毕业设计（论文）-MMDS中文发名叫多路微波分配系统.doc

mmds系统概述及实施方案摘要: mmds中文发名叫多路微波分配系统。上世纪90 年代发展迅速，曾经在通信、广播电视甚至军事等领域发挥了极其重要的作用。近年来由于数字技术特别是数字压缩技术的成熟和应用，解决了mmds 受频带资源限制、传输容量小、抗干扰能力差、模拟加扰容易被破解的问题，mmds 又被重新赋予了新的生命力。数字mmds迅速发展，在电视广播都越来越用得广泛，特别是在农村解决收费难的问题，数字mmds以后的普及是不言而喻的，它的重要越来越被人们所认识。笔者着重介绍了数字mmds的组成、构建以及运用进行了详细的介绍。关键词：数字 电视 农村 条件接收 机顶盒目录第一章 系统介绍31.1简介31.1.1 mmds 传输网络的分类31.1.2 mmds新技术与信息高速公路41.1.3 国标规定mmds频道配置41.2 数字mmds传送的优点4第二章 数字电视系统组成简介62.1系统组成62.2 数字广播电视前端系统72.3 数字广播电视传输网络系统72.4 用户终端系统7第三章 数字电视前端系统83.1 数字信源系统83.2数字信道系统103.3 加扰授权及管理系统(ca&sms)11第四章 ca条件接收系统124.1 ca系统的原理124.2 ca系统的特点与功能134.2.1 特点134.2.2 功能13第五章 农村数字电视155.1 中国农村广播现状155.1.1 农村有线电视解决方案155.2 mmds传输系统的规划设计16第六章 天线塔、馈线的安装与微波站的建设186.1 天线塔、馈线的安装186.1.1 天线塔的要求安装186.1.2 馈线的要求与安装186.2 mmds微波站建设19结束语21参考文献22致 谢23第一章 系统介绍1.1简介1.1.1 mmds 传输网络的分类mmds（microwavemultipointdistributionsystems），中文叫多路微波分配系统。它主要由数字mmds发射基站、用于无线接收的微波天线、dvb-s数字机顶盒及电视机组成。多路微波传输系统作为有线电视干线传输的一种传输媒介，从20世纪80年代起得到广泛的应用，它是将空着的2.52.7ghz的s频段利用来传输电视节目，其商业化过程是由美国人实现的。20世纪90年代初传入我国。微波传输的信号可以是模拟电视或经加扰的模拟电视信号，也可以是数字的或数字压缩的电视信号。多路微波传输系统主要分两大类，一类是全向辐射的，称mmds系统（mmdsmicrowavemultipointdistributionsystems），一般它是作为一个本地信号分配系统，微波直接到达用户家庭或集体接收点，具有和无线电视相似的属性；另一类是定向辐射的多路微波传输系统，调幅系统称为aml（amlamplitude modulated microwave link），调频系统称为fml，目前aml得到较多应用，它是一种传输系统，而不是分配系统。mmds的频率范围为2.52.69ghz，带宽为190mhz，在我国仅能传送23套电视节目；而aml的频率范围为12.713.25ghz，带宽为550mhz，能传送多达59套电视节目。由于mmds和 aml的上述区别，其适用的场合也就不同。通常mmds作为一种分配系统，主要用于在已经享有许可的地区，延伸电缆所达到的服务范围，扩大服务区，对于接收点零散，信号接收后不必再给多级分配放大入户的情况，宜采用mmds系统。aml作为一种传输方式，常代替超干线，将节目定向传送至某个（或某几个）固定的接收点，然后再用电缆进行分配。对于接收点包含用户较多，信号必须经三次以上放大后才能覆盖整个接收区的情况，宜采用aml系统。图 1 mmds市、地级远程传输网络示意图从目前我国有线电视网的实际情况出发，mmds电缆传输混合网的分类如下：1、一级传输网：各省、市把卫星信号及微波干线传送来的中央加密节目，通过微波骨干网传送到全省的地（州）、县微波站。2、二级传输网：各地（州）、县有线台接收本省微波传送来的加密节目，并插入本地区的自办节目，在人口密集的地区和地势最高点设立mmds发射台。