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      無(wú)線(xiàn)資訊
      
      
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      無(wú)線(xiàn)微波的基本通訊原理介紹
      
    
      
    
      作者： 深方科技 時(shí)間：2022-11-02 來(lái)源：www.qzykl.com 
      
    
      摘要：說(shuō)到微波通信，相比大家都比較陌生，很多人經(jīng)常會(huì)認(rèn)為是移動(dòng)通信基站，但是當(dāng)你細(xì)心觀(guān)察，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些大樓樓頂上，除了基站，還會(huì)有一些像“...
      
    
      
      
              說(shuō)到微波通信，相比大家都比較陌生，很多人經(jīng)常會(huì)認(rèn)為是移動(dòng)通信基站，但是當(dāng)你細(xì)心觀(guān)察，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些大樓樓頂上，除了基站，還會(huì)有一些像“大鼓”一樣的設(shè)備，而且在一些野外，這種鼓一樣的設(shè)備就更為常見(jiàn)，但是，說(shuō)準(zhǔn)確一些，一般我們稱(chēng)為“微波通信天線(xiàn)”，當(dāng)你用手機(jī)走近拉大觀(guān)看的時(shí)候，你才能一睹它的風(fēng)采。
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             微波通信，英文是Microwave Communication，指的是波長(zhǎng)在0.1到1米之間的電磁波，其對(duì)于頻率范圍在300MHz至3000GHz，微波（Microwave）作為載波，攜帶信息，進(jìn)行中繼通信的方式，根據(jù)波段的不同工程師們還專(zhuān)門(mén)對(duì)波段進(jìn)行定義。
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             與同軸電纜通信、光纖通信和衛(wèi)星通信等現(xiàn)代通信網(wǎng)傳輸方式不同的是，微波通信是直接使用微波作為介質(zhì)進(jìn)行的通信，不需要固體介質(zhì)，當(dāng)兩點(diǎn)間直線(xiàn)距離內(nèi)無(wú)障礙時(shí)就可以使用微波傳送。利用微波進(jìn)行通信具有容量大、質(zhì)量好并可傳至很遠(yuǎn)的距離的特點(diǎn)，因此是國(guó)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)。
             微波的出現(xiàn)
             上世紀(jì)1901年馬克尼使用800KHz中波信號(hào)進(jìn)行了從英國(guó)到北美紐芬蘭的世界上第一次橫跨大西洋的無(wú)線(xiàn)電波的通信試驗(yàn)，開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)無(wú)線(xiàn)通信的新紀(jì)元，初期，人類(lèi)一般用長(zhǎng)波及中波通信，直到20世紀(jì)20年代初人們發(fā)現(xiàn)了短波通信。
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                                                      （1945年，美軍的微波通信設(shè)備）
      1931年在英國(guó)多佛與法國(guó)加萊之間建起世界上第一條微波通信電路，微波進(jìn)入了一個(gè)發(fā)展時(shí)代，二戰(zhàn)后，微波接力通信得到迅速發(fā)展。1947年，著名的美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在紐約和波士頓之間，建立了世界上第一條模擬微波通信線(xiàn)路。
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             1955年對(duì)流層散射通信在北美試驗(yàn)成功。20世紀(jì)50年代開(kāi)始進(jìn)行衛(wèi)星通信試驗(yàn)，60年代中期投入使用。由于微波波段頻率資源極為豐富，而微波波段以下的頻譜十分擁擠，為此移動(dòng)通信等也向微波波段發(fā)展。此外數(shù)字技術(shù)及微電子技術(shù)的發(fā)展，也促進(jìn)了微波通信逐步從模擬微波通信向數(shù)字微波通信過(guò)渡，1947年，著名的美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在紐約和波士頓之間，建立了世界上第一條模擬微波通信線(xiàn)路。到了50年代末，澳大利亞、英國(guó)、加拿大、法國(guó)、意大利和日本等國(guó)家，都在本國(guó)的主干路由上安裝了微波接力通信系統(tǒng)。
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             相比其他國(guó)家，我國(guó)微波通信研究比較完，從60年代才開(kāi)始，而此刻，模擬微波已經(jīng)逐漸被數(shù)字微波通信替代，人類(lèi)開(kāi)始進(jìn)入數(shù)字微波通信時(shí)代。數(shù)字微波通信，又分為PDH（準(zhǔn)同步）和SDH（同步）兩個(gè)階段，80年代后期至本世紀(jì)初，SDH在傳輸系統(tǒng)中逐漸占據(jù)統(tǒng)治地位，微波通信技術(shù)發(fā)展迎來(lái)了加速期。
             目前，微波通信技術(shù)跟有線(xiàn)通信技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入了ip時(shí)代，而以光纖通信為主導(dǎo)的有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)占據(jù)主導(dǎo)，成為大大小小家中必備的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，而對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于架設(shè)有線(xiàn)傳輸成本太大，且容易受自然環(huán)境影響，仍然采用微波通信傳輸?shù)姆绞健?/p>
