无线通信工程(三)微波通信PPT课件.ppt

无线通信工程无线通信工程 第三章第三章 微波通信微波通信.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心教教 学学 内内 容容自测训练题自测训练题.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心主要内容安排主要内容安排第一节第一节 微波通信概述微波通信概述第二节第二节 数字微波接力通信系统数字微波接力通信系统 第三节第三节 微波接力通信系统转接方式微波接力通信系统转接方式第四节第四节 微波站微波站第五节第五节 微波收发信机微波收发信机第六节第六节 微波调制解调设备微波调制解调设备.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 微波通信是指使用波长为1m至0.1mm（频率为0.3GHZ3THZ）的电磁波进行的通信。包括地面微波通信、对流层散射通信、卫星通信、空间通信及工作与微波波段的移动通信。微波通信具有可用频带宽、通信容量大、传输损伤小、抗干扰能力强等特点，可用与点对点、一点对多点或广播等通信方式。1、频段划分 微波按波长不同可分为分米波，厘米波，毫米波及亚毫米波，分别对应于特高频UHF(0.33GHZ)、超高频SHF(330GHZ)、极高频EHF(30300GHZ)及至高频THF(300GHZ3THZ)。第一节第一节 微波通信概述微波通信概述.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 其中L频段以下适用于移动通信。S至Ku频段适用于地球表面为基地的通信，包括地面微波接力通信及地球站之间的卫星通信。C频段的应用最为普遍。毫米波适用于空间通信及近距离地面通信。为满足通信容量不断增长的需要，已开始采用K和Ka频段进行地球站与空间站的通信。60GHz的电波在大气中衰减较大，适宜于近距离地面保密通信。94GHz的电波在大气中衰减很少，适合于地球站与空间站之间的远距离通信。微波通信系统由发信机、收信机、天馈线系统、多路复用设备及用户终端设备等组成。其中，发信机由调制器、上变频器、高功率放大器组成；收信机由低噪声放大器、下变频器、解调器组成。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 2 2、系统组成、系统组成双工器馈线高功率放大器上变频器调制器多路复用设备用户末端设备低噪声放大器下变频器解调器双工器馈线高功率放大器上变频器调制器多路复用设备用户末端设备低噪声放大器下变频器解调器传输媒质天线微波多路系统示意图.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 天馈线系统由馈线、双工器及天线组成。用户终端设备把各种信息变换成电信号。多路复用设备把多个用户的电信号构成共用一个传输信道的基带信号。在发信机中调制器把基带信号调制到中频再经上变频变至射频，也可直接调制到射频。在模拟微波通信系统中，常用的调制方式是调频。在数字微波通信系统中，常用数字多相调制方式，大容量数字微波则采用有效利用频谱的多进制数字调制及组合调制方式（QAM）。解调器的功能是进行调制的逆变换。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 发信机中的高功率放大器用于把发送的射频信号提高到足够的电平，以满足经信道传输后的接收场强。收信机中的低噪声放大器用于提高收信机的灵敏度。下变频用于中频信号与微波信号之间的变换以实现固定中频的高增益稳定放大。微波通信天线一般为强方向性、高效率、高增益的反射面天线，常用的有抛物面天线、卡塞伦天线等，馈线主要采用波导或同轴电缆。在地面接力和卫星通信系统中，还需以中继站或卫星转发器等作为中继转发装置。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 3、微波接力通信 微波接力通信是利用微波视距传播以接力站的接力方式实现的无距离微波通信，也称微波中继通信。微波接力系统由两端的终端站及中间的若干接力站组成，为地面视距点对点通信。各站收发设备均衡配置，站距约50km，天线直径1.54m,半功率角35，发射机功率110W，接收机噪声系数310dB（相当噪声温度290261K），必要时二重分集接收。模拟高频微波容量可达18002700路，数字多进制正交调幅微波容量可达144Mbit/s。优点：设备投资和施工费用较少，维护方便。工程施工与设备安装周期较短，利用车载式微波站，可迅速抢修沟通电路。