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- 1、什么是微波通信
- 2、什么是微波通信?
- 3、微波接力通信是什么?
- 4、微波通信是什么概念?
什么是微波通信
利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离,因此是国家通信网的一种重要通信手段,也普遍适用于各种专用通信网。常用的微波频段及其代号如表5-1所示。
我国微波通信广泛应用L、S、C、X诸频段,K频段的应用尚在开发之中。由于微波的频率极高,波长又很短,其在空中的传播特性与光波相近,也就是直线前进,遇到阻挡就被反射或被阻断,因此微波通信的主要方式是视距通信,超过视距以后需要中继转发,如图5-3所示。
一般说来,由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗,每隔50公里左右,就需要设置中继站,将电波放大转发而延伸。这种通信方式,也称为微波中继通信或称微波接力通信。长距离微波通信干线可以经过几十次中继而传至数千公里仍可保持很高的通信质量。
微波站的设备包括天线、收发信机、调制器、多路复用设备以及电源设备、自动控制设备等。为了把电波聚集起来成为波束,送至远方,一般都采用抛物面天线,其聚焦作用可大大增加传送距离。多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰,我国现用微波系统在同一频段同一方向可以有六收六发同时工作,也可以八收八发同时工作以增加微波电路的总体容量。多路复用设备有模拟和数字之分。模拟微波系统每个收发信机可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信,可用于不同容量等级的微波电路。数字微波系统应用数字复用设备以30路电话按时分复用原理组成一次群,进而可组成二次群120路、三次群480路、四次群1920路,并经过亮迹猜数字调制器调制于发射机上,在接收端经数字解调器还原成多路电话。最新的微波通信设备,其数字系列标准与光纤通信的同步数字系列(SDH)完全一致,称为SDH微波。这种新的微波设备在一条电路上八个束波可以同时传送三万多路数字电话电路(2.4Gbit/s)。
微波通信由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务的州租传送,如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等均可通过微波电路传输。微波通信具有良好的抗灾性能,对水灾、风灾以及地震等自然灾害,微波通信一般都不受影响。但微波经空中传送,易受干扰,在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向,因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。此外由于微波直线传播的特性,在电波波束方向上,
不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划,使之不受高楼的阻隔而影响通信。
近年来我国开发成功点对多点微波通信系统,其中心站采用全向天线向四周发射,在周围50公里以内,可以有多个点放置用户站,从用户站再分出多路电话分别接至各用户使用。其总体容量有100线、500线和1000线等不同容量的设备,每个用户站可以分配 十几或数十个电话用户,在必要时还可通过中继站延伸至数百公里外的用户使用。这种点对多点微波通信系统对于城市郊区、县城至农村村镇或沿海岛敬型屿的用户、对分散的居民点也十分合用,较为经济。
微波通信还有“对流层散射通信”、“流星余迹通信”等,是利用高层大气的不均匀性或流星的余迹对电波的散射作用而达到超过视距的通信,这些系统,在我国应用较少。
什么是微波通信?
谈到微波通信,可能大家有些陌生。不过要是说到雷达、卫星电视转播,就一定不会陌生了。其实,卫星通信、雷达就是借助于微波来进行远距离通信以及信唯发现目标的。
到底什么是微波通信呢?
以波长为0.1毫米至1米的电磁波作为载波的无线电通信方式称做微波通信。微波波段主要有米波、厘米波和毫米波。
从广义上说,微波通信主要为:微波接力通信、微波移动通信、卫星通信、微波对流层散射通信和微波空间通信等等。
微波接力通信又叫做微波中继通信,是一种以微波作为载波,在视线距离的范围以内利用接力传输的方式来进行远距离传输的通信方式;微波移动通信是以微波作为载波,通信的双方或者其中的一方正处于移动时的一种通信方式;卫星通信是以微波作为载波,在各地球站之间借助人造地球卫星上的转发器转发信号的远距离通信方式;微波对流层散射通信是利用微波作为载波,以空气中的对流层媒质里不均匀体来引起微波散射的通信方式;微波空间通信是以微波作为载波,在人造卫星、宇宙飞船之间实现空间通信的方式。
尽管以上各种通信方式,从广义上讲全都属于微波通信,可是,目前人们所指的微波通信全都是指微波接力通信,就是地面微波接力通信。微波接力通信又分成模拟微波接力通信以及数字微波接力通信。数字微波接力通信传输的是数字信号,经过一次中继站就能对数字信号实现再生,所以噪声不会积累,传输质凳键量很好。目前,数字微波通信方式正在渐渐替代模拟微波的通信方式。
微波通信因为具有传输质量比较滑粗培高、建设费用较低、通信容量巨大等优点,于是微波通信已变成一种被大量采用的远距离通信手段之一。
微波接力通信是什么?
