微波通信技术

　　微波通信具有传输容量大、长途传输质量稳定、投资少、建设周期短、维护方便等特点，得到了广泛的应用。而建立在微波通信和数字通信基础上的数字微波通信，同时具有数字通信和微波通信的优点，更是受到各国的普遍重视。

微波通信简介

　　所谓微波通信，主要是指以微波为信息传递载体的一种通信技术。微波通信的载体是微波，它是属于电波的一种。微波频率极高，其频率范围一般在300MHz～300GHz，对应的波长在1m到1mm之间。

　　电波在传播信息时，总是会受到各种气候或者地形的影响，导致传播的信息不准确，但是微波却没有这样的问题。微波在传播信息时，气候的变化不会对它造成任何的影响。用于通信的电波一般是波长很短的电磁波，它虽然波长很短，但是传播却很稳定。

　　正是由于微波的波长短，所以在传递消息时，它才不那么容易被外界环境所干扰，抗干扰能力极强。在一些地理条件比较恶劣的地区，常用微波进行通信。它能够对自然灾害进行有效的预警，提示人们做出相应的应急措施。

　　微波自身的频率很高，受高频率的影响，它传播的速度非常快。在空气中传播信息，始终保持平稳高速的前进。如果空气中有什么阻碍信息传播的东西，微波也会自动中断对信息的传播，不会随意胡乱的传播，提高了信息传播的保密性。所以，现代的大部分通信都会使用微波进行对信息的传播。

微波通信的发展历史

　　1931年出现了Z初的调幅制微波通信设备，它工作在1.667GHz。

　　二次世界大战后，由于雷达的发展，也使微波技术和微波中继通信得到迅速的发展。

　　1947年贝尔实验室在纽约和波士顿之间建设了世界上diyi条模拟微波试验电路TD-X。该电路用真空管作信号放大，采用频率调制(FM)方式。

　　1950年4GHz的TD-2系统首次实现承载商用电话业务。此后又发展为每个波道可通1200路电话，共有10个双向波道的TD-3系统。

　　1960年出现了具有8个波道，每个波道容量为2200路电话或一个彩色电视节目再加几百路电话的6GHz宽频带系统。

　　70年代，调频制微波通信已把每个波道的电话容量扩大到2700路。随着通信领域各种通信方式的出现和数据交换对通信的要求，促进了微波通信的迅速发展。

　　1979年，日本商用系统的波道容量达到3600个话路。到1980年，美国商用系统ar6A系统采用单边带调制技术，在6GHz频带的30MHz波道带宽内安排6000路。

　　我国的微波通信研究始于20世纪60年代。在1957年就开始了60路及300路模拟微波通信系统的开发研究工作。1964年开始600路微波的研究工作。1966年开发960路微波系统。1986年，完成了1800路模拟微波的开发工作(国家六五科技攻关项目)。运用这些研究成果，全国建设了2万多公里的模拟微波电路。

　　1979年我国建设了diyi条干线PDH微波电路(京汉电路，由电力部于从国外引进)。1986年我国自行研制的4GHz 34Mbps PDH微波系统建于福建省福州与厦门之间。1987～1989年原邮电部建设了京沪6GHz 140Mbps PDH微波电路。

　　1992年我国自行研制的6GHz 140Mbps PDH微波系统(国家七五科技攻关成果)建于湖北省武昌与阳逻之间。我国diyi条SDH微波电路是在1995年由吉林广电厅负责引进并建造的，1995-1996年原邮电部开始引进并建设SDH微波电路，1997年我国自行研制的6GHz SDH微波电路(国家九五科技攻关成果)在山东通过鉴定验收。

微波通信的特点

　　1、频率高、频带宽、信号容量大：与中波、短波相比，微波波段频率高、频带宽(300MHz-300GHz),微波波段的通信设备的通频带可以做的很宽，所以传输容量大。采用数字微波，结合压缩技术，可同时传输几十套彩色电视节目。

