【正文】 微波系統(tǒng)的抗衰落技術(shù)TX RXf1f2Alarm? 工作備份和頻率分集 （ Working Standby and Frequency Diversity）各種衰落及抗衰落技術(shù)數(shù)字微波系統(tǒng)的抗衰落技術(shù)f1 or (f1+ f2) ? 熱備份或工作備份 （ Hot Standby or Working Standby）各種衰落及抗衰落技術(shù)數(shù)字微波系統(tǒng)的抗衰落技術(shù)? 幾個基本概念? 自由空間的電波傳播? 各種衰落及抗衰落技術(shù)? 微波通信對設計的要求? 干擾信號微波通信的基本原理? 點對點視距傳播通信的要求? 微波設計目標? 傳輸余隙? 微波線路的分類? K值在微波規(guī)劃中的意義微波通信對設計的要求直線傳播D直射波 天線點對點視距傳播通信的要求由于波長短繞射能力差 ,必須在無阻擋的視線內(nèi)傳播才能完成正常通信微波通信對設計的要求很小的發(fā)射功率 一 只有利用具有很強的方向性天線實現(xiàn)通信，要想實現(xiàn)較長距離通信，只有適當加大天線或加大功率。frequencythe216。ground當障礙物的 頂鋒 在收 發(fā) 兩端的 連線 以下 時 ，附加 損 耗將在 0dB上下少量 變動 。刃形障礙物不可能阻 擋 所有的 費 涅耳區(qū)，所以在收信點 僅 有一部分 費 涅耳區(qū)的能量 繞過，使接收點多少有一定 電 平數(shù)。所以設計時就要考慮當?shù)氐匦闻c氣候波導型衰落及原因 :各種衰落及抗衰落技術(shù)對流層對微波傳播的影響RefractedDirectReflected地面反射對微波傳播的影響微波的多徑傳播各種衰落及抗衰落技術(shù)Diffracted微波的多徑傳播各種衰落及抗衰落技術(shù)地面反射對微波傳播的影響不同地形對電波的影響 ,一般分為：216。k)Ground clearance等效地球半徑等效地球半徑在溫帶地區(qū)稱 K=4/3時折射為標準折射，此時的大氣稱為標準大氣壓 , a e=4a/3稱為標準等效地球半徑各種衰落及抗衰落技術(shù)對流層對微波傳播的影響Distance 50 km Geometrical line of sightRadio optical line of sight微波傳播 (Microwave Propagation)各種衰落及抗衰落技術(shù)對流層對微波傳播的影響Distance 50 km k = 2/3k = 4/3等效地球半徑的影響等效地球半徑的影響各種衰落及抗衰落技術(shù)對流層對微波傳播的影響還是氣候原因K型衰落及原因由于折射系數(shù)（ K）的變化，使直射波和地面反射波相干涉而產(chǎn)生的衰落，或直射波因折射下凹而被地面的高地或高山阻擋而發(fā)生的繞射性衰落。各種衰落及抗衰落技術(shù)對流層對微波傳播的影響因為大氣折射的影響，波在傳播過程中，實際上是彎曲的。andandRain dB/km187。各種衰落及抗衰落技術(shù)雨霧衰減 由于雨、 霧 、雪能 對電 波能量的吸收，微小水滴 產(chǎn) 生 導電電 流和定向 輻 射能量的散射。 這 種作用 對 15GHZ（即 2CM）以上的微波才有明 顯 作用，低于此 頻 率的可不考 慮 。各種衰落及抗衰落技術(shù)衰落的種類衰落的種類? 衰落衰落現(xiàn)象規(guī)律 :216。上衰落 Up fading和下衰落 Down fading(按接收點場強的高低劃分 ):216。216。216。frequency=d自由空間的電波傳播Free Space Loss（亨 /米）。? 相鄰費涅耳區(qū)在收信點處產(chǎn)生的場強的相位相反；? 