3、三级传输网：各乡、镇、村定向接收mmds微波信号后，再加上来自卫星的多套电视节目，建立catv分前端，再用同轴电缆传输到各集体用户或个体用户。1.1.2 mmds新技术与信息高速公路mmds无线传输网与有线电视光纤网一样，可采用加/解扰技术，实现可寻址收费系统，计算机用户管理系统。mmds无线传输网与光纤网一样，可实现双向传送话务和数据信息，视频点播、电视会议等。数字压缩技术最终解决mmds频道容量少的缺陷。可将410路电视节目压缩在一个模拟的8mhz通道中传输。这能扩展更多的频道容量，提高频谱利用率。因此，在信息高速公路时代来临之际，mmds无线传输技术，仍然是信息高速公路联结我国广大山区、农村的有效手段。1.1.3 国标规定mmds频道配置mmds频道配置按照gy/t132-1998标准，与国际接轨，在2503-2687mhz频段内，以每频道8mhz带宽邻频道间隔排列23个电视信道。并在2684-2700mhz专用频段内，用于数据及话音通讯传输及双向传输的上行回传。在200mhz带宽内，以梳状方式分成两个独立组，a组采用奇数频道号，b组采用偶数频道号，以隔频道排列。每一频道组都可带或不带频率偏置：0khz偏置、或7.8125khz半行频偏置、或10.416khz 2/3行频偏置、或11.718khz 3/4行频偏置，以减少相邻地区边界上的同频干扰。带频率偏置的频道称为a+、a-或b+、b-。另外，每组频道都可采用垂直极化或水平极化，这样另有ah、av、bh、bv组合。 使用频率范围空间传输频率：2500-2700mhz接收分配频率：111-750mhz 微波频段划分国家标准mmds频道配置波段频率范围（mhz）业务内容传输2500-2687电视回传1687-2700数据及声音广播1.2 数字mmds传送的优点使用最新的传送数字信号的信源编码与信道编码，并采用最新的调制技术。使数字信号的频谱压缩，大大提高了频道利用率，提高了功率与频谱的综合利用。采用数字信号传输，抗干扰性强。并采用新的信号再生方案，排除了噪声和失真的累积影响。因数字化信号传输c/n 比门限值低、图像质量好，无累积影响，因此传输距离很远。由于采用数字滤波与数字存储方式，可用简单的方法消除噪声，改善其图像的信噪比；很容易实现自适应的二维、三维亮度分离，彻底消除亮度干扰；及其他提高图像质量的措施，因此数字电视的图像质量远高于模拟电视信号质量，基本上与光碟的信号质量相当。数字信号能用存储器存储起来，容易实现图像信号的加工、复制、检索、编辑和随机访问等信号处理方法。多次处理信号也不会降低图像质量。数字电视信号处理中用前向纠错编码(fec)方式，减少误码率(ber)，受空间干扰等影响小，因此可实现无差错接收，可靠性远高于模拟信号传输。数字传输对接收机的载噪比cn 的门限值比模拟信号cn 要求低。数字mmds 发射机是工作在平均功率上，因此功放发射管的功率利用率高。数字化传输容易实现加密、加扰。采用数字压缩mmds 发射机，可大大减少模拟mmds 发射机数量。 数字化传输处理可以进入宽带综合业务数字网，实现图文传输、数据传输、点播电视、电视购物、交互式双向通信传输等多功能服务及多媒体通讯等。第二章 数字电视系统组成简介2.1系统组成数字广播电视系统由数字广播电视前端系统（含ca条件接收系统、sms用户管理系统）、数字广播电视网络传输系统、用户终端接收系统三大部分组成。图2.1a数字广播电视系统简图图2.1b数字电视传输系统拓扑图2.2 数字广播电视前端系统对于任何传输方式构成的系统，其前端系统的组成基本相同，有区别的仅是信道的调制方式。目前有三种调制方式：dvb-c、muds采用qam调制方式；卫星、mmds采用qpsk调制方式；地面数字电视采用cofdm调制方式。2.3 数字广播电视传输网络系统根据客户所在地的地理环境、经济实力以及特殊需求，数字广播电视传输网络系统可分为： 有线（含光纤、同轴网）电视传输系统1) 光纤同轴（hfc）传输网络2) 用户分配网络3) 光发射机、光放大器、光接收机4) 放大器、分支分配器mmds无线微波多点分布式数字电视发射传输系统1) 微波发射机2) 微波发射天线muds多路分米波邻频无线数字电视发射传输系统 1) 分米波发射机2) 分米波发射天线地面数字电视传输系统1) 地面数字电视发射机2) 发射天线2.4 用户终端系统数字有线电视传输系统用户终端必须有：用户盒、dvb-c机顶盒。