[科普中國(guó)]-微波接力通信系統(tǒng)

組成

微波接力通信系統(tǒng)是由一系列微波站組成。微波站可分為終端站、中繼站和分轉(zhuǎn)3 種。終端站是線路兩端點(diǎn)的站或有支線時(shí)的支線終點(diǎn)站。終端站只對(duì)一個(gè)方向收發(fā)，全上下話路。中繼站只完成信號(hào)的放大與轉(zhuǎn)接。中繼方式可分為基帶轉(zhuǎn)接、中頻轉(zhuǎn)接和微波轉(zhuǎn)接。一般接力站可無人值守，并由終端站對(duì)它們進(jìn)行遙測(cè)和遙控。分路站是能上下話路又有轉(zhuǎn)接功能的中繼站。

特點(diǎn)微波接力通信系統(tǒng)典型的工作頻段有2GHz，4 GHz，6 GHz，7 GHz，8 GHz，11 GHz，15 GHz，20 GHz等。它具通信頻帶寬，通信容量大，它不受天電和工業(yè)干擾以及太陽黑子變化的影響，通信的可靠性較高，傳輸質(zhì)量好，同時(shí)與其他波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無線通信以及有線通信相比，能較方便地克服地形帶來的不便，有較大的靈活性，且成本較低，施工周期短和便 于維護(hù)等。尤其適用于自然條件不利或遭受自然災(zāi)害的地區(qū)，以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的時(shí)候，在公網(wǎng)和專網(wǎng)中占有重要地位。1

分類根據(jù)基帶信號(hào)的不同，微波接力通信系統(tǒng)可分為模擬接力通信系統(tǒng)與數(shù)字接力通信系統(tǒng)。模擬系統(tǒng)采用頻分多路復(fù)用，調(diào)制方式必須是線性調(diào)制，一般射頻調(diào)制采用調(diào)頻制。但隨著數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展，模擬系統(tǒng)已逐漸被數(shù)字系統(tǒng)所替代。數(shù)字微波接力系統(tǒng)采用時(shí)分多路復(fù)用，射頻調(diào)制在中小容量時(shí)，常采用移相鍵控；在大容量時(shí)，常采用多進(jìn)制移相鍵控和多進(jìn)制正交調(diào)幅等技術(shù)。

數(shù)字微波 由于數(shù)字微波接力通信具有抗干擾能力強(qiáng)、無噪聲積累，其數(shù)字信號(hào)又便于存儲(chǔ)、處理、加密和交換，便于接入綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，且設(shè)備便于固體化、功耗低、體積小。因此，數(shù)字微波接力通信已取代模擬微波接力通信。

數(shù)字微波接力通信中使用的同步數(shù)字系列（SDH）是新一代傳輸網(wǎng)體制，它是通信容量不斷迅速增長(zhǎng)的產(chǎn)物，它具有傳輸容量大、組網(wǎng)靈活、長(zhǎng)途傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)良等突出優(yōu)點(diǎn)，因此已被廣泛采用。為了使今后的數(shù)字微波接力通信適應(yīng)新一代傳輸網(wǎng)體制的要求，數(shù)字微波接力通信系統(tǒng)的SDH體制正在逐布改造，取代原來所使用的PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字系列）體制。

提高SDH微波傳輸容量和性能的關(guān)鍵是對(duì)超高電平調(diào)制、高性能時(shí)域和頻域均衡、高交叉極化鑒別度天線和交叉極化抵消器等技術(shù)的研究。1

發(fā)展趨向編輯

主要是：

①高頻段的開發(fā)和數(shù)字化。10～20GHz 頻段的數(shù)字微波系統(tǒng)已投入使用。 40GHz頻段也已用于城市內(nèi)電視中繼傳輸系統(tǒng)。調(diào)制方式有脈碼調(diào)制-調(diào)頻(PCM－FM)或脈碼調(diào)制-移相鍵控(PCM-PSK)以及脈碼調(diào)制－正交調(diào)幅(PCM-QAM)等。在大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)中,由多經(jīng)傳輸引起的衰落，不但使信噪比變壞，而且產(chǎn)生幅度失真和相位失真，導(dǎo)致誤碼率惡化。因此，除采用空間分集、頻率分集等抗衰落措施外,還發(fā)展了自適應(yīng)均衡技術(shù),用以減小失真的影響。

②數(shù)－模兼容技術(shù)的應(yīng)用。在原模擬微波系統(tǒng)上利用話路基帶上下頻段，開拓話上數(shù)據(jù)和話下數(shù)據(jù)，或把模擬波道直接改造為數(shù)字波道。

③設(shè)備固態(tài)化和低功耗。大功率砷化鎵場(chǎng)效應(yīng)管的出現(xiàn),微波集成電路和微帶技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了接收-發(fā)射機(jī)的全固態(tài)化和集成化，使微波接力通信系統(tǒng)的可靠性更高，適應(yīng)性更強(qiáng)，而且它的總功耗僅為幾十瓦，有利于使用新能源(太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池等)。

④提高微波頻譜的有效利用率。調(diào)頻制已達(dá)到每個(gè)波道傳輸3600話路，而采用單邊帶調(diào)幅，則可使每個(gè)波道傳輸6000話路,數(shù)字微波通信也由于采用8PSK和16QAM等調(diào)制方式，使每個(gè)波道傳輸碼率達(dá)到2×34Mb/s和140Mb/s。

⑤中繼站的無人值守和系統(tǒng)的自動(dòng)化管理。器件的長(zhǎng)壽命、設(shè)備的高可靠性和微秒級(jí)波道轉(zhuǎn)換開關(guān)的出現(xiàn)，為中繼站的無人值守創(chuàng)造了條件。借助于遙信、告警系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)，不但可以監(jiān)視全系統(tǒng)的運(yùn)行情況，而且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。一個(gè)終端站（或樞紐站）一般可以管理幾十個(gè)以至上百個(gè)中繼站,從而提高了工作效率,降低了維護(hù)費(fèi)用。

⑥天線和饋線的發(fā)展。早期采用透鏡天線，20世紀(jì)50年代中期開始采用喇叭拋物面天線，此后陸續(xù)出現(xiàn)雙反射型的卡塞格林天線、多波段天線（4、6、7GHz頻段共用,或4、6、11GHz頻段共用）和安德魯天線系統(tǒng)。安德魯天線系統(tǒng)采用在反射拋物面上加邊，內(nèi)放微波吸收材料的方法，可抑制旁瓣輻射達(dá)20dB左右。近幾年發(fā)展的圓號(hào)角型天線，無論在寬頻帶性能上，背向輻射防衛(wèi)度上和天線本身駐波比指標(biāo)上,都優(yōu)于前面幾種天線,是一種很有發(fā)展前途的天線。2GHz以下的頻段，多采用同軸型饋線；2GHz以上的頻段，則多應(yīng)用波導(dǎo)饋線。矩形波導(dǎo)饋線，波型傳輸穩(wěn)定，但衰耗較大，適用于短饋線系統(tǒng)；圓波導(dǎo)饋線，衰耗雖小，但必須直線裝設(shè)；橢圓波導(dǎo)饋線，其衰耗介于上述兩者之間，可以制成整根軟波導(dǎo)管，安裝方便，是一種良好的饋線。