现代通信及微波中继通信传输技术探析

摘 要：为现代通信传输的重要手段之一，微波通信在微波接力、移动、广电、卫星等通信领域得到了广泛应用。此外，与其他通信方式相比，微波通信还具有建设周期短、人为影响因素小、跨越地形障碍比较便捷等特点。所以，微波通信作为光纤通信的补充，其在特殊地段发挥着重要的作用。本文从微波通信技术的简要介绍入手，重点分析阐述了传统通信技术的特点和微波通信技术的革新等内容，以供同行参考。

关键词：现代通信；光纤通信；微波中继通信

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

1 引言

光纤通信具有容量大、成本低等优点，能抗电磁干扰，与同轴电缆相比可以大量节约有色金属和能源。每芯光纤通话路数高达百万路，中继距离达到100km。我国近几年来光纤通信已得到了快速发展，我国已经不再敷设同轴电缆进行长途通信，新的工程将全部采用光纤通信新技术。光纤通信的主要发展方向是单模长波光纤通信、大容量数字传输技术和相干光通信。微波中继通信分为模拟微波中继通信和数字微波中继通信两类，模拟微波中继通信虽然出现早、技术成熟，但正逐渐被数字微波中继通信所取代。目前数字微波中继通信已成为通信领域中一种重要的传输手段，并与卫星通信、光纤通信一起成为当今三大通信传输技术[1]。

2 现代通信技术

2.1 卫星通信

我国自20世纪70年代起，开始将卫星通信用于国际通信业务，从1985年起开始国内卫星通信。目前已有多颗同步通信卫星与近200个国家和地区开通了国际卫星通信业务。

卫星通信的发展趋势是采用数字调制和时分多址。向更高频段发展，采用多波束卫星和星上处理等新技术。地面系统的主要发展趋势是小型化。卫星通信系统根据轨道的不同可分为同步轨道和中、低轨道系统，但系统基本结构相同。卫星通信的特点是通信距离远，覆盖面积广，不受地理条件限制，且可以大容量传输，建设周期短、可靠性高等。

2.2 光纤通信

光纤通信与电缆通信相比具有容量大、传输距离长、抗电磁干扰性能好，并可以大量节省有色金属。光纤的全称是光导纤维，是用石英玻璃制成的纤维丝（直径约0.1mm）在实际应用上是几条或几百条光线绞合成光缆。光纤通信特点：（1）传输频带宽、通信容量大。载波频率越高，通信容量越大。目前使用的光波频率比微波频率高出百倍，通信容量可增加103～104倍。光纤通信适合于高速、宽带信息的传输。（2）损耗低、中继距离远目前制造的石英玻璃纤维丝纯净度极高，故其损耗极低。从而在通信线路中可以减少中继站数量，可以达到100km以上的无中继传输距离。同样速率的同轴电缆通信，无中继站距离仅为1.6km左右。（3）抗干扰能力强、无串话，光纤是非导体、无电感，不受电磁干扰。因而在光纤通信中就不存在串话现象。（4）保密性强光纤内传播的光波基本不辐射，难以窃听，所以光纤通信和其它通信方式相比有更好的保密性。（5）线径细、重量轻光纤直径很小，制成光缆比电缆细而轻，便于敷设。卫星通信的特点是通信距离远，覆盖面大，不受地形条件限制，传输容量大，可靠性高。

2.3 移动通信

移动通信是现代通信中发展最为迅速的一种通信手段。近10年来，在微电子技术和计算机技术的推动下，移动通信从过去简单的无线对讲或广播方式发展成为一个把有线、无线融为一体，固定、移动相互连通的全国规模，全球范围的通信系统。

移动通信的发展方向是数字化、微型化和标准化。目前世界上存在多种不同的技术体制，互不兼容，因此标准化成为当务之急。数字化的关键是调制、纠错编码和话音编码方式的确定。微型化的目标是研制重量非常轻的多媒体个人携带手机。

移动通信是的现代通信中发展最为迅速的一种通信手段，它是固定通信的延伸，也是实现人类理想通信必不可少的手段。

2.4 微波中继通信

微波中继通信始于20世纪60年代，它较一般电缆通信具有易架设，建设周期短等优点。它是目前通信的主要手段之一，主要用来传输长途电话和电视节目[2]。

微波通信的发展方向是采用数字通信方式，为了增加容量，提高频谱利用率，现已出现3256QAM23、1024QAM等超多电平调制的数字微波。在40MHz的标准频道间隔内可传送1920～7680路PCM数字电话，赶上和超过模拟微波通信容量。尽管微波通信受到光纤通信的严重挑战，但目前仍是长途通信的一个重要传输手段。合路器是微波传输系统的室外器件，它是一个三端口网络，一个端口连接微波天线，一个为主路端口，连接主用的室外设备单元（ODU），另一支路为辅路，连接备用ODU，主路与辅路间一般采用不等的功率分配。

波导型微波合路器由于具有插损小，能承受较大的功率，使用方便灵活，可靠性高等优点，而广泛用于上述微波传输系统中。目前，国内外常见的波导型微波合路器普遍采用孔缝耦合方式，在公共波导壁上开一个或多个孔缝使两个相邻波导中的能量耦合，通过调节孔缝的尺寸、数量及其相对位置可获得相应功率分配比的微波合路器。这种微波合路器的主要缺点在于，按一定功率分配比，要实现较宽的工作带宽，所需的孔或縫数量会较多，从而使得合路器长度很长，不能满足现在微波中继通信集成化，小型化的需求。由于数量众多的孔或缝带来了加工的难度和误差，而且用于微波通信中的高频无源器件，对加工的精度要求很高，一般误差要控制在0.02mm以内，所以要加工众多的孔或缝，保证该误差精度的加工工艺来满足电性能指标要求，带来了较高的成本，且在大批量生产中，由于加工较为复杂，精度要求比较高，产品的一致性不能很好的保证。目前现行的方案还有的缺点是，需要设计主路和辅路新的功率分配比的时候，孔或缝的数量尺寸等变化较大，设计需要改动较大，给产品设计者带来了很大的麻烦。

3 小结

微波通信技术在问世的半个多实际以来已经取得了巨大的发展，成为和光纤、卫星并列的世界三大信息传播技术之一，不同于卫星的远距离传输、光纤因需要铺设光缆而造成的工程量巨大，维修难度大，微波通信可以方便的连接各个不同点，组成点和线相结合的通信网络，并且建设速度很快，维修也很方便，相信在不久的将来，微波通信技术必将向着更大容量、更高速度、更高频段、更高集成化、微型化、智能化、更低成本的方向，获得更大更迅速的发展。

参考文献：

[1]同先锋.新型微波通信技术探析[J].大科技，2014（31）.

[2]张震宇.新型微波通讯技术的发展及应用研究[J].数字技术与应用，2017（04）：42.

作者简介：蒋超（1987-），男，江苏常州人，本科，助理工程师，从事微波射频电路方面的研究。