mmds数字电视传输系统用户终端必须有：微波天线及下变频器，dvb-s数字机顶盒。 muds数字电视传输系统用户终端必须有：分米波天线、dvb-c机顶盒。地面数字电视传输系统用户终端必须有：接收天线、dvb-t数字机顶盒。系统仅当需要条件接收时，才需配备ic卡。建议：在数字电视平移初期可先采用无条件接收，一旦模数平移成功完成后再上ca系统。第三章 数字电视前端系统图3.1 数字前端系统从数字广播电视系统示意图可见，整个系统可分为：数字信源系统、数字信道系统、加扰授权管理系统。3.1 数字信源系统数字信源系统主要包含以下的设备：dvb-s 接收器：可直接接收卫星天线的rf 信号，解码输出数字卫星节目。接收频率范围9502150mhz,符号率245msymb/s。直接接收dvb-s 广播信号，调谐到要求的转发器频段，经过qpsk 解调和fec解码，获取ts 数据，从而可通过传输平台向其它网络如hfc 转发，同时它也能够解析节目信息、解码数字信号并实时监视。 符合dvb-s 标准 etsi/en 300 421 c/ku 波段，scpc/mcpc 兼容 接收门限eb/no4db 符号率支持245ms/s f type 输入，输入阻抗 75 欧 输入频率 9502150mhz 输入电平 65 -25dbmv 输出ts 数据，spi 接口 解析节目信息 mpeg-2音视频编码器图3.1.1 mpeg-2编码器工作原理图（一套模拟信号需一台编码器）mpeg-2 视音频编码器能够提供高质量视频、音频有效压缩的mpeg-2 编码器。这个模块对模拟视频音频信号进行数字化、压缩编码，输出mpeg-2 ts 数据。内嵌微处理器使其能够方便地改变压缩参数和数据速率并进行实时监控。本模块安装在传输平台上，可满足不同的视频服务和专业视频应用的需要 符合iso/iec 13818 标准 视频输入：pal/ntsc； cvbs，y/c；1vp-p，75 图像分辨率50hz，720576；60hz，720480 高质量视频压缩，符合mpeg-2 4:2:0mpml 视频压缩根据需要可选vbr/cbr 视频实时数字预处理 视频数字时基校正 音频输入：单声道，双声道，立体声，020khz，04vp-p 音频采样率32khz，44.1khz，48khz 音频采样精度18bit/samp，256 倍过采样 音频压缩码率 64384kbps 输出ts 速率215mbps3.2数字信道系统复用器图3.2.1 复用器工作原理图基于高速ts 码流，可将不同来源如mpeg-2 编码器和dvb-s 的多路mpeg-2/dvb 单节目ts（spts）或多节目ts（mpts）数据复接成一路多节目ts（mpts），在输出带宽允许的范围内复接的节目数量不受限制。同时，它还可对输入的所有节目进行过滤，重新生成psi/si。 符合iso/iec 13818-1，etsi/en300 468，etr290 数据总吞吐率超过100mbps 可输入spts 或mpts，单路数据速率060mbps 多种ts 输入数据类型和方式，如spi 和asi 自动空包插入，根据输出带宽整合码率 自动/手动pid 映射 节目自动过滤 mpeg-2/psi 和dvb/si 重新生成 ts 输出方式为spi，可选asi数字广播电视前端系统一般将6-8台编码器输出的ts流信号输入1台复用器，所以系统共需的复用器数量可按下面的方式计算：所需复用器数量=总节目数/6或 总节目数/8 qam调制器：是一种高性能的数字调制器，它接收ts 再复用数据流，对其进行帧交织、rs 编码及qam 调制，输出调制中频信号直接到发射台的上变频器，从而使得数字视音频信号和其它业务数据进入有线或mmds 网络传输。qam 调制方式显著提高信道容量，如一个8mhz 频道最大容量为52.2mbps。 