微波接力通信系统

地面微波接力通信系统

微波接力通信系统又称“微波中继通信系统”，“地面微波接力通信系统”。用频率为1000〜30000MHz的电磁波依靠地面视距接力站转接进行远距离通信的系统。相邻两个接力站之间的距离通常为40〜60km。当地形有利时，两接力站之间的距离可加大，但是一般不超过100〜150km。具有通信容量大、外界电磁干扰小、电波传播稳定等优点。根据基带信号形成不同可分为模拟微波接力通信系统和数字微波接力通信系统。前者采用频分制同时传送多路信号，射频调制多采用调频制；后者采用时分制传送多路信号，射频调制多采用数字调相制或正交调幅制，与前者相比较具有传输质量高、终端设备经济、保密性能好等优点，但是也存在占用频带较宽，频带利用率不髙的缺点。

组成

微波接力通信系统是由一系列微波站组成。微波站可分为终端站、中继站和分转3 种。终端站是线路两端点的站或有支线时的支线终点站。终端站只对一个方向收发，全上下话路。中继站只完成信号的放大与转接。中继方式可分为基带转接、中频转接和微波转接。一般接力站可无人值守，并由终端站对它们进行遥测和遥控。分路站是能上下话路又有转接功能的中继站。

特点

微波接力通信系统典型的工作频段有2GHz，4 GHz，6 GHz，7 GHz，8 GHz，11 GHz，15 GHz，20 GHz等。它具通信频带宽，通信容量大，它不受天电和工业干扰以及太阳黑子变化的影响，通信的可靠性较高，传输质量好，同时与其他波长较长的无线通信以及有线通信相比，能较方便地克服地形带来的不便，有较大的灵活性，且成本较低，施工周期短和便于维护等。尤其适用于自然条件不利或遭受自然灾害的地区，以及网络结构发生变化的时候，在公网和专网中占有重要地位。

分类

根据基带信号的不同，微波接力通信系统可分为模拟接力通信系统与数字接力通信系统。模拟系统采用频分多路复用，调制方式必须是线性调制，一般射频调制采用调频制。但随着数字网的发展，模拟系统已逐渐被数字系统所替代。数字微波接力系统采用时分多路复用，射频调制在中小容量时，常采用移相键控；在大容量时，常采用多进制移相键控和多进制正交调幅等技术。

数字微波由于数字微波接力通信具有抗干扰能力强、无噪声积累，其数字信号又便于存储、处理、加密和交换，便于接入综合业务数字网，且设备便于固体化、功耗低、体积小。因此，数字微波接力通信已取代模拟微波接力通信。

数字微波接力通信中使用的同步数字系列（SDH）是新一代传输网体制，它是通信容量不断迅速增长的产物，它具有传输容量大、组网灵活、长途传输质量优良等突出优点，因此已被广泛采用。为了使今后的数字微波接力通信适应新一代传输网体制的要求，数字微波接力通信系统的SDH体制正在逐布改造，取代原来所使用的PDH（准同步数字系列）体制。

提高SDH微波传输容量和性能的关键是对超高电平调制、高性能时域和频域均衡、高交叉极化鉴别度天线和交叉极化抵消器等技术的研究。

发展趋向

编辑

主要是：

①高频段的开发和数字化。10～20GHz 频段的数字微波系统已投入使用。 40GHz频段也已用于城市内电视中继传输系统。调制方式有脉码调制-调频(PCM－FM)或脉码调制-移相键控(PCM-PSK)以及脉码调制－正交调幅(PCM-QAM)等。在大容量数字微波通信系统中,由多经传输引起的衰落，不但使信噪比变坏，而且产生幅度失真和相位失真，导致误码率恶化。因此，除采用空间分集、频率分集等抗衰落措施外,还发展了自适应均衡技术,用以减小失真的影响。

②数－模兼容技术的应用。在原模拟微波系统上利用话路基带上下频段，开拓话上数据和话下数据，或把模拟波道直接改造为数字波道。

③设备固态化和低功耗。大功率砷化镓场效应管的出现,微波集成电路和微带技术的应用，实现了接收-发射机的全固态化和集成化，使微波接力通信系统的可靠性更高，适应性更强，而且它的总功耗仅为几十瓦，有利于使用新能源(太阳能电池、风力发电、燃料电池等)。

④提高微波频谱的有效利用率。调频制已达到每个波道传输3600话路，而采用单边带调幅，则可使每个波道传输6000话路,数字微波通信也由于采用8PSK和16QAM等调制方式，使每个波道传输码率达到2×34Mb/s和140Mb/s。

⑤中继站的无人值守和系统的自动化管理。器件的长寿命、设备的高可靠性和微秒级波道转换开关的出现，为中继站的无人值守创造了条件。借助于遥信、告警系统和计算机，不但可以监视全系统的运行情况，而且可以实现自动化管理。一个终端站（或枢纽站）一般可以管理几十个以至上百个中继站,从而提高了工作效率,降低了维护费用。

⑥天线和馈线的发展。早期采用透镜天线，20世纪50年代中期开始采用喇叭抛物面天线，此后陆续出现双反射型的卡塞格林天线、多波段天线（4、6、7GHz频段共用,或4、6、11GHz频段共用）和安德鲁天线系统。安德鲁天线系统采用在反射抛物面上加边，内放微波吸收材料的方法，可抑制旁瓣辐射达20dB左右。近几年发展的圆号角型天线，无论在宽频带性能上，背向辐射防卫度上和天线本身驻波比指标上,都优于前面几种天线,是一种很有发展前途的天线。2GHz以下的频段，多采用同轴型馈线；2GHz以上的频段，则多应用波导馈线。矩形波导馈线，波型传输稳定，但衰耗较大，适用于短馈线系统；圆波导馈线，衰耗虽小，但必须直线装设；椭圆波导馈线，其衰耗介于上述两者之间，可以制成整根软波导管，安装方便，是一种良好的馈线。

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