微波通信(通信傳輸原理)
1.通信傳輸原理
利用微波進(jìn)行通信具有容量大、質(zhì)量好并可傳至很遠(yuǎn)的距離，因此是國家通信網(wǎng)的一種重要通信手段，也普遍適用于各種專用通信網(wǎng)。
我國微波通信廣泛應(yīng)用L、S、C、X諸頻段，K頻段的應(yīng)用尚在開發(fā)之中。 由于微波的頻率極高，波長又很短，共在空中的傳播特性與光波相近，也就是直線前進(jìn)，遇到阻擋就被反射或被阻斷，因此微波通信的主要方式是視距通信，超過視距以后需要中繼轉(zhuǎn)發(fā)。
一般說來，由于地球曲面的影響以及空間傳輸?shù)膿p耗，每隔50公里左右，就需要設(shè)置中繼站，將電波放大轉(zhuǎn)發(fā)而延伸。這種通信方式，也稱為微波中繼通信或稱微波接力通信長距離微波通信干線可以經(jīng)過幾十次中繼而傳至數(shù)千公里仍可保持很高的通信質(zhì)量。
微波站的設(shè)備包括天線、收發(fā)信機(jī)、調(diào)制器、多路復(fù)用設(shè)備以及電源設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備等。 為了把電波聚集起來成為波束，送至遠(yuǎn)方，一般都采用拋物面天線，其聚焦作用可大大增加傳送距離。
多個(gè)收發(fā)信機(jī)可以共同使用一個(gè)天線而互不干擾，我國現(xiàn)用微波系統(tǒng)在同一頻段同一方向可以有六收六發(fā)同時(shí)工作，也可有八收八發(fā)同時(shí)工作以增加微波電路的總體容量。多路復(fù)用設(shè)備有模擬和數(shù)字之分。
模擬微波系統(tǒng)每個(gè)收發(fā)信機(jī)可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信，可用于不同容量等級的微波電路。數(shù)字微波系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)字復(fù)用設(shè)備以30路電話按時(shí)分復(fù)用原理組成一次群，進(jìn)而可組成二次群120路、三次群480路、四次群1920路，并經(jīng)過數(shù)字調(diào)制器調(diào)制于發(fā)射機(jī)上，在接收端經(jīng)數(shù)字解調(diào)器還原成多路電話。
最新的微波通信設(shè)備，其數(shù)字系列標(biāo)準(zhǔn)與光纖通信的同步數(shù)字系列（SDH）完全一致，稱為SDH微波。這種新的微波設(shè)備在一條電路上八個(gè)束波可以同時(shí)傳送三萬多路數(shù)字電話電路（2。
4Gbit/s）。 微波通信由于其頻帶寬、容量大、可以用于各種電信業(yè)務(wù)傳送，如電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)、傳真以及采色電視等均可通過微波電路傳輸。
微波通信具有良好的抗災(zāi)性能，對水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)以及地震等自然災(zāi)害，微波通信一般都不受影響。但微波經(jīng)空中傳送，易受干擾，在同一微波電路上不能使用相同頻率于同一方向，因此微波電路必須在無線電管理部門的嚴(yán)格管理之下進(jìn)行建設(shè)。
此外由于微波直線傳播的特性，在電波波束方向上，不能有高樓阻擋，因此城市規(guī)劃部門要考慮城市空間微波通道的規(guī)劃，使之不受高樓的阻隔而影響通信。 近年來我國開發(fā)成功點(diǎn)對多點(diǎn)微波通信系統(tǒng)，其中心站采用全向天線向四周發(fā)射，在周圍50公里以內(nèi)，可以有多個(gè)點(diǎn)放置用戶站，從用戶站再分出多路電話分別接至各用戶使用。
其總體容量有100線、500線和1000線等不同的容量的設(shè)備，每個(gè)用戶站可以分配十幾或數(shù)十個(gè)電話用戶，在必要時(shí)還可通過中繼站延伸至數(shù)百公里外的用戶使用。 這種點(diǎn)對多點(diǎn)微波通信系統(tǒng)對于城市郊區(qū)、縣城至農(nóng)村村鎮(zhèn)或沿海島嶼的用戶、對分散的居民點(diǎn)也十分合用，較為經(jīng)濟(jì)。