符合dvb-c 标准 etsi/en 300 429 范围4、8、16、32、64、128、256qam 符号率支持06.96ms/s ts 输入接口spi 输出中频可选36.125mhz，37.75mhz，44mhz 等 中频输出增益可调 载噪比高，相位、幅度误差极低 可选asi 数据输出qpsk 调制器通过qpsk调制器，首先将数字电视ts流调制为模拟信号，然后将调制后的电视信号通过上变频器将频率变换到950-1450mhz的空余频道（即我们规划的频道）上进行传输。3.3 加扰授权及管理系统(ca&sms)条件接收系统（cas）通过在前端对播出的电视节目进行加扰，使得只有授权的接收端才能解扰收看的方式而建立有效的收费体系。目前商业运营的条件接收系统在接收端普遍采用智能卡，智能卡具有较高的安全性。因此，作为数字电视核心技术之一的条件接收系统已经成为数字电视运营必不可少的技术保障系统。图3.3.1 加扰授权和管理系统简图每台复用器信号分别送入一台加扰机加扰，共需加扰机数量=复用器数量第四章 ca条件接收系统4.1 ca系统的原理下图（ca系统原理图）给出了条件接收系统（cas）的基本原理图。在数字电视前端，加扰器将经过复用的ts流（包括音视频和其它数据）进行加扰，即用控制字(cw)作为密匙对ts流进行加密运算；同时将cw送给用户授权系统（sas），由授权控制信息发生器（ecmg）处理生成授权控制信息（ecm）。同时，sas接收来自用户管理系统（sms）的用户权限信息，由授权管理信息发生器（emmg）处理生成授权管理信息（emm）。最后，将加扰ts流、ecm流和emm流加到复用器（mux）时，还要增加节目特定信息或服务信息（psi/si），其中的信息是接收端播放节目所必须的。 在接收端，机顶盒（stb）将过滤到的emm和ecm分别送入智能卡, 逐级解密得到cw。以cw作为解扰密匙对ts流进行解扰得到原始ts流，解码后输出电视机播放。 图4.1 ca系统原理图cw控制字由加密算法得出，传输中的ecm、emm消息使用了多级密钥加密保护 可定期通过空中发送消息改变用户的多级密钥以及用户的有关授权，增加了系统的抗攻击性。系统结构符合国际dvb simulcrypt 标准，总体框架与国际主流一致，在接口上全面支持开放性，便于与其它的dvb前端系统连接。ca 系统完成系统用户的认证、授权、节目加扰工作，解决了两个问题： 如何从用户收取费用。 如何阻止用户收看那些未经授权的付费频道整个ca 系统分为两个部分：加扰和stb 解扰加扰：由加扰器和ca 系统共同工作，生成加扰需要的各种信息：cw、ecm、emm，其中ecm、emm 信息通过hfc 网络传送给用户。stb 解扰：stb 从传送流中获取emm 和ecm 信息，并通过smartcard接口送给smartcard，由用户自己的smratcard 对自己能收看的节目进行解扰。设计了独立的加扰机接口，可以方便地与其他不支持dvb simulcrypt的前端系统连接。 前端系统基于局域网开发，可在网络环境下灵活配置和使用。 完成多种收视控制和管理功能：收费收视：可按频道、节目编号、主题级别、分类、ippv等授权方式控制用户的收视。免费收视：发送免费收视授权，供指定用户群免费收视节目；区域管制：对某一指定范围的用户实施收视管制，强制关闭或开启收视授权集成了电子节目指南生成系统、节目管理系统、用户管理系统、机顶盒接收系统、以及多种独立的智能卡发行与管理系统； 支持家长锁定控制；支持机卡配对控制； 使用智能卡控制用户接收，并支持多种寻址方式（用户地址、分组地址、全体集合）等。4.2 ca系统的特点与功能4.2.1 特点符合dvb同密（simulcrypt）标准。最基本的授权方式：分组授权和单独授权。emm、ecm的加密算法选用3des算法,动态密钥，支持机卡配对。选用符合“金融交易卡”安全要求的大容量智能卡为授权卡，保证足够的安全性及存储空间，为未来业务的扩展留有足够的空间。用户信息管理系统软件（sms）包括：授权信息产生、授权管理、用户基本信息管理、帐务统计分析、ic卡管理、节目管理、用户可定制的帐单、报表打印、操作员管理等功能；还可以根据用户需求即时定制，以满足不同用户的特殊需求。