NEC PASO LINK微波设备原理

1、 分米波分米波1 m 10 cm0.3g3g hz特高频（特高频（uhf） 厘米波厘米波10 cm 1 cm3g30g hz超高频（超高频（shf） 毫米波毫米波1 cm 1 mm30g300g hz极高频（极高频（ehf） 波长波长 ：1m1mm 频段：频段：uhf: 0.3-1.12g x：8.2-12.4g l: 1.12-1.7g ku：12.4-18g ls：1.7-2.6 g k: 18-26g s：2.6-3.95 g ka:26.5-40g c：3.95-5.85g u: 40-60g xc：5.85-8.2g 波长波长10km1km100m10m1m10cm1cm1mm 频率

2、频率 30khz300khz3mhz30mhz300mhz3ghz30ghz300ghz lfmfhfvhfuhfshfehf 微波频段微波频段 微波在其传播过程中，若所遇物体的几何尺寸大于或可与波长相微波在其传播过程中，若所遇物体的几何尺寸大于或可与波长相 比拟时，就会产生比拟时，就会产生反射反射，波长越短，传播特性越与几何光学相似，波长越短，传播特性越与几何光学相似 (如近于直线传播的持性如近于直线传播的持性)。 2. 普通无线电波会被高空的电离层所吸收或被反射回来，而微波则普通无线电波会被高空的电离层所吸收或被反射回来，而微波则 能够能够穿过电离层至外层空间穿过电离层至外层空间。电视广播

3、、卫星通信、宇宙航行，。电视广播、卫星通信、宇宙航行， 射电天文学，以及受控热核反应中的等离子体的参数测量等，都射电天文学，以及受控热核反应中的等离子体的参数测量等，都 是利用了微波的这一特性才得以实现的；是利用了微波的这一特性才得以实现的； 3. 微波的频率很高，因此可利用的微波的频率很高，因此可利用的频带较宽频带较宽、信息容量大信息容量大，从而使，从而使 微波通信得到了广泛的应用和发展。微波通信得到了广泛的应用和发展。 1.4.1 不同的传输方法不同的传输方法 mux 卫星卫星 光缆光缆 微波微波 同轴电缆同轴电缆 mux 微波设备微波设备 电话电话/ /数据图像等信息数据图像等信息 微波

4、设备微波设备 电话电话/数据数据/图像等信息图像等信息 a 站站 b 站站 数字微波点对点传输模型数字微波点对点传输模型 微波微波 设备设备 电话电话 / 数据数据 图像等信息图像等信息 微波微波 设备设备 微波微波 设备设备 微波微波 设备设备 电话电话 / 数据数据 图像等信息图像等信息 b站（中继）站（中继） c站（端）站（端） 中继传输中继传输 a站（端）站（端） t d1d2 r 无源中继无源中继 这种情况往往用大这种情况往往用大 口径天线，天线调口径天线，天线调 整要借助于仪表。整要借助于仪表。 费时较长费时较长 近端距离要小于近端距离要小于5km d1 d2 全程自由空间损耗为：

5、全程自由空间损耗为： ld da s 14212020 12 .loglog （km） （km） 其中其中 a 为反射板有效面积为反射板有效面积m2 面积面积a aac o s 2 无源中继站（实物照片）无源中继站（实物照片） 反射板式无源中继站反射板式无源中继站 plane reflectors 双抛物面无源中继站双抛物面无源中继站 parabolic reflectors 应用范围应用范围 宏蜂窝、微蜂窝宏蜂窝、微蜂窝网络传输网络传输 专用专用网网 接入接入网网 临时话音或数据链路临时话音或数据链路 传输线的传输线的备份备份 微波传输通道系统组网图微波传输通道系统组网图 0.6m0.6m

6、天线天线 室外单元室外单元( (oduodu) ) 天线抱杆天线抱杆 室内单元室内单元( (iduidu) ) 中频电缆中频电缆( (同轴型同轴型) ) 天线和馈线（波导）天线和馈线（波导） 主电源主电源: 发电机或发电机或 太阳能太阳能 蓄电池蓄电池 动力房动力房微波设备微波设备 抛物面天线抛物面天线 波导波导 铁塔铁塔 d 100 m 无源反射板无源反射板 禁航灯禁航灯防雷器防雷器 机房机房 a u x e p x t x r x t x r x 充气机充气机 椭圆波导椭圆波导 使用范围使用范围: 室外安装室外安装 (波导密封波导密封) a.db/米米r f ghz 100 长度长度: 1

7、20 m 波导密封单元波导密封单元 马达马达 告警告警 (t.s) 阀阀 压缩压缩 输入输入 过滤过滤 0-250mbar 压力表压力表 密封切换密封切换 压力启动压力启动 最大密封压力最大密封压力 告警压力告警压力 干燥济干燥济 : 50 mbars : 75 mbars : 40 mbars 到波导到波导 分体式微波设备系统结构分体式微波设备系统结构 避雷器避雷器 接地装置接地装置 地气地气 odu idu 同轴电缆同轴电缆 接地电阻小接地电阻小 于于10欧姆欧姆 odu的接地线应接到铁塔的角钢上，的接地线应接到铁塔的角钢上， 其接地电阻小于其接地电阻小于10欧姆欧姆 地线的接地电阻应小于

