ERICSSON-微波通信原理 (1)

1、微波通信系統(tǒng)介紹微波的定義n微波是一種電磁波，從廣義上講，頻率從300MHZ300GHZ，微波通信使用頻率范圍3GHZ30GHZn根據(jù)微波傳播的特點(diǎn)，可使其為平面波微波通信的發(fā)展歷程數(shù)字微波通信系統(tǒng)波長(zhǎng)波長(zhǎng) ：1m1mm頻段：頻段：UHF: 0.3-1.12G X：8.2-12.4G L: 1.12-1.7G KU：12.4-18G LS：1.7-2.6 G K: 18-26G S：2.6-3.95 G Ka:26.5-40G C：3.95-5.85G U: 40-60G XC：5.85-8.2G 波長(zhǎng)波長(zhǎng)10Km1Km100m10m1m10cm1cm1mm頻率頻率30KHz300KHz3MH

2、z30MHz300MHz3GHz30GHz300GHzLF低低頻頻MF中中頻頻HF高高頻頻VHF甚高甚高頻頻UHFSHFEHF微波頻段微波頻段每個(gè)頻段中定義的各種子頻率范圍，多種收發(fā)間每個(gè)頻段中定義的各種子頻率范圍，多種收發(fā)間隔個(gè)波道間隔隔個(gè)波道間隔微波在其傳播過程中，若所遇物體的幾何尺寸大于或可與波長(zhǎng)相微波在其傳播過程中，若所遇物體的幾何尺寸大于或可與波長(zhǎng)相 比擬時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反射，波長(zhǎng)越短，傳播特性越與幾何光學(xué)相似比擬時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反射，波長(zhǎng)越短，傳播特性越與幾何光學(xué)相似 (如近于直線傳播的持性如近于直線傳播的持性)。2. 普通無線電波會(huì)被高空的電離層所吸收或被反射回來，而微波則普通無線電波會(huì)

3、被高空的電離層所吸收或被反射回來，而微波則 能夠穿過電離層至外層空間。電視廣播、衛(wèi)星通信、宇宙航行，能夠穿過電離層至外層空間。電視廣播、衛(wèi)星通信、宇宙航行， 射電天文學(xué)，以及受控?zé)岷朔磻?yīng)中的等離子體的參數(shù)測(cè)量等，都射電天文學(xué)，以及受控?zé)岷朔磻?yīng)中的等離子體的參數(shù)測(cè)量等，都 是利用了微波的這一特性才得以實(shí)現(xiàn)的；是利用了微波的這一特性才得以實(shí)現(xiàn)的；3. 微波的頻率很高，因此可利用的頻帶較寬、信息容量大，從而使微波的頻率很高，因此可利用的頻帶較寬、信息容量大，從而使 微波通信得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。微波通信得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。不同的傳輸方法不同的傳輸方法MUX衛(wèi)星衛(wèi)星光纜光纜微波微波同軸電纜同軸電

4、纜MUX 微波設(shè)備微波設(shè)備電話電話/ /數(shù)據(jù)圖像等信息數(shù)據(jù)圖像等信息微波設(shè)備微波設(shè)備電話電話/數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/圖像等信息圖像等信息A 站站B 站站數(shù)字微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸模型數(shù)字微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸模型微波微波設(shè)備設(shè)備電話電話 / 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)圖像等信息圖像等信息微波微波設(shè)備設(shè)備微波微波設(shè)備設(shè)備微波微波設(shè)備設(shè)備電話電話 / 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)圖像等信息圖像等信息B站（中繼）站（中繼）C站（端）站（端）中繼傳輸中繼傳輸A站（端）站（端） Td1d2R無源中繼無源中繼無源中繼站（實(shí)物照片）無源中繼站（實(shí)物照片）反射板式無源中繼站反射板式無源中繼站Plane reflectors雙拋物面無源中繼站雙拋物面無源中繼站Paraboli

5、c reflectors應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍宏蜂窩、微蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸宏蜂窩、微蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸 專用網(wǎng)專用網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)臨時(shí)話音或數(shù)據(jù)鏈路臨時(shí)話音或數(shù)據(jù)鏈路傳輸線的備份傳輸線的備份 微波傳輸通道系統(tǒng)組網(wǎng)圖微波傳輸通道系統(tǒng)組網(wǎng)圖0.6m0.6m 天線天線室外單元室外單元( (ODUODU) )室內(nèi)單元室內(nèi)單元( (IDUIDU) )中頻電纜中頻電纜( (同軸型同軸型) )分體式微波設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分體式微波設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)避雷器避雷器接地裝置接地裝置地氣地氣ODUIDU同軸電纜同軸電纜接地電阻小接地電阻小于于10歐姆歐姆ODU的接地線應(yīng)接到鐵塔的角鋼上，的接地線應(yīng)接到鐵塔的角鋼上，其接地電阻小于其接地電阻小于0歐

6、姆歐姆地線的接地電阻應(yīng)小于地線的接地電阻應(yīng)小于10歐姆歐姆鐵塔的接地電阻應(yīng)小于鐵塔的接地電阻應(yīng)小于10歐姆歐姆IDU的接地的接地拉線塔拉線塔高性能天線高性能天線: 減小背面輻射減小背面輻射和和 副辨輻射副辨輻射 15 dB)風(fēng)力改善風(fēng)力改善: 0.6M : 230 km (64m/s) 1.8M : 190 km (53m/s) 拋物面天線拋物面天線 地面地面大氣不均勻大氣不均勻水面水面光滑地面光滑地面是主要原因是主要原因 還是還是氣候氣候原因原因 所以設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮當(dāng)?shù)氐厮栽O(shè)計(jì)時(shí)就要考慮當(dāng)?shù)氐匦闻c氣候形與氣候越高頻段雨衰越高頻段雨衰越厲害！越厲害！高頻段可以做高頻段可以做用戶級(jí)傳輸用戶級(jí)傳

7、輸頻率頻率用途用途 7 7長(zhǎng)距離干線長(zhǎng)距離干線長(zhǎng)距離干線長(zhǎng)距離干線 13G13G中，短距離中，短距離中，短距離中，短距離中，短距離中，短距離中，短距離中，短距離短距離，城區(qū)短距離，城區(qū)短距離，城區(qū)短距離，城區(qū)短距離，城區(qū)短距離，城區(qū)H H10.2/F1/2 H 37/F1/2波導(dǎo)型波導(dǎo)型 SD FD K 型型 天線增益天線增益 天線高度天線高度衰減型（阻擋，雨衰）降低頻率衰減型（阻擋，雨衰）降低頻率縮短站距縮短站距 2.微波通信系統(tǒng)方框圖微波通信系統(tǒng)方框圖 低噪放TXIDU環(huán)形器IDU3. 微波通信系統(tǒng)數(shù)字傳輸系列微波通信系統(tǒng)數(shù)字傳輸系列n準(zhǔn)同步數(shù)字體系準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH) (Plesio

8、chronous Digital Hierarchy) 數(shù)字傳輸技術(shù)的應(yīng)用是從市話中繼傳輸開始的，為適應(yīng)點(diǎn)數(shù)字傳輸技術(shù)的應(yīng)用是從市話中繼傳輸開始的，為適應(yīng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸，對(duì)點(diǎn)的傳輸，PDH技術(shù)出現(xiàn)了。隨著高速光纖通信系統(tǒng)在電技術(shù)出現(xiàn)了。隨著高速光纖通信系統(tǒng)在電信網(wǎng)中的應(yīng)用，更多的電路被集中到少數(shù)的傳輸系統(tǒng)上，暴信網(wǎng)中的應(yīng)用，更多的電路被集中到少數(shù)的傳輸系統(tǒng)上，暴露出露出 PDH技術(shù)的不足：逐級(jí)復(fù)用造成上下電路復(fù)雜而不靈活；技術(shù)的不足：逐級(jí)復(fù)用造成上下電路復(fù)雜而不靈活；預(yù)留開銷很小，不利于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)；北美制式和預(yù)留開銷很小，不利于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)；北美制式和歐洲制式兩大系列難以兼容互

9、通；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸基礎(chǔ)上的復(fù)用歐洲制式兩大系列難以兼容互通；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸基礎(chǔ)上的復(fù)用結(jié)構(gòu)缺乏靈活性，使傳輸設(shè)備利用率低，也不利于向同步網(wǎng)結(jié)構(gòu)缺乏靈活性，使傳輸設(shè)備利用率低，也不利于向同步網(wǎng)過渡等。過渡等。 n同步數(shù)字體系同步數(shù)字體系(SDH) (Synchronous Digital Hierarchy) SDH采用同步時(shí)分交換技術(shù)，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、采用同步時(shí)分交換技術(shù)，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)功能，是高速大容量傳輸系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的管理和維護(hù)功能，是高速大容量傳輸系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的PDH相比，其優(yōu)點(diǎn)有：相比，其優(yōu)點(diǎn)有： (1) 充分利用了光纖帶寬寬的特性，將傳輸速率大大提高，充分利用了光纖帶寬寬

10、的特性，將傳輸速率大大提高，目前已有目前已有10Gb/s速率的產(chǎn)品，可使傳輸容量明顯提高。速率的產(chǎn)品，可使傳輸容量明顯提高。 (2)統(tǒng)一了北美制式和歐洲制式。統(tǒng)一了北美制式和歐洲制式。 (3)使用標(biāo)準(zhǔn)的光接口，使得不同廠家的產(chǎn)品可以在光接口使用標(biāo)準(zhǔn)的光接口，使得不同廠家的產(chǎn)品可以在光接口上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)橫向兼容。上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)橫向兼容。 (4)采用同步復(fù)用特性，只需利用軟件即可使高速信號(hào)一次采用同步復(fù)用特性，只需利用軟件即可使高速信號(hào)一次直接分插出低速支路信號(hào)。直接分插出低速支路信號(hào)。 (5)SDH的結(jié)構(gòu)可使網(wǎng)絡(luò)管理功能大大加強(qiáng)。的結(jié)構(gòu)可使網(wǎng)絡(luò)管理功能大大加強(qiáng)。SDH 標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)系列 PDH SDH