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《通信原理》第十一讲

§ 恒参信道及其传输特性
恒参信道的信道特性不随时间变化或变化很缓慢。由架空明线、电缆、中长
波地波传播、超短波及微波视距传播、人造卫星中继、光导纤维以及光波视距传
播等传输媒质构成的广义信道都属于恒参信道。

一、恒参信道举例
a) 对称电缆
对称电缆是在同一保护套内有许多对相互绝缘的双导线的传输媒质。为了减
小各线对之间的相互干扰,每一对线都拧成扭绞状。电缆的传输损耗比较大,但
其传输特性比较稳定,并且价格便宜、灵活、安装容易。
b) 同轴电缆
同轴电缆由同轴的两个导体构成,外导体是一个圆柱形的导体,内导体是金
属线,它们之间填充着介质。实际应用中同轴电缆的外导体是接地的,对外界干
扰具有较好的屏蔽作用,所以同轴电缆抗电磁干扰性能较好。在有线电视网络中
大量采用这种结构的同轴电缆。
为了增大容量,也可以将几根同轴电缆封装在一个大的保护套内,构成多芯
同轴电缆,另外还可以装入一些二芯绞线对或四芯线组,作为传输控制信号用。

c) 微波中继信道
微波频段的频率范围一般在几百 MHz 至几十 GHz 范围,其传输特点是在自
由空间沿视距传输。由于受地形和天线高度的限制,两点间的传输距离一般为
30km~50km,当长距离通信时,需要在中间建立多个中继站,如图 3-10 所示。

图 3-10 微波中继信道的构成
微波中继信道具有传输容量大、长途传输质量稳定、节约有色金属、投资少、
维护方便等优点。因此,被广泛用来传输多路电话及电视等。

d) 卫星中继信道
卫星中继信道是利用人造卫星作为中继站构成的通信信道。若卫星运行轨道
在赤道平面、离地面高度为 35780km 时,绕地球运行一周的时间恰为 24 小时与
地球自转同步,这种卫星称为静止卫星。不在静止轨道运行的卫星称为移动卫星。
若以静止卫星作为中继站,采用三个相差 1200的静止通信卫星就可以覆盖地
球的绝大部分地域(两极盲区除外),如图 3-12 所示。若采用中、低轨道移动卫星,
则需要多颗卫星覆盖地球。所需卫星的个数与卫星轨道高度有关,轨道越低所需
卫星数越多。

图 3-12 卫星中继信道示意图

卫星中继信道的主要特点是通信容量大、传输质量稳定、传输距离远、覆盖
区域广等突出的优点。另外,由于卫星轨道离地面较远,信号衰减大,电波往返
所需要的时间较长。卫星中继信道主要用来传输多路电话、电视和数据。

二、恒参信道特性
恒参信道对信号传输的影响是确定的或者是变化极其缓慢的。因此,其传输
特性可以等效为一个线性时不变网络。
线性网络的传输特性可以用幅度频率特性和相位频率特性来表征。
a) 理想恒参信道特性
理想恒参信道就是理想的无失真传输信道,其等效的线性网络传输特性为
− jtω d
HKe()ω= 0 (-1)
其中K0 为传输系数,td 为时间延迟, ω)( = KH 0 (-2)
ϕ()ωω= td (-3)
信道的相频特性通常还采用群迟延-频率特性来衡量,群迟延-频率特性可以
表示为
dϕ()ω
τω()==t (-4)
dω d