頻帶劃分
微波按波長不同可分為分米波,厘米波、毫米波及亞毫米波,分別對應于特高頻UHF(0.3~3GHz)、超高頻SHF(3~30GHz)、極高頻EHF(30~300GHz)及至高頻THF(300GHz~3THz)。
微波中部分頻段常用代號來表示,如表所示。
代號
|
頻段(GHz)
|
波長(cm)
|
L
|
1-2
|
30-15
|
S
|
2-4
|
15-7.5
|
C
|
4-8
|
7.5-3.75
|
X
|
8-13
|
3.75-2.31
|
Ku
|
13-18
|
2.31-1.67
|
K
|
18-28
|
1.67-1.07
|
Ka
|
28-40
|
1.07-0.75
|
其中L頻段以下適用于移動通信。S至Ku頻段適用于以地球表面為基地的通信,包括地面微波接力通信及地球站之間的衛(wèi)星通信,其中C頻段的應用最為普遍,毫米波適用于空間通信及近距離地面通信。為滿足通信容量不斷增長的需要,已開始采用K和Ka頻段進行地球站與空間站之間的通信。60GHz的電波在大氣中衰減較大,適宜于近距離地面保密通信。94GHz的電波在大氣中衰減很少,適合于地球站與空間站之間的遠距離通信。
系統(tǒng)構成
系統(tǒng)設備
微波通信系統(tǒng)由發(fā)信機、收信機、天饋線系統(tǒng)、多路復用設備、及用戶終端設備等組成,如圖2所示。
其中,發(fā)信機由調制器、上變頻器、高功率放大器組成,收信機由低噪聲放大器、下變頻器,解調器組成;天饋線系統(tǒng)由饋線、雙工器及天線組成。用戶終端設備把各種信息變換成電信號。多路復用設備則把多個用戶的電信號構成共享一個傳輸信道的基帶信號。在發(fā)信機中調制器把基帶信號調制到中頻再經(jīng)上變頻變至射頻,也可直接調制到射頻。
在模擬微波通信系統(tǒng)中,常用的調制方式是調頻;在數(shù)字微波通信系統(tǒng)中,常用多相數(shù)字調相方式,大容量數(shù)字微波則采用有效利用頻譜的多進制數(shù)字調制及組合調制等調制方式。發(fā)信機中的高功率放大器用于把發(fā)送的射頻信號提高到足夠的電平,以滿足經(jīng)信道傳輸后的接收場強。收信機中的低噪聲放大器用于提高收信機的靈敏度;下變頻器用于中頻信號與微波信號之間的變換以實現(xiàn)固定中頻的高增益穩(wěn)定放大;解調器的功能是進行調制的逆變換。
微波通信天線一般為強方向性、高效率、高增益的反射面天線,常用的有拋物面天線、卡塞格倫天線等,饋線主要采用波導或同軸電纜。在地面接力和衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,還需以中繼站或衛(wèi)星轉發(fā)器等作為中繼轉發(fā)裝置。
通信方式
地面上的遠距離微波通信通常采用中繼(接力)方式進行,原因如下: