监控功能
C、多媒体业务
PASOLINK组网应用
2、产品应用
A、 一般用途
电话业务 数据传输 局域网 传输线的备份 用户服务 增强型通信 安全控制 中继通信 交通监视 远程监控
PASOLINK组网应用
B、 特殊用途
移动基站间的固定链路 建筑物局域的点对点连接 公司内部事物联系 接入本地交换局 给隔离的建筑物提供卫星PBX 到计算机中心的数据传输 PBX用户线的扩展 被水面隔离的端点之间的传输 停车场/公共场所的远程监控 地方政府的应急备用线 施工时的临时线
5. 设备接口
PASOLINK ODU 和 IDU
Φ 0.6m天线 室外单元 (ODU)
室内单元 (IDU)
PASOLINK IDU
• 2MB 数据口 (75Ω ) • 2MB 数据口 (120Ω) • IF 信号进出口 • 告警口
PASOLINK 数字微波通信系统
2004年3月
目录
1. 设备简介 2. 系统特性 3. 技术指标 4. 组网应用 5. 设备接口 6. 设备安装 7. 软件配置 8. 故障分析
1. 设备简介
PASOLINK设备简介
▪ PASOLINK是一种点对点微波通信系统，
是通用的 宽的输入电压从±20到±72V(DC)
PASOLINK系统特性
7、 维修简便
所有的电缆和用户接口均在IDU的前面板 预先设置误码率告警点：10-3，10-4，10-5
或10-6(扩展告警/AIS告警点) 近端基带环回/远端基带环回 在IDU上可远距离监视ODU的操作 IDU和ODU之间的呼叫便利 IDU具有本地和远端监控功能
C、多媒体业务
PASOLINK组网应用
2、产品应用
A、 一般用途
电话业务 数据传输 局域网 传输线的备份 用户服务 增强型通信 安全控制 中继通信 交通监视 远程监控
PASOLINK组网应用
B、 特殊用途
移动基站间的固定链路 建筑物局域的点对点连接 公司内部事物联系 接入本地交换局 给隔离的建筑物提供卫星PBX 到计算机中心的数据传输 PBX用户线的扩展 被水面隔离的端点之间的传输 停车场/公共场所的远程监控 地方政府的应急备用线 施工时的临时线
5. 设备接口
PASOLINK ODU 和 IDU
Φ 0.6m天线 室外单元 (ODU)
室内单元 (IDU)
PASOLINK IDU
• 2MB 数据口 (75Ω ) • 2MB 数据口 (120Ω) • IF 信号进出口 • 告警口
微波与卫星通信技术 PPT课件
(五) 数字微波信道的干扰和噪声
微波线路的干扰主要来自反馈系统和空间传播引入，一 般有回波干扰、交叉极化干扰、收发干扰、邻近波道干扰、 天线系统同频干扰等。 噪声主要来自设备，如收、发信机热噪声以及本振源 的热噪声等。
5.1.3 数字微波的使用与发展简况
20世纪50年代，数字微波通信起步； 20世纪70年代初，小容量、低频段的数字微波通信系统； 20世纪70年代末，迅速发展，形成了完整的技术系统。 20世纪90年代后，建成基于SDH的数字微波通信系统。 从实用化的70年代算起至今，调制方式由(2PSK)的相移 键控，发展到(1024QAM)的正交调幅方式，其频谱利用率大 大提高。目前由于新的调制方式及频带压缩技术的使用，已 使数字微波的频谱利用率大大提高。传输一路码流为64kb/s 的数字电话，已能被压缩到与一路模拟电话(带宽4KHz)所占 用的信道频谱利用率相当。数字微波具有建站快、成本低、 不须铺设线路的特点，尤其适合于紧急通信、临时通信、无 线接入等用途。
（一）无线电波和频段划分
无线电频段的划分如表5.1所示。
频段名称
长波 中波 短波 超短波（特高频） 微 波 分米波 厘米波 毫米波
频率范围
30～300kHz 300～3000kHz 3～30MHz 30～300MHz 300MHz～3GHz 3～30GHz 30～300GHz
波长范围
10000～ 1000m 1000～100m 100～10m 10～1m 100～10cm 10～1cm 1cm～1mm
（三）大气对微波传播的影响
电磁波传播主要在对流层中完成，对流层对微波传播 的影响主要表现在3个方面： （1）氧气分子和水蒸汽分子对电磁波的吸收； （2）雨、雾、雪等气象微粒对电磁波的吸收和散射； （3）对流层结构的不均匀对电磁波的折射。 当微波中继通信系统的工作频段在10GHz以下时，前 两个方面的影响不显著，只需考虑对流层折射的影响；当 工作频段在10GHz以上时，3个方面的影响都需考虑。