若以第一費涅耳區(qū)為參考 ,則奇數(shù)區(qū)產(chǎn)生的場強是使接收點的場強增強 ,偶數(shù)區(qū)產(chǎn)生的場強是使接收點的場強減弱。216。幾個基本概念互易定理的概念 :指出，在線性和各向同性的媒質(zhì)中，任何無線電路上，當發(fā)射天線互換時，不會影響電路的傳輸特性，或者發(fā)射機移到接收點，而接收機同時移到發(fā)射點時，則接收性能，不變。利用微波作為載體的通信稱為微波通信252。微波通信在通信系統(tǒng)中的作用微波通信在通信系統(tǒng)中的作用微波通信的基本介紹微波的定義微波 Microwave:微波是一種電磁波，微波射頻為 300MHz～ 300GHz，是全部電磁波頻譜的一個有限頻段。微波一般稱為厘米波?；鶐鬏斝盘枮閿?shù)字信號的微波通信是數(shù)字微波通信252。根據(jù)這個原理，對流層是電波的主要傳輸媒質(zhì)空間，它就是具有線性和各向同性的媒質(zhì)，因此在其中就可以減化工程計算。 其外的 圓環(huán) （外 圓 減內(nèi) 圓 得到的 圓環(huán) ）稱 為 第二個 費 涅耳區(qū)，再往外的 圓環(huán) 稱 為第三 費 涅耳區(qū)、第四 費 涅耳區(qū) ...... 第 N費 涅耳區(qū)。非涅耳區(qū)的能量分布 :幾個基本概念費涅耳區(qū)定義 (The Fresnel Zone Definition)費涅耳半徑費涅耳半徑費涅耳半徑 The Fresnel Radius:我 們 把 費 涅區(qū)上的任意一點到 RT連線 的距離稱 為費 涅耳區(qū)半徑，用 F 表示。自由空間的電波傳播自由空間損耗的定義自由空間損耗 Free space loss:216。A+distancein 傳 播介 質(zhì) 是地面上的低空大氣 層 和路由上的地面、地物。 顯 然，衰落 現(xiàn) 象具有很大的隨機性。上衰落：高于自由空 間電 平 值 的叫上衰落216。波長短，距離長，衰落嚴重216。216。 這 種作用 對 5CM（即 6GHZ）以下的微波才有明 顯 作用， 長 于此波 長 的可不考 慮 。Attenuation37 dB/km各種衰落及抗衰落技術(shù)Rain drops real shape:HVAttenuationandFog全球降雨劃分為 H, K, N, P 四個區(qū)域。Fog?微波信號的 K型衰落 :? 對流層結(jié)構(gòu)的不均勻產(chǎn)生的折射和反射。大氣折射的最后效果可看成電磁波在一個等效半徑為 的地球上空沿直線傳播。這種衰落的周期較長，約幾分鐘各種衰落及抗衰落技術(shù)對流層對微波傳播的影響這是一種由多經(jīng)傳輸引起的干涉型衰落，它是由于直射波與地面反射波（或在一定條件下的繞射波）到達接收點由于相位不同相互干涉造成的衰落。反射 Reflect地面把天線發(fā)出的一部分信號能量反射到接收天線，與直射波產(chǎn)生干涉，在接收點它們的矢量相加，結(jié)果收信電平與自由空間接收電平比較時大時小。而 這 個數(shù) 值一定低于自由空 間電 平。 這時 路徑上 傳輸損 耗（或 說 收信 電 平）將與自由空 間數(shù) 值 接近。from 但是根據(jù)惠更斯原理 總 會有部分 電 波射到地面，所以在接收點除直射波外 還 有 經(jīng) 地面反射并 滿 足反射條件（入射角等于反射角）的反射波 。frequencyspectrum多徑衰落各種衰落及抗衰落技術(shù)地面反射對微波傳播的影響Frequency (MHz)Received power level (dBm)Normal Flat Selective多徑衰落各種衰落及抗衰落技術(shù)地面反射對微波傳播的影響1 hRecording of typical multipath fadingRx level during fading free timeThreshold level(30dB level)Bit error interruption of munication (rapid fading)“Up Fading”多徑衰落各種衰落及抗衰落技術(shù)地面反射對微波傳播的影響地面?