4.2.2 功能经过加扰机、ca 及用户管理系统通过机 顶盒可以实现如下功能：几乎可以实现所有的广播和交互式多媒体应用，如数字电视广播接收、电子节目指南（epg）、准视频点播（nvod）、按次付费观看（ppv）、软件在线升级、数据广2播、internet 接入、电子邮件、ip 电话和视频点播等。电子节目指南电子节目指南给用户提供一个容易使用的、界面友好的、可以快速访问节目的一种方式，用户还可以通过该功能收看一个或多个频道，甚至所有频道上近期将播放的节目。同时，epg 可提供分类功能，可以帮助用户浏览和选择各种类型的节目。数据广播dvb 定义了四种数据广播方式：数据管道（data pipe）、数据流（data stream）、多协议封装（multiple protocol encapsulation）和数据/对象轮流传送（data/objectcarousel）。在数据管道方式中，数据直接在mpeg 传送流的净荷中传送。可以使用该方式在符合dvb 标准的广播网络中进行简单的、异步的、端到端的数据传输业务。数据流方式可以在数字电视广播系统中实现面向流的、端到端的数据传输。数据流可以是异步的、同步的、或同步化（synchronized）的数据传输。异步数据流是不需要定时的数据流（例如rs232 数据）；同步数据流是对定时有要求的数据流，这里“定时要求”的含义是接收端可以再生发送端的数据和时钟，重新构造出同步数据流（如e1、t1）；同步化的数据流也是有定时要求的数据流，这里“定时要求”的含义是数据流中的数据可以与其他数据流中的数据同步播放（如视频和音频）。数据流中的数据在mpeg-2 标准的pes 中传送。多协议封装对需要在数字电视广播系统中传送符合通信协议的数据报（datagram）的数据业务提供了技术支持。利用这种数据广播方式，可以在有线电视系统中实现高速internet 数据接入。要传送的数据报被封装在dsm-cc 段中。数据/对象轮流传送（data/object carousel）可以支持需要周期性地传送数据模块的各种应用。数据模块的大小是已知的，数据模块可以被更新、被加入和被移去。多个模块可以被组成一个组（group），多个组还可以组成超组（supergroup）。datacarousel 所广播的数据在dsm-cc data carousel 中传输。dvb 的数据广播规范具有很强的数据业务支持能力，机顶盒实现对上述数据广播业务的支持，其作用类似一个在用户家中的数据通信网关。机顶盒本身可以不对接收数据的有效负载进行处理，只是通过解复用实现数据分流，将相应的数据送给处理终端。软件在线升级软件在线升级是数据广播（data carousel）的应用之一。数据广播服务器按dvb数据广播标准将升级软件广播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并对保存在存储器中的软件进行更新。internet 接入和电子邮件有线电视数字机顶盒可以通过内置的电缆调制解调器方便地实现internet 接入功能，并可以提供以太网接口，用来连接pc。使用电缆调制解调器的速度与电话调制解调器相比，提高了100 倍，最高可达到10mbps，所以非常具有竞争力。目前市场上最为火爆的电缆调制解调器是mcns 定义的docsis 标准。视频点播为每个用户提供视频点播功能，让用户能在他所希望的时间和地点收看他想看的节目，是服务提供商的主要目标。有线电视数字机顶盒利用交互式的数据信道和广播信道，为实现该功能提供理想的技术基础。虽然系统能够具备以上功能，但在实际应用中根据用户的需求来逐步配置。第五章 农村数字电视5.1 中国农村广播现状5.1.1 农村有线电视解决方案我国目前的hfc 接入网主要分布在地市级和县镇级，除西部外，大部分已成功地将原同轴网改造为hfc 混合网，接入用户主要分布在城区和乡镇。统计在册的1 亿有线电视用户绝大部分属于城镇用户，目前我国拥有3 亿多台电视机，尚有2 亿农村用户还不能收看有线电视。