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 根据基带信号形式的不同，微波接力通信系统可分为模拟微波接力通信系统与数字微波接力通信系统。模拟系统采用频分多路复用（FDM），射频调制多采用调频制，可传输多路电话、电视节目及数据、图像等，话路容量有300、600、960、1200、1800、2700、3600、6000路等。随着数字网的发展，模拟系统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(TDM)，射频调制在中小容量时，常采用移相键控（PSK）技术。在大容量时，要求提高频谱利用效率，通常采用多进制调制方式，包括多进制移相键控及多进制正交调幅等。一般相当于每兆赫传输5080话路，可与模拟调制相比拟。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 微波接力通信系统是由一系列微波站构成。微波站可分为终端站、接力站、分转站。其中接力站仅起信号中继的作用，故不需要多路复用设备。中继方式可分为基带转接、中频转接和微波转接。微波转接也叫做射频（RF）转接。微波站的基本设备有天线塔及定向天线、馈线、双工器、多路复用设备、收发信机、监控设备及供电设备。有些接力站无人值守，由主控站对它们进行遥测、遥控。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心收发信机多路复用设备用户终端站收发信机接力站（中继站）收发信机多路复用设备用户终端站收发信机用户收发信机多路复用设备收发信机多路复用设备用户分路站分转站微波接力通信系统的构成.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心第二节第二节 数字微波接力通信系统数字微波接力通信系统 数字微波接力通信系统是指以微波接力方式进行数字信号远距离传输的多路通信系统，又称数字微波中继系统。对于电话、传真等模拟信号，须经抽样、量化、编码等过程把模拟信号变换成比特率为64kbit/s的脉冲编码调制（PCM）数字信号，并用时分多路复用（TDM）方式把多路信号组成基带信号，然后以此基带信号对中频载波进行二次调制（如移相键控PSK），再经上变频搬移到微波波段。这种体制可记作TDM PSK。数字微波系统可用来传输电话、数据、图像、电视及其他新型通信业务。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 1、数字微波接力通信的特点 （1）数字微波接力系统中，接力站可对接收到的离散数字信号进行再生，以消除过程中干扰和噪声的积累，为此整个系统中的每个接力站均采用基带转接方式。（2）对于长距离微波接力通信，数字系统每话公里的费用低于相应模拟系统的费用，若再考虑数字传输与数字交换构成综合数字网，还可省去模/数转换装置，则更可节省更多费用。（3）话音数字信号频谱得用率低，中、大容量的数字微波接力通信系统，据占频带过宽，故更须考虑有效得用技术。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 2、数字微波的主要技术 数字微波接力系统中的主要技术问题包括：（1）同步技术 （2）有效利用频谱技术 （3）前向纠错技术（FEC）（4）均衡与干扰抵消技术 （5）扰码及去扰技术 （6）无损伤切换技术.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （1）同步技术 数字微波系统中为实现离散数字信号的传输必须解决收发端的同步操作和恢复解调载频。同步包括位同步、时隙同步及帧同步。位同步（也叫比特同步）保持收发信机工作于同一比特率，其他二级同步保证对收信端输出的数字序列进行正确的分组。为此数字信号的传输码型和帧结构必须便于提取这些同步信号，实现各相邻接力站间的准同步和保持载频的正确相位。（2）有效利用频谱技术在数字微波接力系统中，为提高频谱复用率，可采用多进制调制、频谱赋形技术及交叉极化频率再用技术。（3）前向纠错技术（FEC）为满足高传输质量的要求，及大容量多进制正交调制技术的低干扰容限，须采用前向纠错技术。就是信道编码技术，包括BCH编码、RS编码、卷积编码等，目的是为了提高传输的可靠性。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （4）均衡与干扰抵消技术随着通信容量的不断增大，及有效频谱利用技术的应用，要求采用均衡及干扰抵消技术对抗多径衰落所引起的信道畸变的影响。分集接收是用来改善由于多径效应引起信号衰落的一种有效方法，在宽带调制的情况下，可采用最小色散的分集组合方法。此外还有自适应均衡技术及自适应交叉极化干扰抵消技术等。