《微波通信原理》PPT课件.ppt

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1、微波通信原理第一章微波通信的基本介绍第二章微波通信的基本原理第三章微波频率规划微波通信原理MUXSatelliteFibre-opticscableRadiolinkCoaxialcableMUX现代通信的主要手段微波通信的基本介绍统计资料显示，国外发达国家的微波中继通信在长途通信网中所占的比例高达５０％以上。美国为６６％，日本为５０％，法国为５4％。随着GSM，CDMA以及3G网络的兴建，微波设备在移动通信网络建设中的重要作用是不容忽视的。微波通信在通信系统中的作用微波通信的基本介绍微波的定义微

2、波Microwave:微波是一种电磁波，微波射频为300MHz～300GHz，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。微波通信的基本介绍LFMFHFVHFUHFSHFEHFMicrowave10Km1Km100m10m1m10cm1cm1mmf30KHz300KHz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHz红外线可见光工业和

3、天电干扰，太阳黑子对微波通信影响较小微波信号的频率范围微波通信的基本介绍BroadcastingMaximumcoverageOneprogrammeperradiochannelApplications:Radio(LW,MW,SW,FM);TVetc...射频传输的两种基本形式MicrowavelinksRadiobeamOnemultiplexperradiochannelApplications:Civiliarsandmilitarytelecommunicationnetworks广播

4、点－点视距微波微波通信的基本介绍通常把频率300MHz－300GHz的射频无线信号称为微波信号利用微波作为载体的通信称为微波通信基带传输信号为数字信号的微波通信是数字微波通信一般基带信号处理在中频完成，再通过频率变换到微波频段也可以在微波频段直接调制，但调制限于PSK微波通信的理论基础是电磁场理论微波通信微波通信的基本介绍第一章微波通信的基本介绍第二章微波通信的基本原理第三章微波频率规划微波通信原理几个基本概念自由空间的电波传播各种衰落及抗衰落技术微波通信对设计的要求干扰信号微波通信的基本原理电波

5、的干涉及极化矩形波导的场结构惠更斯—费涅耳原理费涅耳椭球面费涅耳区定义费涅耳半径几个基本概念电波的干涉和极化几个基本概念矩形波导中H10模的场结构aH10模是波导中传输的电磁波主模，截至波长最长为2a。向左图那样放置波导，它的电力线与地面垂直。所以这样的极化方式称垂直极化V＝VerticalH=Horizontalb几个基本概念惠更斯—费涅耳原理几个基本概念惠更斯——费涅耳原理光和电磁波都是一种振动，一个点源的振动传递给邻近的质点后，就形成了二次波源、三次波源等等。如果点源发出的波是球面波，那么由

6、点源形成的二次波前面也是球面波、三次、四次...波前面也是球面波。在微波通信中，当发信天线的尺寸远小于微波中继距离时，可将发射天线看成是一个点源。几个基本概念互易定理的概念:指出，在线性和各向同性的媒质中，任何无线电路上，当发射天线互换时，不会影响电路的传输特性，或者发射机移到接收点，而接收机同时移到发射点时，则接收性能，不变。根据这个原理，对流层是电波的主要传输媒质空间，它就是具有线性和各向同性的媒质，因此在其中就可以减化工程计算。惠更斯—费涅耳原理几个基本概念费涅耳椭球面假定有一个微波中继段发

7、信点为T，收信点为R，站间距为d，平面上一个动点P到两个定点（T、R）的距离若为一个常数，则此点的轨迹为一个椭圆。在空间此动点的轨迹是一个旋转椭球面。对于电波传播，这个常数当为d+λ/2时，得到的椭球面称为第一费涅耳椭球面；常数为d+2λ/2时，得到的椭球面称为第二费涅耳椭球面......常数为d+Nλ/2时，得到的椭球面称为第N费涅耳椭球面.几个基本概念d1d2dd1+d2-d=l/2第一费涅耳椭球面:几个基本概念费涅耳椭球面费涅耳区定义(TheFresnelZoneDefinition)几个基

8、本概念ThesignalpowerisdistributedinthespacesurroundingthedirectlineofsightLineofsight1stzone费涅耳区TheFresnelZone:如果前述定义的一系列费涅耳椭球面，与我们从T或R点出发认定的某一波前面相交割，在交割的界面上我们就可以得到一系列的圆和环，中心是一个圆，称为第一费涅耳区。其外的圆环（外圆减内圆得到的圆环）称为第二个费涅耳区，再往外的圆环称为第三费涅耳区、第四费涅耳区......第N费涅