时间：2023-05-29 18:02:28
【关键词】微波通信技术SDH移动通信
微波通信自上世纪五十年代取得实际应用以来，以其稳定的通讯质量、大容量的承载能力、便于建设及维护等特点，在全世界范围内得到了广泛的应用。
一、微波通信技术简介
微波通信就是采用波长范围在0.0001～1米的电磁波实现通信的方式，微波通信可以实现直线路径之间无障碍两点之间的微波传输，因此其被国家通讯网广泛使用，并且适用各种专用的通讯网络。我们日常接触的电话、电视、电报等信号都可以采用微波进行传输。
我国目前微波通信主要采用了L、S、C、X频段，微波具有波长短、频率高的特点，并且在空气中沿着直线传播，因此在其传播路径中不能有遮挡物。同时微波通讯的传输距离不能超过视距，否则就需要中继站，中继站的作用就是对接受到的微波进行放大并继续向下传输，两个中继站通常间隔50千米左右，这种通讯方式就是微波中继通信。微波传输设备包括有接收天线、调制设备、信号接收设备、信号发送设备、多路复用设备以及与之配套的自动控制设备，微波传输不易受到自然界环境因素的干扰，因此其具有很好的通讯稳定性。
二、传统微波通信存在的不足
一直以来，微波通讯发展的侧重点就是提升接口的传输速率以及传输的距离，随着光纤传输的广泛采用，微波通信技术在传输速率、设备形态、组网方式等方面的弊端凸显出来。微波通信通常采用分体式通信系统，系统分为室外单元ODU和室内单元IDU。室内单元IDU的功能是实现中频信号、基带信号互相转换，但是其不具有数据调度功能，只能做点对点传输，实际工作中，如果需要将网络组成环型或者链型，就需要将室内单元IDU进行复杂的堆叠和级联组合，这就增加了系统的造价，并且链路中经过的单元太多，通信传输效率变得低下同时不稳定。
三、SDH数字微波通信技术的发展
数字微波技术具有以下显著的优点：（1）技术的整合，用一个硬件平台实现了PDH和SDH技术整合，实现了软件控制下的空中接口，使空中接口容量的改变不再依赖硬件设备的更新，只需通过软件即可设置成功，大大降低了省级成本。（2）IDU技术的发展，SDH下的IDU相当于整合了原系统下的IDU、DDF、MUX、ADM的功能，实现了高度集成。新型的IDU具有Moderm、PDH、SDH、 Ethernet等外部接口，实现了PDH、SDH、FE等业务的直接传输，减少了外部大量的转化单元。高度集成的IDU用新型交叉连接取代了大量的转接电缆，大大方便了系统的调试和维护。（3）实现了光纤网络与微波网络的结合，微波通信设备的发展，极大的丰富了微波设备的交换输入输出接口，可以实现与当前广泛采用的光线传输网络直接对接，各自发挥自身的传输优点。主线上可以采用微波设备实现长距离传输，在近距离内采取光纤的方式。同时，融合后的网络还可以采用统一的网络管理系统进行管理，实现了网络运营成本的有效控制。（4）调制技术实现自适应，随着自适应编码调制技术的应用，通信管理系统能够对通信链路中的传输状况进行监控，在线对传输容量和调制方式进行调整，能够优先保证对时间同步要求高信号的可靠传输。
四、微波通信在移动通信中的应用
随着移动网络带宽要求的不断增加，移动通信正不断对移动网络及互联网之间进行融合，新兴技术不断涌现。（1）WiMax即全球微波接入互操作性，是在802.16标准基础上开发的无线技术，WiMax的覆盖范围非常理想，远远超过了WiFi技术的300米范围，通常可以覆盖到6～10公里的范围内。WiMax采用的是正交频分复用式的载波，就是通过串并转换将高速数据分配给低速率的子信道进行传输；同时WiMax采用了更加先进的多地址技术，使频谱被分割的数据包更小，方式也更多，实现了各用户自动选择条件好的信道进行数据的传输。（2）3GPP在3G网络的基础上提出的LTE，以达到传输质量更高的效果。LTE采用了先进的单载波频分多址和虚拟多输入多输出的先进上行链路技术，SC-FDMA（单载波频分多址）克服了通信信道内部的信号干扰；虚拟多输入多输出实现了不额外增加频谱资源就能够增加通信通道容量。LTE已经作为一个3G网络向4G网络过渡的成功技术被广泛应用。
