微波通信基础.pptx
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1、2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司微波通讯基础微波通讯基础微波通讯基础微波通讯基础2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司侧视图侧视图俯视图俯视图主瓣主瓣副瓣副瓣副瓣副瓣主瓣主瓣半功率角半功率角抛物面天线抛物面天线抛物面天线抛物面天线2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司天线调整天线调整天线调整天线调整在天线俯仰或水平调整过程中,会出在天线俯仰或水平调整过程中,会出现如右下图的电压波形。一旦发现这现如右下图的电压波形。一旦发现这种情况,其电压最大点位置,即为俯种情况,其电压最大点位置,
2、即为俯仰或水平方向的主瓣位置,该方向无仰或水平方向的主瓣位置,该方向无需再作大范围调整,只需把天线微调需再作大范围调整,只需把天线微调到电压最大点位置及可。到电压最大点位置及可。天线的俯仰及水平的调整方法是一样天线的俯仰及水平的调整方法是一样的。的。当天线对得不太准时,有可能在一个当天线对得不太准时,有可能在一个方向上只能测到一个很小的电压,这方向上只能测到一个很小的电压,这种时候需要两端配合,进行粗调,把种时候需要两端配合,进行粗调,把两端天线大致对准。两端天线大致对准。AGC电压检测点电压检测点VAGC副瓣位置副瓣位置主瓣位置主瓣位置角度角度2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司
3、北京立康普通信设备有限公司天线调整天线调整天线调整天线调整天线的调整过程中天线的调整过程中常常会出现如右图常常会出现如右图的两种错误情况,的两种错误情况,即把天线对到副瓣即把天线对到副瓣上,使得收信电平上,使得收信电平达不到设计指标达不到设计指标正确正确错误错误错误错误2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司抛物面天线抛物面天线抛物面天线抛物面天线天线增益天线增益G=20logf(GHZ)+20logD(m)+20.4+10log dB其中其中f为频率,为频率,D为天线口径,为天线口径,为天线效率,一般为为天线效率,一般为50-60,天线半功率角天线半功率角其
4、中其中 是波长,是波长,D是天线口径是天线口径2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司主瓣和副瓣主瓣和副瓣对对于于均均匀匀激激励励的的天天线线,主主副副瓣瓣电电平平差差为为17.6dB,但但是是如如果果采采用用非非均均匀匀激激励励,其其副副瓣瓣电电平平可可以以很很底底。但但实实际际上上天天线线的的口口径径遮遮挡挡,加加工工精精度度及及照照射射器器的的非非理理想想性性都都会会提提高高副副瓣瓣电电平平的的幅幅度度,但但在在一一般般情情况下,主副瓣电平差总在况下,主副瓣电平差总在10dB以上。以上。抛物面天线抛物面天线抛物面天线抛物面天线2024/9/4 周三北京立
5、康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司自由空间损耗自由空间损耗自由空间损耗自由空间损耗其中其中f为工作频率,为工作频率,d为站间距为站间距.如工作频率提高一倍或如工作频率提高一倍或传输距离提高一倍,自由空间传输损耗都将增加传输距离提高一倍,自由空间传输损耗都将增加6dB2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司大口径天线的调整大口径天线的调整大口径天线的调整大口径天线的调整DD其中其中D是天线口径是天线口径,如右图的夹角就是天线的俯仰如右图的夹角就是天线的俯仰角:角:而俯仰角可从设计书上查到而俯仰角可从设计书上查到 可从地图参数计算可从地图参数计算(弧度
6、)弧度)2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司d其中其中a为地球半径为地球半径6370KM,K为大气折射因子为大气折射因子(为为4/3)天线俯仰角天线俯仰角天线俯仰角天线俯仰角2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司 馈线损耗馈线损耗 对对7/8GHZ频段,椭圆馈线损耗一般为:频段,椭圆馈线损耗一般为:6dB/100m 对对13GHZ频段,软波导损耗为:频段,软波导损耗为:0.59dB/m 对对15GHZ频段,软波导损耗为:频段,软波导损耗为:0.99dB/m 对对2GHZ频段,馈线损耗为:频段,馈线损耗为:LDF4P-50
7、A(1/2”)11.3 dB/100mLDF5P-50A (7/8”)6.46 dB/100m馈线馈线馈线馈线2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司收信电平收信电平收信电平收信电平设备入口的收信电平为设备入口的收信电平为其中其中 为发端设备的出口发信功率,为发端设备的出口发信功率,为发,收端为发,收端天线增益,天线增益,为两端馈线损耗,为两端馈线损耗,为自由空间损耗为自由空间损耗2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司雨雾衰耗雨雾衰耗雨雾衰耗雨雾衰耗在在10GHZ频段以下,雨雾损耗并不显得特别严重,对一个中继段可频段以下,雨
8、雾损耗并不显得特别严重,对一个中继段可能会引入几个分贝。能会引入几个分贝。在在10GHZ以上频段,中继间隔主要受降雨损耗的限制,如对以上频段,中继间隔主要受降雨损耗的限制,如对13GHZ频段,频段,100mm/小时的降雨会引起小时的降雨会引起5dB/km的损耗,所以在的损耗,所以在13GHZ,15GHZ频段,一般最大中继距离在频段,一般最大中继距离在10km左右左右在在20GHZ以上频段,由于降雨损耗影响,中继间距只能有几公里以上频段,由于降雨损耗影响,中继间距只能有几公里越高频段雨越高频段雨衰越厉害!衰越厉害!高频段可以高频段可以做用户级传做用户级传输输2024/9/4 周三北京立康普通信设
