第3章 数字微波通信系统
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数字微波通信系统故障判断及处理分析
• 25•准确地判断、处理故障情况，有助于数字微波通信系统运行水平的优化发展。
基于此，本文详细阐述了监控信息查看、警报信息查看、波道倒换、环路自愈、换盘试验这几种系统故障判断方法，并从微波馈管、SYSCO 、MODEM 、解码器、服务波道这几个方面，介绍了微波通信系统的故障处理方法。
数字微波通信作为新兴的通信模式，其在实际应用中呈现出了较高的稳定性与适应性，但其配套设备，仍然会由于使用中的常规消耗磨损，发生故障问题，因此，为了更好地塑造其稳定性、适应性优势，应深入分析该通信系统的故障判断、处理方法，以长期保持系统良好的工作状态，提升通信工作水平。
1 数字微波通信系统故障判断1.1 监控信息判断在系统运行中，监控系统会为警报系统、控制系统收集、传输数字微波通信体系的运行数据，以便于工作者采取相应的控制、维护维修措施。
在此过程中，设计通常会采用1+1的模式，来为每一个子系统，设置专门的监控系统，因此，当某个子系统出现故障时，监控系统的信息传输就会出现中断现象，此时，工作者即可根据信息传输中断状态，明确故障出现的位置，达到故障判断的效果。
在系统故障期间，出现故障的子系统会被备用系统所切换，而切换所产生的信息，会被监控系统发送至中转站，因此，在故障判断中，工作者需要实时查看中转站的运行情况，以及时发现子系统的故障问题，保证故障判断效率。
但由于该监控系统属于一种嵌入式系统，所以，在切换完毕后，其将直接停止工作，无法向工作者传递更加详细的故障信息，还要需要工作者采取其他措施，对子系统的故障情况，进行具体判断，为后续的维修提供依据。
1.2 警报信息判断一般来说，数字微波通信系统都配有配套的报警装置，以实时监测系统的中兴通讯股份有限公司 刘 璇数字微波通信系统故障判断及处理分析运行状态，一旦发现异常数据，就会立即向管理者发出警报，提醒管理者该系统可能存在故障，同时，警报系统还会向工作者提供更为详实的故障、疑似故障信息数据，使其得以更加准确地判断故障情况。
数字微波通信及大气激光通信
当然，一旦噪声干扰对数字信号造成了误码，在继续传输过程中被纠正 过来的可能性是很小的，所以误码被认为是逐站累积的。
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5. 1数字微波通信概述
(2)保密性强，便于加密。数字信号本身就具有一定的保密性，又因为各 种信号数字化后形成的信码，可采用不同的规律或方式，方便灵活地加 进密码，在线路中传输，接收端再按相同的规律解除密码，所以说这种 通信方式的保密性强。
间组成，如图5. 1 (a)所示。终端站的任务是将复用设备送来的基带信号 或由电视台送来的视频及伴音信号，调制到微波频率上并发射出去;或者 反之，将收到的微波信号解调出基带信号送往复用设备，或将解调出的 视频信号及伴音信号送往电视台。线路中间的中继站的任务是完成微波 信号的转发和分路，所以中继站又分为中间站(不能上、下话路)、分路 站和枢纽站(能上、下话路)，如图5.1(b)所示。
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5. 1数字微波通信概述
2.微波收发信设备的组成 (1)发信设备的组成。 从目前使用的数字微波通信设备来看，分为直接调制式发信机(使用微波
调相器)和变频式发信机。中小容量的数字微波(480路以下)设备可用前 一种方案。 下面以一种典型的变频式发信机为例加以说明，如图5. 2所示。 发信设备的主要性能指标如下。 ①工作频段。从无线电频谱的划分来看，通常把频率为0. 3~300 GHz的 射频称为微波频率。 ②输出功率。输出功率是指发信机输出端口处功率的大小。
