微波中继通信传输线路

由于卫星通信实际上是在微波频段采用中继(接力)方式通信，不过其中继站设在卫星上而已，所以，为了与卫星通信区分，这里所说的微波中继通信是限定在地面上的。

中继的原因

微波通信采用中继方式的直接原因有两个:

首先，因为微波传播具有视距传播特性，即电磁波沿直线传播，而地球表面是个曲面，因此若在通信两地直接通信，且天线架高有限，当通信距离超过一定数值时，电磁波传播将受到地面的阻挡，为了延长通信距离，需要在通信两地之间设立若干中继站，进行电磁波转接

其次，因为微波传播有损耗，在远距离通信时有必要采用中继方式对信号逐段接收、放大后发送给下一段。

由于微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射。所以微波传输的特点是每隔50Km要设一个微波中继站。微波传输靠几个甚至几十个微波站进行无线电波的发射和接收，进行接力传送达到远距离通信的目的。

①终端站。处于线路两端的微波站，是系统的终端。它对一个方向收、发，采用不同的收、发频率，可以上、下话路或数据。

②中继站。线路的中间转接站，将收到的微弱微波信号放大后转发，便于在下一中继段进行传输。

③分路站。除具有对接收信号放大、转发的中继站功能外，还能将信道上传送的多路信号中的部分话路分离出来，并插入相同路数的新话路，以实现长距离传输系统的区间通信。

④枢纽站。两条以上的微波线路交叉的微波站，它可以从几个方向分出或加入话路或电视信号，实现两条链路上信号或部分信号的交换。

各种类型的微波站，由于功能不同，相应配备的设备也不同。微波站的主要设备包括发信设备、收信设备、天线馈线系统、电源设备以及保障通信线路正常运行和无人维护所需的监测控制设备等。

微波站的设备包括天线、收发信机、调制器、多路复用设备以及电源设备、自动控制设备等。多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰。

可细分为特高频(UHF)频段/分米波频段、超高频(SHF)频段/厘米波频段和极高频(EHF)频段/毫米波频段.

1通信频段的频带宽。微波频段占用频带约300GHz，而全部长波、中波和短波频段占有的频带总和不足30MHz，前者是后者的10000多倍。一套微波中继通信设备可以容纳几千甚至上万条话路同时工作，或传输电视图像信号等宽频带信号。

2受外界干扰的影响小。工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对微波频段通信的影响小(当通信频率高于100MHz时，这些干扰对通信的影响极小)，但它们严重影响短波以下频段的通信。因此，微波中继通信较稳定和可靠。

3通信灵活性较大。微波中继通信采用中继方式，可以实现地面上的远距离通信，并且可以跨越沼泽、江河、湖泊和高山等特殊地理环境。在遭遇地震、洪水、战争等灾祸时，通信的建立、撤收及转移都较容易，这些方面比电缆通信具有更大的灵活性。

4天线增益高、方向性强。当天线面积给定时，天线增益与工作波长的平方成反比。由于微波中继通信的工作波长短，因而容易制成高增益天线，降低发信机的输出功率。另外，微波电磁波具有直线传播特性，可以利用微波天线把电磁波聚集成很窄的波束，使微波天线具有很强的方向性，减少通信中的相互干扰。

5投资少、建设快。在通信容量和质量基本相同的条件下，按话路公里计算，微波中继通信线路的建设费用不到同轴电缆通信线路的一半，还可以节省大量有色金属，建设时间短。

具有类似光波的特性

微波频段高端与光波频段毗邻，微波与光波是"邻居"，因而微波的一些特性与其"邻居"光波就很类似。

采用中继传输方式

由于微波波段的电磁波是在视距范围内沿直线传播的，考虑到地球表面的弯曲，传输距离一般只有40~50km。因此，在长途传输中，必须采用"接力"的中继方式，经过若干次中继转发才能将信号送到收端。

微波接力传输系统的中继方式有两类。第一类，是将中继站收到的前一站信号，经解调后再进行调制，然后放大，转发至下一站。第二类是将中继站收到的前一站信号，不经解调、调制，直接进行变频，变换为另一微波频段，再经放大发射至下一站。

地面上的远距离微波通信通常采用中继(接力)方式进行，原因如下:

A、B两地间的远距离地面微波中继通信系统如下图所示。

在微波传输过程中，有不同类型的微波站，如下图示。

卫星通信是现代通信技术的重要成果，它是在地面微波通信和空间技术的基础上发展起来的。与电缆通信、微波中继通信、光纤通信、移动通信等通信方式相比，卫星通信具有下列特点:

( 1)卫星通信覆盖区域大，通信距离远。因为卫星距离地面很远，一颗地球同步卫星便可覆盖地球表面的1/3，因此，利用3颗适当分布的地球同步卫星即可实现除两极以外的全球通信。卫星通信是远距离越洋电话和电视广播的主要手段。

(2)卫星通信具有多址联接功能。卫星所覆盖区域内的所有地球站都能利用同一卫星进行相互间的通信，即多址联接。

(3)卫星通信频段宽，容量大。卫星通信采用微波频段，每个卫星上可设置多个转发器，故通信容量很大。 (4)卫星通信机动灵活。地球站的建立不受地理条件的限制，可建在边远地区、岛屿、汽车、飞机和舰艇上。

(5)卫星通信质量好，可靠性高。卫星通信的电波主要在自由空间传播，噪声小，通信质量好。就可靠性而言，卫星通信的正常运转率达99.8%以上。

(6)卫星通信的成本与距离无关。地面微波中继系统或电缆载波系统的建设投资和维护费用都随距离的增加而增加，而卫星通信的地球站至卫星转发器之间并不需要线路投资，因此，其成本与距离无关。

但卫星通信也有不足之处，主要表现在:

(1)传输时延大。在地球同步卫星通信系统中，通信站到同步卫星的距离最大可达40000km，电磁波以光速(3×108m/s)传输，这样，路经地球站→卫星→地球站(称为一个单跳)的传播时间约需0.27s。如果利用卫星通信打电话的话，由于两个站的用户都要经过卫星，因此，打电话者要听到对方的回答必须额外等待0.54s。

(2)回声效应。在卫星通信中，由于电波来回转播需0.54s，因此产生了讲话之后的"回声效应"。为了消除这一干扰，卫星电话通信系统中增加了一些设备，专门用于消除或抑制回声干扰。

(3)存在通信盲区。把地球同步卫星作为通信卫星时，由于地球两极附近区域"看不见"卫星，因此不能利用地球同步卫星实现对地球两极的通信。

(4)存在日凌中断、星蚀和雨衰现象。