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本专业主要包括了微波器件、微波设备、微波系统等方面的内容。主要包括了微波体制(模拟制、TDM制和IP制)、微波设备(器件、基带、频带、天馈、监控与公务等)、微波网络(接力骨干传输、点到点(MINI型)传输、点到多点(一点多址)传输)等方面的内容。

微波通信网络简介

微波通信属于无线电通信的范畴。利用无线电电磁波微波波段进行的无线电通信称为微波通信。依据ITU-R的划分,微波是指波长在1m~1mm之间(频率为300MHz~300GHz)的电磁波。由于微波通信的带宽很宽,使得微波通信可以用以大容量的传递电话、数据、电视等信息。微波通信在光通信技术没有大力发展之前,是通信传输网络中最重要的通信手段之一。微波通信,其最基本的特点可以用为6个字来概括,即:微波、多路、接力。

“微波”的特点是工作频段宽(近300GHz带宽),它包括了分米波、厘米波和毫米波3个频段。这个频段宽度几乎是长波、中波、短波及特高频等各个频段总和的1000倍,所以它可容纳较其他频段多得多的话路,而且不致互相干扰。由于微波频率高,波长短,微波通信一般使用面式天线(常用的有抛物面天线及板式天线等)。当面式天线的口面积给定后,增益与波长的平方成反比,故微波通信很容易制成高增益天线。当波长比周围物体的尺寸小得多时,电磁波近似于光波特性,可以利用微波天线把电磁波聚集成很窄的波束,得到方向性很强的天线。此外,在微波频段,天电干扰、工业干扰及太阳黑子的变化影响很小,而这些干扰对短波通信的影响却十分严重,所以微波通信的可靠性和稳定性,与短波通信相比可以做得很高。

“多路”是指微波通信的通信容量大,即微波通信设备的通频带可以做得很宽。一个信道可以传输近万条话路,同时其所提供的带宽符合ISDN所要求的宽带传输链路的要求。

“接力”是指微波通信为视距(LOSLine of Sight)通信方式。由于地球是圆的,加之地面上的地貌(如山川、建筑)所限,使得地球上两点(两个微波站)间不能被阻挡,为了可靠通信,一条长的微波通信线路就要在线路中间设若干个中继站(中继距离一般为50千米左右),采用接力的方式传输信息。

实际上利用微波频段进行通信的还有卫星通信(它将接力站放置在空中的人造卫星上)等,我们平常所说的微波通信一般是指地面接力微波通信。微波通信根据所传输基带信号的不同,可分为三种制式:一是用于传输频分多路-调频(FDM-FM)模拟基带信号的模拟微波通信系统;二是用于传输时分多路(TDM)数字基带信号的数字微波通信系统,它又进一步分为PDH微波通信和SDH微波通信两种体制;三是用于传输分组业务的IP数字微波系统,它又进一步分为hybrid微波和分组微波两种模式。hybrid微波是指在空口前有TDM基带和IP基带的混合;而分组微波是指在空口前只有IP业务的基带信号。

微波通信系统由微波终端站、中继站、分路站及铁塔和空间传输链路等组成;一个微波站的设备包括基带设备、频带(射频)设备、天馈线设备(馈线常采用波道管)和监控与公务联络设备等。现在的基带设备常采用SDH技术;因此,微波通信所采用的技术主要有调制解调技术,包括幅度键控(ASK)、相位键控(PSK)、频移键控(FSK)等;抗衰落技术,包括分集(包括频率分集、空间分集等)技术、自适应均衡技术、智能天线技术等。

微波通信网络主要采用链状网的组网方式。微波接力通信常用于长距离传输,作为长途传输网络或本地骨干传输网络。微波通信也可应用于接入网络中,常用的为一点多址微波通信,以解决那些远离中心机房、点疏分散用户的通信需求。有一种MINI型微波设备受到人们的青睐,这种设备体积很小(天线直径可以不到1米),射频单元与天线一起置于室外,使射频信号传输变短,多采用11/13/15GHz频段,传输容量为N(最多不超过16)个E1。使得它在小容量、短距离、快速建立传输通信的需求方面得到了大量的应用。

在通信传输网络中,由于光纤通信后来突飞猛进的发展,而它与微波通信相比,具有传输容量更大、抗干扰能力更强、组网更灵活、更适宜于宽带多媒体业务的需求等特点,使得微波通信网络的应用和发展受到了一定的影响。

在微波通信网络专业内主要介绍如下图所示的内容:


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