微波知识培训

1、 微波通信技术问世已半个多世纪，最初的微波通信系统都是模拟制式的，它与当时的同轴电缆载波传输系统同为通信网长途传输干线的重要传输手段。我国的模拟微波通信技术的研究、开发、引进和应用始于1958 年，有很长的历史。70年代起研制出了中小容量(如8mb/s、34mb/s)的数字微波通信系统，这是通信技术由模拟向数字发展的必然结果。80 年代后期，随着同步数字系列(sdh)在传输系统中的推广应用，出现了n155mb/s 的sdh 大容量数字微波通信系统。sdh 微波系统在90 年代得到了迅速发展。 现在数字微波通信和光纤通信、卫星通信一起被称为现代通信传输的三大主要手段。微波的定义微波microwa

2、ve:微波是一种电磁波，微波射频为300mhz300ghz，是全部电磁波频谱的一个有限频段。微波一般称为厘米波。根据微波传播的特点，可视其为平面波。平面波沿传播方向是没有电场和磁场纵向分量的，所以称为横电磁波，记为tem波。有时我们把这种电磁波简称为电波。数字微波传输常用频段包括：数字微波传输常用频段包括：7/8/11/13/15/18/23/26/32/38 ghz（itu-r建议规定）建议规定）微波：频率为微波：频率为300mhz300mhz300ghz300ghz范围内的电磁波范围内的电磁波30 khz 300 3mhz 30 300 3ghz 30 300 3 t hz 10km 1

3、100m 10 1 100mm 10 1 100 mvlf特特长长波波lf长长波波uhf特特高高频频vhf甚甚高高频频mf中中波波hf短短波波shf超超高高频频ehf毫毫米米波波光光波波频率频率波长波长名称名称主主要要用用途途航行航行无线无线航行航行广播广播广播广播fm广播广播t vt vt v卫星卫星 通信通信微波微波中继中继 broadcastingnmaximum coveragenone programme per radio channelnapplications: radio (lw, mw, sw, fm); tv etc .microwave linksnradio beam

4、none multiplex per radio channelnapplications: civiliars and military telecommunication networks广播点点视距微波 在大城市和市区，在建设数字节点和分配网络时，数字微波常常是可以与光缆相比的唯一的可供选择的方案。事实上，除了在大城市和小城镇内埋设地下电缆费用非常昂贵外，在闹市区开挖管道常常是很难得到批准的。这种情况在欧美发达国家表现尤为突出。据称，在欧美发达国家用于移动覆盖的传输中大约8090采用数字微波系统。 在世界上许多国家中，微波接力链路可能是可以穿越数千里林区、山区、大草原、沙漠、沼泽地和其他

5、困难地域的唯一可用的大容量传输媒质。而且，由于功率消耗相当低，应用太阳能电源已经成为在这种条件严酷的地区应用数字微波接力系统的一个重要因素。 由于微波电路不易人为破坏，不易受自然灾害的影响，因此微波系统是组成我国通信网的不可缺少的组成部分，是保证通信网安全所不可缺少的。 但微波也存在着相应的缺点：应具备视距传输条件，两站之间传输的距离不是很远；频率必须申请；通信质量受环境的影响较大；通信容量不能做到很大。数字微波的发展机遇 数字微波作为一种无线传输方式，在灵活性、抗灾性和移动性方面具有光纤传输所无法比拟的优点，这也是它的优势所在。 当前数字微波的发展机遇可以归纳如下：用于专网或作专网光纤传输的

6、备份及补充，我国的专网如：广电、石油及天然气管道、煤炭、水利等，这些专网本身所需的传输容量不大，一般一个stm-1 或几个stm-1,它们要么没建光纤通信电路，要么只建了单线的光纤通信链路，不具备电信光纤传输网络八纵八横的优势，所以它们必须建设sdh 或pdh 微波电路用于主传电信及数据业务或用于光纤传输系统在遇到自然灾害时的备用保护，以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。我国2g 及2.5g 移动通信基站覆盖中使用了众多的pdh 微波通信电路。modtransmitterreceiverdemdown converterin ifif signalrecoveryifcarriermo

7、dulationup converterrf channeltxrx天线系统ifmicrowaveifbb : base bandbase bandbase bandif : intermediate frequencyrf : radio frequency (300mhz - 30 ghz)数字微波信号的调制过程对数字基带信号的调制过程用数学方法可简单表示成：放大放大下变频下变频中频中频滤波滤波解调解调接收天线接收天线调制调制中放中放上变频上变频功放功放滤波滤波调制调制中频中频上变频上变频功放功放滤波滤波发送天线发送天线基带基带基带基带微波通讯组网灵活，建设周期短，成本低，特别适合于不便微

8、波通讯组网灵活，建设周期短，成本低，特别适合于不便于铺设光缆的地区使用。于铺设光缆的地区使用。光网络补网：移动基站接收无线信号后，要将信号回传到bsc 以进入核心网进行传输，移动基站的回程传输。在传输光网络和bsc 之间，由于地理位置等其他原因，不便于铺设光缆，则需要采用微波传输的方式。网管系统和网管系统和idu设备设备(1+0, 1u) 0.6m天线和天线和odu(直接安装直接安装, 1+0) 微波设备由室内单元微波设备由室内单元 (idu)、室外单元、室外单元 (odu)、网管系统、同轴电缆和天线组成网管系统、同轴电缆和天线组成一跳系统之间的通信一跳系统之间的通信idu主要把业务数据、辅助