（5）扰码及去扰技术在数字微波接力设备的输入端加入伪随机性扰码，消除大量连“0”，连“1”码序列及直流成分，使信道中传输的二进制数字系列近于纯随机特性，以便位同步，时域均衡系统和误码监视系统等能正常工作。发端加扰码，收端去除扰码 （6）无损伤切换技术在中、大容量的数字微波接力通信系统中，采用直接切换切换装置会造成码流的“断裂”“错位”，从而引帧信号丢失，使通信系统发生瞬时中断。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 因此中、大容量的数字微波接力通信系统必须采用能先对主用及备用波道之间的时延差进行自适应调整，待信码、定时以及帧信号的位置对应后，以分集合成方式并机运行直至信号恶化的主用波道自动被淘汰的无损伤切换装置。说明：无损伤切换技术建立在备份技术上，备份分为波道备份（异频备份）和设备备份（同频备份）两种，无损伤切换（Hitlles Switching）：切换过程中，无感觉、数据无滑动，不会因倒换而引入误码。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心第三节第三节 微波接力通信系统转接方式微波接力通信系统转接方式 地面微波接力站的微波信号转接方式，也称中继方式。接力站可分为两大类：有源接力（有源转接）无源接力（无源转接）.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 1、有源接力站 具有补偿接收信号的传输损耗和失真，并完成频率转换和路由改向功能的接力站。它有三种转接方式：基带转接、中频转接、射频转接。（1）基带转接将接收到的频率为接收频率的射频信号，经下变频、中频放大，及解调过程恢复出具有标准接口电平的基带信号。然后将此基带信号再经调制、中频放大、上变频和功率放大转换为发射频率，并具有足够功率的射频信号，发射到下一站。其转接点在基带接口。由于基带信号多为多路电话群路信号或视频信号，故也称群频转接或视频转接。调制解调过程要引入失真和噪声，影响传输质量。一般仅在需要取出或插入话路（或电视）的主站和端站及传输距离短的支线上应用。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 再生中继：在数字微波接力系统中，基带转接方式是将接收到的信号解调为数字基带信号经过再生，恢复其码间干扰最小的原有波形，然后再经过调制、放大变为频率为发射频率的射频信号，称为再生中继。再生中继的优点：再生中继消除了干扰和波形失真，避免了噪声积累，也具有灵活上下电路的优点，是数字微波、特别是中、大容量数字微波接力系统的主要转接方式。（2）中频转接将收到的射频信号经下变频、中频放大，再经上变频、功率放大，将接收频率变为发射频率，并获得足够射频功率的转接方式。转接在中频接口进行，不能上、下话路，但可省去调制、解调过程，减少了在这些过程中引入的失真和噪声。它是模拟微波接力系统最常用的转接方式，在中、小容量数字微波系统中也有应用。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （3）射频转接将收到的射频信号放大，在射频频段上进行频率变换，将接收频率转换为发射频率的射频信号，再经射频功率放大转发到下一站。其转接点在射频接口。射频转接设备较简单，电源消耗较少，但技术难度较中频转接大。2、无源接力站 用金属反射板、绕射栅网或以两个背对背微波天线直接联结的方式，来改变波束传播方向的接力站。它不能放大信号和补偿传输失真，主要用于路由条件受限、存在地形障碍，或无法设置有源接力站的场合。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 3、切换方式 微波通信系统均以“备份切换”提高系统可用度。切换有波道切换和机组切换（也叫设备切换）两种方式。波道切换系统中，除多个作波道外，还安排了一或两个备份波道。以备主波道发生故障或由于电波衰落、干扰等原因导致传输质量劣化到容许值以下时，收发双方同时将业务切换到正常的备用波道。机组切换系统中，只在主用设备发生故障时，收发双方同时将业务切换到备用设备。它只对设备故障提供保护，一般采用1：1备份。在微波接力通信系统中，传输系统一般采用波道切换方式，基础电源系统则采用机组备用切换方式。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 在模拟微波通信系统中，切换依据是信号（导频）丧失或噪音升高。在数字微波通信系统中，切换依据为信号丧失、失步或误码率升高。为了避免切换过程中引入误码，中、大容量数字微波系统都采用无损伤切换技术。按切换接口位置不同，微波通信系统有射频切换、中频切换和基带切换三种方式。