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第二章 数字微波传输系统
数字传输是以数字信号的形式传递消息，采 用时分复用方式实现多路通信。早期的数字传输 系统主要是数字微波通信系统，后来发展起来的 SDH系统是现代电信网中数字信号传输的基本模式 。计算机的普及使得数据传输越来越多，利用数 字信道传输数据信号成为一种新的电信业务，DDN 系统的诞生满足了这种业务的要求。
微波是什么？
• 微波是频率为300MHz-300KMHz的电磁波，由于 微波的频率很高，所以也叫超高频电磁波。
• 微波的穿透能力如何？ 穿透能力就是电磁波穿入到介质内部的本领， 电磁波从介质的表面进入并在其内部传播时， 由于能量不断被吸收并转化为热能，它所携带 的能量就随着深入介质表面的距离，以指数形 式衰减。微波的加热深度比红外加热大得多， 因为微波的波长是红外波长的近千倍。红外加 热只是表面加热，微波是深入内部加热。
微 波中继通 信
微波通信基本概念
1. 微波通信是依靠空间电磁波来传递信息的一种通 信方式。 无线电磁波是以频率或波长来分类的, 波长与频 率的关系如下:
λ= C/f 式中, λ为电磁波波长(m);
C为电磁波传播速度3×108(m/s); f为电磁波频率(Hz)
微 波中继通 信
微波频段在较高频段, 通常人们所说的微波是指 频率在0.3～300 GHz范围的电磁波, 利用此频段 的电磁波来传递信息, 就称之为微波通信。
数字微波中继通信的概念
在终端设备中将各种信号先变换成数 字信号并合路成基带信号，然后将基 带信号的频谱搬移到微波频段, 并以 接力的形式进行视距传输的通信方式。
中继传输方式
地面微波接力通信系统工作在46GHz，它通 过地面多座中继站在两地之间建立通信链路，相
邻中继站的距微离波为中视继距接 （约力5线 0Km路）。
调制 解调 设备
微波
收发信 设备
微波 中继站
微波
收发信 设备
调制 解调 设备
时分 复用 设备
市内 电话局
用户 终端
甲地
市内 电话局
用户 乙地 终端
微 波中继通 信
2.
1)
数字微波通信系统由两个终端站和若干个中间站构成, 如图所示。它由发端站、中间站和收端站组成。
工作过程从上图可知, 如从甲地端站送来的数字信号, 经过数字基带信号处理(数字多路复用或数字压缩处理) 后, 经数字调制, 形成数字中频调制信号(70 MHz或140 MHz), 再送入发送设备, 进行射频调制变成为微波信 号, 进而送入发射天线向微波中间站(微波中继站)发送。
① 工作的微波频段(GHz级别)频率高, 不易受天电、工 业噪声干扰及太阳黑子变化影响, 因此, 通信可靠性高。 由于波长短, 天线尺寸可做得很小, 通常做成面式天线, 增益高, 方向性强。特别在1～10 GHz频段(称为无线电 窗口的微波频段), 衰减、干扰, 以及自然条件等影响都 比较小。因此在微波通信以及在卫星通信中首先采用, 而且使用范围一般为C波段。(4/6 GHz)频段。
② 微波通信又称接力通信或视距通信。这里视距 是指要“看得见”对方, 天线的两站间的通信, 距 离不会太远, 一般为50 km。
为了远距离传送信号, 微波通信就像人们进行接 力赛那样, 把信号一段一段地往前传送, 所以又称 为微波接力通信。
③ 微波频带宽, 传输信息容量较大。
数字微波系统组成
时分 复用 设备
• 其实，微波和无线电波均是电磁波，只是微波的频率 在300兆赫以上，而无线电波的频率在300兆赫以下。
2.1 数字微波通信系统
微波是指频率在300MHz至300GHz范围 内的电磁波。数字微波通信是指利用微波 携带数字信息，通过电波空间，同时传送 若干相互无关信息，并进行再生中继的通 信方式。
微 波中继通 信
微 波中继通 信
微波中间站收到信号后经再处理, 使数字信号再生后 又恢复为微波信号向下一站再发送, 这样一直传送到 收端站, 收端站把微波信号经过混频、中继通 信
2)