人们对微波接力通信可能不大熟悉。其实上,雷达和通信卫星都是利用微波来进行无线电通信的。
众所周知,微波属于电磁波,肢陵它包括长波、中波和短波。科学家发现,微波频段的带非常宽,频率范围从300兆赫到300兆赫,几乎是全部长波、中波和短波频段总和的1000倍。因此,微波波段可传送大容量高速率的信息。一般短波通信设备,只能容纳几个话路同时通信,但是一套微波设备能够让几千个话路同时工作。这在目前无线电频道拥挤的情况下,是十分难得的优点。
因为电视图像信号占用很宽的频带,所以,传输电视信号选用微波通信最合适了。此外,微波波束很窄,方向性很强,使用较低的功率,就可将信号传得很远。而且,方向性强,还可以减弱通信中互相干扰的现象,避开大气环境中的无线干扰和工业干扰,同时,增强通信的保密性。微波通信与同轴电缆、光缆等有线通信相比,可以避免地理条件的限制,即使发生水灾、台风、地震等自然灾害,也可用微波通信恢复通信。所以人们选中了微波作为通信的传输手段。
但是,微波波长只有1毫米~1米。在传输信号的长途行程中,它既不像长波那样,遇到障碍物,还可以一往如前,也不像短波那样,可以利用空中的电离层来回反射电磁波,实现远距离通信,而是具有近似光波的特性,像光一样在空中沿直线传播。众所周知,地球是圆形的,微波只能视距传播。也就是说,传输距离只能限制在两点看得见的范围内。即使将发射天线架设在50米的高处,一样会被地球的凸出部分拦隔住,传输距离只有50千米。
能不能让微波跑得更远些呢?科学家们想到了“接力赛跑”的办法。人们每隔四五十千米,就建立一个微波中继站。一连串的“微波中继站”,就像古代的烽火台一样,每个中继站都有一副大锅一样的微波天线架在铁架或建筑物上,把上一个中继站的信号接收下来,加以放大,然后传送给下一个中继站。就这样,一站接一站地传送下去,实现了远距离通信。
微波中继通信主要解决城市与城市之间、地区与地区之间的大容量信息传输问题,主要用于长途电话及电视节目的传输。在某些工矿企业,如:石油、电力、铁路等部门还建立微波中继通信路线来传输遥控、遥测及各种业务信号。
二十世纪五十年代我国就开始了微波通信的研究。目前已建成了全国微波中继干钱通信网,用于长途电话、电视传送。随着大规模集成电路和计算机技术的发展,数字通信也随之历衡戚发展很快。我国拦搜的大、中、小城市都安装了程控电话,计算机网络和综合业务数字网也不断建立,城市间的数字长途通信很快发展起来了,于是大容量的数字微波通信成了长途通信的主要手段之一,许多微波站实行了无人管理,设备出现了故障会自动启动备用设备进行工作,并自动报警。
微波通信是什么概念?
微波的传播特性类似于光的传播,一般沿直线传播,绕射能力很弱,一般进行视距内的通信,对于长距离通信可采用接力的方式,为微波接力通信,或称微波中继通信也可利用对流层传播进行通信,称为对流层散射通信;或利用人造卫星进行转发,即卫星通信。 微波通信的特点是:通信频段的频带宽,传输信息容量大微波频段占用的频带约 300GHz,而全部长波、中波和短波频段占有的频带总和不足 30MHz。一套微波中继通信设备可以容纳几千甚至上万条话路同时工作,或传输电视图像信号等宽频带信号。通信稳定、可靠当通信频率高于100MHz 时,工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对其影响小。由于微波频段频率高,这些干扰对微波通信的影响极小。数字微波通信中继站能对数字信号进行再生,败陵使数字微波通信线路噪声不逐站积累,增加了抗于扰性。因此,微波通信较稳定和可靠。接力在进行地面上的远跟离通信时,针对微波视距传播特性和传输损耗随题离增加的特性,必须采用接力的方式,发端信号经若干中间站多次转发,才能到达收端。通信灵活性较大微波中继通信采用中继方式,可以实现地面上的远距离通信,并且可以跨越沼泽、江河、高山等特拦弯殊地理环境。在遭遇地震、洪水、战争等灾祸时,通信的建立及转移都较容易,这些方面比有线通信具有更大的灵活性。天线增益高、方向性强当天线面积给定时,天线增益与工作波长的平方成反比。由于微波通信的卜作波长短,天线尺寸可做得很小,通常做成增益高,方向性强的面式天线。这样可以降低微波发信机的输出功率,利用微波天线强的方向性使微波电磁波传播特方向对准下一接收站,减少通信中的相互于扰。投资少、建设快与其他有线通信相比,在通信容量和质量基本相同的条件下,按话路公里计算,微波中继通信线路的建设费用低,建设周期短。数字化对于数字微波通信系统来说,是利用微波信道传简枯闷输数字信号,因为基带信号为数字信号,所以称为数字微波通信系统。