由于射频切换和中频切换易造成帧同步丢失，数字微波通信系统一般都采用基带切换方式基带切换方式。模拟微波通信系统中，这三种切换方式均可采用。注意：切换方式和前面的有源转接都分为基带、中频和射频三种方式，但概念不同，不要混淆。切换方式是主、备用波道（设备）之间信号通路的切换，目的是为了提高系统的性能。而转接方式为同一波道在不同的微波站进行接力的时候的信号通路的传递方式。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心第四节第四节 微波站微波站 微波站是指地面微波接力系统中的终端站或接力站（接力站也叫中间站）。微波接力系统的可用度和传输质量，与微波站的设计有很大关系。不同类型的微波站设计时应注意的问题也不同。微波站可分为终端站和接力站，接力站又可细分为分路站（可以上下话路）和中继站（不能上下话路）。注：接力站还分一种对微波链路有两个以上的通信方向的站叫枢纽站。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 1、终端站 链路两端点的站或有支线时的支线终点站。这些站把信号解调为基带信号送至基带终端设备（或相反）。终端站对每条链路通信方向一般只有一个，大城市可能有几个方向的链路。2、分路站 有落地话路又有有转接话路的接力站。除具有终端的部分特点。对微波链路有两个以上的通信方向的站（此种叫做枢纽站，一般把它单独作为一种站型考虑）。枢纽站和分路站对链路可起辅助控制作用。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 三、中继站 只起单纯接力作用的站。它在数字链路中有时也起重新整理数字码流的作用，称为再生中继站，但无上、下话路的功能。在传输广播性电视的微波链路中，中继可以分出视频信号供本地电视台转播使用。在一条链路中，中继站一般只有两个通信方向。多数情况下中继站数量大于其他类型站。因此减少中继站的维护量是较重要的问题。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 4、对微波站中各分系统的要求 （1）主通信系统微波站的收发信无线设备中有两个以上波道时，最好是一列排队，只有这样馈线的波导分路系统才容易安排。例如一条链路有8个波道，4个波道共用一条馈线（其中单数和双数波道用不同极化传输，所以8个波道要用两条馈线）时，需用分路系统将4个不同信道（或4个频率）的信号分别送至各无线接收机（发信机是反向传输，结构相同）。这种分路系统是最简单的，也是使用最广泛的。由于电波每经过一个环形器和带能滤波器的阻带反射，会导致信号损耗和群时延不均匀性的增加。为使各波道质量相当，相邻站的机架排列只有采用相反的排列次序，才能使各波道经过的环形器和滤波器的数目相同。如前站自馈线入口端按1，3,5，7波道排列，则后站按7,5，3,1波道排列。2,4，6，8波道亦然。在终端设备与微波设备相距较远时，基带信号需用较长电缆传输。除要保持必要的回波损耗（或匹配情况）外，系统的防护接地是很重要的。因为基带信号频谱多与广播段重合，当传输电缆密封不好或接地不当时，会发生广播串扰。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （2）供电系统 为获得较高的链路可用度，微波站设备多用直流供电。一次电源根据耗电量的大小则可用交流市电、太阳能电池、风力发电，并根据各种设备的可靠度配以适量的油机发电机作为备份。一般基础电源多要求无人值守。直流供电系统为避免不同金属产生电蚀，多为正极接地微波站的交流供电系统如为市电，由变电所至机房负荷多采用三相五线制。即三相电源的中线与地线分开，以避免三相不平衡电流流经地线而造成50Hz纹波过大引起干扰。其中线不允许在机房内接地。（3）接地 在微波站中由于防雷接地与保护接地或直流供电接很难分开，所以多采用联合接地。且机房内为避免杂散的电流干扰，也多用一点接地。因此直流电源引至机架的导线除在机架电源输入处接地外，也在接地点接地。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （4）防雷 微波站的天线或铁塔易于受雷击。由于无站间导线联接，一般较易处理。仅需采取避雷措施（如避雷针）后，采用全站地电位均衡法消除雷击时地电位差所引起的危害。地网便是地电位均衡的一种措施，当雷电流流入地下时，地网各点电位相等，所以不会形成跨步电压或设备间的电位差，同时对地网的接地电阻的要求也可不十分严格。微波站有电线或电话线从远处引入时，这些引线可能直接受雷；也可能在大地受雷时引入电磁感应引起电涌造成雷击危害。这些引线除本身应采取避雷措施外，在与站内设备相接时也要有避雷措施。如采用压敏电阻或避雷器。