微波和卫星传输系统（一建通信与实务）重点笔记
2024-08-02 17:03:07 0 举报AI智能生成
这是一份关于微波和卫星传输系统的一建通信与实务重点笔记，包含了微波和卫星传输系统的核心内容和关键知识点。这些内容经过了精炼和整理，以便于理解和记忆。笔记中涵盖了微波和卫星传输系统的原理、特点、应用领域以及相关技术等。此外，还涉及到了一些常见的问题和解决方案，以及一些重要的公式和概念。这份笔记对于备考一建通信与实务考试的考生来说，是一份非常有价值的学习资料。
作者其他创作
大纲/内容
微波信号的传输特性
基本概念
微波是一种电磁波，频率范围300MHz~300GHZ(波长范围为1mm-1m)
分米波的频率范围在300MHz~3GHz，主要用于通信和电视广播
厘米波的频率范围在3~30GHz，主要用于雷达，卫星通信，无线电导航
毫米波的频率范围在30~300GHz，主要用于卫星通信
频率特性
频率高，波长短，只能在大气对流层中，像光波一样作直线传播，即为视距传播，绕射能力弱
因地球曲面及空间传输损耗，每50KM，需要设置中继站，将电波延伸，称为微波中继通信，是传统的长途通信技术
通信特点
载波工作频率高
在相对带宽相同的情况下，其信道的绝对带宽比短波要大得多，可传送较多的信息量
微波的波长短
容易制成高增益天线
抗外界干扰强
天电干扰、工业干扰及太阳黑子的变化在微波波段基本不起作用
有较大的灵活性
可应用地形受限时的接入、长途中继通信、应急通信等
对气候变化比较敏感
微波传输主要考虑的因素包括大气效应和地面效应，它对气候变化比较敏感，容易受天气影响
传播影响因素
地形地物对微波传播的影响
与自由空间传播相比，地表障碍物对微波视距传播的影响表现为阻挡损耗
大气对微波传播的影响
主要在对流层中完成对流层对微波传播的影响
氧气分子和水蒸气分子对电磁波的吸收
雨、雾、雪等气象微粒对电磁波的阪收和散射
对流层结构的不均匀性对电磁波的折射
衰落分类
大气吸收衰落
大气中氧分子吸取电磁波能量，产生衰落
不可避免，影响不大
雨雾散射衰落
水雾水滴是电磁波发生散射。产生衰落
不可避免，影响不大
闪烁衰落
大气踹流造成对流层反射，使收信点场强发生衰落
持续时间短，电平变化小，一般不足以造成通信中断
K型衰落
直射波与地面反射波，相位相互干涉造成微波衰落
可能造成通信中断
波导型衰落
气象条件造成大气层不均匀结构，使电磁波发生超折射现象（大气波导），形成干涉型衰落
可能造成通信中断
衰落对传输的影响
在信号的有用频带内，信号电平各频率分量的衰落深度相同，这种衰落被称为平衰落
信号电平各频率分量的衰落深度不同，这种衰落称为频率选择型衰落，产生这种衰落时，接收的信号电平不一定小，但其中一些频率分量幅度过小使信号波形失真
克服电磁波衰落的方法
利用地形地物削弱发射波的影响
将反射点设在发射系数较小的地面，如从水面移动到森林
利用天线的方向性；有时收发天线均很高，而发射点又处于途径中间的开阔地或水面上
利用无源反射板克服绕射衰落；当路由中存在较高障碍物时，适用无源反射板或背对背电线绕过障碍物
分集接收
频率分集
波道备用
空间分集
利用不同高度的两幅或多幅天线，接收同一频率的信号，克服衰落
多措施接收
如增加发射功率，缩短站距，适当改变天线设计等
数字微波系统的构成以及应用
数字微波基本概念
微波通信系统的波道配置由一个或多个主用波道+一个备用波动组成，简称N+1
数字微波站的分类
终端站
可作为中心站，或次中心站
分路站
要完成信号转发任务，又要分出或插入一部分话路功能；可作中心站，或受控站
中继站
具有站间公务联络和无人值守功能
数字微波枢纽站
有两个以上方向的上，下话路的微波站
数字微波站的构成
天馈线和分路系统
常用的天线类型为卡塞格林天线
微波天线大部分采用抛物面式天线，具有抗风强度和防冰雪的措施
基本参数
天线增益
半角率角
