13.1 微波中繼通信

微波通信是在第二次世界大戰后開始使用的一種無線電通信技術，經過50年的發展，已經獲得廣泛的應用。當微波通信用于地面上遠距離長途通信時，需要采用中繼（接力）傳輸方式，稱為微波中繼（接力）通信，分為模擬微波中繼通信和數字微波中繼通信兩類。模擬微波中繼通信早巳發展成熟，并逐漸被數字微波中繼通信取代；數字微波中繼通信已成為一種重要的傳輸手段，并與衛星通信、光纖通信一起作為當今三大傳輸手段。

13.1.1 微波中繼通信的概念

微波中繼通信是利用微波作為載波并采用中繼（接力）方式在地面上進行的無線電通信。微波頻段的波長范圍為lm?ltnm,頻率范圍為300MHz?300GHz,可細分為特高頻（UHF)頻段/分米波頻段、超高頻（SHF)頻段/厘米波頻段和極高頻（EHF)頻段/毫米波頻段。由于衛星通信實際上是在微波頻段采用中繼（接力）方式通信，不過其中繼站設在衛星上而已，所以，為了與衛星通信區分，這里所說的微波中繼通信是限定在地面上的。

A,B兩地間的遠距離地面微波中繼通信系統的中繼示意圖如圖13-1所示。

對于地面上的遠距離微波通信，采用中繼方式的直接原因有兩個：

一是微波傳播具有視距傳播特性，即電磁波沿直線傳播，而地球表面是個曲面，因此若在兩地間直接通信，因天線架高有限，當通信距離超過一定數值時，電磁波傳播將受到地面的阻擋。為了延長通信距離，需要在通信兩地之間設立若干中繼站，進行電磁波轉接。

二是微波傳播有損耗，在遠距離通信時有必要采用中繼方式對信號逐段接收、放大和發送。

世界上最早的模擬微波中繼通信系統是第二次世界大戰后期美國貝爾研究所建立的TDX系統（4GHz頻段的調頻系統），1947年貝爾研究所又研制了數字微波中繼通信系統TD*2。20世紀60年代末，日本投入了世界上最早的商用數字微波中繼通信系統，20世紀70年代以來，數字微波中繼通信發展迅速，日本、美國、意大利、加拿大、法國、英國和挪威等都進行了大量研究、開發和應用工作。我國在20世紀50年代開始研制并使用模擬微波中繼通信系統，20世紀70年代研制并使用數字微波中繼通信系統并進行技術引進和開發。目前，世界上許多都把微波中繼通信作為其通信網的主要傳輸手段之一。

微波中繼通信主要用來傳送長途電話信號、寬頻帶信號（如電視信號)、數據信號、移動通信系統基地站與移動業務交換中心之間的信號等，還可用于通向孤島等特殊地形的通信線路.以及內河船舶電話系統等移動通信的入網線路。微波中繼通信在軍事上可構成專向通信(如陸軍師團指揮所之間，海軍、空軍的基地、場站之間等），或用于野戰通信網的干線通信和支線通信。

微波中繼通信有以下特點。

(1)通信頻段的頻帶寬，微波頻段占用的頻帶約300GHz,而全部長波、中波和短波頻段占有的頻帶總和不足30MHz,前者是后者的10000多倍，占用的頻帶越寬，可容納同時工作的無線電設備越多，通信容量也越大。一套短波通信設備一般只能容納幾條話路同時工作，而一套微波通信設備可以容納幾千甚至上萬條話路同時工作，或傳輸電視圖像信號等寬頻帶信號。

(2)受外界千擾的影響小。工業干擾、天電干擾及太陽黑子的活動對微波頻段通信的影響小（當通信頻率高于100MHz時，這些干擾對通信的影響極小)，但它們嚴重影響短波以下頻段的通信。因此，微波中繼通信較穩定和可靠。

(3)通信靈活性較大，微波中繼通信采用中繼方式，可以實現地面上的遠距離通信，并且可以跨越沼澤、江河、湖泊和高山等特殊地理環境。在遭遇地震、洪水、戰爭等災禍時，通信的建立、撤收和轉移都較容易，這些方面比電纜通信具有更大的靈活性。

(4)天線增益髙、方向性強，當天線面積給定時，天線增益與工作波長的平方成反比，由于通信的工作波長短，因而容易制成高增益天線，降低發信機的輸出功率。另外，微波電磁波具有直線傳播特性.可以利用微波天線把電磁波聚集成很窄的波束，使微波天線具有很強的方向性，減少通信中的相互干擾。

(5)投資少、建設快。在通信容量和質量基本相同的條件下，按話路公里計算，微波中繼通信線路的建設費用不到同軸電纜通信線路的一半，還可以節省大量有色金屬，建設周期也比后者短。

返回目錄：傳輸也繼而考試微波與衛星通信系統匯總

編輯相關推薦：

通信工程師考試培訓傳輸與接入自動交換光網絡

通信工程師考試培訓傳輸與接入本地網傳輸規劃

通信工程師考試培訓光傳輸常用儀裹及測試

通信工程師考試培訓無線通倍技術匯總