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(zhuān)用通信網(wǎng)。
我國微波通信廣泛應用L、S、C、X諸頻段，K頻段的應用尚在開(kāi)發(fā)之中。 由于微波的頻率極高，波長(cháng)又很短，共在空中的傳播特性與光波相近，也就是直線(xiàn)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(guò)視距以后需要中繼轉發(fā)。
一般說(shuō)來(lái)，由于地球曲面的影響以及空間傳輸的損耗，每隔50公里左右，就需要設置中繼站，將電波放大轉發(fā)而延伸。這種通信方式，也稱(chēng)為微波中繼通信或稱(chēng)微波接力通信長(cháng)距離微波通信干線(xiàn)可以經(jīng)過(guò)幾十次中繼而傳至數千公里仍可保持很高的通信質(zhì)量。
微波站的設備包括天線(xiàn)、收發(fā)信機、調制器、多路復用設備以及電源設備、自動(dòng)控制設備等。 為了把電波聚集起來(lái)成為波束，送至遠方，一般都采用拋物面天線(xiàn)，其聚焦作用可大大增加傳送距離。
多個(gè)收發(fā)信機可以共同使用一個(gè)天線(xiàn)而互不干擾，我國現用微波系統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。多路復用設備有模擬和數字之分。
模擬微波系統每個(gè)收發(fā)信機可以工作于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。數字微波系統應用數字復用設備以30路電話(huà)按時(shí)分復用原理組成一次群，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(guò)數字調制器調制于發(fā)射機上，在接收端經(jīng)數字解調器還原成多路電話(huà)。
最新的微波通信設備，其數字系列標準與光纖通信的同步數字系列（SDH）完全一致，稱(chēng)為SDH微波。這種新的微波設備在一條電路上八個(gè)束波可以同時(shí)傳送三萬(wàn)多路數字電話(huà)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(huà)、電報、數據、傳真以及采色電視等均可通過(guò)微波電路傳輸。
微波通信具有良好的抗災性能，對水災、風(fēng)災以及地震等自然災害，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(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)的嚴格管理之下進(jìn)行建設。
此外由于微波直線(xiàn)傳播的特性，在電波波束方向上，不能有高樓阻擋，因此城市規劃部門(mén)要考慮城市空間微波通道的規劃，使之不受高樓的阻隔而影響通信。 近年來(lái)我國開(kāi)發(fā)成功點(diǎn)對多點(diǎn)微波通信系統，其中心站采用全向天線(xiàn)向四周發(fā)射，在周?chē)?0公里以?xún)龋梢杂卸鄠€(gè)點(diǎn)放置用戶(hù)站，從用戶(hù)站再分出多路電話(huà)分別接至各用戶(hù)使用。
其總體容量有100線(xiàn)、500線(xiàn)和1000線(xiàn)等不同的容量的設備，每個(gè)用戶(hù)站可以分配十幾或數十個(gè)電話(huà)用戶(hù)，在必要時(shí)還可通過(guò)中繼站延伸至數百公里外的用戶(hù)使用。 這種點(diǎn)對多點(diǎn)微波通信系統對于城市郊區、縣城至農村村鎮或沿海島嶼的用戶(hù)、對分散的居民點(diǎn)也十分合用，較為經(jīng)濟。
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到超過(guò)視距的通信，這些系統，在我國應用較少。 。
2.通信基礎知識有哪些
電信網(wǎng)（telecommunication network）是構成多個(gè)用戶(hù)相互通信的多個(gè)電信系統互連的通信體系，是人類(lèi)實(shí)現遠距離通信的重要基礎設施，利用電纜、無(wú)線(xiàn)、光纖或者其它電磁系統，傳送、發(fā)射和接收標識、文字、圖像、聲音或其它信號。電信網(wǎng)由終端設備、傳輸鏈路和交換設備三要素構成，運行時(shí)還應輔之以信令系統、通信協(xié)議以及相應的運行支撐系統。現在世界各國的通信體系正向數字化的電信網(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(guò)程。
電信網(wǎng)按不同的分類(lèi)體系可以劃分如下：
按電信業(yè)務(wù)的種類(lèi)分為：電話(huà)網(wǎng)、電報網(wǎng)、用戶(hù)電報網(wǎng)、數據通信網(wǎng)，傳真通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)、有線(xiàn)電視網(wǎng)等。
按服務(wù)區域范圍分為：本地電信網(wǎng)、農村電信網(wǎng)、長(cháng)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(lèi)分為：架空明線(xiàn)網(wǎng)、電纜通信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛星通信網(wǎng)、用戶(hù)光纖網(wǎng)、低軌道衛星移動(dòng)通信網(wǎng)等。
按交換方式分為：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)等。按結構形式分為：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線(xiàn)網(wǎng)等。
按信息信號形式分為：模擬通信網(wǎng)、數字通信網(wǎng)、數字模擬混合網(wǎng)等。
按信息傳遞方式分為：同步轉移模式（stm）的綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)（isdn）和異地轉移模式（atm）的寬帶綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)（b-isdn）等。