9、备有限公司北京立康普通信设备有限公司阻挡和费涅尔半径阻挡和费涅尔半径阻挡和费涅尔半径阻挡和费涅尔半径TR一阶费涅尔半径如一阶费涅尔半径如下:下:一般情况余隙都要保证一个一一般情况余隙都要保证一个一阶费涅尔半径阶费涅尔半径(7/8GHZ)2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司传输余隙传输余隙传输余隙传输余隙TR0.50dB1.0-10-60当当相相对对余余隙隙大大于于0.5,阻阻挡挡损损耗耗为为0dB,障障碍碍物物的的顶顶部部恰恰好好在在视距连线上时,阻挡损耗为视距连线上时,阻挡损耗为6dB。余隙2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设
10、备有限公司余隙计算余隙计算余隙计算余隙计算d地球凸起高度:地球凸起高度:其中其中K为大气折射因子为大气折射因子路径余隙的计算公路径余隙的计算公式如下:式如下:余隙可得大于一阶余隙可得大于一阶费涅尔半径费涅尔半径2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司大气折射大气折射哇!微波是哇!微波是弯着走的弯着走的因为大气折射的影响,波在传播过程中,实际上是弯因为大气折射的影响,波在传播过程中,实际上是弯因为大气折射的影响,波在传播过程中,实际上是弯因为大气折射的影响,波在传播过程中,实际上是弯曲的。大气折射的最后效果可看成电磁波在一个等效曲的。大气折射的最后效果可看成电磁
11、波在一个等效曲的。大气折射的最后效果可看成电磁波在一个等效曲的。大气折射的最后效果可看成电磁波在一个等效半径为半径为半径为半径为 的地球上空沿直线传播。的地球上空沿直线传播。的地球上空沿直线传播。的地球上空沿直线传播。即:即:即:即:=KR R=KR R为实际地球半径。为实际地球半径。为实际地球半径。为实际地球半径。KK值的实际测量平均值为值的实际测量平均值为值的实际测量平均值为值的实际测量平均值为4/34/3左右。但实际地段的左右。但实际地段的左右。但实际地段的左右。但实际地段的KK值和值和值和值和该地段的气象有关,可以在较大范围内变化,影响视该地段的气象有关,可以在较大范围内变化,影响视该
12、地段的气象有关,可以在较大范围内变化,影响视该地段的气象有关,可以在较大范围内变化,影响视距传播。距传播。距传播。距传播。R2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司衰落及其原因衰落及其原因衰落及其原因衰落及其原因多径衰落多径衰落由于折射波,反射波,散射波等多途径传播引起的衰落。多径衰落周期较短由于折射波,反射波,散射波等多途径传播引起的衰落。多径衰落周期较短一般为几秒。多径衰落又叫频率选择性衰落。合成波的电平比正常传输低称一般为几秒。多径衰落又叫频率选择性衰落。合成波的电平比正常传输低称为下衰落,比正常传输高称为上衰落为下衰落,比正常传输高称为上衰落地面地面大
13、气不均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2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司衰落及其原因衰落及其原因衰落及其原因衰落及其原因K型衰落型衰落由于折射系数(由于折射系数(K)的变化,使直射波和地面反射波相干涉而产生的)的变化,使直射波和地面反射波相干涉而产生的衰落,或直射波因折射下凹而被地面的高地或高山阻挡而发生的绕射衰落,或直射波因折射下凹而被地面的高地或高山阻挡而发生的绕射性衰落。这种衰落的周期较长,约几分钟性衰落。这种衰落的周期较长,约几分钟还是还是气候气候原因原因2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有
14、限公司衰落及其原因衰落及其原因衰落及其原因衰落及其原因波导型衰落波导型衰落在无风的气候,在平原和水网地区,容易形成接近地面在无风的气候,在平原和水网地区,容易形成接近地面的波导层,使波束发生汇聚或发散而导致衰减性衰落。这的波导层,使波束发生汇聚或发散而导致衰减性衰落。这种衰落的时间较长,有时可达几十分钟种衰落的时间较长,有时可达几十分钟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2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司微波站分类微波站分类微波站分类微波站分类终端站终端站中继站中继站枢纽站枢纽站 背靠背天背靠背天线线 反射板反射板有源有源无源
15、无源 再生中继再生中继 中频中中频中继继 射频中继射频中继2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司背靠背无源背靠背无源背靠背无源背靠背无源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5KM2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司反射板无源反射板无源反射板无源反射板无源全程自由空间损耗为:全程自由空间损耗为:(km)(km)其中其中 a 为反射板有效面积为反射板有效面积面积面积A2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康
16、普通信设备有限公司通讯系统通讯系统23 GHz(n x E1)38 GHz(n x E1)13 GHz(n x E1)15 GHz(n x E1)BTSTel-LinkBTSTel-LinkBTSTel-LinkBTSTel-LinkBSCTel-LinkMSCMSCTel-Link Tel-Link155 SDH 2-11 GHz(1E1-STM1)2-11 GHz 1E1/STM1Tel-Link155 SDHTel-LinkTel-Link155 SDH 2-11 GHz(1E1-STM1)2024/9/4 周三北京立康普通信设备有限公司北京立康普通信设备有限公司无线传输模型无线传输模型
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