摘 要：微波与光的传播特性相似，所以近些年广泛被应用早广播电视的信号传输中。本文主要介绍了无源中继的作用，以及其在微波传输中应用的方式。
关键词：微波传输；无源中继；应用
微波作为比卫星传输还安全的传输技术，近些年在广播电视中经常被使用，他的信号质量相对其他传输手段更加稳定。在很多省份已经建成专门的广播电视微博传输路径，利用无源中继技术，实现广播电视的信号传输。虽然微波传输技术也有缺点存在，但是仍旧不能否认其在广播电视信号传播中应用的意义，现阶段，微波传输技术依旧是不可取代的传输技术。
1 外界因素对于微波传输的影响
1.1 地形对于微波传输的影响
微波在进行传输的时候，需要注意躲避遮挡物，对于强烈的反射对于微波的传输造成的影响也不能忽视，不是凸凹不平的地面在接受传输的时候就不会产生强烈的反射，所以由于这些影响微波传输的因素，就造成了微波对于地形有要求。在海面进行微波传输的时候，只要确保微波传输的信号可以以0.05度的折射角投射想海面，就可以在波浪的高度在三米一下的时候，产生需要的镜面反射。但是如果反射波和直射波成为波程差的奇数倍的时候，就会产生强烈的干扰波，造成传输信号的中断。
当波束轴线与障碍物擦顶而过时，将产生6dB的附加损耗，另外，余隙控制点如果存在反射较强的地形，则控制不好会落入P-v曲线中几个很深的衰落点，此时，必须将电路控制在半开状态，防止落入深衰落区。
1.2 大气对于微波传输的影响
大气分布不均衡，分层的出现会改变介电常数，所以当微波进行传输的时候，会因为大气分布不均产生不规则折射，并且会跟随者天气的变化折射角度以及程度不断地变化。地球表面温度的变化也会对微波传输造成影响，微波的折射率会发生变化，特别是在有障碍物的路段受到的影响会更大。一般在做路径剖面图时仍将波束视作直线而将直面作曲率变化来对应，通常是以地球半径变化的倍来等效，标准气侯条件下K=4/3。根据在工作实践中存在的问题来看，地球表面的温度现象和湿度变化现象对电波的折射率影响很大，故对应的K值变化直接对应作隙的变化，特别是障碍物地形位于路径中间部位时变化更大，一般在路径设计的K值的取值为4/3，再以K=3/5验算有无造成阻挡的障碍物，起码保证在最佳值时让波束擦顶而过。
1.3 理想微波传输路径
由于微波在传输的过程中会受到大气以及地形的影响，所以在进行微波传输路径选择的时候，我们要充分考察地域地形以及天气变化情况。理想的微波传输路径确定主要是依据下列几项原则：（1）在整个微波传输的路径中避免障碍物存在，最好全程直线传输。（2）尽量不选择会造成反射现象的地形。（3）在传输路径确定之后，控制好余隙，可以利用控制天线的高度来进行控制。（4）可以依据路径经过的地段地形进行阻挡，避免反射波，控制余隙的产生。
2 微波无源中继的方式
通过对多种方案的分析，认为在短程微波传输中，只要地形条件符合一定的要求，完全可以用简单廉价的无源中继方式来取代有源中继。例如收发站与中继点的距离为2km，在8GHz的自由空间衰减为16.5dB，无源中继装置的增益为100dB，这不足部分一部分可以增大收发天线口径来解决，一部分可因路径优化后减少衰落储备来得到。或者无源中继装置的增益再定得高一些。总之，只要与收发站的距离不太远，用无源中继装置取代有源中继站是完全可能的。
由于无源中继装置结构简单，可以灵活地选择中继点而使传输路径得到综合考虑，常常能使上面说的四个条件都能得到兼顾，特别是用移动中继点的方法控制余隙和避开反射显得尤为方便；无源装置同时又适合双方传输，因此，能有效地优化和简化系统设计。
2.1 无源中继作用
在微波传输的路径选择上，想找到理想的传输路径是特别不容易的，符合前两天原则的地形还容易找到，但是能做到后两条原则的传输路径几乎找不到。很多不是平原地带的地区建立微博传输站的地方往往都是半山腰，这种地区的电力运输已经相当困难，所以很可能不能维持微波传输需要的电能，所以无源中继出现在人们视野，它的出现解决了困难地形工程造价高的问题，并且完全可以取代有源中继，来进行微波传输工作，维护工作的压力也会骤减，对于雷击还有一定的防御性，所以无源中继对于微波传输具有极其重要的意义。
2.2 双卡塞格伦天线背靠方式
将两副卡塞格伦天线分别对准微波收发站，天线之间用波导管连接，使微波信号得以绕过山头等障碍物。但是由于天馈源照射效率的限制，这种中继方式效率较低，增益有限，即使有二副3.2m天线背靠背连接，在8GHz频段增益也仅在9dB。所以尽管应用较多，但仍然是一种较落后的无源中继方式。该种方式的优点是天线属现成产品，增益已知，传输链路计算容易，架设也较为方便。
2.3 平面反射板式
用一个一定面积的金属平面将入射的微波信号以同样的夹角反射出去，起到了绕射和改变方向的作用。在照射均匀的远区场中，要是λ射波和反射波的夹角足够小，其效率几乎可达100%，且一块反射体就完成了接收和发射的功能。相当于把增益用了二次，换句话说，一块与天线口径等同的反射体，比两面天线的中继增益还是高得多，但是随着入射波和反射波之间的夹角的增大，其效果逐渐变差，一般当夹角大于120°以上时，改用两板反射体组合的形成。这种装置的缺点是结构实现困难，如反射片的刚度不定，角度的抖动将使反射的波束的角度成二倍的关系变化，安装时调整困难，对平面的平整度的要求也比较高。
2.4 栅网式
根据惠更斯-费涅尔原理，在阻挡电波的障碍物的上方拉上一道或数道金属网，挡住一个或数个费涅尔环带的一段，使衍射波在原处于电波阻影处的接收点产生迭加，从而起到使电波"拐弯"的作用。它不同于反射式的中继装置，对面的平整度没有要求，尺寸可以做的比较大，缺点是折射角比较小，使用范围很有限。
2.5 潜望镜式
这也可以称为是一种无源中继方式。将一块足够大的曲面或平面反射片置于机房上方的高塔或是山坡上，机房上的微波天线对准这块反射面，可以免去长波导管带来的损耗；由于反射体可以安放位置比较灵活，可以使原来的闭电路、半开电路变成理想的开电路，有利于取得理想的传输路径。
3 无源中继装置应用
在微波传输过程中应用无源中继装置，可以加强广播电视信号的传输安全，并保证信号质量。在使用过程中不能使用传统的信号调整方式，要依据施工工程时测量的数据进行信号调整，在施工过程中要严格按照事先设计的方案进行天线、反射设备的安装，并且不断进行测量调整，保证角度、方向的准确性。并且在进行天线偏转的时候要细心、稳定，保证天线方向，避免接受不到信号，二次施工。
4 结论
将无源中继技术应用到微波传输中，可以在很大程度上减少工程造价，避免信号不稳定现象出现，并且是广播电视信号的传播更加稳定，是改善微波技术缺点的一种有效手段，并且在实践过程中取得了不错效果。
参考文献
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