根据所传输基带信号的不同，微波通信又分为两种制式。用于传输频分 多路一调频(FDM-FM)基带信号的系统叫作模拟微波通信系统;用于传输 数字基带信号的系统叫作数字微波通信系统。
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5. 1数字微波通信概述
后者又进一步分为PITH微波和SDH微波通信两种体制。SDH微波通信 系统是今后微波通信系统发展的主方向。
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5. 1数字微波通信概述
(2)保密性强，便于加密。数字信号本身就具有一定的保密性，又因为各 种信号数字化后形成的信码，可采用不同的规律或方式，方便灵活地加 进密码，在线路中传输，接收端再按相同的规律解除密码，所以说这种 通信方式的保密性强。
间组成，如图5. 1 (a)所示。终端站的任务是将复用设备送来的基带信号 或由电视台送来的视频及伴音信号，调制到微波频率上并发射出去;或者 反之，将收到的微波信号解调出基带信号送往复用设备，或将解调出的 视频信号及伴音信号送往电视台。线路中间的中继站的任务是完成微波 信号的转发和分路，所以中继站又分为中间站(不能上、下话路)、分路 站和枢纽站(能上、下话路)，如图5.1(b)所示。
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5. 1数字微波通信概述
2.微波收发信设备的组成 (1)发信设备的组成。 从目前使用的数字微波通信设备来看，分为直接调制式发信机(使用微波
调相器)和变频式发信机。中小容量的数字微波(480路以下)设备可用前 一种方案。 下面以一种典型的变频式发信机为例加以说明，如图5. 2所示。 发信设备的主要性能指标如下。 ①工作频段。从无线电频谱的划分来看，通常把频率为0. 3~300 GHz的 射频称为微波频率。 ②输出功率。输出功率是指发信机输出端口处功率的大小。
根据所传输基带信号的不同，微波通信又分为两种制式。用于传输频分 多路一调频(FDM-FM)基带信号的系统叫作模拟微波通信系统;用于传输 数字基带信号的系统叫作数字微波通信系统。
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5. 1数字微波通信概述
后者又进一步分为PITH微波和SDH微波通信两种体制。SDH微波通信 系统是今后微波通信系统发展的主方向。
第三章微波中继通信系统3-6
2
（二）自由空间传播损耗
pt p0 = 2 4π d
注意，此时的参数d 注意，此时的参数d是表示辐射源到接收天线的直视 距离，而不是沿地球表面的通信距离。但是，由于d 距离，而不是沿地球表面的通信距离。但是，由于d远小于 地球半径，可认为电波的直视传播距离与通信距离近似相等， 地球半径，可认为电波的直视传播距离与通信距离近似相等， 并用符号d表示。 并用符号d表示。
第三章 微波中继通信系统
一、微波中继通信的概念 二、微波中继通信的线路组成 三、微波中继通信的中继方式 时分复用、帧结构、 四、时分复用、帧结构、同步 五、微波信道特性
第三章 微波中继通信系统
五、微波信道特性
五、微波信道特性
（一）天线架高与传播距离 （二）自由空间传播损耗 （三）地面效应 （四）大气效应 （五）接收信号功率和接收信噪比
（二）自由空间传播损耗
2.有向天线辐射， 2.有向天线辐射，单位面积接收功率 有向天线辐射 在实际的微波中继通信系统中，天线一般是有方向性的， 在实际的微波中继通信系统中，天线一般是有方向性的， 并用“天线增益Gt”来表示。对于发射天线来说， 并用“天线增益Gt”来表示。对于发射天线来说，它是天线 Gt 在最大辐射方向上单位立体角的发射功率与无方向天线单位 立体角功率的比值。也就是说，发射天线增益Gt是该天线在 立体角功率的比值。也就是说，发射天线增益Gt是该天线在 Gt 最大辐射方向上辐射功率相对无方向天线在该方向上辐射功 率所增加的倍数或分贝数。 率所增加的倍数或分贝数。
