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【摘 要】 数字微波通信是指利用微波（射頻）携带数字信息，通过电波空间，传送相互无关信息，并进行再生中继的通信方式。广播电视系统中，用来传送模数变换（抽样、量化、编码）后的广播、电视信号，还可传送用于数字微波管理的开销字节及其他数据业务等。
【关键词】 数字微波;传输通道;设计;探讨
一、微波传输设计需考虑的因素
微波传输系统是在一定范围的可视空间内传输，对于不同的传输断面条件，其反射系数及电平损耗相差很大，比如：A类断面的山区和城市传输条件好，B类断面的平原和丘陵地区传输条件次之，C类断面的水面和田地传输条件最差。因此在电路设计时，要充分考虑反射波对直射波产生的影响，反射是信弓电波产生衰落的因素，同时在不增加成本的同时，合理选择传输断面和传输频率。
二、微波传输设计需考虑的因素
1、地面传输环境的影响
微波传输系统是在一定范围的可视空间内传输，对于不同的传输断面条件，其反射系数及电平损耗相差很大，比如：A类断面的山区和城市传输条件好，B类断面的平原和丘陵地区传输条件次之，C类断面的水面和田地传输条件最差。因此在电路设计时，要充分考虑反射波对直射波产生的影响，反射是信号电波产生衰落的主要因素，同时在不增加成本的同时，合理选择传输断面和传输频率。
2、气象条件对微波传输的影响
大气衰落也是影响微波传输距离的要因素。电波在空中传递过程中，由于雨、雾、雪等恶劣天气的影响，电磁波的传输特性容易造成能量损耗。比如山区气象条件变化很大，雨后有时会出现超折射（多次折射现象）现象从而形成快衰落，特别是雷雨天气和温度变化较大的季节里，接收电平方向受到的影响严重，信道误码明显增多，表现在电视图像上多为马赛克，甚至有时中断。大气衰落对高频率、短波长的微波信号影响最大，因此建议采用低频接收和分集接收的方式对抗这种现象。
3、多径衰落对微波传输的影响
在数字微波系统中，由于采用多状态调制方式，经多径传输后，信号产生频率选择性衰落。由于各频率分量在空间的衰减程度上有很大差异，以及传输中产生的传输时延，合成信号幅度和相位会产生严重失真。随着大容量数字微波电路的使用，数字微波信号经多径传输后，衰落情况非常严重，特别是平原和跨海地区。
4、传输指标的要求
根据应用场合的不同，对电路可用度的要求也不同。由于数字微波信号传输速率较高，电路设计时，需要明确各类差错性能指标，如差错性能指标、设备设计指标、工程验收指标、投入业务指标和各种维护指标。差错性能指标主要用于网络性能规划，是导出其他各类指标的基础，因此电路传输通道的设计要充分针对系统的可用度进行配置。
三、微波频率的选择
数字微波通信的波道安排，不仅仅需要对电波的传播特性进行考虑，比如频带利用，同时也要和现有的模拟微波系统共存，模拟系统通常与数字微波系统的频率配置相同，都采用的是目前的国际标准ITU-R。对于微波传输，我国给出了比较严格的标准定义，主要包括同一波道收发间隔、中心频点、最小收发间隔、波道间隔、传输速率等。
数字微波通信系统一般传输速率都比较高，因此上方式的采用是用多电平调制的方式，在满足波道间隔要求的前提下，调制方式尽可能应该选择调制状态数小的，对微波传输频率的申报情况进行兼顾。各频带的射频配置适合于SDH微波系统。目前数字微波系统中每个波道，由于频带宽度的限制，只能传送1×STM-1或2×STM-1的速率。工作频率越高，越能获得较大的通信容量和较宽的通频带，也可以得到更尖锐的天线增益和天线方向性。
同时，在当较高频率时，电波由于雨、雾和水蒸气对其散射或者使其的吸收衰耗加大，以致于收信电平下降及电波衰落。对12GHz以上的频段这些影响特别明显，尤其随着频率的加大而使散射和衰耗加大，在PDH干线或原模微波拟改造中一般沿用原有的6GHz或7GHz频段，对于支线则一般采用7GHz或8GHz频段，对于城市内微波链路出城或短距离使用的第一跳，为了防止造成频段拥挤，在使用11GHz频段的时候一定要谨慎考虑雨衰的影响。
