[科普中国]-微波接力通信系统

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。1

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。1

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。