r1 =
λd 1d 2 d1 + d 2
（三）地面效应
2.地面反射 地面反射 电波在较平滑的地面（如水面、沙漠、草原及小块平地等） 电波在较平滑的地面（如水面、沙漠、草原及小块平地等）上传播 容易产生较强的镜面反射，电波沿反射路径也可以到达接收天线， 时，容易产生较强的镜面反射，电波沿反射路径也可以到达接收天线， 形成多径传播。来自直射波和反射波的信号在接收端干涉叠加，合成信 形成多径传播。来自直射波和反射波的信号在接收端干涉叠加， 号的场强与地面反射系数， 号的场强与地面反射系数，以及由于不同路径延时差造成的两干涉信号 间的相位差有关。 间的相位差有关。 当来自不同路径的信号相位相同时，合成信号增强；而相位相反时， 当来自不同路径的信号相位相同时，合成信号增强；而相位相反时， 相互抵消。 相互抵消。 由于反射系数随地面条件而改变，反射点也可能有变化， 由于反射系数随地面条件而改变，反射点也可能有变化，因此接收 的合成信号电平将起伏不定，形成多径衰落。 的合成信号电平将起伏不定，形成多径衰落。
（二）自由空间传播损耗
pt p0 = 2 4π d
注意，此时的参数d 注意，此时的参数d是表示辐射源到接收天线的直视 距离，而不是沿地球表面的通信距离。但是，由于d 距离，而不是沿地球表面的通信距离。但是，由于d远小于 地球半径，可认为电波的直视传播距离与通信距离近似相等， 地球半径，可认为电波的直视传播距离与通信距离近似相等， 并用符号d表示。 并用符号d表示。
第三章 微波中继通信系统
一、微波中继通信的概念 二、微波中继通信的线路组成 三、微波中继通信的中继方式 时分复用、帧结构、 四、时分复用、帧结构、同步 五、微波信道特性
第三章 微波中继通信系统
五、微波信道特性
五、微波信道特性
（一）天线架高与传播距离 （二）自由空间传播损耗 （三）地面效应 （四）大气效应 （五）接收信号功率和接收信噪比
（二）自由空间传播损耗
2.有向天线辐射， 2.有向天线辐射，单位面积接收功率 有向天线辐射 在实际的微波中继通信系统中，天线一般是有方向性的， 在实际的微波中继通信系统中，天线一般是有方向性的， 并用“天线增益Gt”来表示。对于发射天线来说， 并用“天线增益Gt”来表示。对于发射天线来说，它是天线 Gt 在最大辐射方向上单位立体角的发射功率与无方向天线单位 立体角功率的比值。也就是说，发射天线增益Gt是该天线在 立体角功率的比值。也就是说，发射天线增益Gt是该天线在 Gt 最大辐射方向上辐射功率相对无方向天线在该方向上辐射功 率所增加的倍数或分贝数。 率所增加的倍数或分贝数。
r1 =
λd 1d 2 d1 + d 2
（三）地面效应
2.地面反射 地面反射 电波在较平滑的地面（如水面、沙漠、草原及小块平地等） 电波在较平滑的地面（如水面、沙漠、草原及小块平地等）上传播 容易产生较强的镜面反射，电波沿反射路径也可以到达接收天线， 时，容易产生较强的镜面反射，电波沿反射路径也可以到达接收天线， 形成多径传播。来自直射波和反射波的信号在接收端干涉叠加，合成信 形成多径传播。来自直射波和反射波的信号在接收端干涉叠加， 号的场强与地面反射系数， 号的场强与地面反射系数，以及由于不同路径延时差造成的两干涉信号 间的相位差有关。 间的相位差有关。 当来自不同路径的信号相位相同时，合成信号增强；而相位相反时， 当来自不同路径的信号相位相同时，合成信号增强；而相位相反时， 相互抵消。 相互抵消。 由于反射系数随地面条件而改变，反射点也可能有变化， 由于反射系数随地面条件而改变，反射点也可能有变化，因此接收 的合成信号电平将起伏不定，形成多径衰落。 的合成信号电平将起伏不定，形成多径衰落。
数字微波传输系统.