当前，我国农村广播电视网的现状是：占我国人口70%的农村，因缺乏切实可行的技术经济手段，绝大多数地方只能看到几个不太清晰的开路电视节目。目前的现状远不能满足广大农村人民群众的需要及广播电视事业发展的迫切需要。我们经过广泛的调查认为：绝大部分中国农村居民今后较长一段时间内最大、最迫切的需求是看内容十分丰富的多频道彩色电视节目，而不是什么视频点播或在自己的砖瓦房里搭上信息高速公路的列车。 这一点从农村电视的普及率达到80%以上就可以得到准确反映；我国农村地形复杂，居住分散，农村居民承受能力差，组织工作、管理工作难度大，光纤电视现阶段根本无法覆盖。因此，如何迅速解决我国农村广播电视网的问题，不仅是一个十分重大的政治问题，一个关系到广大农民群众切身利益的重大问题，也是一个关系到各级广播电视部门发展的根本出路的问题。有线电视网难以向农村发展的主要原因是因为农村居住分散，接入成本居高不下，管理成本很高。为了解决这个难题，可以采取如下方案hfc城市catv 的有线延伸。通过光缆将城区有线电视信号传送到各乡镇，再由各乡镇向中心村拉光缆。由于目前4 芯光缆价格下降，向中心村拉光缆成本并不高。但要选择合适的光接点，为了使muds 更好的发挥效益，建议以1-3km 左右为半径，以较大中心村作为光节点，接收处理后再利用muds 转发给用户这样可以覆盖1-3km 以内的自然村。在数字频率设定时最好按国家有关规定频率设定550750 mhz。另外，通过mmds 将城区catv 信号无线传输到各个中心镇，接收降频后再利用muds 转发给用户。这样有两个好处：错开频率，以利于差转；数字机顶盒可直接接收不需变频，规避数字mmds 降频器成本高缺陷。前端电视节目既可用数字信号也可用模拟信号，可根据当地经济情况而定，无论数字或模拟最好在前端调制在uhf 段，以便muds 直接发射，可避免变频。muds 是农村catv 的无线延伸。muds 采用的mmds 的命名方法，u 为uhf频段（470-860mhz），muds 即为多路分米波分配系统（muchannel uhf distributesystem）的英文编写。它是采用宽频发射技术，将光接收机或mmds 降频器输出的有线电视信号集中用uhf 频段全向或定向发射出去，然后在用户端采用宽频接收天线接收电视信号。5.2 mmds传输系统的规划设计根据本地区的地理环境，人口分布和经济条件等因素，作传输网的全面规划。决定哪些地区采用光缆有线传输网，哪些地区采用无线微波传输。是fm微波、aml微波还是mmds微波干线传输和分配网覆盖。若本地区广播局中心前端与mmds主发射台不在同一地点，则要确定这段路径的传输方式，是采用光缆传输还是1ghzl波段的fm微波传输，或是仍采用s波段mmds传输。若是上行仅传输本地节目，节目数不多，可使用l波段fm微波传输为佳。卫星及地面tv广播节目可在高山上接收后，再进入mmds发射传输；若中心前端需传送多套tv节目上山，则最好使用宽带的光缆专线传输；若仍用mmds上行传输，则占用频道太多，最好用数字压缩技术设置在一个频道内传输。传送节目数和节目内容：1) 确定传送电视节目套数：一般县级mmds网，传送8套tv节目（包括接收来自卫星和数字解压节目），再加上23套本地节目；一般省、市、地区级mmds网，传送12套tv节目，45套本地节目。地面电视广播台节目及卫星传送的非压缩模拟电视节目，由本地区就地接收，再与mmds接收节目一起混合后进入catv分配网，这样共计就有20套左右节目。2) 确定mmds网是否要传送fm广播节目及节目套数，进行fmtv节目mmds共网。3) 规划本mmds网是否需要增设加解扰系统，或数字压缩电视，或双向电话、数据传输。可作近期及远期规划。确定mmds传输网的频道配置1) 确定mmds频道配置时，首先要避免本地区在s频波内有否雷达、通讯、导航等干扰及本地区广播台的干扰。2) 确定mmds发射机的输入频道（即送入mmds发射机上变频器的电视调制器输出频道）、mmds发射频道、mmds接收端下变频器的输出频道（即用户电视机的接收频道）。