3.微波通信的原理
1、微波同光波一樣，是直線(xiàn)傳播的，要求兩個(gè)通信地點(diǎn)（兩個(gè)微波站）之間沒(méi)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，各國的微波設備往往首先使用4GHz頻段。目前各國的通信設備已使用到2、4、5、6、7、8、11、15、20GHz等各頻段。
我國的數字微波通信已有2、4、6、7、8、11GHz各頻段的設備。頻率低，其電波傳播較穩定，但其設備及元器件的尺寸也較大，當天線(xiàn)口徑一定時(shí)，微波頻率越低，天線(xiàn)增益也越低。
對微波頻率的選取要遵照CCIR的建議和各國無(wú)線(xiàn)電管理委員會(huì )的規定，經(jīng)申請后得到批準才行。2、就微波通信的性能而論，數字微波通信的特點(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(cháng)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(yáng)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(xiàn)尺寸較小，往往做成面式天線(xiàn)，其天線(xiàn)增益較高、方向性很強。
4、“多路”指微波通信不但總的頻段寬，傳輸容量大，而且其通信設備的通頻帶也可以做得很寬。例如，一個(gè)4000MHz的設備，其通頻帶按l%估算，可達40MHz。
模擬微波的960路電話(huà)總頻譜約為4MHz帶寬。可見(jiàn)，一套微波收發(fā)信設備可傳輸的話(huà)路數是相當多的。
因數字信號占用帶寬較寬，所以數字微波通信設備在選擇適當的調制方式后，可傳輸的話(huà)路容量仍然是相當多的。5、“接力”因微波頻段的電磁波在視距范圍內是沿直線(xiàn)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(cháng)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)若干中間站多次轉發(fā)，才能到達收端。
4.微波通信和衛星通信系統調測有哪些知識點(diǎn)
1、熟悉SDH微波設備及系統調測P130 2、了解衛星通信系統測試及入網(wǎng)驗證測試P132 重點(diǎn)： 1、熟悉SDH微波設備及系統調測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、掌握電源系統加電檢驗和電池充放電要求P139 重點(diǎn)： 1、蓄電池安裝要求。
P135 2、柴油發(fā)電機組安裝管路涂漆顏色規定。P136 3、逆變設備通電測試檢驗技術(shù)指標要求。
P140 4、開(kāi)關(guān)整流設備通電測試檢驗的指標。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、掌握電源系統加電檢驗和電池充放電要求P139。
5.求通信工程基礎知識
介紹幾本書(shū)：CDMA 2000技術(shù) 電子設計原理和技巧 無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)RFID理論與應用 通信技術(shù)概論 （ 學(xué)無(wú)止境，尤其通信） 基礎知識那就得從《通信原理》開(kāi)始看了，還有幾本書(shū)就是1.信號與系統 2.通信網(wǎng)概論 3. 高頻電子線(xiàn)路 4.電子技術(shù)基礎教程 5.數字通信原理 6. 單片機原理及應用 7. 移動(dòng)通信（第二版） 8. 光纖通信 9. 現代交換技術(shù) 10. 微波通信技術(shù)
再者就是計算機類(lèi)：1.c程序設計 2.匯編語(yǔ)言 3. java或c++其中一個(gè) 4. ps或cad 5. 計算機網(wǎng)絡(luò ) 6. protel dxp
6.微波通訊是怎么來(lái)的
從長(cháng)波即無(wú)線(xiàn)電波開(kāi)始，人們開(kāi)始利用 電磁波進(jìn)行通信聯(lián)系。
后來(lái)，人們又發(fā)現了 短波和微波。形象一點(diǎn)說(shuō)，長(cháng)波是沿地面傳 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(chēng)；微波是沿直線(xiàn)傳播 的，所以又叫作“空間波” 。
微波不像長(cháng)波那樣繞過(guò)高山的阻擋，也 不像短波那樣受到電離層的反射。如果傳播 的距離遠一些，地球表面的圓弧就會(huì )把微波 阻擋得嚴嚴實(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，必須 將天線(xiàn)拉長(cháng)。
關(guān)于微波通信的研究，開(kāi)始于20世紀20 年代。1920年，出現了一種能夠發(fā)射40厘米 微波的機器，名叫巴克豪森板柵振蕩器。
這 種機器的出現，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(lái)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，證明了微波通 信的如下特點(diǎn)：高質(zhì)、獨立、靈活和經(jīng)濟。 又 過(guò)了兩年，他在英國與法國之間建立了第一 條商用微波無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路。
科學(xué)家們從接力賽跑中受到啟發(fā)，于20 世紀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(guò)障礙物時(shí)能夠 繞行，從而使微波的通信距離加長(cháng)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(lái)的 微波信號，再對下一站進(jìn)行轉發(fā)。 這樣一來(lái)， 通過(guò)一站一站的接力賽跑，微波信號終于可 以傳播到較遠的地方了。