大氣不均勻?水面?光滑地面是主要原因 天線掛高決定反射點位置由于折射波，反射波，散射波等多途徑傳播引起的衰落。點對點視距傳播通信的要求微波通信對設計的要求工作波長短、克服障礙的能力差在實際的工程勘察中，樹高、無樹山上的灌木都是不可忽略的影響通信質(zhì)量的因數(shù)。B、在 hc=0時 ， 對 刃形障礙物： VdB=6dB。這 種地形主要防止 過 大的 繞 射， 應 按 滿 足下 標 準控制天 線 高度： K=2/3時 ， hc ≥ (對 一般障礙物 ) hc ≥ 0 (對 刃形障礙物 ) 216。宇宙干 擾 :來自宇宙體的一種噪聲 輻 射。IFAmplifier Converter AmplifierFrequencyAIF RF： F0TranslationFilter微波信號的調(diào)制方式調(diào)制原理無線傳輸模型調(diào)制 中放 上變頻 功放 濾波調(diào)制 中放 上變頻 功放 濾波放大 下變頻 中放濾波 解調(diào)發(fā)送部分接收部分判決V(t)微波信號的調(diào)制方式調(diào)制原理等效基帶模型認為系統(tǒng)放大，變頻等過程是線性的，則傳輸過程可以等效為如下基帶模型h(t)V(t)h(t)即為系統(tǒng)的等效傳遞函數(shù)，到底什么樣的傳遞函數(shù)，才能使我們無失真的恢復出數(shù)字信號微波信號的調(diào)制方式調(diào)制原理柰奎斯特準則第一準則：抽樣點無失真，或無碼間干擾n=00,第二準則：轉(zhuǎn)換點無失真準則，或過零點無抖動全響應信號部分響應信號微波信號的調(diào)制方式調(diào)制原理基帶信號的最佳檢測一般信道都為高斯白噪聲信道，上述基帶傳輸模型又可表達為：N(t)為保證抽樣點信噪比最大，要求收發(fā)濾波器匹配。但是隨著調(diào)制電平數(shù)量的增加，對于信道的要求也越加苛刻。? XPIC 技術(shù) ? 出現(xiàn)衰落時，天線的極化鑒別率會降低。在 7＋ 1系統(tǒng)，這種公用器的插入損耗 .數(shù)字微波調(diào)制技術(shù)微波信號的調(diào)制方式QPSK調(diào)制 :其中 g(t)為升余弦脈沖當 時 ,上述信號即成為 16QAM調(diào)制如果把正交通道的信號延時半個碼元的時間 ,那上述的調(diào)制方式又分別成為 OQPSK,或 SQAMPSK調(diào)制微波信號的調(diào)制方式這里介紹的只是一個實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制的典型例子。微波信號的調(diào)制方式它的主要作用不在于節(jié)省發(fā)射功放的功率消耗。Improvement in residual BER characteristics.167。nn39。 用途 設備47Ｇ 161,311， 長距離干線 SDH， PDH1113 266 中，短距離 SDHActive Repeaters中繼站有源中繼站 Active repeaters雙拋物面無源中繼站 Parabolic reflectors：由兩個拋物面天線背對背地用一段波導管連接而組成反射板式無源中繼站 Plane reflectors：一塊表面具有一定的平滑度、且在適當?shù)挠行娣e并相對于兩通信點有合適的角度和距離的金屬板，也是一個微波無源中繼站。實際上盡量選用高的工作頻率，因為相同口徑的天線，頻率的高低與其增益成正比。plane中繼站雙拋物面無源中繼站例 2:d1