              三大通信
             對(duì)比光纖通信而言，微波通信本身展露出來(lái)的特色具有無(wú)可代替的優(yōu)勢(shì)，在一些抗自然災(zāi)害上與靈活性上較差，但是光纖極大保障了高速率傳輸與高頻寬的優(yōu)勢(shì)，但是在投入成本與時(shí)長(zhǎng)上，均要花費(fèi)大量的資源。
              就我們當(dāng)前認(rèn)識(shí)到的三大通信傳輸系統(tǒng)，即光纖通信、微波通信與衛(wèi)星通信，但是其實(shí)衛(wèi)星通信也是屬于微波通信的一種。
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             在電磁波通信，一般可以分為廣播方式和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，而微波通信，則以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式進(jìn)行傳播，而這一方式，也是由微波本身的特性決定，由于頻率高，波長(zhǎng)短，注定本身繞射能力差，且穿透力弱，在地表傳輸時(shí)，衰減很大，傳輸距離短。很多人會(huì)想到電磁波可以利用天空中電離層反射的方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，但是微波本身頻率太高，以至于電離層無(wú)法有效反射（只能穿透），所以一般采用中繼的方式進(jìn)行信號(hào)接力，進(jìn)行有限視距傳輸，即肉眼可見(jiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。
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             當(dāng)然，這種特色的傳輸特點(diǎn)，也被大家稱(chēng)為微波中繼通信，或微波接力通信，根據(jù)上面微波無(wú)法反射電離層只能穿透的方式，那如果我們把這一中繼接力的設(shè)備放到天上，這樣不就可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信了嘛，沒(méi)錯(cuò)，它就是衛(wèi)星通信。
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             微波設(shè)備的組成
             一般來(lái)說(shuō)，微波設(shè)備主要由IDU、ODU、中頻電纜、天線(xiàn)等部分組成。
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             IDU是室內(nèi)單元，Indoor Unit。ODU是室外單元，Outdoor Unit。中頻是指發(fā)射機(jī)將信號(hào)載波變換成發(fā)射頻率，或者將接收頻率變換成基帶的一個(gè)中間頻率，一般由系統(tǒng)架構(gòu)決定。
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             射頻，指天線(xiàn)發(fā)射出去的在空中傳播的電磁波信號(hào)頻率。IDU負(fù)責(zé)完成業(yè)務(wù)接入、復(fù)分接和調(diào)制解調(diào)，在室內(nèi)將業(yè)務(wù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻模擬信號(hào)。
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             ODU負(fù)責(zé)完成信號(hào)的變頻和放大。天線(xiàn)將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波，向空中進(jìn)行輻射。或者接收電磁波，轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，送給ODU。
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             微波天線(xiàn)，除了鼓一樣的天線(xiàn)，還有拋物面天線(xiàn)和卡塞格倫天線(xiàn)，衛(wèi)星通信一般都是大鍋。室外微波設(shè)備的安裝方式，也分為兩種。
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             一種是ODU和天線(xiàn)分開(kāi)的分離式安裝，還有一種是ODU和天線(xiàn)扣在一起的直扣式安裝。
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             當(dāng)存在兩個(gè)ODU時(shí)（用于1+1 HSB熱備份，或者1+1 FD頻分），還會(huì)有一個(gè)合路器，用于功率分配或合成。1+1 HSB熱備份（一個(gè)主用，一個(gè)備用，以防ODU故障造成業(yè)務(wù)中斷）微波通信里，站點(diǎn)分為三種：終端站、中繼站、樞紐站。
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             中繼站和樞紐站，都會(huì)涉及到信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)（中繼）。中繼的方式，分為無(wú)源和有源。無(wú)源除了剛才我們圖里看到的無(wú)源反射板之外，還有背靠背天線(xiàn)。而有源的話(huà)，就分為再生中繼、中頻中繼和射頻中繼。所謂的“有源”，就是有能量源、電源，也就是說(shuō)，通過(guò)外部能源進(jìn)行了加強(qiáng)。雖然效果會(huì)更好，但是成本更高，而且故障點(diǎn)更多。

       
      
    
      
    
       
       
      
       
      
    
      
    
      
    
  
      
  
      
    
    
      
  
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