数字微波传输设备产品概述

第一节  产品定义、性能及应用特点

微波是电磁波频谱中无线电波的一个分支，它是频率很高且波长很短的一个无线电波段，通常它是指频率范围在300MHz～3000GHz之间或波长范围在1m～0.1mm之间的无线电波。在微波波段中，通常又再划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波，其中厘米波是目前发展最成熟和应用最广的波段，所以它常被称为微波的典型。亚毫米波又称为超微波或远红外波，由于它目前尚未得到很好的开发，因此，对于是否把它归入微波范围以及它所包括的波长下限都暂时没有统一的意见。

同一频段内电波有大致相同的传播特性，不同频段则差别较大。例如，中长波绕射能力强，可沿地面传播；短波由电离层反射能力强，多利用电离层反射来进行远距离通信；而微波却只能在大气对流层中像光波一样作直线传播，即所谓的视距传播，其绕射能力弱，传播过程中遇到不均匀介质时，将产生折射与反射现象。

一般来说，各个频段的无线电波都可用于无线通信，因此有中长波导航、广播、通信，短波通信，超短波通信以及微波通信等。所谓微波通信（Microwave Communication）指的是利用微波频段的无线电波来传递消息的一种通信方式。目前微波通信所用频段主要有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）。

电磁波频段的划分

微波是电磁波的一种，微波频率为300MHz～300GHz，是全部电磁波频谱的一个有限频段，在自由空间（又称为理想介质空间，即相当于真空状态的理想空间）传播的电磁波其能量会因向空间扩散而被衰耗，因为电磁波由天线辐射后，便向周围空间传播，到达接收地点的能量仅是一小部分。距离越远，这一部分能量越小。传统的微波通信的应用，由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务的传送，如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等均可通过微波电路传输。微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。

利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，因此是电信通信网的一种重要传输手段，也普遍应用于各种专用通信网。微波设备包括天线、收发信机、调制/解调器以及电源设备、监控设备等。为了把发射的电波聚集起来成为波束，送至远方，一般都采用抛物面天线，其聚焦作用加大了整个系统的增益，大大增加了传输距离。

从种类上，微波可分为数字和模拟，数字微波又分为SDH和PDH微波，数字微波也又大容量、小容量之分；从功能上，有用于长途干线微波传输的微波，有用于短距离接入传输微波。微波通信是一种利用微波频率实现信息传输的通信手段。数字微波通信则在微波传输中采用数字信号处理技术，不仅具备了微波通信建设快、投资小、应用灵活的特点，还具有传输质量可靠、抗干扰能力强、传输线路长等多种优点。

数字微波传输设备包括：发信设备、收信设备、微波通信天线、收发公用器和监控系统等。微波通信作为现代无线通信的先行者，一直在通信领域起着举足轻重的作用。随着光纤通信的发展，微波通信已经从长距离通信的主导者，转变为服务于中短距离的接入传输。随着现代通信网络的演进和发展，微波传输设备也应该随着网络的演进和技术的发展而转型，定位于其他系统的支撑、接入设备，只有这样，微波通信技术才能有新的发展。

微波通信之所以得到迅速发展，是因为它具有以下几个主要特点：

（1）微波频段的频带很宽，可以容纳更多的无线电通信设备同时工作。由下表可知，全部中、长、短波频段的总频带不足30 MHz，而微波仅厘米波段就占有27000 MHz，几乎是前者的103倍。显然，占有频带越宽，可容纳同时工作的无线电设备就越多，通信容量也就越大，而设备的相互干扰也可大大降低。

（2）微波通信设备工作频率高，因此收发信机的通频带很宽，多路复用可以容纳更多话路工作。与短波、超短波通信设备相比，在相同的相对通频带（即绝对通频带与载频的比值）条件下，载频越高，绝对通频带越宽。设相对通频带为10%，当载频为2MHz时，绝对通频带为200kHz；当载频为2GHz时，绝对通频带为200MHz。所以一个短波通信一般只能容纳几个话路，而一个微波设备可同时有成千上万个话路。

（3）传输质量高，通信稳定可靠。微波波段受工业、天电和宇宙等外部干扰影响很小，所以其信道参数变化就很小。因此，微波信道的传输质量比较高，稳定性也很好。

（4）天线增益高，保密性好。微波波段内波束以直线定向传播，故它可以采用高增益定向天线，来降低发射机输出功率，简化发信设备，并且提高了通信保密性。

（5）方便灵活，成本较低。微波通信与其他波长较长的无线通信以及电缆通信相比，能较方便地克服地形带来的不便，有较大的灵活性，并且成本较低，可以节省有色金属，施工也较快。

数字微波主要应用于干线光纤传输的备份及补充、农村、海岛等边远地区和专用通信网中为用户提供基本业务的场合、城市内的短距离支线连接、宽带业务接入等。除了通信方面，微波在其他地方也大显身手。首推雷达，现代雷达大多数是微波雷达，利用微波工作的雷达可以使用尺寸较小的天线，来获得很窄的波束宽度以获得关于被测目标性质的更多的信息。还有无线电辐射计、家电等。

第二节  发展历程

微波的发展是与无线通信的发展是分不开的。1901年马克尼使用800KHz中波信号进行了从英国到北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的无线电波的通信试验，开创了人类无线通信的新纪元。无线通信初期，人们使用长波及中波来通信。20世纪20年代初人们发现了短波通信，直到20世纪60年代卫星通信的兴起，它一直是国际远距离通信的主要手段，并且对目前的应急和军事通信仍然很重要。

微波通信是二十世纪50年代的产物。由于其通信的容量大而投资费用省（约占电缆投资的五分之一），建设速度快，抗灾能力强等优点而取得迅速的发展。

微波通信技术问世已半个多世纪，它是在微波频段通过地面视距进行信息传播的一种无线通信手段。最初的微波通信系统都是模拟制式的，它与当时的同轴电缆载波传输系统同为通信网长途传输干线的重要传输手段。

从七十年代开始，广电部租用电信微波干线传输中央广播电视节目，各省也相继建设了本省的广播电视微波网。例如我国城市间的电视节目传输主要依靠的就是微波传输。70年代起研制出了中小容量（如8Mb/s、34Mb/s）的数字微波通信系统，这是通信技术由模拟向数字发展的必然结果。80年代后期，随着同步数字系列（SDH）在传输系统中的推广应用，出现了N×155Mb/s的SDH大容量数字微波通信系统。现在，数字微波通信和光纤、卫星一起被称为现代通信传输的三大支柱。随着技术的不断发展，除了在传统的传输领域外，数字微波技术在固定宽带接入领域也越来越引起人们的重视。

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