余隙要求:
当地面反射系数较小时，线路(山区、丘陵、城市、森林 等地区)天线不能太低, 否则会使大气折射电波向下弯曲。
当地面反射系数较大时，线路(如水面、 湖面、 稻田等 地区), 余隙不能太小。
微 波中继通 信
3. 3数字微波信道的干扰和噪声 微波线路的干扰主要来自天馈系统和空间传播 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。
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。
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。
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。
当地面反射系数较小时，线路(山区、丘陵、城市、森林 等地区)天线不能太低, 否则会使大气折射电波向下弯曲。
当地面反射系数较大时，线路(如水面、 湖面、 稻田等 地区), 余隙不能太小。
微 波中继通 信
3. 3数字微波信道的干扰和噪声 微波线路的干扰主要来自天馈系统和空间传播 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。
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。
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。
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。
数字微波通信系统故障判断及处理分析
数字微波通信系统故障判断及处理分析摘要：目前，省台调频广播发射站点的主要音频信号源为卫星信号。
卫星信号虽然接收方便，但是容易受到外界因素干扰，如雷达信号和5G信号干扰使卫星接收信号质量变差;雷击会损坏卫星接收高频头和卫星接收机，造成节目信号中断。
因此，调频发射站点需增加备用信号源，当卫星接收信号不稳定或中断时，能够快速切换到备用信号源保障调频广播节目正常播出。
基于此，本篇文章对数字微波通信系统故障判断及处理分析进行研究，以供参考。
关键词：数字微波；通信系统；故障引言为满足中央及省级广播电视节目无线数字化覆盖的需要，我省以原有模拟微波台站为基础，建设了一张覆盖全省的IP微波节目传输网络。
项目一期建设已经完成40个微波站点。
一直以来，各站点部署的上下行业务交换机通过SecureCRT终端的Telnet仿真会话管理。
该管理模式不仅要求值班技术人员具有英语基础、熟知微波管理业务，而且需要具备一定的网络交换技术知识，以便于快速上手。
因此，我们在通过对我省IP微波传输系统全面调研的基础上，结合台站的实际情况与需求，开发编写了该监控软件，目的是将设备及告警信息直观呈现给值班技术人员，提升值班技术人员对故障的快速定位分析处理能力。
1数字微波通信技术在广播电视信号传输中的运用数字微波通信技术为地面条件下进行广播电视信号传输应用最为广泛的技术手段，是通过微波信道来完成数字信号的传输，这就要求基带信号采用数字信号，建立起完善的数字微波通信系统。
在进行微波数字信号传输过程中，需要数字技术对信号进行处理，可以保证很高的传输制裁量，还可以抵抗外界信号干扰，达到较长的信号传输距离。
广播电视台大多采用多路数字传输终端，该终端设备有发送和接收端接口，可以为微波机与光端机进行很好的技术对接，发送端可以把传输来的模拟信号通过模数转换为数字信号，也可以把数字节目源样点信号等转变了串行通信的数字序列，通过对信号进行纠错编码，将各自的信号输送给微波调制机等进行信号传送，再经过微波调制机进行功率放大，然后利用天线将信号发送出去。
数字微波中继通信系统
数字微波中继 通信系统
1。概述
微波通信：以微波作为载体的一种长距离、大容量的 无线传输方式。（视距传输）
数字微波通信
频段范围：300M~300GHz
电磁波频段
频段 VHF UHF L S C X 名称
频段 0.03 0.3~ 1.0~ 2.0~ 4.0~ 8.0~ GHz ~0.3 1.0 2.0 4.0 8.0 12.5
波道的频率配置：各波道中收发信机的射 频频率分配。
通常一条微波线路可设置6，8，12，20个 波道，必须很好地解决波道频率配置问题， 尽可能多的安排波道数目，但又要使各波 道间的频率干扰尽可能小。
