微波接力通信系統

微波接力通信系統又稱“微波中繼通信系統”，“地面微波接力通信系統”。用頻率為1000〜30000MHz的電磁波依靠地面視距接力站轉接進行遠距離通信的系統。相鄰兩個接力站之間的距離通常為40〜60km。當地形有利時，兩接力站之間的距離可加大，但是一般不超過100〜150km。具有通信容量大、外界電磁干擾小、電波傳播穩定等優點。根據基帶信號形成不同可分為模擬微波接力通信系統和數字微波接力通信系統。前者採用頻分制同時傳送多路信號，射頻調製多採用調頻制；後者採用時分制傳送多路信號，射頻調製多採用數字調相制或正交調幅制，與前者相比較具有傳輸質量高、終端設備經濟、保密性能好等優點，但是也存在占用頻帶較寬，頻帶利用率不髙的缺點。

中文名稱	微波接力通信系統
英文名稱	microwave relay system
定　　義	利用微波視距傳播以接力站方式實現的遠距離微波通信時，由兩端的終端站及中間的若干接力站組成的系統。
套用學科	通信科技（一級學科），無線傳輸與接入（二級學科）

基本介紹

• 中文名：微波接力通信系統
• 外文名：microwave relay system

組成

微波接力通信系統是由一系列微波站組成。微波站可分為終端站、中繼站和分轉3 種。終端站是線路兩端點的站或有支線時的支線終點站。終端站只對一個方向收發，全上下話路。中繼站只完成信號的放大與轉接。中繼方式可分為基帶轉接、中頻轉接和微波轉接。一般接力站可無人值守，並由終端站對它們進行遙測和遙控。分路站是能上下話路又有轉接功能的中繼站。

特點

微波接力通信系統典型的工作頻段有2GHz，4 GHz，6 GHz，7 GHz，8 GHz，11 GHz，15 GHz，20 GHz等。它具通信頻頻寬，通信容量大，它不受天電和工業干擾以及太陽黑子變化的影響，通信的可靠性較高，傳輸質量好，同時與其他波長較長的無線通信以及有線通信相比，能較方便地克服地形帶來的不便，有較大的靈活性，且成本較低，施工周期短和便 於維護等。尤其適用於自然條件不利或遭受自然災害的地區，以及網路結構發生變化的時候，在公網和專網中占有重要地位。

分類

根據基帶信號的不同，微波接力通信系統可分為模擬接力通信系統與數字接力通信系統。模擬系統採用頻分多路復用，調製方式必須是線性調製，一般射頻調製採用調頻制。但隨著數字網的發展，模擬系統已逐漸被數字系統所替代。數字微波接力系統採用時分多路復用，射頻調製在中小容量時，常採用移相鍵控；在大容量時，常採用多進制移相鍵控和多進制正交調幅等技術。

數字微波 由於數字微波接力通信具有抗干擾能力強、無噪聲積累，其數位訊號又便於存儲、處理、加密和交換，便於接入綜合業務數字網，且設備便於固體化、功耗低、體積小。因此，數字微波接力通信已取代模擬微波接力通信。

數字微波接力通信中使用的同步數字系列（SDH）是新一代傳輸網體制，它是通信容量不斷迅速增長的產物，它具有傳輸容量大、組網靈活、長途傳輸質量優良等突出優點，因此已被廣泛採用。為了使今後的數字微波接力通信適應新一代傳輸網體制的要求，數字微波接力通信系統的SDH體制正在逐布改造，取代原來所使用的PDH（準同步數字系列）體制。

提高SDH微波傳輸容量和性能的關鍵是對超高電平調製、高性能時域和頻域均衡、高交叉極化鑑別度天線和交叉極化抵消器等技術的研究。

發展趨向

編輯

主要是：

①高頻段的開發和數位化。10～20GHz 頻段的數字微波系統已投入使用。 40GHz頻段也已用於城市內電視中繼傳輸系統。調製方式有脈碼調製-調頻(PCM－FM)或脈碼調製-移相鍵控(PCM-PSK)以及脈碼調製－正交調幅(PCM-QAM)等。在大容量數字微波通信系統中,由多經傳輸引起的衰落，不但使信噪比變壞，而且產生幅度失真和相位失真，導致誤碼率惡化。因此，除採用空間分集、頻率分集等抗衰落措施外,還發展了自適應均衡技術,用以減小失真的影響。

②數－模兼容技術的套用。在原模擬微波系統上利用話路基帶上下頻段，開拓話上數據和話下數據，或把模擬波道直接改造為數字波道。

③設備固態化和低功耗。大功率砷化鎵場效應管的出現,微波積體電路和微帶技術的套用，實現了接收-發射機的全固態化和集成化，使微波接力通信系統的可靠性更高，適應性更強，而且它的總功耗僅為幾十瓦，有利於使用新能源(太陽能電池、風力發電、燃料電池等)。

④提高微波頻譜的有效利用率。調頻制已達到每個波道傳輸3600話路，而採用單邊帶調幅，則可使每個波道傳輸6000話路,數字微波通信也由於採用8PSK和16QAM等調製方式，使每個波道傳輸碼率達到2×34Mb/s和140Mb/s。

⑤中繼站的無人值守和系統的自動化管理。器件的長壽命、設備的高可靠性和微秒級波道轉換開關的出現，為中繼站的無人值守創造了條件。藉助於遙信、告警系統和計算機，不但可以監視全系統的運行情況，而且可以實現自動化管理。一個終端站（或樞紐站）一般可以管理幾十個以至上百個中繼站,從而提高了工作效率,降低了維護費用。

⑥天線和饋線的發展。早期採用透鏡天線，20世紀50年代中期開始採用喇叭拋物面天線，此後陸續出現雙反射型的卡塞格林天線、多波段天線（4、6、7GHz頻段共用,或4、6、11GHz頻段共用）和安德魯天線系統。安德魯天線系統採用在反射拋物面上加邊，內放微波吸收材料的方法，可抑制旁瓣輻射達20dB左右。近幾年發展的圓號角型天線，無論在寬頻帶性能上，背向輻射防衛度上和天線本身駐波比指標上,都優於前面幾種天線,是一種很有發展前途的天線。2GHz以下的頻段，多採用同軸型饋線；2GHz以上的頻段，則多套用波導饋線。矩形波導饋線，波型傳輸穩定，但衰耗較大，適用於短饋線系統；圓波導饋線，衰耗雖小，但必須直線裝設；橢圓波導饋線，其衰耗介於上述兩者之間，可以製成整根軟波導管，安裝方便，是一種良好的饋線。