精品ppt微波与卫星通信概述（1）课件

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1、第1章微波与卫星通信概述微波与卫星通信的工作频率都属于微波频率，所以它们既有共同的特点，又各自具有本身的特点，且组成单独的通信系统。1.1微波与卫星通信的基本概念与特点1.2微波通信系统的组成1.3卫星通信系统的组成1.4微波与卫星通信的天线馈线系统1.1微波与卫星通信的基本概念与特点1.微波与卫星通信微波是指频率为300MHz至300GHz的电磁波。微波通信是指用微波频率作载波携带信息，通过无线电波空间进行中继（接力）通信的方式。卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙通信是指以宇宙飞行体为对

2、象的无线电通信，它有三种形式：（1）宇宙站与地球站之间的通信；（2）宇宙站之间的通信；（3）通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。2.微波通信的特点用于传输频分多路-调频制（FDM-FM）基带信号的系统叫作模拟制微波通信系统；用于传输数字基带信号的系统叫作数字微波通信系统。“微波、多路、接力”。“微波”是指微波工作频段宽，它包括了分米波、厘米波和毫米波三个频段。“多路”是指微波通信的通信容量大，即微波通信设备的通频带可以做得很宽。“接力”是目前广泛使用于视距微波的通信方式。数字微波除了具有上面所说的微波通信的普遍特点外，还具有数字通信的特点：（1）抗干扰性强、整个线路噪声不累

3、积；（2）保密性强，便于加密；（3）器件便于固态化和集成化，设备体积小、耗电少；（4）便于组成综合业务数字网（ISDN）。3.卫星通信的特点（1）静止卫星通信的优点①通信距离远，且费用与通信距离无关②覆盖面积大，可进行多址通信③通信频带宽，传输容量大④信号传输质量高，通信线路稳定可靠⑤建立通信电路灵活、机动性好（2）静止卫星通信的缺点①静止卫星的发射与控制技术比较复杂。②地球的两极地区为通信盲区，而且地球的高纬度地区通信效果不好。③存在星蚀和日凌中断现象。④有较大的信号传输时延和回波干扰。1.2微波通信系统的组成1.2.1系统组成一条微波中继信道是由终端站、中间站和再

4、生中继站、终点站及电波空间组成，如图1-1（a）所示。终端站的任务是将复用设备送来的基带信号或由电视台送来的视频及伴音信号，调制到微波频率上并发射出去；或者反之，将收到的微波信号解调出基带信号送往复用设备，或将解调出的视频信号及伴音信号送往电视台。线路中间的中继站的任务是完成微波信号的转发和分路，所以中继站又分为中间站（不能上、下话路）、分路站和枢纽站（能上、下话路），如图1-1（b）所示。图1-1微波通信的信道构成1.2.2微波收发信设备的组成1.发信设备的组成从目前使用的数字微波通信设备来看，分为直接调制式发信机（使用微波调相器）和变频式发信机。中小容量的数字微波（480路以下）设

5、备可用前一种方案。下面以一种典型的变频式发信机为例加以说明，如图1-2所示。图1-2变频式发信机方框图2.发信设备的主要性能指标（1）工作频段从无线电频谱的划分来看，我们把频率为0.3～300GHz的射频称为微波频率。（2）输出功率输出功率是指发信机输出端口处功率的大小。（3）频率稳定度发信机的每个工作波道都有一个标称的射频中心工作频率，用f0表示。3.收信设备的组成数字微波的收信设备和解调设备组成了收信系统，这里所讲的收信设备只包括射频和中频两个部分。图1-3所示的是一个有空间分集接收的收信设备组成方框图。图1-3外差式收信机方框图4.收信设备的主要性能指标（1）工作频段收

6、信机是与发信机配合工作的。（2）收信本振的频率稳定度接收的微波射频的频率稳定度是由发信机决定的。（3）噪声系数数字微波收信机的噪声系数一般为2.5～7dB，比模拟微波收信机的噪声系数小5dB左右。（4）通频带收信机接收的已调波是一个频带信号，即已调波频谱（的主要成分）要占有一定的带宽。（5）选择性对某个波道的收信机而言，要求它只接收本波道的信号，对邻近波道干扰、镜像频率干扰及本波道的收、发干扰等要有足够的抑制能力，这就是收信机的选择性。（6）收信机的最大增益天线收到的微波信号经馈线和分路系统到达收信机。由于受衰落的影响，收信机的输入电平在随时变动。（7）自动增益控制范围以自由空

7、间传播条件下的收信电平为基准，当收信电平高于基准电平时，称为上衰落；低于基准电平时，称为下衰落。1.3卫星通信系统的组成1.3.1系统组成1.静止卫星通信系统卫星通信的工作频段与微波通信相同。图1-4所示的是卫星通信的示意图。图1-4卫星通信示意图静止卫星是指卫星的运行轨道在赤道平面内。轨道离地面高度约为35800km（为简单起见，经常称36000km）。图1-5所示为静止卫星配置的几何关系示意图。图1