微波通信還有“對流層散射通信”、“流星余跡通信”等，是利用高層大氣的不均勻性或流星的余跡對電波的散射作用而達(dá)到超過視距的通信，這些系統(tǒng)，在我國應(yīng)用較少。 。
2.通信基礎(chǔ)知識有哪些
電信網(wǎng)（telecommunication network）是構(gòu)成多個(gè)用戶相互通信的多個(gè)電信系統(tǒng)互連的通信體系，是人類實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的重要基礎(chǔ)設(shè)施，利用電纜、無線、光纖或者其它電磁系統(tǒng)，傳送、發(fā)射和接收標(biāo)識、文字、圖像、聲音或其它信號。電信網(wǎng)由終端設(shè)備、傳輸鏈路和交換設(shè)備三要素構(gòu)成，運(yùn)行時(shí)還應(yīng)輔之以信令系統(tǒng)、通信協(xié)議以及相應(yīng)的運(yùn)行支撐系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的通信體系正向數(shù)字化的電信網(wǎng)發(fā)展，將逐漸代替模擬通信的傳輸和交換，并且向智能化、綜合化的方向發(fā)展，但是由于電信網(wǎng)具有全程全網(wǎng)互通的性質(zhì)，已有的電信網(wǎng)不能同時(shí)更新，因此，電信網(wǎng)的發(fā)展是一個(gè)逐步的過程。
電信網(wǎng)按不同的分類體系可以劃分如下：
按電信業(yè)務(wù)的種類分為：電話網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)、用戶電報(bào)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，傳真通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等。
按服務(wù)區(qū)域范圍分為：本地電信網(wǎng)、農(nóng)村電信網(wǎng)、長途電信網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、國際電信網(wǎng)等。
按傳輸媒介種類分為：架空明線網(wǎng)、電纜通信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、用戶光纖網(wǎng)、低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)等。
按交換方式分為：電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)等。按結(jié)構(gòu)形式分為：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線網(wǎng)等。
按信息信號形式分為：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字模擬混合網(wǎng)等。
按信息傳遞方式分為：同步轉(zhuǎn)移模式（stm）的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（isdn）和異地轉(zhuǎn)移模式（atm）的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（b-isdn）等。
3.微波通信的原理
1、微波同光波一樣，是直線傳播的，要求兩個(gè)通信地點(diǎn)（兩個(gè)微波站）之間沒有阻擋，信號才能傳到對方，即所謂的視距傳播。
在微波的頻段使用方面，各國的微波設(shè)備往往首先使用4GHz頻段。目前各國的通信設(shè)備已使用到2、4、5、6、7、8、11、15、20GHz等各頻段。
我國的數(shù)字微波通信已有2、4、6、7、8、11GHz各頻段的設(shè)備。頻率低，其電波傳播較穩(wěn)定，但其設(shè)備及元器件的尺寸也較大，當(dāng)天線口徑一定時(shí)，微波頻率越低，天線增益也越低。
對微波頻率的選取要遵照CCIR的建議和各國無線電管理委員會(huì)的規(guī)定，經(jīng)申請后得到批準(zhǔn)才行。2、就微波通信的性能而論，數(shù)字微波通信的特點(diǎn)可概括為微波、多路、接力六個(gè)字。
