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
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。