选择频率的原则：高频段传输优先采用，丰富的频点可以获得;优先采用垂直极化传输，减小雨衰的影响;降低系统内干扰（前背、越站干扰）;避免同频段收发信号高低共站。
四、射频波道配置
射频波道配置一般是将一个特定的频带被细化成许多更小的部分，将其中的每一部分称为“波道”，其实，其中的每一个波道本来就是一个完整的传输系统，它具有相应的设备及独立的射频。微波传输系统的发射频谱要与波道的频带宽度相适应，它取决于所采用的调制方法和所要传送的信号的容量。
1、波道配置主要考虑的因素
当前，射频波道配置方案的基础大多数是以等间隔方案来进行的，在具体波道配置方案选择时，应考虑现有射频波道配置方案与选择的配置方案是否相兼容，同时要考虑传播条件以及现有的频率资源，避免和现有的微波传输系统产生不允许的干扰。
（1）最有效地利用有限的射频频带。
（2）在一个微波站上，收信频率和发信频率当中一定要有足够的间隔，发信机对接收机防止产生严重的干扰。
（3）在多波道工作的系统中，以免相互之间产生干扰，相邻波道之间一定要有足够的频率间隔。
（4）在所分配的频带边缘足够的保护带必须留有，相邻频带上工作的系统以避免与之产生干扰。
2、射频波道的配置选择
当前，微波射频波道配置广泛采用三种射频波道配置：交替波道配置、同波道配置和交插波道配置。在设计时，要考虑以下几个参数。
XS：为在同一传输方向上和同一极化面上，在相邻射频波道中心频率之间的微波频率间隔。
YS：为来向射频波道中心频率和彼此最接近的去向之间的微波频率间隔。在来向和去向分频带不相邻的情况下，有一个频带在来向和去向分频带之间的空隙中将其分配给其它业务使用，要将YS看作是由所分配频带总宽度以及这个业务使用的频带间隔（BS）。 DS：为发射/接收双工间隔。在给定的波道配置内，每一对i和i’频率之间的间隔为常数。它定义为相应的来向和去向波道之间的微波频率间隔。
ZS：为最外面那几个射频波道的中心频率和频带边缘频率之间的微波频率间隔。若上面的频率间隔与下面的频率间隔数值不同，则Z2S表示上面的频率间隔，而Z1S表示下面的频率间隔。在来向和去向分频带不相邻的情况下，来向和去向分频带之间的空隙中有频带分配给其它业务用，兩个分频带最里面的边上将定义为ZS，并且将包括在YS中。
五、高低站的设置
按照频率配置中收发信频率和发信频率逐站更换的特点，微波线路上由两种站：一种是收信频率比发信频率高的站，称为“高”站;一种是收信频率比发信频率高的低，称为“低”站。高站和低站是以收信频率为标准来命名的，它们在微波线路上相间排列。
六、交叉极化的安排
为了使更多的波道能够公用天线并减小系统内的干扰，现在微波天线大多采用双极化天线。极化是其轨迹图形是由电场强度适量的端点在空间所描绘的。在判定极化方向的时候，电场强度的方向就是极化的方向。对与圆馈线和双极化天线，一般采用垂直极化波和互相垂直的水平极化波。因为它们之间相互垂直，因此之间的所产生的影响就很小。当较高传输速率六个波道工作时，最好采用不同极化的相邻波道，即奇数波道（如f1’、f3’、f5’），如果采用水平（垂直）极化，偶数波道（如f2’、f4’、f6’），就应当采用垂直（水平）极化。
七、结语
由于微波传输频率较高，且在可视距离内传输，波道配置应充分考虑传输业务的承载量，尽最大程度降低系统内外的各种干扰。特别是当前城市建设快速发展，要充分注意频率资源的保护，及时申报频率规划，做好模拟微波和数字微波共存阶段的传输波道合理优化配置，注重实效。
参考文献：
[1]齐立心，蔡国齐.数字微波传输继电保护信息的对策[J].北方交通大学学报，1995，03：309-313.
[2]曲彦文，徐森石.数字微波电路质量标准[A].四川省通信学会.四川省通信学会一九九二年学术年会论文集[C].四川省通信学会，1992：10.
