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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020-10-08,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,1,通信工程,数字微波设计,2009,年,7,月,1通信工程2009年7月,2024/11/17,2,一、数字微波传输产品结构,二、微波工程建设应考虑的系统问题,三、天线系统配置原则,四、微波频率规划,五、勘察设计实例,提纲,提纲,2023/9/292 一、数字微波传输产品结构提纲提纲,2024/11/17,3,一、数字微波传输产品结构,1.,频段覆盖范围,2.,可选传输容量,3.,机械结构,一、数字微波传输产品结构,2023/9/293一、数字微波传输产品结构一、数字微波传输,2024/11/17,4,频段覆盖范围,(2-38GHz),1,2GHz,频段（,1.7-1.9GHz;1.9-2.3GHz;2.4GHz;2.49-2.69GHz)5GHz,频段（,4.4-5.0GHz;5.8GHz)6GHz,频段（,5.925-6.425GHz;6.430-7.110GHz),7GHz,频段（,7.125-7.425GHz;7.425-7.725GHz)8GHz,频段（,7.725-8.275GHz;8.275-8.5GHz;8.50-8.75GHz)11/13GHz,频段（,10.7-11.7GHz;12.75-13.25GHz)15/18GHz,频段（,14.50-15.35GHz;17.7-19.7GHz),23/26/38GHz,频段（,21.2-23.6GHz;24.5-26.5GHz;37.0-39.5GHz),一、数字微波传输产品结构,2023/9/294频段覆盖范围(2-38GHz)12GHz,2024/11/17,5,可选传输容量,2,PDH,：,1E1,（,2.048Mb/s,）、,2E1(2 x 2.048Mb/s),、,4E1(4 x 2.048Mb/s),、,8E1(8 x 2.048Mb/s),、,16E1(16 x 2.048Mb/s),、,E3+2E1(34.368Mb/s+2 x 2.048Mb/s),。,SDH,：,STM-1(,155.52Mb/s,或,63 x 2.048Mb/s),、,N x STM-1(N x 155.52Mb/s),。,LAN,：,10BASE-T,、,100BASE-T,一、数字微波传输产品结构,2023/9/295可选传输容量 2PDH：1E1（2.04,2024/11/17,6,机械结构,3,考虑到微波设备的安装及运行维护的方便，微波产品分为三种类型的机械结构：,a,、全室内,(Full-Indoor),型一般应用在低频段、长距离、高可靠、固定使用的通信传输干线,/,次干线的永久微波通信电路。,b,、室内,/,室外,(Indoor/Outdoor),型一般应用在高频段、短距离、区域接入网通信传输微波电路。具有安装简单、搬迁方便等特点，最适合移动通信网基站之间的通信通道链接。,c,、全室外,(Full-Outdoor),型一般应用在高频段、短距离、单点接入的通信传输微波电路。具有体积小、重量轻、安装简单、搬迁方便、毋需通信机房、节省工程投资等特点，最适合移动通信网微蜂窝基站扩容的通信电路。,一、数字微波传输产品结构,2023/9/296机械结构 3考虑到微波设备的安装及运行维,2024/11/17,7,一、数字微波传输产品结构,机械结构,3,直径,1.2,米，含天线的室外单元；,直径,110mm,抱杆式安装,室外系统,2023/9/297一、数字微波传输产品结构机械结构 3直径,2024/11/17,8,直径大于,1.2,米的天线一般尽量安装在较低的位置，并且需要做好斜撑,一、数字微波传输产品结构,机械结构,3,天线在塔上安装示意图,2023/9/298直径大于1.2米的天线一般尽量安装在较低,2024/11/17,9,一、数字微波传输产品结构,机械结构,3,155M,复用接口,中频电缆及接头,电源逆变器,SDH,室内系统,PDH,微波的室内单元是直接落地,2M,信号。,2023/9/299一、数字微波传输产品结构机械结构 315,2024/11/17,10,微波传输应用环境,1,实现微波通信最基本的要求是具备良好的视通条件，即在,A,、,B,两个通信站微波天线之间不能存在障碍物或地形凸起阻挡（特殊应用除外）。因此确定最佳的微波天线挂高对微波传输系统通信质量非常重要。数字微波通信线路传输段的断面类型可根据地形、气候等电波传播条件，可分为四种类型，其主要划分条件应符合下列要求：,A,型：其断面由山地、城市建筑物或两者混合组成，中间无宽敞的河谷和湖泊。,B,型：其断面由起伏不大的丘陵地带组成，中间无宽敞的河谷和湖泊。,C,型：其断面由平地、水网较多的区域组成。,D,型：大部分跨越水面或海面的电路。,二、微波工程建设应考虑的系统问题,2023/9/2910微波传输应用环境 1实现微波通信最基本,2024/11/17,11,微波传播断面应尽量选择,A,型、,B,型，避免或尽量减少,C,型和,D,型。数字微波通信线路传输段的站距选择应根据所选用微波设备的各项参数、所在地区的地形、气候条件、天线高度、电波传播及所采取的技术措施等因素来确定。站距范围由几百米至上百公里不等。在能够满足天线挂高和最大荷载要求的条件下，微波天线的安装方式可采用独立的微波天线塔（包括自立式铁塔、拉线式铁塔和水泥塔），亦可利用新、旧建筑物的物理结构（如墙壁、楼层和楼顶等）。,2023/9/2911微波传播断面应尽量选择A型、B型，避免,2024/11/17,12,微波设备类型的选择,2,微波设备类型的选择主要应考虑以下几个方面的因素：,传输容量：,不同传输段的容量是根据通信网络结构及业务需求和长远发展来考虑确定的：,4/8/16E1,：简易小微波,N x STM-1,：大微波,微波频率：,微波频率的选择应根据当地频率资源的使用情况由无线电管理委员会确定。