简述数字微波中继通信的特点

  数字微波通信是用微波作为载体传送数字信息的一种通信手段。它兼有数字通信和微波通信两者的优点。由于微波具有在空间直线传播的特点，故这种通信方式亦称视距数字微波中继通信。

  虽然，数字微波中继通信至今只有二十多年的发展历史，但由于它有通信容量大、传输质量稳定、上下话路方便、建站较快、投资较少等优点，因而受到世界各国的普通重视，并获得迅速的发展。随着集成电路和数字信号处理技术的发展，数字微波中继通信将变得更加经济、有效、灵活和方便。它与光纤通信、卫星通信一起被国际公认为最有发展前途的三大传输手段之一。

  一、微波中继通信的特点

  微波是指波长为1m~1mm,或频率为300MHz~300GHz范围内的电磁波。微波通信是指用微波波段的电磁波进行的通信。表6-1（A）是长、中、短波至微波波段电磁波频谱的排列情况。表6-1（B）是目前国际上通用的频段字母名称。从表中可以看出微波波段还可以细分为“分米波”（波长为1m~10cm）、“厘米波”（波长为10cm~1cm）和“毫米波”（波长为1cm~1mm）。

  表6-1（A） 电磁波频谱排列

  表6-1（B） 频段的字母名称

  1. 微波波段的频带宽

  由表6-1（A）可见，全部长波、中波和短波波段的总带宽还不到30MHz,而厘米波波段的带宽为27GHz,它几乎是前者的1000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，通信容量就大，而且可以减少设备相互之间的干扰。

  2. 适于传输宽频带信号

  微波通信设备工作在微波频段，与短波、甚短波通信设备相比，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。例如，相对通频带为1%,当载频为4MHz时绝对通频带为40kHz;当载频为4GHz时，绝对通频带为40MHz.所以，短波通信设备一般只能容纳几个话路同时工作，而一套微波通信设备可容纳几千个话路同时工作，或用于传输电视图像等宽频带信号。

  3. 天线增益高、方向性强

  当天线面积给定时，其增益与波长的平方成反比。由于微波波段的波长短，所以很容易制成高增益的天线。另外，在微波波段的电磁波具有近似光波的特性，因而，可以利用微波天线把电磁波聚集成很窄的波束，得到方向性很强的天线。例如，在4GHz时，直径为3m的抛物面天线的增益为40dB左右，相当于无方向性天线发射功率的1000倍。因此，微波发信机的输出功率可以降低，使设备结构简化，成本降低。另外，由于天线的方向性很强，因而通信中相互干扰的现象也就大为减弱。

  4. 外界干扰小

  在微波波段，工业干扰、天电干扰及太阳黑子的变化基本上不起作用（当频率高于100MHz时，这些干扰的影响就极小）。因此，使通信传输的可靠性和稳定性得到保证。

  5. 投资少、建设快、通信灵活性大

  在通信容量和质量基本相同的条件下，按话路公里计算，微波线路的建设费用只有同轴电缆线路的1/3到1/2,还可以节省大量有色金属。建设微波电路所需要的时间，比有线电缆线路要短。由于不需要架设明线或电缆，它在抵抗水灾、台风、地震等自然灾害及跨越高山、水域等复杂地理环境方面具有较大的灵活性。

  6. 中继传输方式

  在微波波段，电磁波的功率在视距范围内的空间是按直线传播的，考虑到地球表面的弯曲，通信距离一般只有几十公里，要进行远距离长途通信时，就必须采用中继（接力）传输方式，将信号多次转发，才能到达接收点。如一条2500公里的微波线路，中间大约有中继站50个左右。因此，这种通信方式叫做视距微波中继通信。

  视距微波中继通信并不是微波通信的方式，当采用大功率发射机、低噪声接收机和高增益天线时，微波可以在高度为5~10公里的对流层散射回地面，通信距离一次可达几百公里，称为散射通信。而利用人造地球卫星作为中继站时，电磁波一上一下可以在地面上跨越上万公里，称为卫星通信。散射通信和卫星通信每一个射频波道都可以传送电视信号或几百路电话。

  根据上述分析可以看出，微波中继通信具有通信容量大，传输质量高等优点，但随着光通信技术的实用化，就通信容量等方面与光纤通信相比较，则微波通信就远不及光纤通信了，但因其组网灵活，并能适应各种业务传输的需要，微波通信与光纤通信在未来通信网中有相互补充相互完善的趋势。

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