9、数据、网管及交换数据按一主要把业务数据、辅助数据、网管及交换数据按一定数据格式复接成帧，传给调制解调模块，调制解调模定数据格式复接成帧，传给调制解调模块，调制解调模块再完成基带调制解调、中频变频等功能。块再完成基带调制解调、中频变频等功能。 行业内其他厂家的行业内其他厂家的idu构架构架idu 610idu 620中兴中兴华为华为采用的是业务盘、系统盘、调制解调盘分立的方式采用的是业务盘、系统盘、调制解调盘分立的方式调制解调盘调制解调盘中频电缆接口xpic信号补偿输入、输出口odu电源开关指示灯e1业务盘业务盘116路e11732路e1mdr68接口指示灯stm1业务盘业务盘lc光接口系统控制

10、盘系统控制盘我司目前规划开发的产品，单盘式。我司目前规划开发的产品，单盘式。其单盘框图如下图所示：其单盘框图如下图所示：开发的产品面板结构类似于上图开发的产品面板结构类似于上图发送方向信号：发送方向信号： 数据进入调制解调芯片数据进入调制解调芯片bcm85620的的gpm模块（模块（ 振荡器和解调器混合模块），传给基带调制单元。基振荡器和解调器混合模块），传给基带调制单元。基带调制解调单元对数据进行信道编码、数字调制等数带调制解调单元对数据进行信道编码、数字调制等数字信号处理，然后进行字信号处理，然后进行d/a转换，成为转换，成为iq基带信号。基带信号。中频单元（中频单元（pvg710）对）对

11、iq基带信号做模拟调制、信基带信号做模拟调制、信号放大等处理，形成中频频率为号放大等处理，形成中频频率为350mhz的模拟中频的模拟中频发送信号，同时对发送信号，同时对idu与与odu之间的之间的o&m信号进行信号进行fsk调制，形成频率为调制，形成频率为10.7mhz的模拟的模拟o&m信号，中信号，中心频率为心频率为350mhz的模拟中频信号、中心频率为的模拟中频信号、中心频率为10.7mhz的模拟的模拟o&m信号、信号、-48v dc的电压信号通的电压信号通过中频馈线送给过中频馈线送给odu。接收方向信号：接收方向信号： 中频单元对来自中频单元对来自odu的信号进行

12、分离处理，获得中的信号进行分离处理，获得中心频率为心频率为140mhz的模拟中频信号和中心频率为的模拟中频信号和中心频率为5.5mhz的的o&m信号。对接收到的中心频率为信号。对接收到的中心频率为5.5mhz的的o&m信号进行信号进行fsk解调，通过解调，通过fpga的的gpa接口送给接口送给cpu控制单元；对接收到的中心频率为控制单元；对接收到的中心频率为140mhz的模拟中频信号通过的模拟中频信号通过pvg710变频到基带信变频到基带信号，再经过号，再经过bcm85620的解调变成数字信号给的解调变成数字信号给fpga去处理。去处理。738g odu编号名 称说 明1gnd

13、接地柱2rssi收信信号强度指示（直流电压），供调整天线时参考3if 中频接口， n(female),用中频电缆与idu连接4射频接口 波导接口，用于7ghz 23ghz频段，直接与天线连接。 中频放大为上变频提供足够大的混频激励信号用以补偿变频损失； 上变频则将已调中频信号变为射频信号并为射频功率放大器提供激励。 射频功率放大器最后将功率提高到所需水平。 时分数字微波信号可容忍非线性失真，因而可以充分利用放大器件的（饱和）功率。 下变频器用于将射频信号变为频率固定的中频信号，对模拟信号，变频过程不应引入失真。 中频放大器决定收信机的主要放大量，及通频带带宽，其前置级也应采用低噪声器件，并具有

14、自动增益控制。 解调器为调制器的逆过程，用于将已调中频信号还原为具有标称基带电平的基带信号。 微波收信机用于中继系统时，视中继方式的不同，其输出可分别送至基带接口、中频接口和射频接口，为中继系统的发信部分提供转接信号。odu的工程安装的工程安装调整装置俯仰调节杆 水平调节杆中频电缆odu天线 为提高数字微波的传输容量，微波研发人员采用了一系列高新技术： 高状态调制解调，64qam/128qam/256qam/512qam /1024qam 交叉极化干扰抵消(xpic)技术 自适应频域和时域均衡技术 高线性功率放大器和自动发射功率控制 大规模专用集成电路(asic)设计技术 更高调制模式，更高链

15、路带宽xpic双极化技术，空口容量提升1倍天线的作用是把发信机(odu)发出的微波能量定向辐射出去，把接收下来的微波能量传输给收信机(odu)。常用微波天线有抛物面天线和卡塞格仑天线。国产微波天线直径一般分为：0.3 、0.6、1.2、1.6、2.0、2.5、3.2m 等；进口微波天线的直径一般分为： 0.3、 0.6、 1.2、1.8、2.4、3.0m 等。 天线种类多，每种直径的天线对于不同的频段有不同的规格，ericsson mini-link 有46 种天线。抛物面天线卡塞格仑天线同一频段内的n 个波道可共用一面天线。单极化天线双极化天线分路系统（合路器）一般情况下，微波通信总是几个波道共用