数字微波系统的链路指标计算.doc

关于微波通信的链路预算 ?对于一个微波传输链路，怎样计算（估算）它的链路储备余量？或怎样选取天线大小才能保证一定的链路储备余量？下面就以一个例子介绍微波传输链路的预算。 1. 自由空间传输损耗电磁波在自由空间（无阻挡、无障碍）中的传输损耗为：Ls（dB）=92.4+20lgF+20lgD其中：F：发射频率，单位为GHzD：传输距离，单位为公里（km） 例如：5.8GHz频率的信号传输20公里的损耗为：Ls=92.4+15.3+26=133.7dB 2. 系统增益设备的系统增益为：Gs=Pt-Pro其中：Pt为设备射频输出功率Pro为系统接收灵敏度 例如，对于S-LINK(1E1)扩频微波设备，Pt=23dBm，Pro=-89dBm那么，该设备的系统增益为：Gs=112dB 3. 链路总增益Gl=Gs+Gt+Gr其中：Gt为发射端的天线增益（dB）Gr为接收端的天线增益（dB），一般来说，发射天线和接收天线采用相同的天线口径，即Gt=Gr 例如，收发两端都用0.6米口径的天线，其增益为Gt=Gr=28.5dB，那么链路增益为，Gl=112+28.5+28.5=169dB4. 链路总损耗Lt=Ls + Lft + Lfr 其中：Lft为发射端ODU和天线之间的电缆损耗Lfr为接收端ODU和天线之间的电缆损耗 例如，对于S-LINK (1E1)设备，ODU与天线之间的馈线长度为1.5-2.0米，在5.8GHz频率，其损耗为0.5dB。那么，链路总损耗为：Lt=133.7+0.5+0.5=134.7dB 5. 链路储备余量微波链路的储备余量为：Margin=Gl – Lt 例如，对于上述微波链路，其链路储备余量为：Margin=169-134.7=34.3dB 反之，如果确定了链路的储备余量，可以反推出所需要的天线口径。在所用设备、通信距离和工作频率确定以后，天线口径和链路的储备余量之间是可以推算出来的，即天线增益的提高量（收发天线合计）就转化为链路储备余量的增加量。图1给出了微波链路增益损耗计算模型，图中各个环节的增益（损耗）定义见上文。根据该模型，无线通信工程师可以很容易计算出某具体微波链路的功率预算。 6. 链路预算中常用参数一览表(1) S-LINK 系列扩频微波传输设备系统增益一览表（Pt=23dBm） 序号 产品型号 系统增益（dB） 备注（总容量） 1 S-LINK(1E1) 111 1E1 2 S-LINK(4E1) 109 4E1 3 S-LINK(4E1/LAN) 109 4E1 4 S-LINK(8E1) 105 8E1 5 S-LINK(4E1+LAN) 105 8E1 （2）常用天线增益一览表5．8GHz频段天线主要技术指标 天线口径（米） 增益（dB） 半功率角（o） 1 0．30 ? ? 2 0．60 28.5 ? 3 0．90 32.0 ? 4 1．20 34.5 ? 7/8GHz频段天线主要技术指标 序号 天线口径（米） 增益（dB） 半功率角（o） 1 0．60 30.4 4.8 2 0．75 32.9 3.5 3 1. 20 36.6 2.4 4 1. 80 40.6 1.6 13GHz频段天线主要技术指标 序号 天线口径（米） 增益（dB） 半功率角（o） 1 0．30 30.8 4.4 2 0．60 35.3 2.8 3 0．75 37.9 2.1 4 1．20 41.4 1.3 5 1．80 45.0 0.9 15GHz频段天线主要技术指标 序号 天线口径（米） 增益（dB） 半功率角（o） 1 0．30 31.1 4.5 2 0．60 36.5 2.4 3 0．75 39.1 1.8 4 1．20 42.5 1.2 5 1．80 46.0 0.8 18GHz频段天线主要技术指标 序号 天线口径（米） 增益（dB） 半功率角（o） 1 0．30 33.1 3.6 2 0．60 38.7 1.9 3 0．75 41.2 1.5 4 1．20 44.6 0.9 5 1．80 48.0 0.7 （3）各频段信号的自由空间损耗Ls(dB)速查表 距离D(km) 2．5 5 10 15 20 25 30 5.8GHz 115.7 121.7 127.7 131.2 133.7 135.7 137.2 7/8GHz 118.5 124.5 130.5 134.0 136.5 138.5 140.0 13GHz 122.7 128.7 134.7 138.2 140.7 142.7 144.2 15GHz 124.0 130.0 136.0 140.0 142.0 144.0 145.5 18GHz 125.5 131.