6。微波传播
影响微波传播的主要因素：
电磁波损耗
辐射损耗
大气的散射、折射与吸收
大气折射
收
地物的反射
中继方式才能实现远距离通信。
3。数字微波通信线路的构成
终端站 微波收发信机
微波
中继站 收信 发信
终端站 微波收发信机
调制解调设备
70Hz 中频
调制解调设备
时分复用设备
基带 信号
时分复用设备
市内电话局
市内电话局
用户终端 甲地
用户终端 乙地
4。数字微波中继通信网
主站
分路站
主站
中继站 终端站
终端站
分路站 终端站
Ku K Ka F
12.5 18.0~ 26.5~ 40.0 ~18 26.5 40.0 ~60
EV
60~ 90~ 90 140
2。数字微波通信特点
传输频带宽，容量大； 跨越空间能力强，受地理条件影响小，通
信组网灵活； 受干扰小，传输质量高，通信稳定可靠； 视距传播，通信距离为50km左右，必须以
1。概述
微波通信：以微波作为载体的一种长距离、大容量的 无线传输方式。（视距传输）
数字微波通信
频段范围：300M~300GHz
电磁波频段
频段 VHF UHF L S C X 名称
频段 0.03 0.3~ 1.0~ 2.0~ 4.0~ 8.0~ GHz ~0.3 1.0 2.0 4.0 8.0 12.5
波道的频率配置：各波道中收发信机的射 频频率分配。
通常一条微波线路可设置6，8，12，20个 波道，必须很好地解决波道频率配置问题， 尽可能多的安排波道数目，但又要使各波 道间的频率干扰尽可能小。
6。微波传播
影响微波传播的主要因素：
电磁波损耗
辐射损耗
大气的散射、折射与吸收
大气折射
收
地物的反射
中继方式才能实现远距离通信。
3。数字微波通信线路的构成
终端站 微波收发信机
微波
中继站 收信 发信
终端站 微波收发信机
调制解调设备
70Hz 中频
调制解调设备
时分复用设备
基带 信号
时分复用设备
市内电话局
市内电话局
用户终端 甲地
用户终端 乙地
4。数字微波中继通信网
主站
分路站
主站
中继站 终端站
终端站
分路站 终端站
Ku K Ka F
12.5 18.0~ 26.5~ 40.0 ~18 26.5 40.0 ~60
EV
60~ 90~ 90 140
2。数字微波通信特点
传输频带宽，容量大； 跨越空间能力强，受地理条件影响小，通
信组网灵活； 受干扰小，传输质量高，通信稳定可靠； 视距传播，通信距离为50km左右，必须以
智慧HW数字微波通信原理
用波道的系统兼作频率分集的情况较多。
f1
H
f2
空间分集（SD）
频率分集（FD）
Page 35
数字微波系统的抗衰落技术
频率分集 利用在空间传输中，不同频率信号的衰落特性不一样的特性， 采用两个或两个以上具有一定频率间隔的微波频率同时发送和接 收同一信息，然后进行合成或选择，以减轻衰落的影响，这种工 作方式叫频率分集。 优点是效果明显，只需要一副天馈线。缺点是频段利用率不高。
Page 25
问题
微波设备有哪些不同类别？ 分体式微波由哪几部分构成，各自的功能？ 如何调整天线？ 天线的主要指标有哪些？ ODU收发信机的指标是哪些？ 描述整个微波传输的信号流程？
Page 26
数字微波常用组网方式
Page 27
数字微波站型
• 数字微波站型主要分为：枢纽站，分路站，终端站和中继站等。
终端站
中继站
分路站
枢纽站
终端站
终端站
Page 28
中继站分类
中继站
无源 有源
• 背靠背天线 • 反射板
• 再生中继 • 中频中继 • 射频中继
Page 29
有源中继站
射频直放站：
射频直放站是一种有源、双向、无频移射频中继系统。由于它直接在 射频上将信号放大，所以称之为射频直放站。
再生中继站：
Page 4
微波通信与光纤通信特点的比较
微波通信
跨越空间能力强，占地少， 不受土地私有化 限制。
投资少，周期短，维护方便
具有很强的抗自然灾害能力， 易于快速恢复 频率资源有限，需要申请频率 执照
传输质量受气候和地形的影响大
传输容量有限
光纤通信
需要铺设光缆，占用土地。
微波通信系统
微波通信系统
提纲
一、微波通信系统频率规划和波道配置
二、微波通信系统管理模式
三、微波频率清理整顿
