數字微波鏈路設計需要考慮的幾個問題

陳 波

（作者單位：四川省廣播電視發(fā)射傳輸中心701監(jiān)控中心）

數字微波傳輸技術廣泛運用于我國的廣播電視節(jié)目無線傳輸中。起源于上世紀90年代的數字微波傳輸系統(tǒng)是當今通信的主流方式之一。要建立優(yōu)質的數字微波傳輸鏈路那就有必要對微波通信鏈路設計中的關鍵參數及關鍵技術進行分析。

數字微波鏈路設計中要考慮以下幾個方面的問題：一是自由空間傳播損耗；二是視距傳播的大氣效應；三是微波傳輸的地面效應。

1 自由空間傳播損耗

1.1 什么是自由空間

真空狀態(tài)下的理想空間我們稱之為自由空間。電磁波在自由空間傳播不會產生能量損耗的反射、折射、吸收和散射等物理現(xiàn)象。

1.2 自由空間傳播的損耗計算

微波在自由空間傳播時，會產生損耗，因為電磁波的能量會向空間各個方向擴散而衰減。

當微波頻率f的單位是GHz時，傳輸距離d的單位是km時，其在自由空間傳播損耗為：

式中，d為兩個收發(fā)信天線間的距離；f為發(fā)信頻率；LS的單位是dB。

1.3 收信電平在自由空間傳播條件下的計算

設Gr(dB)，Gt(dB)(分別為收發(fā)天線增益；Lfr(dB),Lft((dB)分別為收發(fā)兩端饋線系統(tǒng)損耗；(Lbr(dB)，Lbt(dB)分別為收發(fā)兩端分路系統(tǒng)損耗。

微波接收機在自由空間傳播條件下的輸入電平為：

(1.2)其中，Pr為接收機輸入電平，Pt為發(fā)信機輸出電平，單位均為dBm。

2 視距傳播的大氣效應

大氣層是微波的傳輸媒質，大氣效應是指由于大氣混合得不均勻，因此，存在對流、平流、湍流以及雨霧等大氣現(xiàn)象，并且是隨機產生的，這會使電磁波在地球大氣層傳輸過程中產生散射、折射、吸收等現(xiàn)象。……