通信工程師考試微波地面中繼傳輸系統(tǒng)

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13.3 微波地面中繼傳輸系統(tǒng)

微波傳輸是一種重要的傳輸手段，它具有傳輸容量大、投資少、建設(shè)周期短、維護方便等特點。尤其是在不方便鋪設(shè)光纖和電纜的復(fù)雜地段，采用微波傳輸顯得尤為優(yōu)越。長距離的微波傳輸又分為微波地面中繼傳輸系統(tǒng)和微波衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)，本小節(jié)介紹微波地面屮繼傳輸系統(tǒng)，微波衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)將在下一節(jié)介紹。

1.概述

微波是指波長在lm-1mm、頻率在300MHz-300GHz范圍內(nèi)的電磁波。微波傳輸是指利用微波作為射頻攜帶信息，通過電波空間傳播的無線傳輸方式。

早期的微波傳輸是指模擬系統(tǒng)，模擬信號通過模擬調(diào)制方式被搬移到微波頻率上發(fā)送。隨著數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展和通信系統(tǒng)的數(shù)字化，微波傳輸系統(tǒng)也得到了發(fā)展，20世紀60年代開始我國也著手數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的研究，即將數(shù)字信號以數(shù)字調(diào)制方式被搬移到微波頻率上發(fā)送。

數(shù)字微波與光纖、衛(wèi)星是現(xiàn)代傳輸?shù)娜笾饕侄?，它具有傳輸容量大、投資少、建設(shè)周期短、維護方便等特點。

由于微波的頻率很高，所以電磁波以直射波的方式在空間傳播，若想實現(xiàn)微波長距離傳輸，必須采用屮繼接力的方式。

如圖13-17所示，一條地面微波中繼傳輸線路由終端站、中間站、再生中繼站及電波空間等構(gòu)成，站間距離一般為50km左右。

2.數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)模型

時分復(fù)用：微波通常是用來傳送多路信號的，所以系統(tǒng)在發(fā)端首先要將多路信號復(fù)用，組成基帶信號一起傳輸。數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)氖嵌嗦窋?shù)字信號，而數(shù)字信號常采用時分的方式復(fù)用。不同容量的數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)復(fù)用的路數(shù)不同。在收端，要做相反的處理。

調(diào)制解調(diào)：為了實現(xiàn)數(shù)字微波通信，在發(fā)端可以直接把需要傳送的數(shù)字基帶信號調(diào)制到微波“載頻”上發(fā)送出去。但微波頻率很高，為了確保性能，且便于實現(xiàn)，在實際系統(tǒng)中也可分兩步來完成，即先將數(shù)字基帶信號調(diào)制到系統(tǒng)選定的某一中頻上，再經(jīng)混頻將已調(diào)中頻信號搬移到微波信道上傳輸。其中第一步就是由發(fā)端的調(diào)制器完成的。在收端，有相應(yīng)的解調(diào)器將數(shù)字基帶信號從中頻已凋波中解調(diào)下來。

收發(fā)信機：在發(fā)端，發(fā)信機將調(diào)制器送來的已調(diào)中頻信號經(jīng)上行混頻搬移到微波信道上，再經(jīng)足夠的微波功率放大后送給天饋部分。在收端，收信機將天饋部分送來的微波信號經(jīng)下行混頻搬移到中頻后送給解調(diào)器。

天饋部分：在發(fā)端，發(fā)信機輸出的微波信號，經(jīng)饋線送到天線發(fā)送到空間傳輸：在收端，由天線接收下來的微波信號，經(jīng)饋線送給收信機。在微波傳輸系統(tǒng)中，對天饋部分最基本的要求有：足夠的帶寬、較低的損耗、極小的駐波比、較高的極化去耦度、足夠的機械強度以及足夠的天線增益和較強的天線方向性。

　　3.系統(tǒng)組成

一個微波中繼傳輸系統(tǒng)可由終端站、樞紐站、分路站及若干中繼站組成，一般工作在某一頻段，開通多對收、發(fā)信波道。微波傳輸線路的組成形式可以是一條主干線，中間有若干分支也可以是一個樞紐站向若干方向分支。但不論哪種形式，根據(jù)各站所處位置和功能不同，微波傳輸線路總是由圖13-19中給出的幾種站型組成。

樞紐站：樞紐站一般處在干線上務(wù)。多波道工作的情況下，此類站要完成某些波道信號或部分支路的轉(zhuǎn)接和話路的上、下，某些波道信號的復(fù)接與分接。有些波道的信號可能需要再生后繼續(xù)傳輸。因此。這一類站上的設(shè)備門類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

分路站：分路站處在線路出間，除了可以在本站上、下某收、發(fā)信信道的部分支路外，還可以溝通干線上兩個方向之間通信的站稱為分路站在此類站上，也可能有部分波道的信號需再生后繼續(xù)傳輸。

中繼站：處在線路中間且不上、下話路的站稱為中繼站?？煞譃樵偕欣^站、屮頻轉(zhuǎn)接站、射頻有源轉(zhuǎn)接站和無源轉(zhuǎn)接站。對于大容fi的數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)，一般只采用再生中繼站。再生中繼站對收到的已調(diào)信號解調(diào)、判決、再生，轉(zhuǎn)發(fā)至下一方向的調(diào)制器。經(jīng)過再生中繼它可以去掉傳輸中引入的噪聲、干擾和失真，這充分體現(xiàn)出數(shù)字通位的優(yōu)越性。

4.終端站

處于線路兩端或分支線路終點的站稱為終端站。向若干方向輻射的樞紐站，就其每一個方向來說也可能是一個終端站。這種站可上、下全部支路信號。

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