3、“微波”指通信頻率是微波頻段，又包括分米波、厘米波和毫米波。微波頻段寬度是長波、中波、短波及特高頻幾個(gè)頻段總和的l000倍。
微波頻率不受天電干擾和工業(yè)干擾及太陽黑子變化的影響，通信的可靠性較高。還因微波頻率高，所以其天線尺寸較小，往往做成面式天線，其天線增益較高、方向性很強(qiáng)。
4、“多路”指微波通信不但總的頻段寬，傳輸容量大，而且其通信設(shè)備的通頻帶也可以做得很寬。例如，一個(gè)4000MHz的設(shè)備，其通頻帶按l%估算，可達(dá)40MHz。
模擬微波的960路電話總頻譜約為4MHz帶寬?？梢?，一套微波收發(fā)信設(shè)備可傳輸?shù)脑捖窋?shù)是相當(dāng)多的。
因數(shù)字信號占用帶寬較寬，所以數(shù)字微波通信設(shè)備在選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式后，可傳輸?shù)脑捖啡萘咳匀皇窍喈?dāng)多的。5、“接力”因微波頻段的電磁波在視距范圍內(nèi)是沿直線傳播的，通信距離一般為40~50km。
考慮到地球表面的彎曲，在進(jìn)行長距離通信時(shí)，就必須采用接力的傳播方式，發(fā)端信號經(jīng)若干中間站多次轉(zhuǎn)發(fā)，才能到達(dá)收端。
4.微波通信和衛(wèi)星通信系統(tǒng)調(diào)測有哪些知識點(diǎn)
1、熟悉SDH微波設(shè)備及系統(tǒng)調(diào)測P130 2、了解衛(wèi)星通信系統(tǒng)測試及入網(wǎng)驗(yàn)證測試P132 重點(diǎn)： 1、熟悉SDH微波設(shè)備及系統(tǒng)調(diào)測P130 1L412000 1L412050 電源施工技術(shù) 知識點(diǎn)（大綱要求）： 1、掌握電源施工安裝工藝和技術(shù)要求P135 2、掌握電源系統(tǒng)加電檢驗(yàn)和電池充放電要求P139 重點(diǎn)： 1、蓄電池安裝要求。
P135 2、柴油發(fā)電機(jī)組安裝管路涂漆顏色規(guī)定。P136 3、逆變設(shè)備通電測試檢驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)要求。
P140 4、開關(guān)整流設(shè)備通電測試檢驗(yàn)的指標(biāo)。P140 5、固定型鉛酸蓄電池初充電要求相等。
P141 難點(diǎn)： 1、掌握電源施工安裝工藝和技術(shù)要求P135 2、掌握電源系統(tǒng)加電檢驗(yàn)和電池充放電要求P139。
5.求通信工程基礎(chǔ)知識
介紹幾本書：CDMA 2000技術(shù) 電子設(shè)計(jì)原理和技巧 無線射頻識別技術(shù)RFID理論與應(yīng)用 通信技術(shù)概論 （ 學(xué)無止境，尤其通信） 基礎(chǔ)知識那就得從《通信原理》開始看了，還有幾本書就是1.信號與系統(tǒng) 2.通信網(wǎng)概論 3. 高頻電子線路 4.電子技術(shù)基礎(chǔ)教程 5.數(shù)字通信原理 6. 單片機(jī)原理及應(yīng)用 7. 移動(dòng)通信（第二版） 8. 光纖通信 9. 現(xiàn)代交換技術(shù) 10. 微波通信技術(shù)
再者就是計(jì)算機(jī)類：1.c程序設(shè)計(jì) 2.匯編語言 3. java或c++其中一個(gè) 4. ps或cad 5. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 6. protel dxp
6.微波通訊是怎么來的
從長波即無線電波開始，人們開始利用 電磁波進(jìn)行通信聯(lián)系。
后來，人們又發(fā)現(xiàn)了 短波和微波。形象一點(diǎn)說，長波是沿地面?zhèn)?播的，又叫作“地波”；短波的特點(diǎn)是凌空飛 行，因此又有“天波”之稱；微波是沿直線傳播 的，所以又叫作“空間波” 。
微波不像長波那樣繞過高山的阻擋，也 不像短波那樣受到電離層的反射。如果傳播 的距離遠(yuǎn)一些，地球表面的圓弧就會(huì)把微波 阻擋得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)。
所以，微波在50千米左右 的空間里傳遞還是可以的，如果再拉大距離 就顯得很困難了。要讓微波傳得更遠(yuǎn)，必須 將天線拉長。
