电磁场与微波技术教学资料微波技术-何帆.ppt

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1、对流层散射通信对流层散射通信微波技术之微波技术之定义定义散射通信是指利用大气层中传播媒介的不散射通信是指利用大气层中传播媒介的不均匀性对无线电波的散射作用进行的超短均匀性对无线电波的散射作用进行的超短波、微波超视距通信。根据散射媒质的不波、微波超视距通信。根据散射媒质的不同，散射通信一般分为对流层散射通信和同，散射通信一般分为对流层散射通信和电离层散射通信。散射通信中应用最多是电离层散射通信。散射通信中应用最多是对流层散射通信。对流层散射通信。对流层结构及物理特性对流层结构及物理特性地球大气层一般分为地球大气层一般分为电离层、平流层和电离层、平流层和对流层。对流层是对流层。对流层是大气层的最低

2、层，大气层的最低层，其下界与地面相接，其下界与地面相接，上界即对流层顶上界即对流层顶（与平流层的交界（与平流层的交界处），平均高度为处），平均高度为101012km12km，对流层只，对流层只是很薄的一层，但是很薄的一层，但它集中了它集中了90%90%的大气的大气质量。质量。通信过程通信过程发射机发出的电磁波辐射到对流层，就会向各个方向散乱发射机发出的电磁波辐射到对流层，就会向各个方向散乱地辐射出去，其中朝斜前方向射去的电磁波能达很远的地地辐射出去，其中朝斜前方向射去的电磁波能达很远的地方。远处的接收机，如果有足够高的灵敏度，就能将散射方。远处的接收机，如果有足够高的灵敏度，就能将散射来的微弱

3、电磁波接收下来，从而实现通信。由于对流层散来的微弱电磁波接收下来，从而实现通信。由于对流层散射现象在射现象在 20020080008000兆赫频段比较显著，所以对流层散射兆赫频段比较显著，所以对流层散射通信主要工作在这个频段内。通信主要工作在这个频段内。突出的优点突出的优点（1 1）抗核爆能力强）抗核爆能力强（2 2）通信容量大）通信容量大（3 3）通信保密性好）通信保密性好（4 4）通信距离较远）通信距离较远（5 5）机动性好）机动性好（6 6）抗毁性强）抗毁性强（7 7）抗干扰性强）抗干扰性强通信容量大通信容量大对流层散射通信可传送多达几十路甚至上百路的语音信号，对流层散射通信可传送多达几

4、十路甚至上百路的语音信号，又可传送高速数据和电视信号，可靠度高达又可传送高速数据和电视信号，可靠度高达99%99%99.99%99.99%。目前国外的对流层散射通信的传输速率最高可达。目前国外的对流层散射通信的传输速率最高可达40Mbit/s40Mbit/s（KuKu波段验证试验值）。波段验证试验值）。抗毁性强抗毁性强由于散射通信的单跳跨距大，通信站的数量大大减少，所以由于散射通信的单跳跨距大，通信站的数量大大减少，所以被摧毁的概率大大降低。一旦干线节点中的散射设备被摧毁，被摧毁的概率大大降低。一旦干线节点中的散射设备被摧毁，则可迂回传输，以确保通信不中断（应急移动散射通信设备则可迂回传输，以

5、确保通信不中断（应急移动散射通信设备可临时架设也可隐蔽开通）。可临时架设也可隐蔽开通）。对流层散射通信的发展对流层散射通信的发展对流层散射传播现象是二十世纪三十年代发现的。对流层散射通信的对流层散射传播现象是二十世纪三十年代发现的。对流层散射通信的发展大体分三个阶段：发展大体分三个阶段：2020世纪世纪6060年代中叶以前是模拟散射设备的开发与发展时期，在此期间年代中叶以前是模拟散射设备的开发与发展时期，在此期间对散射传播机理进行了大量研究，并研制出模拟散射通信设备，建立对散射传播机理进行了大量研究，并研制出模拟散射通信设备，建立了大量的模拟散射通信线路。了大量的模拟散射通信线路。2020世纪

6、世纪7070年代初到年代初到7070年代中叶，数字对流层散射通信技术发展较快。年代中叶，数字对流层散射通信技术发展较快。2020世纪世纪7070年代中叶以后，各国针对对流层散射信道传输数字信号的有年代中叶以后，各国针对对流层散射信道传输数字信号的有关技术问题，主要研究适合于散射信道传输的调制解调技术、编解码关技术问题，主要研究适合于散射信道传输的调制解调技术、编解码技术、分集合并技术、失真自适应技术及装车技术，并在高可靠性、技术、分集合并技术、失真自适应技术及装车技术，并在高可靠性、实用性上取得了明显进展。实用性上取得了明显进展。2020世纪世纪7070年代后，美、英、法、苏等国相继研制出一些

7、数字对流层散年代后，美、英、法、苏等国相继研制出一些数字对流层散射通信设备，并建设了多条对流层散射通信线路。射通信设备，并建设了多条对流层散射通信线路。应用应用在民用通信领域，散射通信可广泛用于电力管理、石油、采在民用通信领域，散射通信可广泛用于电力管理、石油、采矿、水利等各种工业部门作为指挥、调度等，也可用于森林矿、水利等各种工业部门作为指挥、调度等，也可用于森林防火、抢险救灾、应急通信系统，发挥着重要的作用。防火、抢险救灾、应急通信系统，发挥着重要的作用。在军事方面，在美国除了国防战略通信系统中早就采用了不在军事方面，在美国除了国防战略通信系统中早就采用了不少对流层散射通信线路外，对流层散

8、射通信已成为美国全球少对流层散射通信线路外，对流层散射通信已成为美国全球战略通信网的重要组成部分，主要用于跨越极区、海峡、湖战略通信网的重要组成部分，主要用于跨越极区、海峡、湖泊、高山、沙漠等特殊地形进行通信。另外，在远程预警网泊、高山、沙漠等特殊地形进行通信。另外，在远程预警网中应用甚广。中应用甚广。解放军的散射通信车解放军的散射通信车重要性重要性国外一些军事家断言，在现代战争情况下，作为战略通信国外一些军事家断言，在现代战争情况下，作为战略通信网和战术通信网中的主要传输手段，对流层散射通信具有网和战术通信网中的主要传输手段，对流层散射通信具有建站快、抗毁性强、机动性好、适应复杂地形能力强等特建站快、抗毁性强、机动性好、适应复杂地形能力强等特有特点，是其它通信手段无法取代的。有特点，是其它通信手段无法取代的。