3) 若fmtv共网，还要确定fm调制器载频频点、mmds传送的发射频道、fm广播节目的mmds接收方案，要不要使用两套mmds接收系统，或采用一套mmds接收系统及fm频道转换器。4) 确定广播局中心前端到主发射台微波传输的频道，是l波段fm传输还仍是mmds传输。若采mmds传输，上行下行要异频道，高频段及低频段分段传输，中间还要间隔一个频道，以免相互干扰。5) 若设立中继转发站，则要确定是同频转发还是异频转发及其频道设置。对于同频转发，要使用水平极化与垂直极化正交极化发射。确定mmds覆盖场形和定向干线传输路由1) 根据本地区行政图和地形地势图确定本地区mmds覆盖服务区的幅射场形是全向幅射还是心形、花生形扇区幅射。尤其对地形复杂的山区要作现场察勘；在已考虑地球曲率地专用图纸上绘制微波路径的地势海拔剖面图；有否高山阻挡，计算地形高处的余隙；在已考虑地球曲率的地势剖面图上，确定发射天线高度、中继转发站的站址和覆盖场形、接收点接收天线的最小高度等。2) 定向传输的微波干线和中继站路由，应走折线，使各站的路径夹角为纯角，路径不能交叉，以防同频越站干扰。3) 微波链路的路径应着重选择：本地区无通信、雷达干扰、uhf三次谐波干扰及镜像干扰及地面区反射和大气不均匀性所引起的多径衰落小的地段，如山区、森林、城市建筑等地形崎岖地区；尽量避免河流、湖泊、海岸等平滑地面和潮湿沼泽地等反射较大的地区。在跨越水面和湖泊时，宜用垂直极化波。发射天线及发射塔高选择发射天线的高度由当地的地形、微波覆盖的距离和地球曲率决定，一般在地形比较平缓的地方，发射机天线高度(h)与微波覆盖距离(d)的关系近似为：d2=17h。见下表：空间距离d(km)100806050403020天线高度h(m)6004002201501005530发射天线及发射塔高选择，应以满足最大传输距离为依据，不宜太高，否则会造成对邻近地区的干扰。铁塔高，馈线也长，损耗也增大，有效发射功率降低。另外，在满足第一菲涅尔半径之后继续增加天线高度，不仅不会提高接收场强，改善接收效果，反而增大近区的盲区。第六章 天线塔、馈线的安装与微波站的建设6.1 天线塔、馈线的安装6.1.1 天线塔的要求安装 天线塔必须装有避雷针，并有良好防雷接地系统，应有夜间照明等一切人身安全设施。 发射天线的安装位置与近区场周围的建筑物、塔体钢结构件、避雷针、其他发射天线等物体，至少要间隔1.5米3米。否则，这些物体的反射波会使电波辐射场型产生强烈的变化。 塔顶安装两付全向天线，其中一付或两付天线的极化为：1) 水平极化：两付天线间隔 1.5米2) 垂直极化：两付天线间隔 3米3) 塔侧安装一付或两付全向天线4) 水平极化：天线安装在塔的水平臂上，两付天线间隔1米5) 垂直极化：不推荐使用全向式6) 塔侧安装心形天线，铁塔应处于心形天线的后方向。 天线的安装：1） 天线在安装前应检查有无变形，最好能使用仪器测试天线的主要技术性能。2） 辨别圆柱形隙缝天线的最大传输方向（最大增益的主方向）标记，并用方向盘寻找覆盖服务区的主传输方向，定好方向标物。3）吊装天线到位。调整时应使天线最大增益方向对准覆盖服务区的主传输方向。然后紧固螺母，在风力下天线与铁塔不应发生相对位移。4） 全向隙缝天线安装要垂直于地面，若有倾斜角，会使覆盖场形畸变。 馈线系统必须用不锈钢馈线夹进行固定，使馈线自身平直。天线塔到机房之间以及其他悬空地段（如垂直爬梯、水平过桥等），采用馈线支撑架。安装固定夹的距离，垂直敷设以23米为宜。6.1.2 馈线的要求与安装馈线系统充气应满足以下要求：1）充入馈线空气干燥度（露点温度）：不大于-31c或含水量应小于1.5g/m3,且净化空气对馈线系统不应起化学腐蚀作用。2） 充入空气的压力在20c时宜为14.729kpa（0.150.3kg/m2）。3）馈线系统接头应密封良好。24小时内从29kpa(0.3kg/m2)下降后，不得低于14.7kpa(0.15kg/m2)。否则视为馈线漏气，应采取相应措施。馈线的安装1） 安装前先进行外观检查，最好能使用仪器测试馈线损耗和驻波比，应符合设计要求。2）慢慢吊装馈管，细心察看波导不能有损伤和变形。由上到下按照施工图，将固定夹子及波导固定在支架或铁塔上。