频率申请原则如下：,A.,传输距离大于,20,公里的我国南方地区或传输距离大于,30,公里的我国北方地区应选择,10GHz,以下微波频段，如：,2G,、,4G,、,5G,、,6G,、,7G,、,8G,等频段。,B.,传输距离在,5-20,公里的我国南方地区或传输距离在,5-30,公里的我国北方地区宜选择,10GHz,以上微波频段，如：,11G,、,13G,、,15G,、,18G,等频段。,C.,传输距离在,0-5,公里宜选择,23GHz,以上微波频段，如：,23G,、,26G,、,38G,等频段。,在微波频率资源非常拥挤且申请频率困难的地区，或用于应急通信系统、临时过度通信系统可选用扩频微波设备，微波频率为,2.4G,、,5.8G,频段。,安装方式：,安装方式的选择应考虑微波传输电路的通信质量等级及现场的安装条件。全室内,(Full-Indoor),型室内,/,室外,(Indoor/Outdoor),型 全室外,(Full-Outdoor),型,二、微波工程建设应考虑的系统问题,2023/9/2912微波设备类型的选择 2微波设备类型的,2024/11/17,13,系统建设成本,3,工程建设成本包括：,微波传输主设备（信道机、天馈系统）成本；辅助设备（通信终端、通信电源）成本、工程土建（征地、机房、铁塔）成本、工程安装调试费、工程设计费、工程运输费等等。,二、微波工程建设应考虑的系统问题,2023/9/2913系统建设成本 3工程建设成本包括：,2024/11/17,14,系统干扰考虑,4,采用无线传输方式必须要考虑好系统内、外的干扰问题，才能保证系统的通信质量。微波通信是无线通信方式之一，在微波工程设计阶段首先应对周围的,电磁环境,做详细的调查了解。初步确定微波频率配置方案，并报请当地无线电管理委员会的审批。在,微波频段,划分时，各级标准化组织已经充分考虑了不同频段之间的影响，基本排除了相互之间的干扰问题。目前微波设备的技术水平和抗干扰的能力均满足电磁兼容的标准要求。对于同波段微波传输干扰问题，首先考虑充分利用,地形、线路转折角、分支角、极化方式,来避免同频干扰问题（这是微波工程设计工程师必须考虑的问题），其次是充分利用同一波段内的不同波道来避免系统内干扰。,二、微波工程建设应考虑的系统问题,2023/9/2914系统干扰考虑 4采用无线传输方式必须,2024/11/17,15,天线系统配置原则,1,微波天线的主要,电气参数,包括：天线增益（,dBi,）、前后比（,F/B,）、半功率角、驻波比微波天线的主要,机械参数,包括：天线口径（,m,）、天线重量（,kg,）、天线安装结构根据微波传输质量标准、传输容量、传输距离、射频频率、地形气候条件、天馈系统性能参数、分集方式及微波收发信机的各种性能参数来计算确定微波天线的口径；根据传输网络的拓扑结构及干扰计算分析情况来决定是否采用高性能微波天线或标准性能天线；根据所使用的微波频段、天线口径、应用地区及安装场合等情况来决定所采用的微波天线的机械结构，如板状天线或栅格天线、座式天线或挂式天线、分体天线或集成天线、进口天线或国产天线。总之，在电气参数和机械性能能够满足微波传输标准的前提下，尽量考虑采用经济型的微波天线。,三、天线系统配置原则,2023/9/2915天线系统配置原则 1微波天线的主要电气,2024/11/17,16,三、天线系统配置原则,天线增益（,dBi,）,在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。,天线最直接的参数,微波天线的主要电气参数,2023/9/2916三、天线系统配置原则天线增益（dBi）,2024/11/17,17,前后比,前后比即天线后向,(180 30,的范围内,),的副瓣电平与前向最大波束电平之差,.,它表明了天线对后瓣抑制的能力,.,前后比低的天线,天线后瓣有可能产生越区覆盖,导致切换关系混乱,产生掉话,.,一般来说,前后比在,18,45dB,之间,工程中一般应选用前后比为,30dB,的天线。,三、天线系统配置原则,微波天线的主要电气参数,2023/9/2917前后比三、天线系统配置原则微波天线的主,2024/11/17,18,三、天线系统配置原则,半功率角,天线半功率角就是指天线覆盖范围中功率下降一半这个范围的天线角度。半功率角可以可以看成天线主要的覆盖角度。水平平面的半功率角（,H,Plane Half Power beamwidth,）,:(45,60,90,等,),定义了天线水平平面的波束宽度。角度越大,在扇区交界处的覆盖越好。,垂直平面的半功率角（,V,Plane Half Power beamwidth,）,:,（,48,33,15,8,）定义了天线垂直平面的波束宽度。垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越快，在越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围。,微波天线的主要电气参数,2023/9/2918三、天线系统配置原则半功率角微波天线的,2024/11/17,19,三、天线系统配置原则,驻波比,驻波比全称为电压驻波比。,在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。,SWR=R/r=(1+K)/(1-K),反射系数,K=(R-r)/(R+r),驻波比总是大于,1,的。,微波天线的主要电气参数,2023/9/2919三、天线系统配置原则驻波比微波天线的主,2024/11/17,20,微波频率规划,1,微波频段的选择应根据系统传输容量、通信网规划（近期、远期），并结合已建通信线路的现状和当地实际条件综合考虑。比如目前在,GSM,系统中使用最多的微波频段为,13GHz,、,15GHz,；在频率资源比较拥挤的地区
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