現代通信及微波中繼通信傳輸技術探析

摘 要：為現代通信傳輸的重要手段之一，微波通信在微波接力、移動、廣電、衛星等通信領域得到了廣泛應用。此外，與其他通信方式相比，微波通信還具有建設周期短、人為影響因素小、跨越地形障礙比較便捷等特點。所以，微波通信作為光纖通信的補充，其在特殊地段發揮著重要的作用。本文從微波通信技術的簡要介紹入手，重點分析闡述了傳統通信技術的特點和微波通信技術的革新等內容，以供同行參考。

關鍵詞：現代通信；光纖通信；微波中繼通信

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.100

1 引言

光纖通信具有容量大、成本低等優點，能抗電磁干擾，與同軸電纜相比可以大量節約有色金屬和能源。每芯光纖通話路數高達百萬路，中繼距離達到100km。我國近幾年來光纖通信已得到了快速發展，我國已經不再敷設同軸電纜進行長途通信，新的工程將全部采用光纖通信新技術。光纖通信的主要發展方向是單模長波光纖通信、大容量數字傳輸技術和相干光通信。微波中繼通信分為模擬微波中繼通信和數字微波中繼通信兩類，模擬微波中繼通信雖然出現早、技術成熟，但正逐漸被數字微波中繼通信所取代。目前數字微波中繼通信已成為通信領域中一種重要的傳輸手段，并與衛星通信、光纖通信一起成為當今三大通信傳輸技術[1]。

2 現代通信技術

2.1 衛星通信

我國自20世紀70年代起，開始將衛星通信用于國際通信業務，從1985年起開始國內衛星通信。目前已有多顆同步通信衛星與近200個國家和地區開通了國際衛星通信業務。

衛星通信的發展趨勢是采用數字調制和時分多址。向更高頻段發展，采用多波束衛星和星上處理等新技術。地面系統的主要發展趨勢是小型化。衛星通信系統根據軌道的不同可分為同步軌道和中、低軌道系統，但系統基本結構相同。衛星通信的特點是通信距離遠，覆蓋面積廣，不受地理條件限制，且可以大容量傳輸，建設周期短、可靠性高等。

2.2 光纖通信

光纖通信與電纜通信相比具有容量大、傳輸距離長、抗電磁干擾性能好，并可以大量節省有色金屬。光纖的全稱是光導纖維，是用石英玻璃制成的纖維絲（直徑約0.1mm）在實際應用上是幾條或幾百條光線絞合成光纜。光纖通信特點：（1）傳輸頻帶寬、通信容量大。載波頻率越高，通信容量越大。目前使用的光波頻率比微波頻率高出百倍，通信容量可增加103～104倍。光纖通信適合于高速、寬帶信息的傳輸。（2）損耗低、中繼距離遠目前制造的石英玻璃纖維絲純凈度極高，故其損耗極低。從而在通信線路中可以減少中繼站數量，可以達到100km以上的無中繼傳輸距離。同樣速率的同軸電纜通信，無中繼站距離僅為1.6km左右。（3）抗干擾能力強、無串話，光纖是非導體、無電感，不受電磁干擾。因而在光纖通信中就不存在串話現象。（4）保密性強光纖內傳播的光波基本不輻射，難以竊聽，所以光纖通信和其它通信方式相比有更好的保密性。（5）線徑細、重量輕光纖直徑很小，制成光纜比電纜細而輕，便于敷設。衛星通信的特點是通信距離遠，覆蓋面大，不受地形條件限制，傳輸容量大，可靠性高。

2.3 移動通信

移動通信是現代通信中發展最為迅速的一種通信手段。近10年來，在微電子技術和計算機技術的推動下，移動通信從過去簡單的無線對講或廣播方式發展成為一個把有線、無線融為一體，固定、移動相互連通的全國規模，全球范圍的通信系統。

移動通信的發展方向是數字化、微型化和標準化。目前世界上存在多種不同的技術體制，互不兼容，因此標準化成為當務之急。數字化的關鍵是調制、糾錯編碼和話音編碼方式的確定。微型化的目標是研制重量非常輕的多媒體個人攜帶手機。

移動通信是的現代通信中發展最為迅速的一種通信手段，它是固定通信的延伸，也是實現人類理想通信必不可少的手段。

2.4 微波中繼通信

微波中繼通信始于20世紀60年代，它較一般電纜通信具有易架設，建設周期短等優點。它是目前通信的主要手段之一，主要用來傳輸長途電話和電視節目[2]。

微波通信的發展方向是采用數字通信方式，為了增加容量，提高頻譜利用率，現已出現3256QAM23、1024QAM等超多電平調制的數字微波。在40MHz的標準頻道間隔內可傳送1920～7680路PCM數字電話，趕上和超過模擬微波通信容量。盡管微波通信受到光纖通信的嚴重挑戰，但目前仍是長途通信的一個重要傳輸手段。合路器是微波傳輸系統的室外器件，它是一個三端口網絡，一個端口連接微波天線，一個為主路端口，連接主用的室外設備單元（ODU），另一支路為輔路，連接備用ODU，主路與輔路間一般采用不等的功率分配。

波導型微波合路器由于具有插損小，能承受較大的功率，使用方便靈活，可靠性高等優點，而廣泛用于上述微波傳輸系統中。目前，國內外常見的波導型微波合路器普遍采用孔縫耦合方式，在公共波導壁上開一個或多個孔縫使兩個相鄰波導中的能量耦合，通過調節孔縫的尺寸、數量及其相對位置可獲得相應功率分配比的微波合路器。這種微波合路器的主要缺點在于，按一定功率分配比，要實現較寬的工作帶寬，所需的孔或縫數量會較多，從而使得合路器長度很長，不能滿足現在微波中繼通信集成化，小型化的需求。由于數量眾多的孔或縫帶來了加工的難度和誤差，而且用于微波通信中的高頻無源器件，對加工的精度要求很高，一般誤差要控制在0.02mm以內，所以要加工眾多的孔或縫，保證該誤差精度的加工工藝來滿足電性能指標要求，帶來了較高的成本，且在大批量生產中，由于加工較為復雜，精度要求比較高，產品的一致性不能很好的保證。目前現行的方案還有的缺點是，需要設計主路和輔路新的功率分配比的時候，孔或縫的數量尺寸等變化較大，設計需要改動較大，給產品設計者帶來了很大的麻煩。

3 小結

微波通信技術在問世的半個多實際以來已經取得了巨大的發展，成為和光纖、衛星并列的世界三大信息傳播技術之一，不同于衛星的遠距離傳輸、光纖因需要鋪設光纜而造成的工程量巨大，維修難度大，微波通信可以方便的連接各個不同點，組成點和線相結合的通信網絡，并且建設速度很快，維修也很方便，相信在不久的將來，微波通信技術必將向著更大容量、更高速度、更高頻段、更高集成化、微型化、智能化、更低成本的方向，獲得更大更迅速的發展。

參考文獻：

[1]同先鋒.新型微波通信技術探析[J].大科技，2014（31）.

[2]張震宇.新型微波通訊技術的發展及應用研究[J].數字技術與應用，2017（04）：42.

作者簡介：蔣超（1987-），男，江蘇常州人，本科，助理工程師，從事微波射頻電路方面的研究。