空气绝缘低损耗同轴电缆固定件间隔12m，椭圆波导固定件间隔不得大于2m ，矩形硬波导固定件间隔为22.5m 。因波导管与铁塔架的热膨胀系数不同，因此在加固安装时，要用专用夹子。3） 椭圆波导的上、下跳线应有足够余量，使天线能在上下左右调整。馈管应安装平直，弯曲半径及扭转不能超过规定值。4） 波导连接端应按要求放置密封圈。上螺钉时注意，以防把橡皮密封圈挤出槽外。5） 铁塔底部波导，应用水平波导槽架导入机房。并采用波导穿墙装置，使波导进墙端抬高些。6） 波导的室外水平部分，应有防止雨水和其他物体碰伤的防护装置。7） 波导进入机房前应使用波导接地装置，避免将雷电引入机房。8） 馈线安装完毕后，应充干燥空气。气压为29kpa（0.3kg/m2）。9） 最后，测量天馈系统驻波比应符合设计要求。6.2 mmds微波站建设微波路径的勘察设计1）用五万分之一的地形图，按初选的路由和站址，作每条路径的剖面图。检查每条路线能否在等效地球半径k=kmin或k=2/3最恶劣的条件下，在天线可能架设的高度上，达到规定的余隙要求。2） 达不到视距传播条件时，应重新调整线路或站址，或设立中继站，可考虑无人站或无源中继。直到全部中继段达到余隙要求。3） 剖面图上应说明天线角度，站址、站距，画出能影响传播性能和余隙的地形地貌。调查研究1） 向有关部门了解微波路径和站址周围有无高大建筑物对微波射线的阻挡，有无产生微波干扰源的单位，有无环境有严重污染的单位。2） 向地质部门了解站址和铁塔附近的地质结构，有否流沙、泥石流、滑坡等危险及地震情况。3） 向气象部门了解30年来的最高及最低气温、最大风速、雾、雷电、积雪和冰凌情况。4） 了解站址的交通、水源、通讯及值班人员生活供给等情况。供电系统供电系统应按gbj52-83工业与民用供电系统设计规范有关规定进行。微波站应为一级供电，应有两个独立电源或自备发电机，并备有交流稳压电源。输出电压电力供给要没有短暂的脉冲电压，或采用铁磁稳压器，可抑制各种浪涌电压和雷击时从电源进入的感应电压。配电板应有过荷保护措施。同频转发站的电源供给可以考虑使用太阳能电池和风力发电系统，这样可以减少电力杆线的架设和受局部停电的影响。接地与防雷1） 微波站必须可靠接地，按gyj28-87标准要求：收发天线系统接地电阻不应大于4；技术用房接地电阻不应大于4；设备系统接地电阻应小于4；设置在铁塔（或高层建筑）上的设备接地电阻应小于4。2） 微波站的工作接地系统、保护接地系统和防雷接地系统应分设接地体，再将三个接地体汇接成一个总接地系统。3） 为了提高接地系统可靠性，接地体应不少于两组，两组之间距离在40mm之上。4） 机房地线应用宽100mm，厚0.11mm铜带作接地体，与铁塔接地建成一体。发射机柜用2530mm铜带与机房接地体接通。5） 微波站必须有良好的防雷设施，供电线路和通讯线路也必须有防雷措施，必须按gbj57-83建筑防雷设计规范等有关规定执行。雷击放电时产生巨大的能量，除直接通到地面外，还可通过长传输线产生感应电进入电子设备。因此发射机房主发射天线的传输线要每隔12米安装不锈钢接地夹子。上、下端应与铁塔金属结构连接，然后在塔底接至接地系统。6） 电力线、电话线、波导传输线及卫星接收信号线等的地线应在进入机房前，在进口处集中连接在一起，给予保护接地。走线架，电缆外皮，通风管道等均用地线可靠接地。埋在地下的水管、暖气管、电缆等必须离开接地体一段距离，以免雷击时受冲击。机房1） 发射机在机房内及发射机机架之间至少要有1米左右的净空间，发射机房的房间高度至少要3米以上，以便有良好的通风与保养维护。2） 发射机与频道合成器之间的传输线应尽量短，频道合成器波导输出口距离墙面至少0.6米。3） 为保护发射机系统正常运行（尤其是大功率发射机），应保证机房内通风和室温的条件，机房的温度应保证在045c之间。有条件的最好采用空调设备，以保持机房内的温度为+20c+27c的理想温度。因为频道合成器及波导元件的尺寸直接影响发射频率稳定度及发射机的可靠性。发射机内部过热会自动保护而暂时停机，直到温度恢复为止。另外，低温会引起设备内部的冷凝，会影响电气性能