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （5）天、馈线 天线起着将空中的扩散波转变为馈线中的导行波的接收作用或将馈线中的导行波转变为扩散波发向空中的发射作用，而馈线则为天线与无线设备间的传输媒介。其数量随链路容量或有无空间分集接收而异。小容量电路可用双工器以一副天线兼作收、发之用。容量大时则可用正交极化技术共用一副天线的把收、发信号隔离，并用两条馈线分别传送。容量再大，可用两副天线，每副天线都是双极化而用4条馈线。不过在组合时应注意相邻波道间的部分频谱重叠。波道间云耦可利用工发共收极化去耦加强，引时极化去耦在一副天线上较容易调到最佳值。所以在需要两副天线可同对一个方向时，最好所有发信波道共用一副天线，单、双波道用极化分开，收信天线用同样方法处理。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （6）铁塔技术 铁塔有自立式和拉线式两种。在建筑面积较小时，多用自立塔。而在有较充裕建筑场地时可用造价低的拉线塔。且空间分集天线也较容易布置在同一垂直面上。为避免拉线塔身易于扭动，可用加长拉线臂的方法克服。在沿海，或条件适宜的地区，也可采用水泥塔。虽然造价稍高，但在强台风区或海风腐蚀严重地区，其维护费用要低于金属塔，且寿命较长。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心第五节第五节 微波收发信机微波收发信机 微波收发信机是借助天馈线系统，用来接收、发射或转接微波信号的设备。它是微波接力通信系统的主要组成部分。微波收发信机可用于微波链路的中继站或终端站。用于中继站时只有转接功能。中继方式有直接中继（射频转接）、外差中继（中频转接）和基带中继（基频转接或再生转接）三种方式。基带中继具有上下电路功能，如将其基带接口用于上、下基带信号，即可作为微波链路的终端站，成为具有收发基带信号功能的收发信机。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 1、微波发信机 微波发信机用于将具有基带电平的基带信号转变成大功率的射频信号（中间要经过调制，变到中频，再进行上混频（也叫上变频）到射频，再通过天馈线系统发射出去，对中频和射频都要进行放大，对应的器件分别叫做中频放大器和射频功率放大器）。信号主信道由调制器、中频放大器、上变频器和射频功率放大器组成。基带信号的调制一般在中频(此处理解为用中频进行调制或调制到中频，微波通信中的中频一般为70MHz（有的系统为140MHz），其中基带信号叫做调制信号，70MHz的正弦波（或余弦波，是一样的，正弦波和余弦波只差90度的相位）叫载波，调制后的信号叫做以调信号)进行，模拟微波一般采用调频方式；数字微波则一般采用多相移相键控（2nPSK，n为正整数）或多元正交调幅方式（4nQAM，n为大于2的正整数）。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 中频放大为上变频提供足够大的混频激励信号用以补偿变频损失；上变频则将已调中频信号变为射频信号并为射频功率放大器提供激励。射频功率放大器最后将功率提高到所需水平。模拟微波的功率放大器要求工作在线性区，以避免频分多路复用系统间和系统电路间的串扰，通常需采用回退法（即降低功率法）或负反馈、前馈预失真等来提高线性。时分数字微波信号可容忍非线性失真，因而可以充分利用放大器件的（饱和）功率。微波发信机用于中继系统时，发信机的输入视中继方式的不同，可分别来自收发信部分的基带接口、中频接口或射频接口，而免去相应的组件。（对应不同的站型组件的配置不同）.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 2、微波收信机 微波收信机用于将携有基带信号的射频信号转变为具有标称基带电平的基带信号。信号主信道由低噪声放大器、下变频器、中频放大器、解调器组成。微波收信机是微波发信机处理过程相反的设备，因为系统是双向通信，在一个微波站中既要发送同时还要接收信号，因此通常把微波收信机和微波发信机合在一起叫做微波收发信机。其信号的处理过程为把射频信号经过低噪声放大器进行放大（因为通常天线收下来的信号弱，不放大不能处理），用下变频器把频率变到中频，然后送到解调器进行解调，解调器输出的为基带信号。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 低噪声放大器用于放大微弱的射频信号，为下变频器提供具有足够变频电平的射频信号。必须采用噪声系数低、非线性失真小的放大器件，才能获得所需的灵敏度。为避免上衰落导致饱和失真，还就具有自动增益控制功能。