　　2、直线传播：在微波波段，电磁波的能量主要按直线传播，由于微波的波长很短，具有近似光波的传播特性。

　　3、微波通信传输质量高：在微波波段，天电干扰、工业干扰以及太阳黑子的变化基本上对它不起作用，更不受电离层变化的影响，因此传输质量高，性能稳定。

　　4、抵御自然灾害和人为破坏的能力强：由于微波的技术特点，能很好的抵御人为的破坏。在发生自然灾害时，微波站的特殊位置就会发挥出独有的优势。如：地震、洪水等。

　　5、应对突发事件的能力强：随着微波技术的发展，微波设备集成度更高，移动性更强，能实现在事件现场对某一固定微波站信号的传送，保证信号及时、可靠地传输，保证时效性。

　　6、受地理环境的限制小：微波电路即可翻山又可跨海，在山区、人烟稀少的地区，敷设光缆非常困难，而且成本高，但微波受地理条件限制小，可很好地解决传输问题。

　　7、建设和维护成本相对较低：微波投资小，建设速度快，成本低。

微波通信干扰来源

　　微波通信分为民用微波通信和微波通信两种。

　　民用微波通信主要是移动通信业务，微波通信在受到干扰之后会对通信信号的品质产生影响。微波通信干扰因素包括人为因素和自然因素两方面。

　　自然因素主要包括大气噪声以及云雨散射等，人为因素则是电子通信设备之间产生的信号干扰，同时是人为可以进行控制的干扰。尤其是在无线移动通信中，微波通信信号在受到干扰之后会出现失真或畸变，从而影响通信质量，严重的甚至会导致通信系统损坏。

　　微波通信环境下，微波通信所受到的干扰更加复杂和严重。

　　1、由于设备的匹配程度较低，加上数量非常庞大，各种设备之间会出现严重的相互干扰现象。同时，由于设备的研发工作非常分散，导致各种设备在研发中难以有效实现统筹协调，因此，无论是在军事演习还是在实战过程中，各种微波通信设备相互干扰是必然会出现的。

　　2、由于我国的设备中已经有一部分超过了服役年限，设备更新换代的周期较长，而且一些新投入的设备在电磁标准方面与过去的设备存在较大差异，导致环境下微波通信受到了严重干扰。

　　3、敌方的微波通信干扰手段也是一个重要干扰因素。比如，在伊拉克战争及阿富汗战争中，西方国家就大量采用了电子信息供给手段，对微波通信形成了非常严重干扰。

微波通信抗干扰策略

　　1、对微波通信电子设备的电路进行改进设计

　　对微波通信的电子设备，包括相应的电气设备的设计，需要对电路回路的面积进行严格控制，但是必须确保设备的性能。因为在干扰现象下，共模干扰与茶末干扰的引发因素中，电路回路过于复杂是一个非常重要的原因。

　　在供电过程中，电路回路过于复杂就会导致形成感应电动势，进而引起不同设备之间产生相互干扰。对此，必须减少微波通信电子设备的电路回路面积，从而减少感应电动势产生的影响，Z终从设备本身实现对微波通信干扰的有效控制。

　　2、屏蔽电压器设备的电磁干扰

　　变压器设备在微波通信领域中的应用非常广泛，而变压器漏感现象是引发电磁干扰的重要因素之一。

　　从根本来看，变压器设备的漏感问题能够与相关电路回路共同作用形成变压器次级和初级，从而产生极强的微波通信电磁干扰源，同时，还会向周围设备发出信号。因此，必须对微波通信环境下变压器设备的电磁干扰进行有效屏蔽处理。同时，还需要对变压器设备的电路回路面积进行有效控制，尽可能压缩其有效面积，降低变压器设备对微波通信质量产生的干扰。

　　3、实行必要的阻抗匹配

　　在高频电子线路中，相邻的导向一旦出现通电电流值相等、电流方向相反等情况，就很可能在相同外界环境下，将各自所产生的磁场相互抵消。

　　对微波通信来说，尤其是非常重要的应用领域，如果设备存在一定的干扰风险，就可以结合高频电子线路的规律，在信号传输中应用双线传输的方式，能够有效抵消电磁干扰。同时，如果设备中外部导线的长度大于微波波长1/4的条件下，就需要对设备的导线采用一定的阻抗匹配，从而避免出现驻波现象，同时避免微波通信强干扰现象的出现。

　　4、强化电磁兼容降低微波通信干扰

　　针对微波通信干扰问题，需要对民用、以及工业用的电磁频段进行合理规划和整合设置，具体情况需要结合我国现行的关于电磁波频谱运用的相关标准，同时参考国际通用的相关标准进行运用。

　　另外，还需要加强对微波通信相关行业强化电磁兼容知识开展大力的宣传，指导相关部门严格依照国家有关的技术标准开展业务。从而有效强化电磁兼容，避免混乱的电磁信号干扰微波通信信号。

