第六 无线电通信 微波与无线电通信部分.ppt

5.3微波通信 5.3.1微波通信概述 1. 微波通信 微波频段的波长范围为lm～1mm，频率范围为300MHz～300GHz， (频率与波长的关系：f=C/λ ) 微波最常用的通信的频率范围 ：1GHz～40GHz 目前微波系统的工作上限只到50GHz，在60GHz遇到了氧气所吸收。 5.3.1 微波通信的特点 5.3.2地面微波中继通信 ? 利用微波作为载波,采用中继（接力方式）进行无线电通信。 特点：采用中继传输方式，一般50KM左右一个中继站。 原因：微波是沿直线传播的； 微波传播时，存在能量损耗。 17.1.3 微波通信的用途 (1) 传送电话语音信号 (2) 传送数据信号 (3) 传送传真信号 (4) 传送宽频带信号及彩色电视信号 (5) 移动通信系统基站与移动业务交换中心之间的信息交换 数字微波通信已成为一种重要的传输手段，并与卫星通信，光纤通信一起作为当今三大传输手段。 20.2 数字微波中继通信的特点 （1）通信频段的频带宽 微波频段占用的频带约300GHz，而全部长波、中波和短波频段占有的频带总和不足30MHz，前者是后者的10000多倍。占用的频带越宽，可容纳同时工作的无线电设备就越多，通信容量也就越大。一套短波通信设备一般只能容纳几条话路同时工作，而一套微波中继通信设备可以容纳几千甚至上万条话路同时工作，并可传输电视图像等宽频带信号。 （2）受外界干扰的影响小。 工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对微波频段通信的影响小（当通信频率高于100MHz时，这些干扰对通信的影响极小），但这些干扰源严重影响短波以下频段的通信。因此，微波中继通信信号比较稳定和可靠。 （3）通信灵活性较大。 采用中继方式，可以实现地面上的远距离通信，并且可以跨越沼泽、江河、湖泊和高山等特殊地理环境。在遭遇地震、洪水、时，通信的建立撤收及转移都比较容易，这些方面比电缆通信具有更大的灵活性。 （4）天线增益高、方向性强。 中继通信可以减小对发射功率的要求； 由于微波具有直线传播特性，因此，可利用微波天线把电磁波聚集成很窄的波束，使微波天线具有很强的方向性。 （5）投资少、建设快。 在通信容量和质量基本相同的条件下，按话路公里计算，微波中继通信线路的建设费用不到同轴电缆通信线路的一半，而且还可以节省大量的有色金属，另外，建设时间也比后者短。 5.3 数字微波中继通信系统的组成 下图是一条微波中继通信线路的示意图，其主干线可以长达几百公里甚至几千公里，支线可以有多条。除了在线路未端设置微波终端站外，还在线路中间每隔一定距离设置若干微波中继站和微波分路站。 5.3.4 微波通信的分类（3/4） 微波卫星通信 特点： 中继站在卫星上； 使用微波波段，技术与微波相通，但有自己的特点； 5.3.5 数字微波通信系统组成 系统组成 微波加热的原理 　　微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的运动秀相互摩擦效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。 热惯性小　　微波对介质材料是瞬时加热升温，能耗也很低。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。 对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。 卫星电视系统 作为无线电通信中继站。通信卫星像一个国际信使，收集来自地面的各种“信件”，然后再“投递”到另一个地方的用户手里。由于它是“站”在36000 公里的高空，所以它的“投递”覆盖面特别大，一颗卫星就可以负责 1/3地球表面的通信。如果在地球静止轨道上均匀地放置三颗通信卫星，便可以实现除南北极之外的全球通信。当卫星接收到从一个地面站发来的微弱无线电信号后，会自动把它变成大功率信号，然后发到另一个地面站，或传送到另一颗通信卫星上后，再发到地球另一侧的地面站上，这样，我们就收到了从很远的地方发出的信号。  18.4 卫星通信的特点 卫星通信系统以通信卫星为中继站，与其它通信系统相比较，卫星通信有如下特点： (1)覆盖区域大，通信距离远。一颗同步通信卫星可以覆盖地球表面的三分之一区域，因而利用三颗同步卫星即可实现全球通信。它是远距离越洋通信和电视转播的主要手段。 (2)具有多址连接能力。地面微波中继的通信区域基本上是一条线路，而卫星通信可在通信卫星所覆盖的区域内，所有四面八