一、發(fā)信設(shè)備

1、工作頻段

根據(jù)ITU-R的建議，微波接力通信系統(tǒng)的工作頻率可有1~50 GHz的很寬范圍。工作頻率愈高，愈容易獲得較寬的通頻帶和較大的通信容量。同時天線設(shè)備也具有更尖銳的方向性，而且體積重量減小，但是頻率高時，霧、雨或雪的吸收顯著，傳播損耗、衰減和接收設(shè)備噪聲也愈高。從12 GHz起必須考慮大氣中水蒸氣的吸收問題，這種吸收衰耗隨頻率上升而增加。當(dāng)頻率接近22 GHz時，即水蒸氣分子諧振頻率時，是大氣中傳播損耗的峰值，衰減量很大。關(guān)于我國微波通信系統(tǒng)中工作頻段的選用思路詳見下表1-1中。

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表1-1：我國微波通信系統(tǒng)中工作頻段的選用思路

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2、輸出功率

微波中繼站所需的發(fā)射功率和很多因素有關(guān)，例如，通話路數(shù)愈多，頻帶愈寬。為保持同樣的通信質(zhì)量，必須有更大的發(fā)信功率。另外，也和站址選擇，多徑衰落的影響，分集接收的采用等諸多因素有關(guān)。一般情況下，數(shù)字通信比模擬通信具有更好的抗干擾能力。為了保持同等通信質(zhì)量，數(shù)字通信與模擬通信相比需要較小的發(fā)送功率。例如數(shù)字微波發(fā)射機輸出功率有時只需幾十毫瓦到幾百毫瓦功率，只有長距離情況下才需要幾瓦量級。

3、頻率穩(wěn)定度

發(fā)信機的每個工作波道都有一個標(biāo)稱的射頻中心工作頻率，用f₀表示。設(shè)實際工作頻率與標(biāo)稱工作頻率的最大偏差值為Δf，則頻率穩(wěn)定度的定義式為：

K = Δf / f₀

對于頻率穩(wěn)定度，主要取決的因素有：一是微波通信對頻率穩(wěn)定度的要求決定于所采用的通信制式及對通話質(zhì)量的要求；二是發(fā)信頻率穩(wěn)定度取決于本機振蕩器的頻率穩(wěn)定度。其解釋匯總于下表1-3中。

表1-3：影響微波通信頻率穩(wěn)定度的因素

4、交調(diào)失真

發(fā)信設(shè)備是處在大信號工作狀態(tài)，往往工作在非線性區(qū)域，如功率放大器和上變頻器等。如果存在兩個正弦信號，其角頻率分別為ω₁和ω₂，則由于電路的非線性作用將產(chǎn)生許多交叉調(diào)制分量：

mω₁±nω₂    m，n = 0，1，2，…

按照諧波次數(shù)（m+n）的大小，各分量分別稱為（m+n）階交調(diào)分量。對于微波通信，其低階分量可能成為影響的主要因素，具體詳見下表1-4-1。電路非線性度愈壞，交調(diào)分量愈大。

表1-4-1：各階諧波分量對微波通信的影響

表示交調(diào)分量大小的指標(biāo)，用交調(diào)系數(shù)M _m+n，它是各交調(diào)分量功率P _m+n與基頻功率P₁或P₂之比。例如三階交調(diào)系數(shù)如下，式中，P₃是頻率為2ω₁-ω₂或2ω₂-ω₁的功率。由于兩頻率相距不遠，這兩個譜線的功率相差不大。雙頻信號輸入時的三階交調(diào)系數(shù)是發(fā)送設(shè)備非線性的一項重要指標(biāo)，其表現(xiàn)如表1-4-2所示。也就是說，對三階交調(diào)系數(shù)的要求，取決于通信體制及誤碼性能惡化等因素。

表1-4-2：三階交調(diào)系數(shù)的指標(biāo)要求

5、電源效率

由于系統(tǒng)整機電源功率的主要消耗是在發(fā)信信道，因此，設(shè)計發(fā)信各部件時，要著重考慮電源效率。尤其是射頻功率放大器的電源效率，其中射頻功放的平均電源效率一般約為35%，甲類功放電源效率一般低于15%。但是，對于中、大容量數(shù)字微波系統(tǒng)，為了保證信道傳輸?shù)姆蔷€性指標(biāo)，則電源效率的高低應(yīng)以線性條件是否滿足為原則。

6、諧波抑制度

總體設(shè)計在規(guī)定此項指標(biāo)時，除了考慮數(shù)字微波通信系統(tǒng)本身的各種干擾以外，還應(yīng)考慮其對模擬通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的干擾。因此，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)嘏渲霉ぷ黝l率和采取必要的防護措施。

7、通頻帶寬度

除了濾波器以外，發(fā)信信道的各組成部件都應(yīng)具有寬頻帶特性。通常，上變頻器和微波小信號功率放大器易于實現(xiàn)寬帶設(shè)計，而對于大功率微波放大器要求很寬的工作頻帶是不合適的，一般只要求能覆蓋兩個工作波段。這樣，總體設(shè)計時，可不考慮它們對發(fā)信信道通頻帶的影響。

8、非線性指標(biāo)

不是所有的系統(tǒng)都要求有較高的功率非線性指標(biāo)，如2PSK系統(tǒng)，信道的功率非線性指標(biāo)意義不大。這時為了保證較高的電源效率，往往首先考慮采用丙類的射頻功率放大器。對于含有調(diào)幅信息的調(diào)制方式，如16 QAM系統(tǒng)，信道的功率非線性指標(biāo)就顯得至關(guān)重要。這時，為了保證非線性指標(biāo)，往往不得不犧牲其他性能，如電源效率、經(jīng)濟成本和設(shè)備的復(fù)雜程度等。實際上，不同的調(diào)制信號對信道的非線性指標(biāo)要求也不同。

二、收信設(shè)備

微波通信系統(tǒng)收信設(shè)備的主要性能指標(biāo)常用到的有：工作頻率、噪聲系數(shù)、本振頻率穩(wěn)定度、通頻帶、選擇性、最大增益和自動增益控制范圍等，具體釋義匯總于下表2中。

表2：微波通信系統(tǒng)收信設(shè)備的主要性能指標(biāo)釋義

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三、微波收發(fā)信機電平圖

為了對微波收發(fā)信機的信號電平有一個整體的、清晰的概念，可用如圖3所示電平圖表示各主要點的電平大小，所示的電平值為絕對電平。在所示圖例中，發(fā)信機功率為5W，即為+37 dBm。而直接混頻接收機輸入端的正常信號電平為1000 pW，即為-30 dBm，分道濾波器的衰減為0.7 dB，單向器衰減為0.5 dB，所以在收信混頻輸入端的信號電平還剩-31.2 dBm。收信機混頻衰減為5 dB，在收信中放輸入端的電平是-36.2 dBm。為了保證接收和自動增益控制的要求，確定收信機輸入端的最大信號電平比正常電平高5 dB，最小電平比正常電平低35 dB，所以實際上的信號電平是從-24~ - 65 dB，即自動增益控制范圍是41 dB，這就滿足了指標(biāo)要求（37 dB）。由圖可以明顯看出，自動增益控制的要求是完全由接收機的中頻系統(tǒng)來實現(xiàn)的。需指出的是，在各點所標(biāo)的電平均是以75Ω的阻抗為負(fù)載的，所以對于各個點的信號電平值，可以折合成信號功率值或電壓值，如-30 dB為1 mW或8.66 mV。

圖3：微波收發(fā)信機各主要點的電平

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