微波通信技术的应用

　　与光纤通信和卫星通信相比较，微波通信有很多的优势。它所需要的成本很低，而且建设方便，使用便捷，抗干扰能力非常强。无论是在经济发达的城市，还是地形崎岖的偏远山区，都可以顺利进行通信。目前，我国在微波通信的应用方面主要有以下几个方面。

　　1、对光纤和卫星传输进行补充

　　在一些偏远的地区，由于受到地形的影响，很容易发生各种灾害，如地震、洪水、泥石流等。而这种地区如果使用光纤进行通信，很容易在传输信息时遇到阻碍。如果使用卫星进行通信，也没有很强的信号。这时候就可以使用微波进行通信，它可以对光纤通信系统和卫星通信系统进行修复，帮助它们正常完成对信息的传输。这就是对光纤和卫星传输进行了补充。

　　2、在城市内进行短距离通信

　　微波通信有一个Z大的特点，就是频率非常宽。在科学家经过几十年的研究中，发现了降低微波频率的方法，那就是需要使用频带压缩技术。

　　可以在各个城市之间建立一种短距离的支线连接，支线连接内部要有三个重要的组成。首先要设立各个连接之间的节点，然后在节点的内部安装上控制器，控制节点内部信息的传播速度。Z后再将它们都设立在局域网内，实现真正的无线联网功能，这就是短距离的通信。

　　3、为偏远地区提供通信

　　偏远地区一般都是指远离城市和农村的地区，这类地区往往都有一个共同点，就是地形崎岖，人们生活环境恶劣。在这些地区使用光纤或者卫星通信，往往没有很强的信号，导致信息传播速率不高。面对这样的情况，可以采用微波通信的方式。在偏远地区建立专门的通信网络，开通数字微波通信系统即可。

　　4、实现无线宽带接入

　　在现代的大部分家庭中，都会使用宽带连接。其实，宽带连接也是一种无线通信技术，属于微波通信的一种。无线连接使用的非常广泛，它是建立在固定连接基础上的一种应用。相对于光纤和卫星来说，无线连接的成本非常低，而且不会受到其他信号的干扰，传播速度非常快，实用力很强。

微波通信技术的发展趋势

　　随着科技的不断发展和用户对电视广播要求的逐渐提高，数字微波通信必定取代模拟微波通信，并伴随着科技的脚步不断的向前发展。

　　1、将微波通信的发展与广播电视的发展相结合

　　广播电视微波通信属于地面传输，主要服务于公益性的广播电视业务，为各市县的转播台、发射台、广电局输送ZY以及省台重要的节目。微波通信不断改造进步的目的是为了更好的服务社会，为群众传递知识，增大电视的覆盖范围，传播有价值的新闻信息，宣传党和政府的方针和政策。

　　另外，数字微波通信也能对国家无线覆盖工程的蓝图更好的配合，微波通信的接收站选址过程一般都是市县高山和郊区上与无线的发射台站位于同一个地方，由于数字微波通信保密性强的特性，能安全、快捷、方便为无线发射提供优质信号源，也就配合国家针对无线覆盖工程蓝图。

　　将微波通信的发展与各项因素相结合不仅可以促进微波通信的发展也可以将新技术更好的应用，这样相辅相成是微波通信的价值Z大限度的提高。

　　2、将有线和无线相结合将会是微波通信的新出路

　　虽然与光线传输和卫星通信相比，微波通信的地位受到了威胁，但是面对高科技和新技术，微波通信以其独特的稳定性和保密性仍然发挥这自己无可替代的光芒，尤其是在播出党和国家的政令方面，可以保证即让人民知晓又不会被国外别有用心的人窃取，做到安全保密有效的信息传输，显示出了卫星和光缆传输不可替代的优越性。

　　所以新型微波通信的发展趋势将是将有线传输和无线传输结合起来，在保证广播电视发挥其功效的前提下，将卫星通信和光缆传输的便利性和微波通信的保密性相结合为党和国家安全的传递信息，为电视用户提供优质的服务。

　　3、合理利用资源为微波通信的可持续发展做准备

　　由于我国地大物博幅员辽阔，各省情况相距较大，因地制宜的发展微波通信，是微波通信的必然选择。各省必须根据自己广播电视事业的情况，选择建立数字微波通信的规模和地址，做到既要符合安全保密又要可以持续利用，从广度上来说是要满足所有广播电视用户的需要。这就要求波道的配置要可以利用增加模块的单元来完成设备升级和扩容，争取可以在现有资源的基础上Z大利用，达到经济效益Z大化Z终达到可持续发展的目的。