数字微波通信的不足：① 因为要求传输信道带宽较宽， 因此会产生频率选择性衰落；② 抗衰落技术复杂。
数字微波通信系统主要由发射端、微波信道和接收端 三部分构成，如图所示。不论信源提供的信号是数字信号，还 是模拟信号，最终都将经编码器转变成符合传输要求的数字信 号，再经微波通道传输，最后解码器将接收到的信号还原为原 始信号传给信宿。
3.1.3 微波信号的传播
在微波信号的传播过程中，由于大气对微波不可避免 地存在吸收或散射效应，因此，传输损耗不能忽视。传输损耗 为
L = Lf - A (dB) (3-2)
式中，Lf
=
Pi PR
=
4πr λ
2 Gi1GR，称为真空中的基本传输损耗，Gi
和GR分别为发射天线的增益系数和接收天线的增益系数；
无线电波通过媒质除产生传输损耗外，由于媒质的色 散效应和随机多径传输效应还会产生振幅失真和相位失真。色 散效应是由于不同频率的无线电波在媒质中的传播速度有差别 而引起的信号失真。载有信号的无线电波都占据一定的频带， 当电波通过媒质传播到达接收点时，由于各频率成分传播速度 不同，因而不能保持原来信号中的相位关系，引起波形失真， 至于色散效应引起信号畸变的程度，则要结合具体信道的传输 情况而定。多径传输也会引起信号畸变，这是因为无线电波在 传播时通过两个以上不同长度的路径到达接收端，接收天线获 得的信号是几个不同路径传来的信号的总和。
3.1.4 微波通信的频率配置
微波通信的频带虽然很宽，几乎是普通无线电波长、 中、短波各波段带宽总和的1000倍。为避免各种应用之间的相 互干扰，同时也为了提高无线电频率资源的利用效率，人们对 频率的使用进行了划分。
L = 4.12 h1 + h2 (km) (3-1) 视距传播距离一般可达到50 km左右。当两点距离超过 50 km时，则必须在它们之间设立相互距离小于视线距离的多个 中继站，这样就构成了微波中继通信，如图3-1所示。常用的微 波中继转接方式有再生转接、中频转接和微波转接，如图3-2所
3.1.2 数字微波通信的特点
微波通信分为模拟微波通信和数字微波通信两种制式。 用于传输频分多路-调频制(FDM-FM)基带信号的系统称为模拟微 波通信；用于传输数字基带信号的系统称为数字微波通信。远 距离的微波中继传输一般都采用数字通信的方式。
数字微波通信的优点：① 抗干扰能力强，整个线路噪 声不积累；② 保密性强，便于加密；③ 器件便于固态化和集 成化，设备体积小，耗电少；④ 便于组成综合业务数字网 (ISDN)。
由此可见，利用微波进行通信具有频带宽、信息传输 量大、抗自然和人为干扰能力强的优点，从而使微波通信技术 得到了越来越广泛的应用。
3.1.1 微波中继通信 微波传输是沿直线进行的，但地球是一个球体，地面
自然是曲面，这样，微波在地面上的传播距离只能局限在视距 以内，其视线传播距离取决于发射天线和接收天线的高度。设 发射天线和接收天线的高度分别为h1米和h2米，考虑到地球表 面大气层对微波折射的影响，则视距传播距离为
第三章 微波与卫星通信
3.1 微波通信技术 3.2 微波通信系统 3.3 微波无线固定接入 3.4 卫星通信技术 3.5 卫星通信系统 3.6 卫星通信技术的发展
3.1 微波通信技术
微波通信所使用的频段为300 MHz～300 GHz，相应的 波长为1 m～0.1 mm。人们习惯上将微波划分为分米波、厘米波、 毫米波和亚毫米波波段。通常用不同的字母代表不同的微波波 段，如：S代表10 cm波段、C代表5 cm波段、X代表3 cm波段、 Ka代表8 mm波段、U代表6 mm波段、F代表3 mm波段等。微波的 主要特征如下。
A
=
10
lg E
E0
，称为信道的衰减系数，E和E0分别为实际场强和
真空中对应的场强。
式(3-2)表明，微波通信的传输损耗包括真空中的基本 损耗和实际媒质损耗两部分。所以，信道的传输衰减取决于不 同的传输方式和不同的传输媒质。
信道的传输衰减是微波通信的主要特征，这种传输衰 减统称为衰落现象。衰落分为两种，即吸收型衰落和干涉型衰 落。吸收型衰落主要是由于传输媒质电参数的变化使得信号在 媒质中的衰减特性发生相应的变化而引起的；干涉型衰落主要 是由随机多径干涉现象引起的。衰落又有慢衰落和快衰落之分， 由大气气象的随机性引起信号电平在较长时间内的起伏变化称 为慢衰落；由天线传播或媒质的不均匀传播而引起信号幅度和 相位在较短时间内的变化称为快衰落。快衰落和慢衰落是叠加 在一起共同影响传输信号的，短时间内快衰落表现明显，而慢
(4) 散射性。微波也具有散射性，利用这一特性，可 以进行远距离的微波散射通信，也可以根据散射的特征进行微 波遥感。
(5) 抗干扰性。由于微波的频率很高，一般自然界和 电气设备产生的人为电磁干扰的频率与其差别很大，所以基本 上不会影响微波通信，即它的抗干扰能力强。
(6) 热效应。当微波在有耗媒质中传播时，会使媒质 分子相互碰撞、摩擦，从而使媒质发热，微波炉就是利用这一 效应制成的。同时，这一效应也成了有效的理疗方式，是微波 医学的基础。
(2) 高频性。微波的振荡周期在10-9～10-13 s量级，利 用微波的高频特性可以设计制造出微波振荡、放大与检波等微 波器件，如磁控管、行波管等。同时，由于微波的频率高、频 带宽、传输信息容量大，所以大信息量的无线传输大多采用微 波通信。
(3) 穿透性。微波照射到媒质时具有良好的穿透性， 云、雾、雪等对微波的传播影响小，这为微波遥感和全天候通 信奠定了基础。同时，1～10 G为人类探测太空的“宇宙 之窗”，为射电天文学、卫星通信、卫星遥感提供了宝贵的无 线电通道。
(1) 似光性。微波的波长范围为0.1 mm～1 m，这样短 的波长与地球上的物体(如飞机、舰船、建筑物)的尺寸相比小 得多或属于同一个数量级，故当微波照射到这些物体上时将产 生强烈的反射。微波的这种直线传播特性与光线的传播特性相 似，所以称微波具有“似光性”，利用这一特性可实现无线电 定位。超视距微波通信就是依靠中继站进行长距离信号传输的。