上衰落是接收的信号不是小，而是太大，超出了放大器的动态范围，会造成放大器的饱和失真，而自动增益控制的作用是根据收到的信号的大小自动调整放大器的增益，使信号调整到其动态范围内。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 下变频器用于将射频信号变为频率固定的中频信号，对模拟信号，变频过程不应引入失真。中频放大器决定收信机的主要放大量，及通频带带宽，其前置级也应采用低噪声器件，并具有自动增益控制。解调器为调制器的逆过程，用于将已调中频信号还原为具有标称基带电平的基带信号。微波收信机用于中继系统时，视中继方式的不同，其输出可分别送至基带接口、中频接口和射频接口，为中继系统的发信部分提供转接信号。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 3、微波收发信机的支撑组件 微波收发信机除信号主信道部分外，重要的组件还有电源、微波本振源、合分路网络和自动切换设备。（1）微波本振源提供微波接力系统的基础频率。倍频后可为上、下变频器提供射频本振源，与中频混频后形成射频载波，或与射频载波混频开成固定中频。微波本振源的主要指标是频率稳定度、可靠性和噪声、杂波输出等。（2）合分路网络多个发信频道可通过合路网络共用一副天线，一副天线也可用分路网张将收信各频道分送对就的微波收信机。收发两频道也可通过合分路网络共用一副天线。合分路网络一般由环行器和波导滤波器组成，作用在于使频道间具有足够大的隔离衰耗，且各频道与天馈线系统也均具有足够大的回波损耗。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （3）自动切换设备为避免下衰落深度超过衰落余量或受严重干扰时造成阻断而自动进行切换的设备。由于不同频道一般不会同时严重衰落或受严重干扰，因此可用正常的备份频道替换受阻频道，切换一般在中频进行，如此中继站与终端可为同一种设备。模拟微波的频道切换一般用接收电平或信噪比的门限值控制，切换时间可从秒级到百或十纳秒级。数字微波采用无损伤切换（即先以分集接收方式工作，然后撤去衰落频道），以监测帧误码率控制。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心第六节第六节 微波调制解调设备微波调制解调设备 微波调制解调设备是用基带信号对微波载频（或中频）进行二次调制及将微波信号（或下变频中频信号）进行解调的设备。是微波收、发信机的重要组成部分。在微波发信机中，调制器把载有信息的基带信号（模拟或数字）转变为中频或射频载波的已调信号；已调制中频信号需经上变频再形成已调制射频信号。在微波收信机中，解调器的功能是完成调制的逆过程，即从接收到的已调载频（或已调中频）中恢复出原来的基带信号。模拟微波系统常采用调频方式，其输入基带信号可为多路模拟电话或模拟电视信号。数字微波多采用移相键控和正交调幅等多进制调制技术。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 1、模拟电话调制解调设备 用频分复用多路电话信号对载波进行频率调制和从调频信号中恢复出多路电话信号的设备。（1）构成 调制设备由基带放大器、预加重网络、频率调制器和中频放大器等组成。基带放大器和中频放大器分别将基带信号和中频信号放大到所需电平。预加重网络提高基带信号中高频分量的相对幅度。频率调制器使载波瞬时频率随调制信号（多路电话信号）瞬时值的变化而变化。解调设备由限幅器、鉴频器、去加重网络和基带放大器组成。限幅器用以抑制接收机输出中频信号中的寄生调幅。去加重网络用于恢复原发送端基带信号的原幅度分布，从而使基带内噪声分布均匀。鉴频器从高频波中恢复出调制信号。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （2）接口要求基带输入输出阻抗为75欧，回波损耗不低于24dB。中频输入输出阻抗75殴，回波损耗低于30dB。（3）指标非线性失真系数。调制解调过程中，输出输入特性非线性的量度。常用微分特性，即用输出输入特性的导数亦即输出输入的相对变化来表示，单位为百分数。有微分增益和微分相位两项指标。信号噪声比。某话路的测试音电平与话路中热声和串话噪声之和的比值，单位为dB。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 2、数字调制解调设备 数字调制设备将数字复接设备来的数字信号转换成适合于频带传输的键控信号。数字解调设备将经过信道传输后产生了失真并混杂有噪声的已调信号进行处理，并根据门限和大数定理对码元进行判决，从而恢复出原来的数字信号。（1）构成以16QAM调制解调设备为例加以说明。它由发信数字处理、调制、解调和收信数字处理等单元组成。