一、微波通信系统频率规划和波道配置 背景：我国于 1991 年发布的国标“数 字微波接力通信系统进网技术要求” （ GB13159 － 91 ）及于 1992 年发布的国 标“数字微波接力通信设备通用技术条 件”（GB/T 13503－92）规定了1GHz至 18GHz 频段的数字微波接力通信系统的 射频波道配置及波道容量的要求，但两 国标之间存在一些差异，在某些频段与 国际标准又不一致，因此我局决定对微 波系统使用频率进行调整。
在 7GHz （ L ）（ 7.125-7.425GHz ）频段， 我国的国标现有28MHz、14MHz、7MHz三 种带宽的配置方式，国际上在此频段没有 建 议 ， 但 可 比 照 7GHz （ U ） （ 7.4257.725GHz ）频段的国际标准；在 7GHz （ U ） （ 7.425-7.725GHz ）频段，我国的国标有 28MHz、14MHz、7MHz三种带宽的配置方 式，国际也有建议，但与我国方式不一致。 鉴于省内和省际干线微波频率很紧张，很 多省、自治区、直辖市无线电管理机构建 议适合大容量微波接力系统的7GHz频段只 保留大容量的配置方式。
在 6GHz （ L ） （ 5.925-6.425GHz ） 频 段 ， 29.65MHz波道间隔的配置方式与国际标准一致，并 在国内大量使用。取消了原 14.825MHz波道间隔的 配置方式，以避免与大容量方式在频率分配时产生 矛盾或阻碍大容量微波干线的发展。 在6GHz（U）（6.425-7.11GHz）频段，40MHz 波道间隔的配置方式与国际标准一致，并在国内大 量使用；取消了原20MHz波道间隔的配置方式，以 避免与大容量方式在频率分配时产生矛盾或阻碍大 容量微波干线的发展。
提纲
一、微波通信系统频率规划和波道配置
二、微波通信系统管理模式
三、微波频率清理整顿
一、微波通信系统频率规划和波道配置 背景：我国于 1991 年发布的国标“数 字微波接力通信系统进网技术要求” （ GB13159 － 91 ）及于 1992 年发布的国 标“数字微波接力通信设备通用技术条 件”（GB/T 13503－92）规定了1GHz至 18GHz 频段的数字微波接力通信系统的 射频波道配置及波道容量的要求，但两 国标之间存在一些差异，在某些频段与 国际标准又不一致，因此我局决定对微 波系统使用频率进行调整。
在 7GHz （ L ）（ 7.125-7.425GHz ）频段， 我国的国标现有28MHz、14MHz、7MHz三 种带宽的配置方式，国际上在此频段没有 建 议 ， 但 可 比 照 7GHz （ U ） （ 7.4257.725GHz ）频段的国际标准；在 7GHz （ U ） （ 7.425-7.725GHz ）频段，我国的国标有 28MHz、14MHz、7MHz三种带宽的配置方 式，国际也有建议，但与我国方式不一致。 鉴于省内和省际干线微波频率很紧张，很 多省、自治区、直辖市无线电管理机构建 议适合大容量微波接力系统的7GHz频段只 保留大容量的配置方式。
在 6GHz （ L ） （ 5.925-6.425GHz ） 频 段 ， 29.65MHz波道间隔的配置方式与国际标准一致，并 在国内大量使用。取消了原 14.825MHz波道间隔的 配置方式，以避免与大容量方式在频率分配时产生 矛盾或阻碍大容量微波干线的发展。 在6GHz（U）（6.425-7.11GHz）频段，40MHz 波道间隔的配置方式与国际标准一致，并在国内大 量使用；取消了原20MHz波道间隔的配置方式，以 避免与大容量方式在频率分配时产生矛盾或阻碍大 容量微波干线的发展。
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对于严重衰落路由、由于出现深衰落的深度 深和概率大、因此利用衰落储备的办法己不足于
克服深衰落，从而使通信质量恶化。而继续增加
上的远距离通信，并且可以跨越沼泽、江河、湖
泊和高山等特殊地理环境。在遭遇地震、洪水、
战争等灾祸时，通信的建立、撤收及转移都较容 易，这些方而比电缆通信具有更大的灵活性。
（5）天线增益高、方向性强
点对点通信，采用定向天线。对定向天线， 当天线开口面积给定时，天线增益与工作波长的 平方成反比。由于微波中继通信的工作波长短。
（2）适用传输宽频带信号
相比长、中及短波通信设备，微波通信设备 工作在微波频段，在相同的相对通频带（绝对通 频带／载频）条件下，载频越高，绝对通频带越
宽。如：／＝1％，若＝40MHz，＝0.4MHz；若
＝4000MHz，＝40MHz，几千个话路同时工作， 当然也可用于传输电视图像等宽频带信号。
（3）受外界干扰的影响小
