浅谈数字微波传输及设备组成

卢跃才

辽宁省广播电视传输发射中心技术部（ 沈阳 110000 ）

1 数字微波传输的主要特点

根据所传输基带信号的不同，数字微波传输又分为两种体制，即PDH微波和SDH微波。SDH微波已成为今后微波传输系统发展的方向。

近些年来，由于技术的发展及其设备的数字化，数字微波设备与模拟微波设备相比，在微波设备中占有绝对大的比重。数字微波除了具有微波传输的普遍特点外，还具有以下特点。

(1)抗干扰性强，整个线路躁声不积累。经数字微波信道传输的数字信号，要经过微波中继站的多次转发，站上有对数字信号进行处理的再生中级器。而再生中级器是采用抽样判决的办法来接收每一个码元。经过一个中继段传输后，只要干扰躁声还没大到影响对信码错判的程度，经过判决识别后，就可以把干扰躁声清除掉，再生出与发送端一样的“干净”波形，从而继续传输。这种再生作用使数字微波传输的线路躁声不逐站积累，提高了抗干扰性。而模拟微波传输的线路躁声是随线路增加而增加，并且逐站积累的。

必须说明的是，一旦躁声干扰对数字信号造成了误码，在继续传输过程中被纠正过来的可能性是很小的，所以误码被认为是逐站积累的。

(2)保密性强，便于加密。数字信号本身就具有一定的保密性，又因为各种信号数字化后形成的信码，可采用不同的规律或方式，方便灵活地加进密码，在线路中传输，接收端再按相同的规律解除密码，所以这种通信方式的保密性强。

(3)器件便于固态化和集成化，设备体积小、耗电少。

(4)便于组成综合业务数字网（ISDN）。此外，数字微波要求传输信道带宽较宽，因而产生了频率选择性衰落，其抗衰落技术比模拟微波中相应的技术要复杂。

2 数字微波设备的组成

数字微波设备主要由发信设备和收信设备两大部分组成。

2.1 发信设备

发信设备利用经过处理的数字信号对载波进行调制，使之成为微波信号并发送出去。

由于不同的微波站形式有不同的发信设备组成方案，所以数字微波发信设备通常有如下两种组成方案。

(1)微波直接调制发信机

微波直接调制发信机的方框图如图1所示。来自数字终端机的信码经过码型变换后直接对微波载频进行调制，然后，经过微波功放和微波滤波器馈送到天线，由天线发射出去。这种方案的发信机结构简单，但当发信频率处在较高频率时，其关键设备微波功放比中频调制发信机的中频功放设备技术要求高，发信机的通用性差。

图1 微波直接调制发信机

(2)中频调制发信机

中频调制发信机的方框图如图2所示。来自数字终端机的数字信号经过码型变换后，在中频调制器对中频载频（中频频率一般取70 MHz或140 MHz）进行调制，获得中频调制信号，然后经过功率中放，把这个已调信号放大到上变频器要求的功率电平。上变频器把它变换为微波调制信号，再经微波功率放大器放大到所需的输出功率电平，最后经微波滤波器输出馈送到天线，由发射天线将此信号送出。可见，中频调制发信机的构成方案与一般调频的模拟微波机相似，只要更换调制、解调单元，就可以利用现有的模拟微波信道传输数字信息。因此，在多波道传输时，这种方案容易实现数字/模拟系统的兼容。在不同容量的数字微波中继设备系列中，更改传输容量一般只需要更换中频调制单元，微波发送单元可以保持通用。这种方案有较好的通用性。

图2 中频调制发信机

2.2 收信设备

数字微波收信设备的组成一般都采用超外差接收方式。它由射频系统、中频系统和解调系统组成。来自接收天线的微弱信号进过馈线、微波滤波器、微波低噪声放大器和本振信号进行混频，变成中频信号，再经过中频放大器放大、滤波后送解调系统实现数字信号的解调和再生。

射频系统可以用微波低噪声放大器，或采用直接混频方式，前者具有较高的接收灵敏度，而后者的电路较为简单。

中频系统承担了接收机大部分的放大量，并具有自动增益控制（AGC）的功能，以保证到达解调系统的信号电平比较稳定。此外，中频系统对整个接收信道的通频带和频率响应起着决定性的作用。由前置中放和主中放完成放大功能，由中频滤波器完成滤波的功能。这种方案的设计、制造与调整都方便，而且容易实现集成化。

数字调制信号的解调有相干解调和非相干解调两种方式。由于相干解调具有较好的抗误码性能，故在数字微波中一般都采用相干解调。相干解调的关键是载波提取，即要求在接收端产生一个和发送端调制波的载频同频、同相的相干信号，这种解调方式又叫做相干同步解调。另外，还有一种差分相干解调也叫延迟解调电路，它是利用相邻两个码元载波的相位进行解调，故只适用于差分调相信号的解调。这种方法电路简单，但与相干同步解调相比较其抗误码性能较差。