如何實現(xiàn)高效微波點對點傳輸視距驗證

視距傳播

在無線通信中，我們通常會提到視距傳播的概念，視距傳播（LOS propagation）是指在發(fā)射天線和接收天線間，電波直接從發(fā)射點傳播到接收點（一般要包括地面的反射波）的一種傳播方式，視距傳播的距離一般為20～50km，主要用于超短波及微波通信。

按傳播方式不同，視距傳播可分為以下2類：

• 直射波傳播，是由發(fā)射天線輻射的電波按直線行進，直接傳到接收點；
• 大地反射波傳播，是由發(fā)射天線發(fā)射、經(jīng)地面反射到達接收點的傳播方式。

而按照收、發(fā)兩端所處的空間位置不同，視距傳播情況大體上可分為3類：

• 地面上的視距傳播，例如無線電中繼通信、電視廣播以及地面上移動通信等；
• 地面與空中目標，如飛機、通信衛(wèi)星之間的視距傳播；
• 空間通信系統(tǒng)之間的視距通信，如飛機之間、宇宙飛行器之間等。

通常來說，我們將無線通信系統(tǒng)的傳播條件分成視距(LOS)和非視距(NLOS)兩種環(huán)境，在視距條件下，無線信號無遮擋地在發(fā)送端與接收端之間進行直線傳播，這要求在第一菲涅爾區(qū)內(nèi)不存在對無線電波造成遮擋的物體，如果不滿足這一條件，信號強度就會產(chǎn)生明顯下降，而這種利用以視距傳播的無線電波進行信息傳輸?shù)耐ㄐ啪褪且暰嗤ㄐ拧?/p>

視距驗證

電波在以視距傳播的方式進行傳播時，會受到地面和地面物對電波的繞射、反射和散射，大氣層對電波的折射、反射、吸收和散射等，如果收發(fā)天線之間存在遮擋物也會對傳播的信號產(chǎn)生干擾。而無線電波的頻率越高，波長越短，波的繞射能力就會越弱，在遇到障礙物的時候就越容易被阻隔，所以只能依靠直線傳播。

在視距通信中，影響傳播穩(wěn)定性的因素有很多，比如在遠距離通信中，在天線高度不變的情況下，當通信距離超高一定的數(shù)值時，電磁波傳播將受到地球自身曲面的阻擋，為了進行遠距離通信，就要采用中繼的方法。其次，因為微波傳播有損耗，隨著通信距離的增加信號衰減，有必要采用中繼方式對信號逐段接收、放大后發(fā)送給下一段，以延長通信距離。除此之外，地面障礙物如丘陵、山頭、樹林和高大的建筑物等也會阻擋電磁波視距傳播，與自由空間傳播相比，地表障礙物對微波視距傳播的影響表現(xiàn)為引入了阻擋損耗。

而需要保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定，信號不受到太大干擾，就需要對視距鏈路進行驗證，清晰的視線對于長距離微波點對點鏈接性能至關重要，確保鏈接路徑具有清晰的視線并且沒有任何物體會干擾信號是非常重要的。即使遠程站點看似可見，無線電視線也可能會受到所謂菲涅爾區(qū)內(nèi)物體的影響。例如，如果堅硬的物體（例如山脊或建筑物）離信號路徑太近，則它可能會降低無線電信號的強度，即使障礙物沒有遮擋，也無法實現(xiàn)計劃的接收信號電平直接的視線。因此，在設計鏈接路徑時，必須計算并考慮菲涅爾區(qū)域的必要間隙，所以快速有效的驗證微波鏈路是否有清晰的視線是必要的。

解決方案

虹科視距驗證套件是一種小尺寸、手持式電池供電的解決方案，它使用無線電頻率來驗證微波點對點無線電視線。

特點

• 使用小型天線驗證最遠85km的距離；
• 可靠的結(jié)果；
• 電池供電解決方案，無需外部電源；
• 容易攜帶上塔；
• 實際鏈路安裝前的LoS驗證；
• 易于使用，快速測量；
• 結(jié)果適用于在5GHz至38GHz頻率范圍內(nèi)運行的PTP鏈路；

裝箱清單

• 虹科手持頻譜分析儀HK-SC 6–20GHz v.2
• 虹科手持微波信號源HK-SG compact 6–12GHz
• 2×21dBi帶安裝支架的小喇叭天線
• 2×波導適配器UDR70轉(zhuǎn)SMA，5.38-8.2 GHz，WR137
• 2×2.92mm同軸射頻線纜
• 2×掛繩
• 2×USB 轉(zhuǎn) mini USB線纜
• 2×AC/DC USB適配器
• 2×便攜箱
• 具有9GHz截止頻率的射頻濾波器

虹科HK-SG Compact手持信號源端

虹科HK-SC手持頻譜分析儀端

虹科LoS天線的電氣和機械規(guī)格