閆斌

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局微波傳輸總站 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

微波通信的發(fā)展及應(yīng)用

閆斌

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局微波傳輸總站 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

近年來，微波通信技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代主要的通信技術(shù)之一。由于其具有容量大、建設(shè)周期短、成本低、通信度高以及不易人為破壞，并且能夠跨越復(fù)雜地形等優(yōu)點(diǎn)，微波通信已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。本文總結(jié)了我國微波通信的發(fā)展，探討了其在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用。

微波通信 發(fā)展 應(yīng)用

前言

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)的交流和信息傳遞也更加便利和高效。微波通信技術(shù)作為一種主要的通信方式，由傳統(tǒng)的微波通信發(fā)展為新型的微波通信，并逐漸發(fā)展為能夠傳遞和輸送電話信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和圖像信號(hào)的新型通信技術(shù)。微波通信技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，尤其是其建設(shè)成本低，能夠跨越復(fù)雜地形。因此，即使是在偏遠(yuǎn)山區(qū)，也能利用微波通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞。正是因?yàn)槿绱?，微波通信技術(shù)已經(jīng)在我國各項(xiàng)事業(yè)建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，其發(fā)展也有著非常廣闊的前景。

1 微波通信概述

所謂微波通信，主要是指以微波為信息傳遞載體的一種通信技術(shù)。微波頻率極高，其頻率范圍一般在300MHz～300GHz，對(duì)應(yīng)的波長在1m到1mm之間。在通信技術(shù)中，信號(hào)的傳遞容易受到各種因素的影響，地形和氣候等都會(huì)使得信號(hào)發(fā)生衰減和失真等情況。微波通信技術(shù)一個(gè)最大的特點(diǎn)就是傳播穩(wěn)定，能夠跨越復(fù)雜地形，不易被人為破壞，因此是現(xiàn)代最重要的通信技術(shù)之一。

微波中繼通信屬于遠(yuǎn)距離的微波通信技術(shù)。微波中繼系統(tǒng)一般由終端站、樞紐站和中繼站組成。終端站主要是利用微波設(shè)備將經(jīng)過處理后的基帶信號(hào)發(fā)送至中繼站。中繼站則主要是將信號(hào)再生和放大，保證信號(hào)的傳遞質(zhì)量。微波通信能夠成為最主要的通信方式，主要是其具有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先，微波的頻率極高，波道帶寬大，因此，這種通信技術(shù)能夠具有很大的容量。其次，微波波長短，可以通過中繼站的方式，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的再生和傳遞，從而實(shí)現(xiàn)視距通信。其次，微波具有單色性，使得微波通信具有很好的穩(wěn)定性，能夠克服很多氣候因素和天氣因素的影響。同時(shí)，微波通信的靈活性大，通信質(zhì)量好，能夠有效減少地形對(duì)信號(hào)傳遞的影響，且在惡劣的災(zāi)害天氣情況下仍能保持高質(zhì)量的信號(hào)傳遞。此外，微波通信設(shè)備建設(shè)簡單、成本低、不易被破壞，這也是其得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵，同時(shí)能解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信問題。

2 新型微波通信技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

我國微波通信的發(fā)展應(yīng)用開始于20世紀(jì)50年代，傳輸技術(shù)也經(jīng)歷了由模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)發(fā)展的過程。改革開放以后，隨著國外技術(shù)和資本的引進(jìn)，我國微波通信技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，已經(jīng)在電視、通信、鐵道、水利和石油等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

早期，傳統(tǒng)微波通信在與光纖通信技術(shù)的比較中，其組網(wǎng)模式和通信設(shè)備都存在很多弱點(diǎn)。盡管經(jīng)過改進(jìn)，接口速率和傳輸距離有了很大的發(fā)展，但是，傳統(tǒng)微波通信始終無法比擬于光纖通信，這限制了微波通信的進(jìn)一步應(yīng)用。以分體式微波通信技術(shù)為例，在組網(wǎng)模式方面，IDU即室內(nèi)單元沒有業(yè)務(wù)調(diào)度功能，這使得在組成復(fù)雜型網(wǎng)絡(luò)，提供調(diào)度功能和業(yè)務(wù)匯聚時(shí)，只能通過多個(gè)IDU級(jí)聯(lián)堆疊而進(jìn)行，這種方式使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一次性支出很高，不利于其推廣。

