通信与广电精讲讲义之微波和卫星传输系统

1L411030微波和卫星传输系统
需掌握的内容：SDH数字微波系统构成
熟悉的内容：微波信号的衰落及克服法
  了解的内容：卫星通信及VSAT通信系统的网络结构和工作特点

1L411031掌握SDH数字微波系统构成
一、SDH数字微波调制
SDH微波的调制就是将SDH数字码流通过移频、移幅或移相的方式调制在微波的载波频率上，然后经过放大等处理发送出去，实现远距离的传输。
目前大容量的SDH微波均采用64QAM或128QAM的调制技术，少数设备采用256QAM调制技术。
二、SDH微波中继通信系统的组成
一个SDH微波通信系统可由端站、分路站、枢纽站及若干中继站组成。一个微波通信系统的容量配置一般由一个备用波道和一个或一个以上的主用波道组成，简称N+l。

1．终端站处于微波传输链路两端或分支传输链路终点。向若干方向辐射的枢纽站，就其每一个方向来说也是一个终端站。这种站可上、下全部支路信号即低次群路，配备SDH数字微波传输设备和SDH复用设备。可作为监控系统的集中监视站或主站。
2．分路站也叫双终端站，处在微波传输链路中间。作用：
1)可以将其传输的部分或全部主用波道在该站通过复用设备（ADM）上、下业务，
2)可以将其传输的部分或全部主用波道在该站通过数字配线架（DDF)直通。
3)可以作为监控系统的主站，也可用作受控站。
3．枢纽站是指位于微波传输链路上，包含有三个或三个通信方向的站。作用：
1) 需完成数个方向的通信任务。即 在系统N+1配置的情况下，此类站要完成一个或多个主用波道STM-1信号或部分支路的主用波道STM-1的转接或上、下业务。
2) 一般可作为监控系统的主站。

4．中继站是指处在微波传输链路中间，没有上、下话路功能的站。
分类：可分为再生中继站，中频转接站，射频有源转接站和无源转接站。
由于SDH数字微波传输容量大，一般只采用再生中继站。
再生中继站对收到的已调信号解调、判决、再生，转发至下一方向的调制器。这种站上不需配置倒换设备，只装有数字微波通信设备，具有站间公务联络和无人值守功能。

三、天馈线和分路系统
电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。
在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波，其电场矢量E、磁场强度矢量H和波的传播方向三者之间，两两互相垂直，常用电场强度矢量E的变化来代表电磁波的变化   当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量E的方向具有确定的规律，这种现象称为电磁波的极化
所谓线极化波就是其电场强度矢量E沿一定角度方向的波，当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收，水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。
一般情况下，在微波站内采用收发共用天线和多波道共用天线，这就要求微波天馈线系统除了含有用来接收或发射微波信号的天线及传输微波信号的馈线外，还必须有极化分离器、波道的分路系统等。
常用的天线类型为卡塞格林天线，从天线至分路系统之间的连接部分称为馈线系统。
1．微波天线的基本参数为天线增益、半功率角、极化去藕、驻波比。
2. 馈线有同轴电缆型和波导型两种形式。
一般在分米波段（( 2GHz)，采用同轴电缆馈线，在厘米波段（(4GHz以上频段），故采用波导馈线，波导馈线系统又分为圆波导馈线系统、椭圆软波导馈线系统和矩形波导馈线系统。
馈线系统中还配有密封节、杂波滤除器、极化补偿器、极化旋转器、阻抗变换器、极化分离器等波导器件。
3．收、发信波道分路系统  
位置：在馈线和收信机射频输入及发信机射频输出接口之间；
作用: 是将不同波道的信号分开。

四、SDH微波传输设备的组成
SDH微波传输设备主要由三部分电路组成：中频调制、解调部分（中频调制解调器）；微波收发信机部分；操作、管理、维护和参数配置部分(OAMP)。
.中频调制、解调器  要完成光／电信号的变换、数字基带信号处理和中频调制、解调等功能。
.微波收、发信机主要用于中频和微波信号间的变换，包括上／下变频、微波本振和功放及空间分集接收等主要电路。
. 操作、管理、维护和参数配置部分OAMP: 用于对SDH数字微波系统的智能化操作、管理、维护和参数配置。

1L411032熟悉微波信号的衰落及克服法
一、电波衰落
微波信号在大气中传播时，由于受外界各种因素的影响而发生衰落，这种收信电平随时间起伏变化的现象，叫做电波传播的衰落现象。

二、衰落的分类及对微波传输的影响
1．视距传播衰落的主要原因是由上述大气与地面效应引起的，从衰落发生的物理原因看，可分为以下几类：
．闪烁衰落:
．K 型衰落
．波导型衰落：由于气象的影响，大气层中会形成不均匀的结构，当电磁波通过这些不均匀层时将产生超折射现象（K ＜0），这种现象称为大气波导。称为大气波导传播。若微波射线通过大气波导，而收，发两点在波导层外，如下图2所示。则接收点的电场强度除了有直线波和地面反射波以外，还有“波导层”以外的反射波，形成严重的干扰型衰落，甚至造成通信的中断。

2．衰落对微波传输的影响主要表现在使得接收点收信电平出现随机性的波动，这种波动有如下两种情况：平衰落、频率选择型衰落
(1)在信号的有用频带内，信号电平各频率分量的衰落深度相同，这种衰落被称为平衰落，发生平衰落时，当收信电平低于收信机门限时，造成电路质量严重恶化甚至中断。
(2)另一种情况是信号电平各频率分量的衰落深度不同，这种衰落称为频率选择型衰落，严重时造成电路中断。
三、克服衰落的一般方法
1．利用地形地物削弱反射波的影响。
2．将反射点设在反射系数较小的地面。
3．利用天线的方向性。
4．用无源反射板克服绕射衰落。
5．分集接收。

1L411033了解卫星通信及VSAT通信系统的网络结构和工作特点