微波線路頻率配置

微波線路頻率配置（frequency allotment and assignment for microwave line），指的是在微波接力通信中正確選擇工作頻率，以消除可能產生的各類干擾。

基本介紹

• 中文名：微波線路頻率配置
• 外文名：frequencyallotment and assignment for microwave line
• 套用學科：通信

簡介

在微波接力通信中正確選擇工作頻率可消除可能產生的各類干擾，特別是在多波道工作的微波接力線路上。因為每個接力段一個波道至少有兩套收發設備(至少兩套工作頻率)，而一條通信線路上又有許多接力站，因而問題顯得更為重要。

頻率配置基本原則

頻率配置的基本原則有：

① 在給定的頻段範圍內，頻譜安排緊湊，儘可能多安排波道數。最經濟地使用給定頻段以增加通信容量。

② 多波道同時工作時，相鄰波道應有足夠的間隔，以免互相發生干擾，提高通信質量。

③ 多波道系統工作時，所選用的頻率配置方案要有利於使用公用天線。

④ 對外差式收信機，不應產生鏡像干擾，即不允許某一波道的發信頻率等於其他波道收信機的鏡像頻率。

根據上述頻率配置原則，為提高頻帶利用率，對一個波道而言，宜採用二頻制。圖1示出多波道工作時二頻制的集體排列方案。圖中示出六波道，每個波道是二頻制的配置情況。若收信頻率占用整個頻寬的下半個頻帶(f表示)，則發信頻率(f′表示)就占用上半個頻帶。

圖1 多波道的頻率配置方案

圖2是ITU-R推薦的有關射頻波道頻率配置的一些建議示例。

圖2 射頻波道頻率配置示例

二頻制頻率配置方案

整個微波接力通信線路一般由幾十個接力站組成，每個接力站可選擇不同的頻率，這樣必然形成線路的頻帶太寬，使頻率資源造成浪費。另外從微波傳播特點來看，微波只能在視線範圍內傳播，微波天線有很強的方向性，因此可隔一個站後使用相同的頻率，即在一個單向波道中交替使用兩個頻率。這樣在一個波道的接力線路上只使用兩個頻率(多波道依此類推)，稱為二頻制。如圖3所示。

圖3 二頻制示意圖

在採用二頻制時，每個接力站兩個方向的收發頻率相同，如圖3中2號站，兩個發信頻率都是f₂，兩個收信頻率都是f₁；每隔一個站收、發重複使用相同的頻率，如圖3中的1號站和3號站；兩個相鄰站的收、發正好相反，如1號站和2號站。可見採用二頻制的優點是占用的頻帶比較窄，因而在多波道運用時，多採用二頻制。但是從圖上也不難看出二頻制的缺點是接力站一個方向的收信機可能收到從相反方向來的信號如圖3中虛線所示。為了克服這一缺點，要求天線具有很高的反向防衛度，使反方向過去的信號得到較大衰減，一般要求衰減70dB左右。

四頻制頻率配置方案

採用四個頻率的方案為四頻制，如圖4所示。

四頻制就是一個接力站兩個方向共有四個不同頻率，間隔一站又重複使用。由於每一接力站兩個方向使用的頻率不相同，所以收不到本站反方向的信號，克服了二頻制的缺點，對天線防衛度可降低。但是四頻制需占用較寬的頻帶，因而限制了在多波道線路上的套用。

圖4 四頻制示意圖

不論是二頻制還是四頻制，在某些情況下，例如大氣折射或路由選擇不當，某接力站可能收到前面隔兩個站的信號。如圖5(a)和(b)中虛線所示，我們稱越站干擾。為了消除越站干擾，要求相鄰的四個站不能選在一條直線上，第四站也不能選在第一、二兩站的連線延長線上，如圖5(a)，(b)所示情況。因此，我們選擇微波路由時，應使1號站和4號站間的連線同1號站和4號站電波射線的夾角a和b，都大於天線的主瓣寬度(如圖5c)所示)。

圖5 越站干擾和路由選擇

高站和低站

按照頻率配置中收信頻率和發信頻率逐站更換的特點，微波線路上有兩種站：一種是收信頻率比發信頻率高的站，稱為“高站”，一種是收信頻率比發信頻率低的站，稱為“低站”。高站和低站是以收信頻率來命名的，在微波線路上相間排列。如圖6所示。

圖6 高站和低站收信排列示意圖

射頻波道頻率再用

利用天饋線系統的極化去耦能力可以實現射頻波道的頻率再用。所謂頻率再用，就是在相同或相近的波道頻率位置藉助不同極化來安排另外的射頻波道。在模擬微波中，由於對干擾表現的敏感，這種頻率再用方法較少採用，而在數字微波中這是提高射頻頻率利用率的一種有效方法。射頻波道頻率再用有兩種可行方案：同波道型頻率再用與插入波道型頻率再用。見圖7。從頻譜有效利用來看，前一種方式是可取的；從波道間干擾方面來看，由於干擾可以通過帶通濾波器衰減而減弱，所以採用後一種方法較好。可以根據地形、氣候及已有線路情況來選擇使用方式。

圖7 射頻波道頻率再用