[3]余英.数字微波传输波道的设计与研究[J].广播电视信息，2010，11：92-95.
【关键词】 数字微波;传输通道;设计;探讨
一、微波传输设计需考虑的因素
微波传输系统是在一定范围的可视空间内传输，对于不同的传输断面条件，其反射系数及电平损耗相差很大，比如：A类断面的山区和城市传输条件好，B类断面的平原和丘陵地区传输条件次之，C类断面的水面和田地传输条件最差。因此在电路设计时，要充分考虑反射波对直射波产生的影响，反射是信弓电波产生衰落的因素，同时在不增加成本的同时，合理选择传输断面和传输频率。
二、微波传输设计需考虑的因素
1、地面传输环境的影响
微波传输系统是在一定范围的可视空间内传输，对于不同的传输断面条件，其反射系数及电平损耗相差很大，比如：A类断面的山区和城市传输条件好，B类断面的平原和丘陵地区传输条件次之，C类断面的水面和田地传输条件最差。因此在电路设计时，要充分考虑反射波对直射波产生的影响，反射是信号电波产生衰落的主要因素，同时在不增加成本的同时，合理选择传输断面和传输频率。
2、气象条件对微波传输的影响
大气衰落也是影响微波传输距离的要因素。电波在空中传递过程中，由于雨、雾、雪等恶劣天气的影响，电磁波的传输特性容易造成能量损耗。比如山区气象条件变化很大，雨后有时会出现超折射（多次折射现象）现象从而形成快衰落，特别是雷雨天气和温度变化较大的季节里，接收电平方向受到的影响严重，信道误码明显增多，表现在电视图像上多为马赛克，甚至有时中断。大气衰落对高频率、短波长的微波信号影响最大，因此建议采用低频接收和分集接收的方式对抗这种现象。
3、多径衰落对微波传输的影响
在数字微波系统中，由于采用多状态调制方式，经多径传输后，信号产生频率选择性衰落。由于各频率分量在空间的衰减程度上有很大差异，以及传输中产生的传输时延，合成信号幅度和相位会产生严重失真。随着大容量数字微波电路的使用，数字微波信号经多径传输后，衰落情况非常严重，特别是平原和跨海地区。
4、传输指标的要求
根据应用场合的不同，对电路可用度的要求也不同。由于数字微波信号传输速率较高，电路设计时，需要明确各类差错性能指标，如差错性能指标、设备设计指标、工程验收指标、投入业务指标和各种维护指标。差错性能指标主要用于网络性能规划，是导出其他各类指标的基础，因此电路传输通道的设计要充分针对系统的可用度进行配置。
三、微波频率的选择
数字微波通信的波道安排，不仅仅需要对电波的传播特性进行考虑，比如频带利用，同时也要和现有的模拟微波系统共存，模拟系统通常与数字微波系统的频率配置相同，都采用的是目前的国际标准ITU-R。对于微波传输，我国给出了比较严格的标准定义，主要包括同一波道收发间隔、中心频点、最小收发间隔、波道间隔、传输速率等。
数字微波通信系统一般传输速率都比较高，因此上方式的采用是用多电平调制的方式，在满足波道间隔要求的前提下，调制方式尽可能应该选择调制状态数小的，对微波传输频率的申报情况进行兼顾。各频带的射频配置适合于SDH微波系统。目前数字微波系统中每个波道，由于频带宽度的限制，只能传送1×STM-1或2×STM-1的速率。工作频率越高，越能获得较大的通信容量和较宽的通频带，也可以得到更尖锐的天线增益和天线方向性。
同时，在当较高频率时，电波由于雨、雾和水蒸气对其散射或者使其的吸收衰耗加大，以致于收信电平下降及电波衰落。对12GHz以上的频段这些影响特别明显，尤其随着频率的加大而使散射和衰耗加大，在PDH干线或原模微波拟改造中一般沿用原有的6GHz或7GHz频段，对于支线则一般采用7GHz或8GHz频段，对于城市内微波链路出城或短距离使用的第一跳，为了防止造成频段拥挤，在使用11GHz频段的时候一定要谨慎考虑雨衰的影响。