因而容易制成高增益天线，降低发信机的输出功
率。另外，微波电磁波具有直线传播特性。可以 利用微波天线把电磁波聚集成很窄的波束，使微 波天线具有很强的方向性，减少通信中的相互干 扰 。
（6）投资少、建设快
在通信容量和质量基本相同的条件下，按话 路公里计算，微波中继通信线路的建设费用不到 同轴电缆通信线路的一半，还可以节约大量有色 金属，建设时间也比后者短
工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对微 波频段通信的影响小（当通信频率高于100MHz 时，这些干扰对通信的影响极小），但它们严重 影响短波以下频段的通信，因此，微波中继通信 较稳定和可靠。 微波的单色性特点使其受季节、时辰、天候 和核爆炸等的影响较小，在视距范围内传播特性 相当稳定，因此微波通信的稳定性较好。
如果收发天线高差较大，其中某一端处于大
气波导之内，而另—端处于大气波导之外。这样
一来直射波在穿过逆变层波导边界时，一部分能
量被反射而使接收场强受到很大衰减。这种衰落
属于衰减性衰落。这种衰落起伏大、持续时间短、
出现频繁。一般是衰落信号场强低于自由空间电
平的下衰落。
4. 混合型衰落 在跨越水网地区的微波路径，往往会同时出 现K型衰落和波导型衰落的所谓混合型衰落。由 于K型衰落周期长，变化慢；而波导型衰落周期 短，变化快，两者合成后其衰落深度更深，其危 害性也比单纯的某一种衰落对微波通信的传输质 量影响更大。 衰落现象会给中继通信造成危害，使通信可 靠性受到严重威胁，尤其是衰落较深时信噪比下 降，通信电路质量恶化，系统的可靠性下降。因 此，必须采用一定的抗衰落措施。
终端站 天线馈线 系统 收信 发信 天线馈线 系统 终端站 微波收 /发信设备 微波收 /发信设备
中间站 调制/解调 设备 调制/解调 设备
长途电信局 或微波站
长途电信局 或微波站
时分复用 设备
时分复用 设备
市内电话局
市内电话局
用户终端
用户终端
甲地
乙地
3.2 微波传输信道
微波传输信道是无线信道，由于微波特有的
散射通信指电波借助对流层（5km~10km）的散 射返回地面，一般通信距离一次可达到几百千米。
卫星通信指电波借助高空中的人造地球卫星的转 发返回地面实现远距离的通信，一般通信距离跨 越上万千米。
微波中继通信指电波借助地面架设的微波中继站 的转发实现远距离的通信，中继也称为接力
3.1.1 微波通信的频段及特点
对于半开路（K值变小时，余隙减小甚至出 现负值），由于电波受到地面突起物的阻挡使接 收电平减小，这时直射波受到绕射性K型衰落。
这种衰落的特点是衰落深度大，持续时间长，而
且只存在下衰落。为了防止出现绕射性K型衰落， 必须选择合适的路径和适当的天线高度，以保证
该地区出现最小K值时，路径余隙也是正值，使
。
2. K型衰落
是一种多径传播引起的干涉型衰落，它是由 于直射波和地面反射波或绕射波的相位干涉所致。 相位干涉取决于行程差，而两径的行程差又随大 气折射率的K值而变化，故得此名。对于开路线 路（即使K值极小，也不会使射束受阻的传播路 径)，直射波和反射波在接收点产生干涉，使其产 生干涉性K型衰落。对于强反射路径，其衰落深 度特别深。夏季早晨常见这种慢变化的反射干涉 性K型衰落。
1. 微波通信的频段 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， 频率越低，波长越长。微波频段的波长范围 1m~1mm，频率范围为300MHz~300GHz，可具 体分为： 分米波频段，其频率范围为300MHz~3GHz； 厘米波频段，其频率范围为3GHz~30GHz，毫米 波频段，其频率范围为30GHz~300GHz。
衰落的持续时间有长有短，持续时间短的为 几毫秒至几秒，称为快衰落；持续时间长的从几 分至几小时，称为慢衰落。当衰落发生时，接收 电平低于自由空间电平时称为下衰落；高于自由 空间电平时称为上衰落。由于信号的衰落情况是 随机的，无法预知某一信号随时间变化的具体规 律，只能掌握信号随时间变化的统计规律。因此 信号的衰落现象严重地影响了电波传播的稳定性 和系统的可靠性。 衰落对视距传播的影响主要是接收电平下降 和传输波形的失真，但在信号传输带宽较窄的条 件下，可忽略频率选择性的影响，认为带宽内的 衰落深度相同，常称为平坦衰落。
3. 数字微波通信的特点 数字微波通信是在数字通信与微波通信的基础上 发展起来的一种更为先进的通信传输手段，除拥有数 字通信的特点外，兼有微波通信的特点。抗干扰能力