關(guān)于微波通信的研究，開始于20世紀(jì)20 年代。1920年，出現(xiàn)了一種能夠發(fā)射40厘米 微波的機(jī)器，名叫巴克豪森板柵振蕩器。
這 種機(jī)器的出現(xiàn)，使人們對微波產(chǎn)生了濃厚的 興趣。1929年，法國人克拉維爾成為第一個(gè) 研究微波通信的人。
兩年后，克拉維爾與同事們在法國北部 的加來和英格蘭東南部的多佛爾之間，進(jìn)行 了一次距離為40千米的試驗(yàn)，證明了微波通 信的如下特點(diǎn)：高質(zhì)、獨(dú)立、靈活和經(jīng)濟(jì)。 又 過了兩年，他在英國與法國之間建立了第一 條商用微波無線電線路。
科學(xué)家們從接力賽跑中受到啟發(fā)，于20 世紀(jì)50年代發(fā)明了一種微波接力通信。這 種通信形式可以讓微波在經(jīng)過障礙物時(shí)能夠 繞行，從而使微波的通信距離加長了一些。
這種通信采取微波中繼通信方式：每隔50千 米建立一個(gè)微波接力站，接收前一站發(fā)來的 微波信號，再對下一站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 這樣一來， 通過一站一站的接力賽跑，微波信號終于可 以傳播到較遠(yuǎn)的地方了。
在一條微波通信干線上，不僅需要在中 間設(shè)立一些接力站，就是在兩端還應(yīng)當(dāng)設(shè)立 終端站。它的一些設(shè)備具有收發(fā)微波信號的 功能，還應(yīng)有一些轉(zhuǎn)換和控制設(shè)備，把電信 局、電視臺送來的電報(bào)、電話、電視、傳真信號 轉(zhuǎn)換成微波信號后向外發(fā)送，再把收到的微 波信號轉(zhuǎn)換成電報(bào)、電話、電視、傳真信號，傳 送給電信局、電視臺，再轉(zhuǎn)發(fā)給各個(gè)用戶，完 成通信的任務(wù)。
1957年，蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi) 星。這顆人造衛(wèi)星幵辟了微波通信的新天 地。
科學(xué)家在人造衛(wèi)星上設(shè)置了自動(dòng)微波接 收裝置，上面裝有微波收發(fā)機(jī)，既能接受地面 發(fā)去的信號，又可以對這些信號進(jìn)行放大處 理，再轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)地面站，通過信息的形式 將兩地聯(lián)結(jié)起來。 這樣一來，實(shí)現(xiàn)微波通信 就不需要設(shè)置大量的接力站了。
在衛(wèi)星覆蓋 的地區(qū)內(nèi)，兩地之間的所有微波通信都可以 毫無阻礙地運(yùn)行。 從20世紀(jì)50年代以來，微波通訊每隔 十年就進(jìn)入一個(gè)新階段。
一開始，國內(nèi)微波 通信干線在發(fā)達(dá)國家出現(xiàn)，在這些國家里，國 內(nèi)通信網(wǎng)形成。 后來，國際微波通信干線問 世，接著又實(shí)現(xiàn)了國際間遠(yuǎn)距離電視傳輸。
7.微波通訊有什么特點(diǎn)
微波通訊是在無線電通訊的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的通訊技術(shù)。
它具有容量大、質(zhì)量高，可以長距離傳送電視、電話、電報(bào)、照片、數(shù)據(jù)等各種 通訊信號；還有投資省、建設(shè)快等多方面的優(yōu)點(diǎn)，因此，它已成為現(xiàn)代化通 訊的一個(gè)重要組成部分。 目前，我國已經(jīng)建成14000多公里微波電路，連通20多個(gè)省、市，向全 國各地傳送著彩色電視、長途電話、電報(bào)，還向部分邊遠(yuǎn)地區(qū)傳送《人民日 報(bào)》傳真版、廣播節(jié)目和傳真照片。
微波通訊已經(jīng)成為我國的通訊事業(yè)中的 一種重要的通信手段。 微波是一種波長不到1米，有的只有幾厘米或幾毫米的無線電波，有像 光一樣的特性。
微波可以利用聚光燈的原理，用拋物面天線把電波集中成波 束發(fā)射出去，傳向遠(yuǎn)方。但是微波和光一樣，方向性很強(qiáng)，如果被山頭擋住， 遠(yuǎn)處就收不到信號，只有電波可以直接“照射”到的地方，才能收到信號， 因此微波通訊問題，每隔一定距離就要建立一個(gè)微波接力站，接收前方送來 的微波信號，加以放大傳送下去，因而微波通訊又叫“微波接力通訊”或 “微波中繼通訊”。