选择频率的原则：高频段传输优先采用，丰富的频点可以获得;优先采用垂直极化传输，减小雨衰的影响;降低系统内干扰（前背、越站干扰）;避免同频段收发信号高低共站。
四、射频波道配置
射频波道配置一般是将一个特定的频带被细化成许多更小的部分，将其中的每一部分称为“波道”，其实，其中的每一个波道本来就是一个完整的传输系统，它具有相应的设备及独立的射频。微波传输系统的发射频谱要与波道的频带宽度相适应，它取决于所采用的调制方法和所要传送的信号的容量。
1、波道配置主要考虑的因素
当前，射频波道配置方案的基础大多数是以等间隔方案来进行的，在具体波道配置方案选择时，应考虑现有射频波道配置方案与选择的配置方案是否相兼容，同时要考虑传播条件以及现有的频率资源，避免和现有的微波传输系统产生不允许的干扰。
（1）最有效地利用有限的射频频带。
（2）在一个微波站上，收信频率和发信频率当中一定要有足够的间隔，发信机对接收机防止产生严重的干扰。
（3）在多波道工作的系统中，以免相互之间产生干扰，相邻波道之间一定要有足够的频率间隔。
（4）在所分配的频带边缘足够的保护带必须留有，相邻频带上工作的系统以避免与之产生干扰。
2、射频波道的配置选择
当前，微波射频波道配置广泛采用三种射频波道配置：交替波道配置、同波道配置和交插波道配置。在设计时，要考虑以下几个参数。
XS：为在同一传输方向上和同一极化面上，在相邻射频波道中心频率之间的微波频率间隔。
YS：为来向射频波道中心频率和彼此最接近的去向之间的微波频率间隔。在来向和去向分频带不相邻的情况下，有一个频带在来向和去向分频带之间的空隙中将其分配给其它业务使用，要将YS看作是由所分配频带总宽度以及这个业务使用的频带间隔（BS）。 DS：为发射/接收双工间隔。在给定的波道配置内，每一对i和i’频率之间的间隔为常数。它定义为相应的来向和去向波道之间的微波频率间隔。
ZS：为最外面那几个射频波道的中心频率和频带边缘频率之间的微波频率间隔。若上面的频率间隔与下面的频率间隔数值不同，则Z2S表示上面的频率间隔，而Z1S表示下面的频率间隔。在来向和去向分频带不相邻的情况下，来向和去向分频带之间的空隙中有频带分配给其它业务用，兩个分频带最里面的边上将定义为ZS，并且将包括在YS中。
五、高低站的设置
按照频率配置中收发信频率和发信频率逐站更换的特点，微波线路上由两种站：一种是收信频率比发信频率高的站，称为“高”站;一种是收信频率比发信频率高的低，称为“低”站。高站和低站是以收信频率为标准来命名的，它们在微波线路上相间排列。
六、交叉极化的安排
为了使更多的波道能够公用天线并减小系统内的干扰，现在微波天线大多采用双极化天线。极化是其轨迹图形是由电场强度适量的端点在空间所描绘的。在判定极化方向的时候，电场强度的方向就是极化的方向。对与圆馈线和双极化天线，一般采用垂直极化波和互相垂直的水平极化波。因为它们之间相互垂直，因此之间的所产生的影响就很小。当较高传输速率六个波道工作时，最好采用不同极化的相邻波道，即奇数波道（如f1’、f3’、f5’），如果采用水平（垂直）极化，偶数波道（如f2’、f4’、f6’），就应当采用垂直（水平）极化。
七、结语
由于微波传输频率较高，且在可视距离内传输，波道配置应充分考虑传输业务的承载量，尽最大程度降低系统内外的各种干扰。特别是当前城市建设快速发展，要充分注意频率资源的保护，及时申报频率规划，做好模拟微波和数字微波共存阶段的传输波道合理优化配置，注重实效。
参考文献：
[1]齐立心，蔡国齐.数字微波传输继电保护信息的对策[J].北方交通大学学报，1995，03：309-313.
[2]曲彦文，徐森石.数字微波电路质量标准[A].四川省通信学会.四川省通信学会一九九二年学术年会论文集[C].四川省通信学会，1992：10.
[3]余英.数字微波传输波道的设计与研究[J].广播电视信息，2010，11：92-95.