第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
微波是電磁波頻譜中無線電波的一個(gè)分支，它是頻率很高且波長(zhǎng)很短的一個(gè)無線電波段，通常它是指頻率范圍在300MHz～3000GHz之間或波長(zhǎng)范圍在1m～0.1mm之間的無線電波。在微波波段中，通常又再劃分為分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波，其中厘米波是目前發(fā)展最成熟和應(yīng)用最廣的波段，所以它常被稱為微波的典型。亞毫米波又稱為超微波或遠(yuǎn)紅外波，由于它目前尚未得到很好的開發(fā)，因此，對(duì)于是否把它歸入微波范圍以及它所包括的波長(zhǎng)下限都暫時(shí)沒有統(tǒng)一的意見。
同一頻段內(nèi)電波有大致相同的傳播特性，不同頻段則差別較大。例如，中長(zhǎng)波繞射能力強(qiáng)，可沿地面?zhèn)鞑ィ欢滩ㄓ呻婋x層反射能力強(qiáng)，多利用電離層反射來進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信；而微波卻只能在大氣對(duì)流層中像光波一樣作直線傳播，即所謂的視距傳播，其繞射能力弱，傳播過程中遇到不均勻介質(zhì)時(shí)，將產(chǎn)生折射與反射現(xiàn)象。
一般來說，各個(gè)頻段的無線電波都可用于無線通信，因此有中長(zhǎng)波導(dǎo)航、廣播、通信，短波通信，超短波通信以及微波通信等。所謂微波通信（Microwave Communication）指的是利用微波頻段的無線電波來傳遞消息的一種通信方式。目前微波通信所用頻段主要有L波段（1.0～2.0GHz）、S波段（2.0-4.0GHz）、C波段（4.0-8.0 GHz）、X波段（8.0-12.4 GHz）、Ku波段（12.4-18 GHz）以及K波段（18-26.5 GHz）。
電磁波頻段的劃分
微波是電磁波的一種，微波頻率為300MHz～300GHz，是全部電磁波頻譜的一個(gè)有限頻段，在自由空間（又稱為理想介質(zhì)空間，即相當(dāng)于真空狀態(tài)的理想空間）傳播的電磁波其能量會(huì)因向空間擴(kuò)散而被衰耗，因?yàn)殡姶挪ㄓ商炀€輻射后，便向周圍空間傳播，到達(dá)接收地點(diǎn)的能量?jī)H是一小部分。距離越遠(yuǎn)，這一部分能量越小。傳統(tǒng)的微波通信的應(yīng)用，由于其頻帶寬、容量大、可以用于各種電信業(yè)務(wù)的傳送，如電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)、傳真以及彩色電視等均可通過微波電路傳輸。微波通信具有良好的抗災(zāi)性能，對(duì)水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)以及地震等自然災(zāi)害，微波通信一般都不受影響。
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，因此是電信通信網(wǎng)的一種重要傳輸手段，也普遍應(yīng)用于各種專用通信網(wǎng)。微波設(shè)備包括天線、收發(fā)信機(jī)、調(diào)制/解調(diào)器以及電源設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。為了把發(fā)射的電波聚集起來成為波束，送至遠(yuǎn)方，一般都采用拋物面天線，其聚焦作用加大了整個(gè)系統(tǒng)的增益，大大增加了傳輸距離。
從種類上，微波可分為數(shù)字和模擬，數(shù)字微波又分為SDH和PDH微波，數(shù)字微波也又大容量、小容量之分；從功能上，有用于長(zhǎng)途干線微波傳輸?shù)奈⒉?，有用于短距離接入傳輸微波。微波通信是一種利用微波頻率實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ㄐ攀侄?。?shù)字微波通信則在微波傳輸中采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，不僅具備了微波通信建設(shè)快、投資小、應(yīng)用靈活的特點(diǎn)，還具有傳輸質(zhì)量可靠、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸線路長(zhǎng)等多種優(yōu)點(diǎn)。
數(shù)字微波傳輸設(shè)備包括：發(fā)信設(shè)備、收信設(shè)備、微波通信天線、收發(fā)公用器和監(jiān)控系統(tǒng)等。微波通信作為現(xiàn)代無線通信的先行者，一直在通信領(lǐng)域起著舉足輕重的作用。隨著光纖通信的發(fā)展，微波通信已經(jīng)從長(zhǎng)距離通信的主導(dǎo)者，轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)于中短距離的接入傳輸。隨著現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和發(fā)展，微波傳輸設(shè)備也應(yīng)該隨著網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和技術(shù)的發(fā)展而轉(zhuǎn)型，定位于其他系統(tǒng)的支撐、接入設(shè)備，只有這樣，微波通信技術(shù)才能有新的發(fā)展。