為了改進(jìn)這種問題，SDH數(shù)字通信技術(shù)開始被學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注。數(shù)字通信技術(shù)將信號(hào)傳輸線路進(jìn)行了優(yōu)化，一條主干線和若干分支就能組成傳輸線路。因此，數(shù)字微波通信組網(wǎng)更加便利，建設(shè)也更加簡單，建設(shè)成本也大大降低。新型的數(shù)字微波通信能夠在信號(hào)傳遞遇到障礙時(shí)進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)充，可以實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信建設(shè)，有效解決落后地區(qū)的通信服務(wù)。同時(shí)，數(shù)字微波通信還能實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)的短距離支線連接，降低頻率帶寬，保證信號(hào)傳輸質(zhì)量。此外，數(shù)字微波通信還能實(shí)現(xiàn)寬帶技術(shù)的無線接入，這種與無線寬帶的結(jié)合，大大提高了微波通信的實(shí)用性。

微波通信在國家建設(shè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，為社會(huì)發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。

（1）數(shù)字微波通信技術(shù)在電視直播中的應(yīng)用。近年來，無線攝像和微波通信的結(jié)合，能夠?qū)o線攝像引入到數(shù)字地面?zhèn)鬏敿夹g(shù)中，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。這種利用新型的數(shù)字微波通信技術(shù)的無線微波攝像，可以在室內(nèi)和室外使用，并且，在動(dòng)態(tài)拍攝過程中也無需天線跟蹤。

（2）微波通信技術(shù)在輸變電工程臨時(shí)通道的應(yīng)用。通過SDH微波設(shè)備與現(xiàn)有OPGW光纖組成混合通信鏈路，臨時(shí)開通聯(lián)調(diào)通道，滿足二次繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置聯(lián)調(diào)時(shí)間上的要求，能有效解決輸變電工程建設(shè)中OPGW光纖接入新建變電站時(shí)間上無法滿足二次設(shè)備聯(lián)調(diào)需求的問題。

（3）微波通信技術(shù)在南海西部海域油氣田的應(yīng)用。微波通信技術(shù)的發(fā)展，使其在油氣田的勘探和開發(fā)中有著更大的運(yùn)用。2012—2015年，南海西部環(huán)海南島海域的四個(gè)油氣田完成了微波通信網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，實(shí)現(xiàn)了90～130km的微波傳輸，且?guī)拞蜗蚩蛇_(dá)20M。

（4）微波通信及其在民航中的應(yīng)用。微波通信能夠有效解決雷達(dá)站、導(dǎo)航臺(tái)和VHF遙控臺(tái)等邊遠(yuǎn)臺(tái)站與主站間的通信問題，在我國民航發(fā)展中有著很重要的應(yīng)用價(jià)值。

4 微波通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

未來，微波通信的發(fā)展將主要集中在高速大容量、高頻段、高集成度、微型化、智能化和低成本等方面。SDH數(shù)字通信采用多狀態(tài)的QAM調(diào)制，實(shí)現(xiàn)更高的容量。同時(shí)，在頻段方面，3GHz以下范圍已經(jīng)過于擁擠，10GHz以上的高頻段是數(shù)字微波通信發(fā)展的主要方向。再者，隨著集成電路的進(jìn)一步發(fā)展，微波通信設(shè)備也將會(huì)更加微型化，實(shí)現(xiàn)低功耗、輕質(zhì)量和小體積化。此外，軟件無線電技術(shù)的運(yùn)用，也能促進(jìn)微波通信的智能化和低成本，增大其實(shí)用性。

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審稿人：王岳琪 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局610臺(tái)正高級(jí)工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

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閆 斌 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局微波傳輸總站 工程師