微波通信技術(shù)

WEIBOTONGXINJISHU微波通信技術(shù)(microwavecommunicationtechniques) 微波是指利用波長(zhǎng)為1米～0.1毫米〔頻率為0.3～3000吉赫〕的無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)展的通信。包括微波視距接力通信、衛(wèi)星通信、散射通信、一點(diǎn)多址通信、毫米波通信及波導(dǎo)通信等。位。中局部波段用一些常用代號(hào)來(lái)表示〔見(jiàn)表〕。代號(hào)LSCXKuKKa頻率1～22～44～88～1313～18～28～〔吉182840赫〕波長(zhǎng)30～15～7.5～3.75～2.31～1.67～1.07～〔厘157.53.72.311.671.070.75米〕5L以下頻段適用于移動(dòng)通信。S至Ku波段適用于以地球外表C波段的應(yīng)用最為普遍。60GHz的電94GHz的電信。系統(tǒng)組成及工作原理 微波通信系統(tǒng)由發(fā)信機(jī)、收信機(jī)、多路復(fù)用設(shè)備、用戶(hù)設(shè)備和天饋線(xiàn)等組成〔1〕。其中發(fā)器及天線(xiàn)組成。天線(xiàn)天線(xiàn)天線(xiàn)雙工器傳播媒介雙工器饋線(xiàn)饋線(xiàn)高功率放大器低噪聲放大器高功率放大器低噪聲放大器上變頻器下變頻器上變頻器下變頻器調(diào)制器解調(diào)器調(diào)制器解調(diào)器多路復(fù)用設(shè)備監(jiān)控設(shè)備多路復(fù)用設(shè)備用戶(hù)設(shè)備電源設(shè)備用戶(hù)設(shè)備1微波通信系統(tǒng)組成其工作原理是：用戶(hù)設(shè)備把各種要傳輸?shù)男畔⒆儞Q成基帶信號(hào)或把基帶信號(hào)變換成原信息。多路復(fù)用設(shè)備可使多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)共用一個(gè)傳輸信道。調(diào)制器把基帶信號(hào)調(diào)制到中頻〔頻率一般為數(shù)十至數(shù)百兆赫〕上，也可直接調(diào)制到射頻上。解調(diào)器的功能與調(diào)制器相反。上、下變頻器實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)與微波信號(hào)之間的頻率變換。高功率放大器把放射信號(hào)提高到足夠的電平，以滿(mǎn)足在信道中傳輸?shù)男枰?。百瓦以下的設(shè)備中，功率放大器承受固態(tài)微波功放；當(dāng)射頻輸出電平在百瓦以上直至數(shù)十千瓦時(shí)，通常承受行波管或速調(diào)管放大器。低噪聲放大器用于提高接收機(jī)的靈敏度，主要承受微波低噪聲場(chǎng)效應(yīng)管放大器。天饋線(xiàn)設(shè)備是傳輸和輻射〔或接收〕射頻電磁波的裝置。微波通信天線(xiàn)一般為強(qiáng)方向性、高效率、高增益的反射面天線(xiàn)，常用的有拋物面天線(xiàn)、卡塞格倫天線(xiàn)等。饋線(xiàn)主要承受波導(dǎo)或同軸電纜。傳播媒介為視距空間、人造中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)施〔如人造衛(wèi)星〕或大氣層中特定的氣象體〔如湍流團(tuán)〕。除了與主信號(hào)流程有關(guān)的各部格外，在系統(tǒng)中還有其它一些部件和關(guān)心電路，如：勤務(wù)、監(jiān)〔遙〕控、自檢、人-機(jī)對(duì)話(huà)和自動(dòng)化操作等功能。軍用微波系統(tǒng)還具有獨(dú)立加密、專(zhuān)用抗干擾模塊等。進(jìn)展及應(yīng)用 微波通信技術(shù)的進(jìn)展經(jīng)受了一個(gè)從模擬到數(shù)字的過(guò)程。模擬微波通信主要是在早期用于傳輸多路載波電紀(jì)九十年月，微波通信已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。