更新时间:2022-09-16 10:31
微波收发信机(microwave receiver and transmitter),是借助天馈线系统,用来接收、发射或转接微波信号的设备。
微波收发信机是借助天馈线系统,用来接收、发射或转接微波信号的设备。它是微波接力通信系统的主要组成部分。
微波收发信机可用于微波链路的中继站或终端站。用于中继站时只有转接功能。中继方式有直接中继(射频转接)、外差中继(中频转接)和基带中继(基频转接或再生转接)三种方式。其中基带中继具有上下电路功能,如将其基带接口用于上、下基带信号,即可作为微波链路的终端站,成为具有收发基带信号功能的收发信机。微波收发信机简化框图如图1所示。
微波发信机用于将具有基带电平的基带信号转变成大功率的射频信号。信号主信道由调制器、中频放大器、上变频器和射频功率放大器组成。基带信号的调制一般在中频进行,模拟微波一般采用调频制;数字微波则一般采用多相移相键控(2*PSK,n为正整数)或多元正交调幅制(4*QAM,n为大于2的正整数)。中频放大为上变频器提供足够大的混频激励信号用以补偿变频损失;上变频器则将已调中频信号变为射频信号并为射频功率放大器提供激励。射频功率放大器最后将功率提高到所需水平。模拟微波的功率放大器必须为线性放大,以避免频分多路复用系统间和系统电路间的串扰,通常需采用回退法(即降低功率法)或负反馈、前馈预失真等补偿法来提高线性。时分数字微波信号可容忍非线性幅度失真,因而可以充分利用放大器件的可用(饱和)功率。微波发信机用于中继系统时,发信机的输入视中继方式的不同,可分别来自收发信部分的基带接口、中频接口或射频接口,而免去相应的组件。
微波收信机用于将携有基带信号的射频信号转变为具有标称基带电平的基带信号。信号主信道由低噪声放大器、下变频器、中频放大器、解调器组成。低噪声放大器用于放大微弱的射频信号,为下变频器提供具有足够变频电平的射频信号。必须采用噪声系数低、非线性失真小的放大器件,才能获得所需的灵敏度。为避免上衰落导致饱和失真,还应具有自动增益控制功能。下变频器用于将射频信号变为频率固定的中频信号,对模拟信号,变频过程不应引入失真。中频放大器决定收信机的主要放大量,及通频带带宽,其前置级也应采用低噪声器件,并具有自动增益控制。解调器为调制器的逆过程,用于将已调中频信号还原为具有标称基带电平的基带信号。微波收信机用于中继系统时,视中继方式的不同,其输出可分别送至基带接口、中频接口和射频接口,为中继系统的发信部分提供转接信号。
微波收发信机除信号主信道部分外,重要的组件还有电源、微波本振源、合分路网络和自动切换设备。
①微波本振源
微波本振源提供微波接力系统的基础频率。倍频后可分为上、下变频器提供射频本振源,与中频混频后形成射频载波,或与射频载波混频形成固定中频。微波本振源的主要指标是频率稳定度、可靠性和噪声、杂波输出等。
②合分路网络
多个发信频道可通过合路网络共享一副天线,一副天线也可用分路网络将收信各频道分送对应的微波收信机。收、发两频道也可通过合分路网络共享一副天线。合分路网络一般由环行器和波导滤波器组成,作用在于使各频道间具有足够大的隔离衰耗,且各频道与天馈线系统也均具有足够大的回波损耗。
③自动切换设备
自动切换设备是为避免下衰落深度超过衰落余量或受严重干扰时造成阻断而自动进行切换的设备。由于不同频道一般不会同时严重衰落或受严重干扰,因此可用正常的备份频道替换受阻频道,切换一般在中频进行,如此中继站与终端可为同一种设备。模拟微波的频道切换一般用接收电平或信噪比的门限值控制,切换时间可从秒级到百或十纳秒级。数字微波采用无损伤切换(即先以分集接收方式工作,然后撤去衰落频道),以监测帧误码率控制。