在一條微波通信干線(xiàn)上，不僅需要在中 間設立一些接力站，就是在兩端還應當設立 終端站。它的一些設備具有收發(fā)微波信號的 功能，還應有一些轉換和控制設備，把電信 局、電視臺送來(lái)的電報、電話(huà)、電視、傳真信號 轉換成微波信號后向外發(fā)送，再把收到的微 波信號轉換成電報、電話(huà)、電視、傳真信號，傳 送給電信局、電視臺，再轉發(fā)給各個(gè)用戶(hù)，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 星。這顆人造衛星幵辟了微波通信的新天 地。
科學(xué)家在人造衛星上設置了自動(dòng)微波接 收裝置，上面裝有微波收發(fā)機，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，再轉發(fā)給另一個(gè)地面站，通過(guò)信息的形式 將兩地聯(lián)結起來(lái)。 這樣一來(lái)，實(shí)現微波通信 就不需要設置大量的接力站了。
在衛星覆蓋 的地區內，兩地之間的所有微波通信都可以 毫無(wú)阻礙地運行。 從20世紀50年代以來(lái)，微波通訊每隔 十年就進(jìn)入一個(gè)新階段。
一開(kāi)始，國內微波 通信干線(xiàn)在發(fā)達國家出現，在這些國家里，國 內通信網(wǎng)形成。 后來(lái)，國際微波通信干線(xiàn)問(wèn) 世，接著(zhù)又實(shí)現了國際間遠距離電視傳輸。
7.微波通訊有什么特點(diǎn)
微波通訊是在無(wú)線(xiàn)電通訊的基礎上發(fā)展起來(lái)的一種新的通訊技術(shù)。
它具有容量大、質(zhì)量高，可以長(cháng)距離傳送電視、電話(huà)、電報、照片、數據等各種 通訊信號；還有投資省、建設快等多方面的優(yōu)點(diǎn)，因此，它已成為現代化通 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(zhù)彩色電視、長(cháng)途電話(huà)、電報，還向部分邊遠地區傳送《人民日 報》傳真版、廣播節目和傳真照片。
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(cháng)不到1米，有的只有幾厘米或幾毫米的無(wú)線(xiàn)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(xiàn)把電波集中成波 束發(fā)射出去，傳向遠方。但是微波和光一樣，方向性很強，如果被山頭擋住， 遠處就收不到信號，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(wèn)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(lái) 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(cháng)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(wàn)兆赫。
這樣高的頻率，不但不舍受 到雷電、電焊，或電氣火車(chē)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)微波機可以傳送數百及至上千個(gè)電話(huà)以及 遠距離傳送彩色電視節目。 我國目前建設的微波機，每個(gè)機器可以傳送960 個(gè)電話(huà)或一個(gè)彩色電視節目。
一個(gè)天線(xiàn)可供6部微波機同時(shí)工作，可以實(shí)現 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(guò)，實(shí)現通訊。 它也不受冰凌、大雪、暴雨等惡劣氣候的影響。
因此，微波通訊可以適應各種現代化通訊的需要，因而得到廣泛發(fā)展。
8.微波通信
說(shuō)到微波通信，大家也許說(shuō)不清是怎么回事，可要說(shuō)到雷達、衛星轉播電視節目，大家一定不會(huì )陌生。
實(shí)際上，雷達和通 信衛星都是利用微波來(lái)發(fā)現目標、進(jìn)行遠距離通信的。實(shí)際上， 微波屬于電磁波，它和長(cháng)波、中波、短波都是電磁波家族的成員。
科學(xué)家發(fā)現，微波頻段的帶寬極寬，它是全部長(cháng)波、中波和短波頻段總和的1000倍。 一般短波通信設備，只能容納幾個(gè) 話(huà)路同時(shí)通信，而一套微波通信設備可以讓幾千食話(huà)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，使用較低的功率就可將信號傳得很遠，而且，方向性強的好處還在于可以減 弱通信中互相干擾的現象。
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(cháng)很短，只有1毫米至1米。
在傳輸信號的長(cháng)途旅行中，它既不像長(cháng)波那樣，遇到障礙物時(shí)可以邁開(kāi)“長(cháng)腿”，翻山越嶺；也不像短波那樣，可以利用空中的電離層來(lái)回反射電磁波，實(shí)現遠距離通信。 微波具有近似光波的特性，像光線(xiàn)一樣，傳輸路線(xiàn)是徑直向前的，而且，它的反跳能力極強，一遇到阻擋物，就被反射回來(lái)。
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(zhù)地球的圓弧傳播。
也就是說(shuō)，微波的傳輸距離只能限制在可以互相看得見(jiàn)的兩點(diǎn)這樣一個(gè)范圍內。 即使將發(fā)射天線(xiàn)架設在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(guò)運動(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，小小接力棒在運動(dòng)員手中傳遞著(zhù)，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 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(xiàn)，把上一個(gè)中繼 站的信號接收下來(lái)，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)現了遠距離的通信。
