一、微波通訊的發展
微波的頻帶很寬,數量級在
109~1012hz
之間,比從長波到短波的頻帶(
0~10hz
)要拓寬一千赫,因而對訊號的容量很大。由於電台的數量龐大,無線電中的短波十分擁擠,相互間的干擾較為嚴重,解決這一困難的唯方法是向微波段發展。目前電視廣播的
vhf波段的頻率是
30~300mhz
,波長在
1~10m
之間,uhf
波段是頻率為
300~3000mhz
的分公尺波,都屬於微波範圍。
最初的微波通訊出現在
1931
年,是用
18cm
波(1.667kmhz
)巴克豪森
-庫爾茲振盪器及調幅波。從
1947
年到1951
年,相繼出現
4kmhz
、480
路**或乙個電視波道的多路微波中繼通訊系統,及把**路數增到
600路、中繼站數增到
107個、通訊距離達
4800km
的、調頻多路微波中繼通訊系統。
1957
年,出現了一種中距離、多波道,每一波道有
240個**電路容量的寬頻帶系統。
1960
年,出現了一種具有
8個雙向平行高頻波道、每一道的容量為
2200
個話路或幾百個話路加一路彩色電視節目的
6kmhz
頻段系統。
最後,在
1963
年發展了超視距多路微波通訊系統,它採用深度調頻的發射機和對調頻波加負反饋的接收機。目前,人們正**使用公釐波通訊系統。由於這個波段具有特殊的效能,公釐波將有可能應用於長途通訊和短距離或區域性通訊。
二、微波通訊網路簡介
微波多路是**網
微波多路**系統包括載波終端站、微波終端站及微波中繼站。載波終端站最好與微終端站設在長途**局同乙個建築內。多話路要在載波終端站調幅與濾波,群制與濾波及超群調製與濾波,然後把它們排列開來。例如
480路的情況是把這些話路排列在
60khz~2.5mhz
的頻帶內。在微波中繼站,有接轉用的收發裝置、分波道濾波器和四副天線。在微波終端發射機和接收機。為了能夠在出故障時應急把高頻工作波道轉接到備用波道,把中頻級的輸入、輸出端都連線到高頻波道開關架上,然後接到頻率調製器與解調器裝置。通常中繼站是無人值守,採用監視電路與裝置的執行狀況,或自動把工作波道轉換至備用波道。
監視網路採用有線電路、甚高頻或一微波系統。乙個微波中繼站所需供電功率可達
20~30vw,
依工作著的微波系統數量而定。最好是利用穩定的電力網供電。
圖2-11
電視中繼線路
電視網電視廣播電台分布在全國各地,為了在各電台之間傳送電視節目,需要有電視傳輸網。特別是在電視廣播中,因為節目的成本比較高,需要盡可能的電台共同利用同樣節目來廣播,以降低節目的費用。事實上地方電視廣播臺一般並不播送自己本地的節目,而是依靠電視網供給的。這樣電視網是電視廣播所不可缺少的。另外,電視網不僅用來傳播廣播電視頻號,還可以用來傳輸閉路電視頻號。
電視網可分為兩類,即城市之間的電視網和本地的電視網。前者把各主要城市用長途微波中繼線路連線起來,而這種線路一般又是用來傳輸多路**的。後者把長途中繼線路的終端站連線到位於同一城市或市郊的電視演播定和電視廣播臺。圖
2-11
a演播室接到無線電微波中繼系統的
a終端站,這是本地電視網的乙個例子;用無線電微波中繼系統連線
a終端站和
b終端站,是城市間電視網的乙個例子。一般來說,城市間電視網和本地電視網是採用不同制式的。
電視網的傳播方式可分為無線電方式和電纜方式。無線電方式採用微波調頻來傳輸電視訊號,本地電視網中則用
st同軸電纜作為本地電視傳輸。
三、微波通訊的優點
與低頻無線電通訊及有線載波通訊相比,微波通訊具有如下優點:
天線增益高
當天線面積給定時,其增益與波長平方成反比,所以微波段容易製成高增益的天線;另一方面,自由空間傳播損耗與波長平方成正比,因此,對微波通訊而言,當傳輸一路電視訊號或
600路**訊號時,所用發射機輸出功率只需要幾瓦。
天線有尖銳方向性
微波天線容易得到尖銳的方向性。如在
4kmhz
,一直徑為
3m的拋物面天線的前後比約為
65db,
兩上併排拋物面天線間邊對耦合小於
-80db
。因此,中繼站上四個天線之間相干涉作用小。
適於寬頻帶傳輸
一路電視訊號佔
5mhz
的頻帶,
600路**約佔
2.5mhz
的頻帶,由於微波的頻率高,此頻寬對微波載波的比值很小,使微波與裝置的設計比較容易,而且還便於用乙個寬頻帶微波天線傳送幾個平行的微波波道。
微波傳播特性穩定
微波在視距內的傳播特性相當穩定。雖然衰落量隨頻率的增高而增加,但隨著頻率的增高,第一菲涅爾區將變小,故地面反射的影響減小。
容易改進訊雜比
由於天線的方向性容易做得很尖銳,而微波傳播又限於視距以內,干擾較少,又可以採用調頻制,因此訊雜比可以提高。
人為雜訊小
在甚高頻(
vhf)段,城市裡的人為雜訊相當大。但當頻率增高的後,此項雜訊將減小。
可靠性高
微波中繼電路是點與點之間的連線,比起有線電路來,這種沒有電纜線的微波電路結構,在抵抗水淹、颱風、**等方面有較大的可靠性。
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