第一部分 微波通信基本原理
NEC
2006－7－4
1.1 什么是微波
微波也是无线电波，但它是一个比普通无线电波段的 波长更短(频率更高)的波段、故名微波。
1.2 微波在电磁波谱中的位置
微波波段的低频端与普通无线电波中超短波的高频端(波长 为1m，频率为300MHs)相毗邻，而高频端则与红外线的低 频端(波长为1mm，频率为300GHz)相衔接。
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；
1.4.1 不同的传输方法
同轴电缆
微波
MUX
MUX
卫星 光缆
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
微波 设备
电话 / 数据 图像等信息
A站（端）
微波 设备
微波 设备
SHF
EHF
微波频段
波长 10Km
1Km 100m 10m
1m 10cm
1cm
1mm
频率 30KHz 300KHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz
1.3 微波的特点和应用
1. 微波在其传播过程中，若所遇物体的几何尺寸大于或可与波长相 比拟时，就会产生反射，波长越短，传播特性越与几何光学相似 (如近于直线传播的持性)。
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。
抛物面天线
抛物面 反射器
+
边围 + 屏蔽器
波长 ：1m~1mm
频段：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
LF
MF
HF
VHF
UHF
B站（中继）
中继传输
微波 设备
电话 / 数据 图像等信息
C站（端）
终端站 分路站 中继站 枢纽站
无源 有源
€背靠背天线
•反射板
ž再生中继基带转接.swf
•中频中继中频转接.swf •射频中继微波转接.swf
微波站分类
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一些链路中间被阻挡，且这条链路不是很长，我们通常
在靠近其中一个站点的地方找一个无源中转站，利用折射进 行无源接力。
反射板式无源中继站 Plane reflectors
双抛物面无源中继站 Parabolic reflectors
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
微波传输通道系统组网图
光纤、微波传输方式比较
传输媒介 抗自然灾害能力
灵活性 建设费用 建设周期 传输速率
到波导
0-250mbar 压力表
分体式微波设备系统结构
避雷器
接地装置 接地电阻小 于10欧姆
地气
ODU
ODU的接地线应接到铁塔的角钢上， 其接地电阻小于10欧姆
同轴电缆
地线的接地电阻应小于10欧姆 铁塔的接地电阻应小于10欧姆
IDU的接地
IDU
拉线塔
抛物面天线
增益：
Ga=20lgDa+20lgf+20.4+10lgηA
1.2.2 微波波段的划分
波段名称 波长范围
频率范围
波段名称
分米波
1 m～ 10 cm 0.3G～3G Hz 特高频（UHF）
厘米波 毫米波
10 cm～ 1 cm 3G～30G Hz 超高频（SHF） 1 cm～ 1 mm 30G～300G Hz 极高频（EHF）
1.2.3 微波使用频率：300M Hz to 300G Hz
Ga为天线增益(dB)； Da为天线口径(m)； f为工作频率(GHz)； ηA为天线效率，可取50%～70%。
实例: D＝0.6M F=13GHz G=35dBi (VHP2-130,35.5dBi)
抛物面天线
高性能天线: 减小背面辐射 和 副辨辐射 > 15 dB) 风力改善: 0.6M : 230 km (64m/s) 1.8M : 190 km (53m/s)
d1 T
d2 R
无源中继
这种情况往往用大 口径天线，天线调 整要借助于仪表。
费时较长
近端距离要小于
面积A
全程自由空间损耗为：
Ls 142.1 20logd1d2 20loga
其中 a 为反射板有效面积 m2
a A cos 2
反射板无源
d2（km）
无源中继站（实物照片）
光纤 光纤 弱 较低 高 长
频带宽、速率高
微波 自由空间
强 高 低 短 频带窄、速率低
设备连接
0.6m 天线
天线抱杆 室外单元(ODU) 中频电缆(同轴型)
室内单元(IDU)
天线和馈线（波导）
防雷器
禁航灯
无源反射板
机房
主电源: ~ 发电机或 太阳能
蓄电池
动力房
AT T U xR xR Xx x
E X P
1.4 微波通信的特点
1.利用微波作为载体的通信称为微波通信； 2.由于波长短绕射能力差,必须在无阻挡的视线内传播
才能完成正常通信(视距传输）； 3.基带传输信号为数字信号的微波通信是数字微波通信； 4.设备体积小，安装容易，投资小，见效快； 5.一般基带信号处理在中频完成，再通过频率变换到微波频段；
1.2.1 普通无线电波波段的划分
波段名称
超长波 长波 中波 短波 超短波
波长范围
频率范围
波段名称
105～ 104 m 3k～30k Hz 超低频（ULF） 104～ 103 m 30k～300k Hz 低频（LF） 103～ 102 m 300k～3M Hz 中频（MF） 102～ 10 m 3M～30M Hz 高频（HF） 10 ～ 1 m 30M～300M Hz 甚高频（VHF）
微波设备
抛物面天线
D 100 m
充气机
波导 铁塔
椭圆波导
使用范围: 室外安装 (波导密封)
塑料封装
半刚性铜带椭圆波导
长度: 120 m
损耗:通用标准波导
A.dB/米r
F Ghz 100
波导密封单元
输入 过滤
密封切换
压缩
阀
干燥济
马达
告警 (T.S)
压力启动 最大密封压力 告警压力
: 50 mbars : 75 mbars : 40 mbars