微波通信之所以得到迅速發(fā)展，是因?yàn)樗哂幸韵聨讉€(gè)主要特點(diǎn)：
（1）微波頻段的頻帶很寬，可以容納更多的無線電通信設(shè)備同時(shí)工作。由下表可知，全部中、長(zhǎng)、短波頻段的總頻帶不足30 MHz，而微波僅厘米波段就占有27000 MHz，幾乎是前者的103倍。顯然，占有頻帶越寬，可容納同時(shí)工作的無線電設(shè)備就越多，通信容量也就越大，而設(shè)備的相互干擾也可大大降低。
（2）微波通信設(shè)備工作頻率高，因此收發(fā)信機(jī)的通頻帶很寬，多路復(fù)用可以容納更多話路工作。與短波、超短波通信設(shè)備相比，在相同的相對(duì)通頻帶（即絕對(duì)通頻帶與載頻的比值）條件下，載頻越高，絕對(duì)通頻帶越寬。設(shè)相對(duì)通頻帶為10%，當(dāng)載頻為2MHz時(shí)，絕對(duì)通頻帶為200kHz；當(dāng)載頻為2GHz時(shí)，絕對(duì)通頻帶為200MHz。所以一個(gè)短波通信一般只能容納幾個(gè)話路，而一個(gè)微波設(shè)備可同時(shí)有成千上萬個(gè)話路。
（3）傳輸質(zhì)量高，通信穩(wěn)定可靠。微波波段受工業(yè)、天電和宇宙等外部干擾影響很小，所以其信道參數(shù)變化就很小。因此，微波信道的傳輸質(zhì)量比較高，穩(wěn)定性也很好。
（4）天線增益高，保密性好。微波波段內(nèi)波束以直線定向傳播，故它可以采用高增益定向天線，來降低發(fā)射機(jī)輸出功率，簡(jiǎn)化發(fā)信設(shè)備，并且提高了通信保密性。
（5）方便靈活，成本較低。微波通信與其他波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無線通信以及電纜通信相比，能較方便地克服地形帶來的不便，有較大的靈活性，并且成本較低，可以節(jié)省有色金屬，施工也較快。
數(shù)字微波主要應(yīng)用于干線光纖傳輸?shù)膫浞菁把a(bǔ)充、農(nóng)村、海島等邊遠(yuǎn)地區(qū)和專用通信網(wǎng)中為用戶提供基本業(yè)務(wù)的場(chǎng)合、城市內(nèi)的短距離支線連接、寬帶業(yè)務(wù)接入等。除了通信方面，微波在其他地方也大顯身手。首推雷達(dá)，現(xiàn)代雷達(dá)大多數(shù)是微波雷達(dá)，利用微波工作的雷達(dá)可以使用尺寸較小的天線，來獲得很窄的波束寬度以獲得關(guān)于被測(cè)目標(biāo)性質(zhì)的更多的信息。還有無線電輻射計(jì)、家電等。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
微波的發(fā)展是與無線通信的發(fā)展是分不開的。1901年馬克尼使用800KHz中波信號(hào)進(jìn)行了從英國到北美紐芬蘭的世界上第一次橫跨大西洋的無線電波的通信試驗(yàn)，開創(chuàng)了人類無線通信的新紀(jì)元。無線通信初期，人們使用長(zhǎng)波及中波來通信。20世紀(jì)20年代初人們發(fā)現(xiàn)了短波通信，直到20世紀(jì)60年代衛(wèi)星通信的興起，它一直是國際遠(yuǎn)距離通信的主要手段，并且對(duì)目前的應(yīng)急和軍事通信仍然很重要。
微波通信是二十世紀(jì)50年代的產(chǎn)物。由于其通信的容量大而投資費(fèi)用省（約占電纜投資的五分之一），建設(shè)速度快，抗災(zāi)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而取得迅速的發(fā)展。
微波通信技術(shù)問世已半個(gè)多世紀(jì)，它是在微波頻段通過地面視距進(jìn)行信息傳播的一種無線通信手段。最初的微波通信系統(tǒng)都是模擬制式的，它與當(dāng)時(shí)的同軸電纜載波傳輸系統(tǒng)同為通信網(wǎng)長(zhǎng)途傳輸干線的重要傳輸手段。
從七十年代開始，廣電部租用電信微波干線傳輸中央廣播電視節(jié)目，各省也相繼建設(shè)了本省的廣播電視微波網(wǎng)。例如我國城市間的電視節(jié)目傳輸主要依靠的就是微波傳輸。70年代起研制出了中小容量（如8Mb/s、34Mb/s）的數(shù)字微波通信系統(tǒng)，這是通信技術(shù)由模擬向數(shù)字發(fā)展的必然結(jié)果。80年代后期，隨著同步數(shù)字系列（SDH）在傳輸系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用，出現(xiàn)了N×155Mb/s的SDH大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)?，F(xiàn)在，數(shù)字微波通信和光纖、衛(wèi)星一起被稱為現(xiàn)代通信傳輸?shù)娜笾е?。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，除了在傳統(tǒng)的傳輸領(lǐng)域外，數(shù)字微波技術(shù)在固定寬帶接入領(lǐng)域也越來越引起人們的重視。
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