发信数字处理单元由线路均衡、码型变换、串并行变换、帧复接和扰码等电路组成，它将由数字复接设备来的串行二进制信息序列变换为并行十六进制，同时分解为调制器所需要的各信息序列。调制单元由差分编码、四电平形成、载波发生、滚降滤波和相幅复合调制器电中组成，输出适合于频带传输的16QAM信号。解调单元由载波恢复、位同步提取、解调和差分译码等电路组成，它将16QAM信号转换为基带信号。收信数字处理单元完成发信数字处理单元的逆过程，由帧同步、去扰码、帧分接，并串行变换和码型变换电路组成。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心 （2）接口要求根据CCITT有关建议和我国标准，确定不同传输容量系列的接口要求。主要有码型、波形、阻抗和容许相位抖动等相应规定。（3）指标误比特率特性。表示归一化信噪比和误比特率的关系，是衡量数字调制解调设备性能的最重要的指标。它用某误比特率下所需的信噪比与其理论值的差值来表示。特征曲线。衡量设备抗选择性衰落能力的重要指标，用特征曲线的面积来表示。解调器捕捉带宽和同步带宽，位同步的同步带宽和相位抖动也是重要指标。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心自测训练题自测训练题.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心1 1 1 1、微波接力通信是利用微波（、微波接力通信是利用微波（、微波接力通信是利用微波（、微波接力通信是利用微波（）以接力站的接力方式实现的远距离）以接力站的接力方式实现的远距离）以接力站的接力方式实现的远距离）以接力站的接力方式实现的远距离微波通信。微波通信。微波通信。微波通信。2 2 2 2、按切换接口位置不同，微波通信系统有射频切换、中频切换和（、按切换接口位置不同，微波通信系统有射频切换、中频切换和（、按切换接口位置不同，微波通信系统有射频切换、中频切换和（、按切换接口位置不同，微波通信系统有射频切换、中频切换和（）三种方式。）三种方式。）三种方式。）三种方式。3 3 3 3、数字微波同步技术主要包括位同步、时隙同步及（、数字微波同步技术主要包括位同步、时隙同步及（、数字微波同步技术主要包括位同步、时隙同步及（、数字微波同步技术主要包括位同步、时隙同步及（）。）。）。）。4 4 4 4、微波通信中通常的分集技术为（、微波通信中通常的分集技术为（、微波通信中通常的分集技术为（、微波通信中通常的分集技术为（）。）。）。）。5 5 5 5、有源微波接力站是指具有补偿接收信号的传输损耗和失真，并完成频、有源微波接力站是指具有补偿接收信号的传输损耗和失真，并完成频、有源微波接力站是指具有补偿接收信号的传输损耗和失真，并完成频、有源微波接力站是指具有补偿接收信号的传输损耗和失真，并完成频率转换和（率转换和（率转换和（率转换和（）功能的接力站。）功能的接力站。）功能的接力站。）功能的接力站。6 6 6 6、有源微波接力站有基带、（、有源微波接力站有基带、（、有源微波接力站有基带、（、有源微波接力站有基带、（）和射频三种转接方式。）和射频三种转接方式。）和射频三种转接方式。）和射频三种转接方式。7 7 7 7、无源微波接力站是指用金属反射板、绕射栅网或以两个背对背微波天、无源微波接力站是指用金属反射板、绕射栅网或以两个背对背微波天、无源微波接力站是指用金属反射板、绕射栅网或以两个背对背微波天、无源微波接力站是指用金属反射板、绕射栅网或以两个背对背微波天线直接联结的方式，来改变（线直接联结的方式，来改变（线直接联结的方式，来改变（线直接联结的方式，来改变（）方向的接力站。）方向的接力站。）方向的接力站。）方向的接力站。8 8 8 8、地面微波接力站的微波信号转接方式，也称中继方式。接力站可分为、地面微波接力站的微波信号转接方式，也称中继方式。接力站可分为、地面微波接力站的微波信号转接方式，也称中继方式。接力站可分为、地面微波接力站的微波信号转接方式，也称中继方式。接力站可分为两大类：有源接力和（两大类：有源接力和（两大类：有源接力和（两大类：有源接力和（）。）。）。）。9 9 9 9、微波站是指地面微波接力系统中的（、微波站是指地面微波接力系统中的（、微波站是指地面微波接力系统中的（、微波站是指地面微波接力系统中的（）或接力站。）或接力站。）或接力站。）或接力站。一、填空题一、填空题.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心10101010、微波分路站或称主站是指有落地话路又有（、微波分路站或称主站是指有落地话路又有（、微波分路站或称主站是指有落地话路又有（、微波分路站或称主站是指有落地话路又有（）话路的接力站，它除具）话路的接力站，它除具）话路的接力站，它除具）话路的接力站，它除具有终端站的部分特点外，对微波链路有两个以上的通信方向。