一般微波接力站之間的距離平均約50公里左右。微波通訊 必須采取接力的方式，這是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。
由于微波波長很短，它的頻率就非常高。普通短波電臺頻率約為幾兆赫， 而微波頻率，往往有幾千兆赫，甚至幾萬兆赫。
這樣高的頻率，不但不舍受 到雷電、電焊，或電氣火車等的干擾，通訊中雜音很小，質(zhì)量很好，而i由 于頻率高，頻帶也就寬，所以一個(gè)微波機(jī)可以傳送數(shù)百及至上千個(gè)電話以及 遠(yuǎn)距離傳送彩色電視節(jié)目。 我國目前建設(shè)的微波機(jī)，每個(gè)機(jī)器可以傳送960 個(gè)電話或一個(gè)彩色電視節(jié)目。
一個(gè)天線可供6部微波機(jī)同時(shí)工作，可以實(shí)現(xiàn) 多波道傳送。微波通訊容量大、質(zhì)量好，這是它的又一個(gè)重要特點(diǎn)。
微波電路的建設(shè)不受地形的限制，對于湖泊、大江、高山都可選擇合理 地形穿越而過，實(shí)現(xiàn)通訊。 它也不受冰凌、大雪、暴雨等惡劣氣候的影響。
因此，微波通訊可以適應(yīng)各種現(xiàn)代化通訊的需要，因而得到廣泛發(fā)展。
8.微波通信
說到微波通信，大家也許說不清是怎么回事，可要說到雷達(dá)、衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視節(jié)目，大家一定不會(huì)陌生。
實(shí)際上，雷達(dá)和通 信衛(wèi)星都是利用微波來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的。實(shí)際上， 微波屬于電磁波，它和長波、中波、短波都是電磁波家族的成員。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，微波頻段的帶寬極寬，它是全部長波、中波和短波頻段總和的1000倍。 一般短波通信設(shè)備，只能容納幾個(gè) 話路同時(shí)通信，而一套微波通信設(shè)備可以讓幾千食話路同時(shí)工作。
由于電視圖像信號占用很寬的頻帶，因此，傳輸電視信號非它莫屬。此外，微波波束很窄，方向性很強(qiáng)，使用較低的功率就可將信號傳得很遠(yuǎn)，而且，方向性強(qiáng)的好處還在于可以減 弱通信中互相干擾的現(xiàn)象。
由于微波通信具有頻帶寬、攜帶信息量大、受外界干擾小、建站快、投資較少等優(yōu)點(diǎn)，人們早就想以微波作為通信的傳輸手段。但是，微波波長很短，只有1毫米至1米。
在傳輸信號的長途旅行中，它既不像長波那樣，遇到障礙物時(shí)可以邁開“長腿”，翻山越嶺；也不像短波那樣，可以利用空中的電離層來回反射電磁波，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。 微波具有近似光波的特性，像光線一樣，傳輸路線是徑直向前的，而且，它的反跳能力極強(qiáng)，一遇到阻擋物，就被反射回來。
因此，微波只能在空中傳播。大 家知道，地球是圓形的，而微波只能視距傳播，不能順著地球的圓弧傳播。
也就是說，微波的傳輸距離只能限制在可以互相看得見的兩點(diǎn)這樣一個(gè)范圍內(nèi)。 即使將發(fā)射天線架設(shè)在40米 高的山上，微波也被地球的“大肚子”所阻擋，傳輸距離只有 50多千米。
科學(xué)家們想到了“接力賽跑”的辦法。參加過運(yùn)動(dòng)會(huì)的同學(xué)都很熟悉接力賽跑吧。
在競爭激烈的接力賽跑中，小小接力棒在運(yùn)動(dòng)員手中傳遞著，每個(gè)人以最快的速度，跑完各自的路程，接力棒被用最快的速度傳到終點(diǎn)。 為了將信號傳送到遠(yuǎn) 方，微波通信也采用了接力賽跑的方式。
人們每隔四五十千米，就建立一個(gè)微波中繼站；一連串的“微波中繼站”，就像古代的烽火臺一樣，每個(gè)中繼站都有高聳的天線，把上一個(gè)中繼 站的信號接收下來，加以放大，再傳送給下一個(gè)中繼站。就這樣，一站接一站地傳送下去，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的通信。