强，保密性能好，可靠性高又易于集成化，便于进行
多种数字信号处理，有利于实现综合业务数字网。容 量大、上下话路方便、长途传输质量较稳定、投资较 少、建站较快等。
当频率高于l00MHz后，微波频率远高于天电
脉冲和工业干扰脉冲，而且微波天线的方向性尖
锐，又只在视距内传播，因此进入微波接收机的
干扰和噪声可得到有效的抑制，从而提高了传输
信道的信噪比，即使微波传播出现了衰落现象， 信号输出的电平也不会发生很大变化。
（4）通信灵活性较大
微波中继通信采用中继方式，可以实现地面
直射波不会受到阻挡。最小K值与站距有关，
3. 波导型衰落
在某种气象条件下，地面温度冷却后低下上面大气 层温度，产生了温度逆增现象。于是，在大气的温度逆 增层中形成了大气波导崖，通常处于一公里高度之内。 如果收发天线高度较高，正好都处于大气波导内，电被 传播产生超折射现象，这时由天线发出的射束以不同方 向传播，逆变层的底部和顶部相当于大气波导的边界。 而这些边界突变层对投射的电波会产生较强的反射。因 此接收天线可以收到直射波和由波导边界反射的多径传 播电波，这些接收场强的干涉会导致干涉性波导型衰落。 这种衰落的持续时间短，出现频繁，形成快衰落。
利用这些频率段的电磁波来传递信息，就称
之为微波通信。由于卫星通信实际上是在微波频
段采用中继（接力）方式通信，不过其中继站设
在卫星上而已，所以，为了与卫星通信区分，这 里所说的微波中继通信是限定在地面上的，习惯 上简称微波通信。
对于地面上的远距离微波通信，采用中继方式 的直接原因有两个： （1）微波传播具有视距传播特性，即电磁波 沿直线传播，而地球表面是个曲面，因此若在通 信两地直接通信，且天线架高有限，当通信距离 超过一定数值时（一般是50公里左右的视线距 离），电磁波传播将受到地面的阻挡。为了延长 通信距离，需要在通信两地之间设立若干中继站， 进行电磁波转接。 （2）微波传播有损耗，波长越短，损耗也就 越大，所以远距离通信需要不断提供能量补偿， 有必要采用中继方式对信号逐段接收、放大和发 送。
多径传播效应所引起的相位干涉现象是视距 传播深衰落的主要原因，衰落特性的分布函数服 从瑞利分布。当然实际的衰落概率还和站间距离、 工作频率及地形、气候等因素有关，需要加以修 正。 大容量数字微波信号一般是宽带信号，宽带 信号通过空间信道后，各频率分量经过不相关的 衰减，造成信号在整个频带内，不同频率的衰落 深度不同，这种衰落就是频率选择性衰落，这一 现象称为多径衰落的色散特性。
为了使通信系统在发生衰落时仍能保证通信质量，要 求正常的发信功率远大于正常接收所需要的电平值，这个 发信功率余量标为衰落储备。这样一来，正常接收电平 （自由空间衰减电平）远大于接收机所需的门限值，而使 发生衰落时的最低电平仍可高于门限值。显然，衰落储备 越大，抗深衰落的能力越强。但系统仍有低于门限的极深 衰落出现，但其概率很小。衰落储备越大，系统可靠性越 高。同时，为了接收机能应付接收电平的变化接收机中应 有一个自动增益控制(AGC)电路。这个电路能使接收正常 电平或最大电平时减小接收机的放大量，而在衰落使电平 下降时，接收机放大量恢复。通常，通信系统的AGC范围 选为40分贝左右。
雨雾的小水滴会引起由磁波散射而产生散射
损耗。在浓度（2.3g/m3 的雾，能见度30m）条
件下，频率为12GHz时，跨距50km的雾散射损耗
为6.5dB。降雨损耗随降雨强度而异。例如对于降 雨强度为5mm/h的中雨条件下，衰减系数在
12GHz频率时约为0.1dB/km，跨距为50km的总
雨量衰落达5dB。由于浓雾和降雨在某种季节和 某些地区频繁出现，因此必须注意浓雾衰落的影 响
常见的衰落特性主要有
1. 吸收衰落
大气中的氧、水气和雨对电波产生的吸收和散射 引入的损耗，因出现雨、雾的季节、时间而异，导致 接收电平的衰落起伏。 由大气吸收曲线可知氧的最大吸收峰在60GHz处 （λ=1.3cm）；水蒸气的最大吸收峰在22GHz和 166GHz处。对于12GHz以下的频率，大气吸收损耗 小于0.015dB/km。标准接力段（跨距d=50km）的吸 收衰落约为0.75dB，与自由空间传输损耗相比可以忽 略不计。
第3章 数字微波通信系统
3.1 微波通信概述 3.2 微波传输信道 3.3 数字微波通信系统
3.4 数字微波通信新技术
3.5 小结