长距离跨海数字微波通信工程电路设问题探讨

数字微波接力通信，作为无线传输的一种主要手段，目前已广泛应用于军事及国民经济各个部门。微波通信属恒参信道，但仍存在各种衰落，如多径衰落、大气波导衰落、雨、雾、雪衰落等等。特别是跨海面的微波电路，由于强烈的水面反射，会造成通信质量下降，甚至中断。因此工程设计中一般均避免此类电路，此外微波通信为视距通信，由于余隙指标的要求及衰落影响，其标准站距均在50km左右，对于大跨距微波通信，一般采用迂回或增加站点的办法来解决。散射、卫星通信能解决长距离间题，传播与地面情况无关，但容量受限、成本高。

在一些特殊情况下，散射、卫星不宜采用，而微波电路改变路由及增加站点均不可能时，我们认为，只要具备一定的条件，并采取妥善措施，长距离跨海微波通信是可行的。 2实例的站址及路由情况东部沿海某地老铁山至龙山两站间距离为 141krn,老铁山站海拔420m,龙山站海拔375m,中间全部为海面，要求传输P口功1为路数字微波话路。 频段的选择工作频段的选择是微波电路工程设计中最重要的考虑因素之一。根据ITU一R要求，要充分考虑传输条件和各种干扰，ITU一R和无线电委会已对各频段、波道按通信容量进行了划分。对于跨海面微波，频段的选择主要考虑两项：雨雾衰减和大气波导效应。 · 海面传输中，雨雾影响时间很多，对于雨雾衰减有关专家早已进行过细致研究，并得出较准确的结果，即频段越高，雨雾对电波传播的衰落影响越严重，见图1、图2雨雾衰减曲线。 · 电波测试表明，海面路由在多雨、炎热季节很容易形成大气波导。

为地面波导多径传输图，为悬空波导多径传输图，图4为典型的波导型衰落。大气波导衰落 大，时间长，是海面路由中造成通信中断的主要原因。天线口径的选择。对于长距离跨海微波当然希望天线口径增大，提高接收电平和储备量，同时大夭线波束较窄，方向去藕性强。但是天线太大，不但增加投资，而且由于波束太窄不易对准，海边较大风力引起天线摆动将造成通信中断，因此在设计中采用了小4m天线，经验算，该天线口径的选取，恰使天线主瓣与第一副瓣间的极小值对准反射波方向，保证了天线对反射波的去藕达40dB. 天线极化。在海面上水平极化反射系数接近于，相角争接近180度，所有频率基本如此。垂直极化则不然，反射系数和相角与反射波有很大关系，为此应采用垂直极化。 其它说明。在天线选择这一部分，我们只是从方便和实用及后面要谈到的空间分集出发，选取了抛物面线极化天线并据此做出分析计算。目前除线极化天线外，还出现了圆极化天线、角分集天线等多种；圆极化天线的场是等幅旋转场，它有左旋和右旋之分，左旋极化天线只能发射和接收左旋极化波，右旋极化天线只能发射和接收右旋极化波。

圆极化波有一明显特点，当它的波幅射到一个大而光1998 第24卷3期无线电通信技术滑的平面或球面时，反射波是反旋的，假如入射波为左旋，则反射波为右旋，反之亦然，利用这一特点，可有效解决反射波的影响。角分集天线是利用双馈源单反射面天线形成两个天线方向图，它们在垂直面上的仰角略有差别，一般是让两个方向图在3dB波束宽度上相交，以起到分集作用。长距离跨海路由的传播衰落是不可避免的，而且衰落程度严重，衰落主要由大气与地面效应引起。衰落按物理原因看，可分闪烁衰落、k型衰落和波导型衰落。衰落对传播的影响主要有两方面：①接收电平下降；由于衰落的频率选择性而引起的传输波形失真。在多径衰落情况下，两种影响同时存在。对小容量微波传输，一般只考虑平衰落。多径效应所引起的相位干涉现象是平衰落的主要原因。抗衰落的措施有很多，除上述合理的选择频段，天线及天线挂高外，必须考虑分集措施。分集一般分为空间分集和频率分集两种，它们对传输质量均有不同程度的改善，而空间分集对强反射路由改善效果更佳

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