无线通信是通过天馈系统来发射和接收信号的, 微波通信也不 例外。由于微波频率高, 波长短, 因此使用的天线一般都采用面 式天线, 有喇叭天线、 抛物面天线、卡塞格伦天线等。
微 波中继通 信
微波技术专题
• 微波技术是在第二次世界大战期间为了研制雷达而成 熟起来的。当大战将结束时，美国调整雷达的工程师 发现自己口袋里的巧克力经常熔化了！立刻明白，这 是电磁波对物质的作用所引起的，是和大功率电缆中 绝缘介质损耗发热是一回事。好奇心驱使他们用微波 装置作爆米花取得成功。这就是微波功率应用设备的 雏形。早在三十年代在调试大功率无线电发射机时， 常常发现苍蝇或昆虫干瘪的死在空心螺线管中，这些 偶然发现，明白的向人们启示了微波和无线电波均可 造成加热、干燥现象。
微 波中继通 信
微波中继通信是本世纪60年代开始发展 的，它弥补了电缆通信的缺点，可到达电缆 无法敷设的地区，且容易架设，建设周期短， 投资也低于同轴电缆。
随着数字通信的发展，数字微波成为微 波中继通信的主要发展方向。
尽管微波通信面临光纤通信的严重挑战， 但仍将是长途通信的一个重要传输手段。
微 波中继通 信
电磁波频率不同, 波长不同(频率越低, 波长越 长), 其空间传播的特性也不一样, 因而用途也 有不同。
微 波中继通 信
长波绕射能力最强, 靠地波传播, 常用于长波 电台进行海上通信。中波较稳定, 主要用于短 距离广播。短波利用了电离层反射进行远距离 传播, 主要用于短波通信和短波广播。
在短波传输时，由于电离层的变化, 信号起伏 变化较大, 接收信号时强时弱; 晚上电离层较 稳定,因此传播效果也较好, 信号较稳定; 在 听无线电广播时人们能体会到这一特性。
微 波中继通 信
微波波段的划分
波段名称 波长
频率
应用范围
①中、小容量微波中继通信 分米波 1-0.1m 0.3-3GHz ②对流层散射通信
厘米波
10-1cm 3-30GHz
①大容量微波中继通信 ②卫星通信
毫米波
①再入大气层时的通信 10-1mm30-300GHz②波导通信
微 波中继通 信
微波波长短, 接近于光波, 是直线传播, 这就要求两个 通信点(信号转接点)间无阻挡, 即所谓的视距通信。微 波通信除此之外, 还有以下特点:
数字传输是以数字信号的形式传递消息，采 用时分复用方式实现多路通信。早期的数字传输 系统主要是数字微波通信系统，后来发展起来的 SDH系统是现代电信网中数字信号传输的基本模式 。计算机的普及使得数据传输越来越多，利用数 字信道传输数据信号成为一种新的电信业务，DDN 系统的诞生满足了这种业务的要求。
微波是什么？
• 微波是频率为300MHz-300KMHz的电磁波，由于 微波的频率很高，所以也叫超高频电磁波。
• 微波的穿透能力如何？ 穿透能力就是电磁波穿入到介质内部的本领， 电磁波从介质的表面进入并在其内部传播时， 由于能量不断被吸收并转化为热能，它所携带 的能量就随着深入介质表面的距离，以指数形 式衰减。微波的加热深度比红外加热大得多， 因为微波的波长是红外波长的近千倍。红外加 热只是表面加热，微波是深入内部加热。
微 波中继通 信
微波通信基本概念
1. 微波通信是依靠空间电磁波来传递信息的一种通 信方式。 无线电磁波是以频率或波长来分类的, 波长与频 率的关系如下:
λ= C/f 式中, λ为电磁波波长(m);
C为电磁波传播速度3×108(m/s); f为电磁波频率(Hz)
微 波中继通 信
微波频段在较高频段, 通常人们所说的微波是指 频率在0.3～300 GHz范围的电磁波, 利用此频段 的电磁波来传递信息, 就称之为微波通信。
数字微波中继通信的概念
在终端设备中将各种信号先变换成数 字信号并合路成基带信号，然后将基 带信号的频谱搬移到微波频段, 并以 接力的形式进行视距传输的通信方式。
中继传输方式
地面微波接力通信系统工作在46GHz，它通 过地面多座中继站在两地之间建立通信链路，相
邻中继站的距微离波为中视继距接 （约力5线 0Km路）。
调制 解调 设备
微波
收发信 设备
微波 中继站
微波
收发信 设备
调制 解调 设备
时分 复用 设备
市内 电话局
用户 终端
甲地
市内 电话局
用户 乙地 终端
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2.
