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微波通信技术期末复习

微波通信技术

简答题

1微波通信概述

1．数字微波通信的特点？

传输容量大，效费比高，抗干扰能力强，可采用再生中继实现高

质量的远距离传输，可与程控数字交换机直接接口，数字通信易于加

密，适宜于集成化。

通信频段的频带宽，受外界干扰的影响小，通信灵活性较大，天

线增益高、方向性强，投资少、建设快。

2．数字微波通信的组成？

终端站（发射、接收）、中间站（中频转接/微波转接/直接转接/

无源转接）、再生中继站（基带转接）、枢纽站2微波信号的传播

1．自由空间条件？

均匀无损耗的无限大空间；各向同性；充满理想介质，电导率为0，

εr=1、μr=1。满足上述条件的空间不存在电磁波的反射、折射、散射、

色散。

2．自由空间传播损耗定义？

电波在自由空间中传播时，其能量会向空间扩散，因此单位面积

上接收到的电波能量会降低，距离越远，单位面积上接收到的能量也

越少。这种由于扩散而引起的电波损耗称为自由空间传播损耗。

3．自由空间传播损耗公式推导？

假定发射功率为PT，发射天线为各向均匀辐射，即增益为1。则

在以发射源为中心、半径为d的球面上单位面

积的接收功率为则定义自由空间损耗为两边取对数

4．衰落产生的机理与分类

从发生衰落的物理原因看，有闪烁衰落、K型衰落及波导型衰落

三种。

闪烁衰落：由于对流层散射到收信点的多径电场强度叠加在一起，

形成了闪烁衰落。持续时间短，电平变化小，一般不至于造成通信中

断。

K型衰落：由多径传输引起的干涉型衰落，由于直射波和反射波

到达收信端的相位不同互相干涉造成的电波衰落。在对流层中行程差

是随K值变化的，故称K型衰落，又称多径衰落。除地面效应外，大

气中的突变层也会产生发射和散射，形成多径衰落。

波导型衰落：由于各种气象条件的影响，如早晨地面被太阳晒热，

夜间地面的冷却，以及海面和高气压地区会形成大气层中的不均匀结

构。当电磁波通过对流中这些不均匀结构时，将产生超折射现象，形

成大气波导。收信点的电场强度是直射波、地面反射波及大气波导层

的反射波的矢量合成，从而形成严重的干涉型衰落。平衰落产生原因

1)信号频带内的各频率分量基本相等2)由气象条件的慢变化引起，

如雨雾衰减，大气中不均匀气体的散射等。

3)多经传播现象也会引入平衰落4)浅度的波导型衰落。

频率选择性衰落(快衰落)产生的原因

1)信号频带内的各频率分量起伏较大，甚至剧烈;2)直射波和强反

射波的干涉所致;3)波导型的衰落深度较大时，也会产生此类衰落。

π

λπ4422?=dPPTr24?????==λπdPPLsR

T)(lg20)(lg204.92)(GHzfkmddBLs++=

5．各种抗衰落技术

1)平衰落

AGC电路;波道倒换

2)频率选择性衰落

分集技术

利用自然界无线传播环境中独立的多径信号来实现，由于它们同

时出现深衰落的可能性很小，故可以在多个信号中选择两个或更多个

信号进行合并

频域/时域均衡技术

基带系统中插入一种可调（或不可调）滤波器就可以补偿整个系

统的幅频和相频特性，从而减小码间串扰的影响。这个对系统校正的

过程称为均衡，实现均衡的滤波器称为均衡器。

频域均衡是从频率响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的总

传输函数满足无失真传输条件。而时域均衡，则是直接从时间响应考

虑，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。

智能天线技术

具有测向和波束形成能力的天线阵列。

OFDM技术

将高速的串行数据流分解为多个并行的低速数据流，然后分别将

其调制到多个正交子载波上传输，此时各子载波上传输信号的符号持

续时间增长，当持续时间大于信道的时延扩展时，传输信号对信道的

时间色散不在敏感，可消除符号间干扰(ISI)。从频域来看，各子载波

的传输带宽远小于信道的相干带宽，各子载波只受到平坦衰落，避免

了频率选择性衰落带来的失真

MIMO技术