极化去耦
驻波比
天线材料
分米波段（2GHz）
用同轴电缆馈线
厘米波段（4GHz以上）
用波导馈线
微波收发信机
本振频率稳定度
噪声系数
收信机最大增益
自动增益控制范围
微波传送网
核心重点
微波中继通信
IP微波设备在移动回传网络应用
能实现LTE站点紧急开通，实现业务的快速部署
能实现光网补网，提高现网的成环率，提升可靠性
IP微波能实现故障点业务的紧急恢复
IP微波相比传统的SDH微波优点
能提供更大的带宽，可实现单载频达Gbit/s级
能提供先进的IP技术
能达到与SDH网络类似的业务运维能力，提供图形化网管、自动保护倒换以及告警和性能的实时准确监控
卫星通信系统的结构及工作特点
卫星通信的特点
理论最少需求
只有3颗卫星适当配置，就可以基本实现全球通信（除两级外）
卫星通信优点
通信距离远，费用与通信距离无关
覆盖面积大，组网灵活，便于多地址连接
通信频带宽，传输容量大：常用300MHz以上频段，卫星宽带已达3000bit/s以上
机动性好
通信线路稳定，传输质量高
可以自发自收进行检测
卫星通信缺点
保密性差
卫星具有广播特性，容易被窃听
电波的传播延时较大，存在回波干扰
必须采取回波抵消技术
存在日凌中断和星蚀现象
卫星通信系统的组成
系统四大组成部分
空间分系统
通信地球站
跟踪遥测及指令分系统
监控管理分系统
单条线路五大组成部分
发端地球站
上行传播路径
通信卫星转发器
下行传播路径
收端地球站
空间分系统的组成与功能
基本功能
通信卫星主要是起无线电中继站的作用，它是靠星上通信装置中的转发器和天线来完成的。
转发器越多，卫星通信容量就越大
通信卫星
常用的定向天线是微波天线，按其波束覆盖区域的大小，可分为全波束天线、区域波束天线和点波束天线
在静止卫星上，全波束天线常用喇叭形，其波瓣宽度约为17.34°，恰好覆盖卫星对地球的整个视区
运动轨道
静止轨道
距地高度：35786km（36000km）
运行周期24小时
静止
中地球轨道
距地高度：5000~20000km
运行周期4~12小时
运动
低地球轨道
距地高度：500~1500km
运行周期4~12小时
运动
转发器
或中机器，实际上是一种宽频带收，发信机
通信卫星的核心部分
地球站的组成与功能
基础功结构
地球站构成的通信网络，可以是星形，网格形，混合形
在星形网中，各边远站只能通过中心站进行相互通信
在网格网络中，各站彼此可经卫星直接沟通
天馈设备
通常由于收、发信机共用一幅天线，为了使收、发信号隔离，还需要接入一只双工器
发射机
将已调制的中频信号经上变频器变换为射频信号，并放大到一定电平，经馈线送至天线向卫星发射
接收机
接收到的信号极其微弱，必须使用噪声温度很低的放大器
信道终端设备
将用户终端送来的信息加以处理形成基带信号，对中频进行调制
同时对接收的中频已调信号进行解调以及进行与发端相反的处理，输出基带信号送往用户终端
跟踪设备
用来校正地球站天线的方位和仰角，以便使天线对准卫星
VSAT（甚小天线地球站）卫星通信网
组成定义
VSAT卫星通信系统是指利用大量VSAT小站与一个大型地球站协同工作组成的卫星通信网
VSAT网络由中心站小型站和微型站3类VSAT小站（大量小站）组成。
主要特点
设备简单，体积小，耗电少，造价低，安装、维护和操作简单集成化程度高，智能化功能强，可无人操作
组网灵活，接续方便，独立性强，一般作为专用网，可以适应用户业务量的增长以及用户使用要求的变化
通信效率高，性能质量好，可靠性高，通信容量可以自适应
可以建立直接面对用户的直达电路，它可以与用户终端直接接口，避免了一般卫星通信系统信息落地后还需要地面线路引接的问题
VSAT站很多，但各站的业务量较小
有一个较强的网管系统，互操作性好
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