1)
数字微波通信系统由两个终端站和若干个中间站构成, 如图所示。它由发端站、中间站和收端站组成。
工作过程从上图可知, 如从甲地端站送来的数字信号, 经过数字基带信号处理(数字多路复用或数字压缩处理) 后, 经数字调制, 形成数字中频调制信号(70 MHz或140 MHz), 再送入发送设备, 进行射频调制变成为微波信 号, 进而送入发射天线向微波中间站(微波中继站)发送。
① 工作的微波频段(GHz级别)频率高, 不易受天电、工 业噪声干扰及太阳黑子变化影响, 因此, 通信可靠性高。 由于波长短, 天线尺寸可做得很小, 通常做成面式天线, 增益高, 方向性强。特别在1～10 GHz频段(称为无线电 窗口的微波频段), 衰减、干扰, 以及自然条件等影响都 比较小。因此在微波通信以及在卫星通信中首先采用, 而且使用范围一般为C波段。(4/6 GHz)频段。
② 微波通信又称接力通信或视距通信。这里视距 是指要“看得见”对方, 天线的两站间的通信, 距 离不会太远, 一般为50 km。
为了远距离传送信号, 微波通信就像人们进行接 力赛那样, 把信号一段一段地往前传送, 所以又称 为微波接力通信。
③ 微波频带宽, 传输信息容量较大。
数字微波系统组成
时分 复用 设备
• 其实，微波和无线电波均是电磁波，只是微波的频率 在300兆赫以上，而无线电波的频率在300兆赫以下。
2.1 数字微波通信系统
微波是指频率在300MHz至300GHz范围 内的电磁波。数字微波通信是指利用微波 携带数字信息，通过电波空间，同时传送 若干相互无关信息，并进行再生中继的通 信方式。
微 波中继通 信
微 波中继通 信
微波中间站收到信号后经再处理, 使数字信号再生后 又恢复为微波信号向下一站再发送, 这样一直传送到 收端站, 收端站把微波信号经过混频、中继通 信
2)
无线通信是通过天馈系统来发射和接收信号的, 微波通信也不 例外。由于微波频率高, 波长短, 因此使用的天线一般都采用面 式天线, 有喇叭天线、 抛物面天线、卡塞格伦天线等。
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微波技术专题
• 微波技术是在第二次世界大战期间为了研制雷达而成 熟起来的。当大战将结束时，美国调整雷达的工程师 发现自己口袋里的巧克力经常熔化了！立刻明白，这 是电磁波对物质的作用所引起的，是和大功率电缆中 绝缘介质损耗发热是一回事。好奇心驱使他们用微波 装置作爆米花取得成功。这就是微波功率应用设备的 雏形。早在三十年代在调试大功率无线电发射机时， 常常发现苍蝇或昆虫干瘪的死在空心螺线管中，这些 偶然发现，明白的向人们启示了微波和无线电波均可 造成加热、干燥现象。
微 波中继通 信
微波中继通信是本世纪60年代开始发展 的，它弥补了电缆通信的缺点，可到达电缆 无法敷设的地区，且容易架设，建设周期短， 投资也低于同轴电缆。
随着数字通信的发展，数字微波成为微 波中继通信的主要发展方向。
尽管微波通信面临光纤通信的严重挑战， 但仍将是长途通信的一个重要传输手段。
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电磁波频率不同, 波长不同(频率越低, 波长越 长), 其空间传播的特性也不一样, 因而用途也 有不同。
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长波绕射能力最强, 靠地波传播, 常用于长波 电台进行海上通信。中波较稳定, 主要用于短 距离广播。短波利用了电离层反射进行远距离 传播, 主要用于短波通信和短波广播。
在短波传输时，由于电离层的变化, 信号起伏 变化较大, 接收信号时强时弱; 晚上电离层较 稳定,因此传播效果也较好, 信号较稳定; 在 听无线电广播时人们能体会到这一特性。
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微波波段的划分
波段名称 波长
频率
应用范围
①中、小容量微波中继通信 分米波 1-0.1m 0.3-3GHz ②对流层散射通信
厘米波
10-1cm 3-30GHz
①大容量微波中继通信 ②卫星通信
毫米波
①再入大气层时的通信 10-1mm30-300GHz②波导通信
微 波中继通 信
微波波长短, 接近于光波, 是直线传播, 这就要求两个 通信点(信号转接点)间无阻挡, 即所谓的视距通信。微 波通信除此之外, 还有以下特点: