电力系统通信_第5章_微波与卫星通信技术.pdf

第5章 微波与卫星通信技术 5.1数字微波通信的概述 5.2数字微波通信系统 5.3 SDH微波通信系统 5.4一点多址微波通信系统 5.5卫星通信技术 5.6卫星通信系统的构成 5.1数字微波通信的概述 5.1.1数字微波通信的概念 微波是指频率在300MHz～300GHz范围内的电磁波。 常用的范围是1～40GHz 。数字微波通信是指利用微波 (射频)作载波携带数字信息，通过无线电波空间进行中 继（接力）的通信方式。 目前使用较多的频段是2、4、 6、7、8和11 GHz。 微波通信是无线通信的一种方式。进行无线通信，发 信端需把待传信息转换成无线电信号，依靠无线电波在 空间传播。收信端需把无线电信号还原出发信端所传信 息。因此，在介绍微波中继通信前，应首先了解无线电 波及其特性。 （一）无线电波和频段划分 无线电频段的划分如表5.1所示。 表5.1 无线电波频段划分 频段名称 频率范围 波长范围 长波 30～300kHz 10000～1000m 中波 300～3000kHz 1000～100m 短波 3～30MHz 100～10m 超短波（特高频） 30～300MHz 10～1m 微 分米波 300MHz～3GHz 100～10cm 波 厘米波 3～30GHz 10～1cm 毫米波 30～300GHz 1cm～1mm 在无线电技术中，通常用频率 （或波长）作为无线 电波最有表征意义的参量。这是因为频率(或波长)相差很 远的无线电波，往往具有很不相同的性质，如传播方式， 中长波沿地面传播，绕射能力较强，而微波却只能在大气 对流层中直线传播，绕射能力很弱。 一般说来，各个频段的无线电波都可以用作无线通信。 所谓微波，一般是指频率为300MHz～300GHz(或波长为 。 1m～lmm)范围内的无线电波 “微”，就是该无线电波的 波长相对于周围物体的几何尺寸很短的意思。 （二）微波通信的特点 微波通信具有下列特点： (1) 微波频段，受工业、天电和宇宙等外部干扰的影响很小， 使微波通信的传输可靠性提高。12GHz以下，受风雨冰雪等 恶劣气象条件的影响较小，可使微波通信的稳定度大大提高。 (2) 微波频段占有频带很宽，可以容纳更多的无线电设备工 作。由表5.1可知，全部长、中、短波频段的总频带占有不到 30MHz，而微波仅厘米波的频带就占有27 ×103MHz ，几乎 是前者的103倍。占有频带越宽，可容纳同时工作的无线电 设备越多。信息容量大。 (3) 微波射束在视距范围内直线、定向传播，天线的两站间 的通信，距离不会太远，一般为50km。 5.1.2 微波传播特性 （一）自由空间的电波传播 1. 自由空间的概念 自由空间又称为理想介质空间，即相当于真空状态的理想空 间。在此空间充满着均匀、理想的介质。 2. 自由空间传播损耗 在自由空间传播的电磁波不产生反射、折射、吸收和散射等 现象，即总能量在传播过程没有被损耗掉。 但是，电波在自由空间传播时，其能量会因向空间扩散 而衰耗。这是因为电波由天线辐射后，向周围空间传播，到 达接收地点的能量仅是一小部分。距离越远，接收点的能量 越小，如同一只灯泡所发出的光一样，均匀地向四面八方扩 散出去。 这种电波扩散衰耗称为自由空间传播损耗。传播损耗为： 4df  20 lg  