微波通信的主要方式有接力通信、對(duì)流層散射通信和衛(wèi)星通信〔2〕。微波接力通信傳輸牢靠、質(zhì)量高、放射功率較小，天線(xiàn)口徑一般在3米以下，設(shè)備易小型化，主要用于國(guó)內(nèi)和電視的傳輸，也是軍事通信網(wǎng)中重要的傳輸方式。微波對(duì)流層散射通信的單跳距離為100～500千米，跨越距離遠(yuǎn)，信道不受核爆炸的影響，在軍事通信中受到重視。衛(wèi)星通信具有播送和多址連接的特點(diǎn)，通信質(zhì)量高，傳播距離遠(yuǎn)，是國(guó)際通信與電視播送的主要方式，也是國(guó)內(nèi)通信與電視播送的重要方式，在軍事上獲得了廣泛的應(yīng)用。此外，各種車(chē)、艦及機(jī)載移動(dòng)式或可搬移式微波通信系統(tǒng)也是通信網(wǎng)的重要組成局部，可用于救災(zāi)或戰(zhàn)時(shí)快速搶通被毀的通信線(xiàn)路，開(kāi)通的通信干線(xiàn)或建立地域通信網(wǎng)等。在數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)，微波系統(tǒng)可作為廣域子系數(shù)〔WAS〕節(jié)點(diǎn)在視距范圍內(nèi)的擴(kuò)展；亦可充分地用于10千米以?xún)?nèi)的由廣域網(wǎng)到局域網(wǎng)〔LAS〕的節(jié)點(diǎn)之間，包括無(wú)線(xiàn)個(gè)人子系統(tǒng)〔RAP〕節(jié)點(diǎn)之間的中繼連接。在現(xiàn)代通信網(wǎng)微波通信已成為牙”技術(shù)，亦是微波通信技術(shù)的應(yīng)用。設(shè)計(jì)合理利用頻率資源是微波通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)課題，對(duì)于11吉赫以下頻段尤為突出，由于信道格外擁擠，需線(xiàn)，合理選擇站址和傳播路由等。對(duì)軍用微波通信，在技術(shù)上應(yīng)保證系統(tǒng)具備完善的電子防范力量〔抗干擾〕，即必需具有電子反對(duì)抗措施〔ECCM〕，具備高的電磁兼容性〔EMC〕、電子防護(hù)措施〔EPM〕及電子支援措施〔ESM〕。目前，微波通信系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)主要有：加密、擴(kuò)頻、糾錯(cuò)編碼、自動(dòng)功率掌握、自動(dòng)頻率掌握、自適應(yīng)非線(xiàn)性濾波、自適應(yīng)調(diào)零天線(xiàn)、自適應(yīng)干擾抵消、自適應(yīng)碼速掌握等，還可承受猝發(fā)通信及組網(wǎng)技術(shù)來(lái)提高抗干擾力量。簡(jiǎn)史及展望2020年月末開(kāi)頭了微波通信技術(shù)的研究。1931年，在英國(guó)多佛爾與法國(guó)加來(lái)之間建立了世界上第一條微波通信線(xiàn)路。其次次世界大戰(zhàn)后，微波接力通信得到快速進(jìn)展。1955年對(duì)流層散射通信在北美問(wèn)世。2050年月末60年月中期投入使用。80年月毫米波50年月開(kāi)頭進(jìn)展的，1956年北京至保定建立了國(guó)內(nèi)第一條微波接力線(xiàn)路。70年月中期全國(guó)已建成數(shù)萬(wàn)千米的微波接力線(xiàn)路，連通了國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)省、市、自治區(qū)。在此期間，還進(jìn)展了散射通信與毫米波波導(dǎo)通信試驗(yàn)并開(kāi)頭進(jìn)展衛(wèi)星通信。70年月后期，中國(guó)人民已裝備肯定數(shù)量的戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)微波通信設(shè)備，建成了假設(shè)干條對(duì)流層散射通信線(xiàn)路和數(shù)字衛(wèi)星通信線(xiàn)路，并將數(shù)字微波接力通信用于地域通信網(wǎng)中。80年月后期至九十年月，充