有终端站的部分特点外，对微波链路有两个以上的通信方向。有终端站的部分特点外，对微波链路有两个以上的通信方向。有终端站的部分特点外，对微波链路有两个以上的通信方向。11111111、微波收信机用于将携有基带信号的射频信号转变为具有（、微波收信机用于将携有基带信号的射频信号转变为具有（、微波收信机用于将携有基带信号的射频信号转变为具有（、微波收信机用于将携有基带信号的射频信号转变为具有（）基带电平）基带电平）基带电平）基带电平的基带信号。的基带信号。的基带信号。的基带信号。12121212、模拟微波电话调制解调设备是指用频分复用多路电话信号对载波进行频率、模拟微波电话调制解调设备是指用频分复用多路电话信号对载波进行频率、模拟微波电话调制解调设备是指用频分复用多路电话信号对载波进行频率、模拟微波电话调制解调设备是指用频分复用多路电话信号对载波进行频率调制和从调频信号中（调制和从调频信号中（调制和从调频信号中（调制和从调频信号中（）多路电话信号的设备。）多路电话信号的设备。）多路电话信号的设备。）多路电话信号的设备。13131313、数字微波调制解调设备将数字复接设备来的数字信号转换成适合于频带传、数字微波调制解调设备将数字复接设备来的数字信号转换成适合于频带传、数字微波调制解调设备将数字复接设备来的数字信号转换成适合于频带传、数字微波调制解调设备将数字复接设备来的数字信号转换成适合于频带传输的（输的（输的（输的（）信号。）信号。）信号。）信号。14141414、微波通信中（、微波通信中（、微波通信中（、微波通信中（）GHzGHzGHzGHz的电波在大气中衰减较大，适宜于近距离地面保的电波在大气中衰减较大，适宜于近距离地面保的电波在大气中衰减较大，适宜于近距离地面保的电波在大气中衰减较大，适宜于近距离地面保密通信。密通信。密通信。密通信。15151515、微波通信中收信机中的（、微波通信中收信机中的（、微波通信中收信机中的（、微波通信中收信机中的（）用于提高收信机的灵敏度。）用于提高收信机的灵敏度。）用于提高收信机的灵敏度。）用于提高收信机的灵敏度。16161616、微波通信中微波接力系统由两端的终端站及中间的若干接力站组成，为地、微波通信中微波接力系统由两端的终端站及中间的若干接力站组成，为地、微波通信中微波接力系统由两端的终端站及中间的若干接力站组成，为地、微波通信中微波接力系统由两端的终端站及中间的若干接力站组成，为地面视距（面视距（面视距（面视距（）通信。）通信。）通信。）通信。17171717、根据基带信号形式的不同，微波接力通信系统可分为（、根据基带信号形式的不同，微波接力通信系统可分为（、根据基带信号形式的不同，微波接力通信系统可分为（、根据基带信号形式的不同，微波接力通信系统可分为（）通信系统与）通信系统与）通信系统与）通信系统与数字微波接力通信系统。数字微波接力通信系统。数字微波接力通信系统。数字微波接力通信系统。18181818、微波通信系统中切换有波道切换和（、微波通信系统中切换有波道切换和（、微波通信系统中切换有波道切换和（、微波通信系统中切换有波道切换和（）两种方式。）两种方式。）两种方式。）两种方式。19191919、微波通信系统的天馈线系统由馈线、双工器及（、微波通信系统的天馈线系统由馈线、双工器及（、微波通信系统的天馈线系统由馈线、双工器及（、微波通信系统的天馈线系统由馈线、双工器及（）组成。）组成。）组成。）组成。.吉林通信行业职业技能鉴定中心吉林通信行业职业技能鉴定中心二、单项选择题二、单项选择题1 1 1 1、微波各接力站收发设备均衡配置，站距约、微波各接力站收发设备均衡配置，站距约、微波各接力站收发设备均衡配置，站距约、微波各接力站收发设备均衡配置，站距约50km50km50km50km，天线直径，天线直径，天线直径，天线直径1.54m,1.54m,1.54m,1.54m,半功半功半功半功率角（率角（率角（率角（），发射机功率），发射机功率），发射机功率），发射机功率110W110W110W110W，接收机噪声系数，接收机噪声系数，接收机噪声系数，接收机噪声系数310dB310dB310dB310dB，必要时二，必要时二，必要时二，必要时二重分集接收。重分集接收。重分集接收。重分集接收。A A A A、35353535 B B B B、69696969 C C C C、912912912912 D D D D、1215121512151215 2 2 2 2、在模拟微波通信系统中，常用的调制方式是高频；在数字微波通信系统、在模拟微波通信系统中，常用的调制方式是高频；在数字微波通信系