8、地线的接地电阻应小于10欧姆欧姆 铁塔的接地电阻应小于铁塔的接地电阻应小于10欧姆欧姆 idu的接地的接地 拉线塔拉线塔 ga=20lgda+20lgf+20.4+10lga ga为天线增益(db)； da为天线口径(m)； f为工作频率(ghz)； a为天线效率，可取50%70%。 增益：增益： 实例: d0.6m f=13ghz g=35dbi (vhp2-130,35.5dbi) 抛物面天线抛物面天线 高性能天线高性能天线: 减小背面辐射减小背面辐射 和和 副辨辐射副辨辐射 15 db) 风力改善风力改善: 0.6m : 230 km (64m/s) 1.8m : 190 km (53m

9、/s) 抛物面天线抛物面天线 抛物面天线抛物面天线 抛物面抛物面 反射器反射器 极化极化r. h 极化极化. v 天线屏蔽天线屏蔽 器器 (减小背面辐射减小背面辐射 和副辨辐射和副辨辐射 15 db) 3 db 58 /r (均匀反射均匀反射) gain = 10 log 0.55() 2r 极化去耦极化去耦 h/v, xpd 30 db 2 trt r 高性能天线高性能天线边围边围 + 屏蔽器屏蔽器+ 站点和通信站点和通信 方位角方位角 加固杆加固杆 天线天线 可调节杆可调节杆 固定杆固定杆 顶视图顶视图 防护罩防护罩 频段频段天线口径天线口径 增益增益 典型性能典型性能 地面地面 大气不均

10、匀大气不均匀 水面水面 光滑地面光滑地面 是主要原因是主要原因 还是还是 气候气候 原因原因 所以设计时就要考虑当地地所以设计时就要考虑当地地 形与气候形与气候 越高频段雨衰越高频段雨衰 越厉害！越厉害！ 高频段可以做高频段可以做 用户级传输用户级传输 频率频率用途用途 7 7长距离干线长距离干线 长距离干线长距离干线 1313g g中，短距离中，短距离 中，短距离中，短距离 中，短距离中，短距离 中，短距离中，短距离 短距离，城区短距离，城区 短距离，城区短距离，城区 短距离，城区短距离，城区 h h 10.2/f1/2 h 37/f1/2 波导型波导型 sd fd k 型型 天线增益天线增

11、益 天线高度天线高度 衰减型（阻挡，雨衰）降低频率衰减型（阻挡，雨衰）降低频率 缩短站距缩短站距 2.微波通信系统方框图微波通信系统方框图 低噪放 tx uhf/shf m u x 环 形 器 m u x 数字微波常用调制技术数字微波常用调制技术 移相键控（移相键控（） （ ） 正交调幅（）正交调幅（） 2psk 数字解调数字解调 (bpsk) 基带信号基带信号 载波信号载波信号 已调信号已调信号 已调信号已调信号 基带信号基带信号 载波信号载波信号 d1 d2 d3 d4 星座图星座图 i q 环型调制器环型调制器 4 psk 调制器方框图调制器方框图 4psk s / p h osc /

12、2 i q 星座图星座图 i q 4 qam 调制器方框图调制器方框图 4qam s / p h osc / 2 am am i q 星座图星座图 i q 提高频谱利用率提高频谱利用率多状态调制（多状态调制（4 n qam） 尼奎斯特带宽尼奎斯特带宽 = bite rate n 4 qam 128 qam 64 qam16 qam qam 星座图星座图 ） 3. 微波通信系统数字传输系列微波通信系统数字传输系列 n准同步数字体系准同步数字体系(pdh) (plesiochronous digital hierarchy) 数字传输技术的应用是从市话中继传输开始的，为适应点数字传输技术的应用是从

13、市话中继传输开始的，为适应点 对点的传输，对点的传输，pdh技术出现了。随着高速光纤通信系统在电技术出现了。随着高速光纤通信系统在电 信网中的应用，更多的电路被集中到少数的传输系统上，暴信网中的应用，更多的电路被集中到少数的传输系统上，暴 露出露出 pdh技术的不足：逐级复用造成上下电路复杂而不灵活；技术的不足：逐级复用造成上下电路复杂而不灵活； 预留开销很小，不利于网络运行、管理和维护；北美制式和预留开销很小，不利于网络运行、管理和维护；北美制式和 欧洲制式两大系列难以兼容互通；点对点传输基础上的复用欧洲制式两大系列难以兼容互通；点对点传输基础上的复用 结构缺乏灵活性，使传输设备利用率低，也

14、不利于向同步网结构缺乏灵活性，使传输设备利用率低，也不利于向同步网 过渡等。过渡等。 n同步数字体系同步数字体系(sdh) (synchronous digital hierarchy) sdh采用同步时分交换技术，具有强大的网络运行、采用同步时分交换技术，具有强大的网络运行、 管理和维护功能，是高速大容量传输系统。与传统的管理和维护功能，是高速大容量传输系统。与传统的pdh 相比，其优点有：相比，其优点有： (1) 充分利用了充分利用了光纤带宽宽光纤带宽宽的特性，将传输速率大大提高，的特性，将传输速率大大提高， 目前已有目前已有10gb/s速率的产品，可使传输容量明显提高。速率的产品，可使传输容量明显提高。 (2)统一了北美制式和欧洲制式。统一了北美制式和欧洲制式。 (3)使用使用标准的光接口标准的光接口，使得不同厂家的产品可以在光接口，使得不同厂家的产品可以在光接口 上实现互联，实现横向兼容。上实现互联，实现横向兼容。 (4)采用采用同步复用同步复用特性，只需利用软件即可使高速信号一次特性，只需利用软件即可使高速信号一次 直接分插出低速支路信号。直接分插