数字微波通信的特点与应用

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：而且，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。例如，葛沪数字微波通信线路，整个干线设立了38个微波站。2．数字信号微波传输的主要特点数字微波通信既具有数字通信的特点，又具有上述微波通信的特点。由于传输的是数字信号，所以数字微波通信系统具有的特点包括：抗干扰能力强，线路噪声不会积累。

1．微波通信的主要特点

（1）微波频段频带宽，传输容量大。

微波频段有近300GHz的带宽，占据了分米波、厘米波和毫米波三个波段，通信的容量比较大。

（2）适于传输宽频带信号。

与短波、甚短波通信设备相比，在相同的相对同频带下，载频越高，通频带越宽。例如，相对通频带1%，当载频为4MHz时，通频带为40kHz；而当载频为4GHz时，通频带为40MHz。因此，一套短波通信设备一般只能容纳几条话路，而一套微波通信设备可容纳成千上万条线路同时工作。

（3）天线的增益高，方向性强。

由于微波的波长很短，因此很容易制成高增益天线。另外，微波频段的电磁波具有近似光波的特性，因而可以利用微波天线把电磁波聚集成很窄的波束，制成方向性很强的天线。

（4）外界干扰小，通信线路稳定。

天电干扰、工业噪声和太阳黑子的变化对短波和频率较低的无线电波影响较大，而微波频段频率较高，不易受以上外界干扰的影响，通信的稳定性和可靠性得到了保证。而且，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。

（5）采用中继传输方式。

微波波段的电磁波频率很高，波长较短，在自由空间传播时是直线传播的，就像视线一样。因此，微波波段的电磁波在视距范围内沿直线传播，其绕射能力很弱，考虑到地球表面的弯曲，其通信距离一般只有40～50km。正因为如此，在一定天线高度的情况下，为了克服地球的凸起而实现远距离通信就必须在视距传输的极限距离之内设立一个中继站，中继站会把信号传往下一个中继站，这样信号被一站一站地传输下去。

微波采用中继方式的另一个原因是，电磁波在空间的传播过程中会受到散射、反射、大气吸收等因素的影响，使信号能量受到损耗，且频率越高，站距越长，微波能量损耗就越大。因此，微波每经过一定距离的传播后就要进行能量补充，这样才能将信号传向远方。由此可见，一条上千公里的微波通信线路是由许许多多的微波站连接而成的，信号通过这些微波站由一端传向另一端。例如，葛沪数字微波通信线路，整个干线设立了38个微波站。

2．数字信号微波传输的主要特点

数字微波通信既具有数字通信的特点，又具有上述微波通信的特点。由于传输的是数字信号，所以数字微波通信系统具有的特点包括：

（1）抗干扰能力强，线路噪声不会积累。

（2）便于加密，保密性强。

（3）终端设备采用大规模集成电路，所以设备的体积小，重量轻，功率低。

3．数字微波通信系统的应用

与光纤通信和卫星通信这两种传输手段相比，微波通信具有组网灵活，建设周期短，成本低等优点，特别适合于在山区、铁路等铺设光缆不便的地方使用，目前主要应用在四个方面：

（1）干线光纤传输的备份及补充。

点对点的SDH微波、PDH微波主要用于干线光纤传输系统在遇到自然灾害时的紧急修复，以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。例如，在1976年的唐山大地震中，在京津之间的同轴电缆全部断裂的情况下，六个微波通道全部安然无恙；90年代的长江中下游的特大洪灾中，微波通信又一次显示了它的巨大威力。

（2）农村、海岛等边远地区和专用通信网中为用户提供基本业务的场合这些场合可以使用微波点对点、点对多点系统，微波频段的无线用户环路也属于这一类。

（3）城市内的短距离支线连接。

如移动通信基站之间、基站控制器与基站之间的互联、局域网之间的无线联网等，既可使用中小容量点对点微波，也可使用无须申请频率的微波数字扩频系统。

（4）宽带无线接入。

宽带无线接入（如LMDS）技术以投资少、见效快、组网灵活等优势，在接入市场具有较强的竞争力，并能在日趋激烈的高速数据业务竞争中快速占领有效市场。

作为宽带固定无线接入系统的代表，LMDS（本地多点分配业务）技术已日益成熟。LMDS是20世纪90年代发展起来的一种宽带无线接入技术，能够在3～5km的范围内，以点对多点的广播信号传送方式，传输话音、视频和图像等多种宽带交互式数据及多媒体业务，速率可达155Mbit/s。与光纤等有线接人手段相比，LMDS具有建设成本低、项目启动快、建设周期短、维护费用低等诸多优势。

数字微波通信的特点与应用

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