五、微波通信的发展
微波通信在经历了不断的技术创新后，就其未来的发展趋势，业界普遍形成如下共识：一是高速率大容量高频段，SDH采用QAM调制实现高容量，移动通信借助OFDM增加带宽。再者就是向着微型化智能化发展，以满足用户的更高要求。相信微波通信技术在今后很长一段时间内还能保持高速的发展势头。
1数字微波技术的主要内容
微波本身是一种射频频率，数字微波可以将工作射频频段加宽。一般数字微波的最大波段频率为300GHz，波长为1m到1mm。数字微波本身具有频率高和波长短的特点，微波通信在应用上要通过抛物面天线对信号进行接收与传输。如果波长与周边物体比较，前者比后者小的情况下，微波所产生的电磁波同光播一样，那么天线的方向性较强。数字微波具有通信容量大的特点，微波设备的频带可以将若干个载波拼点进行分隔操作。数字微波通信的接力技术一般属于中继通信，主要保障微波信号传输的可靠性，在微波信号传输过程中，线路某个段位设置相应的中继站来进行传送，同时，中继站的数量严格按照总长度来进行设置，从而使信号通过接力的方式进行信息传输，来接受发射出的信号[1]。
2数字微波传输信号在广播电视中的具
体作用数字微波进行信号的传输最大优点是具有抗干扰能力和保密性，因此，利用数字微波信号传输信息，能够保障信息的安全性和保密性，同时防止少数别有用心的人对微波信号进行干扰。因此，微波信号在特殊情况下，对国家与社会的稳定起着至关重要的作用。目前，广播电视基本采用数字微波通信来进行信号传输，除了给电台和电视台提供节目源外，也能与卫星与电缆互为备份，通过闭合的保护方式确保广播电视信号传输的安全性与可靠性，在发生意外的情况下及时避免发生信号中断的情况。随着数字广播电视用户逐渐增多，在此情形下，数字微波信号的传输在广播电视节目中的优势逐渐体现出来。数字微波传输信号保密性、安全性、稳定性较强，能为用户提供更高质量的服务，可以进一步增加数字广播电视用户。同时，随着台站自动化管理系统与监视网的建设，数字微波通信技术在设备管理、运行管理、安全监控等业务自动化方面逐渐得到应用与推广[2]。
3数字微波传输信号在广播电视中的应用
目前，广播电视的卫星传送信号一般采用C波段与Ku波段来进行信号转发与传输。首先，将电台与电视台发出的信号进行调制、上变频、放大高功率后再向卫星的相关波段传输信号。其次，广播电视发射站会接收卫星发射的微波信号，并对卫星转播的节目质量进行监测。最后，通过星载转发器来接收地面发射的卫星信号，微波信号经过检验合格后再次进行调制、变频、放大处理，将相关节目全面上传，通过发射站发射传输给用户。广播电视的微波信号传输方式呈现多样化，可以为转播现场提供信息，同时在转播现场的视频、音频和图像的采集与处理方面得到广泛应用。数字微波传输最大的特点是可以实现高难度的多个视频与多个音频的转播，并能保证视频的高清与音频的优质，为观众的收听与收视提供便利。微波通信在干线光纤的传输中，可以得到相应备份与补充，在遇到突况时，微波通信系统可以利用SDH微波与PDH微波等其他微波来对数字微波传输信号受到干扰与破坏的部分进行及时修复，保证信息内容的正常传输。除SDH微波与PDH微波外，其他的微波技术也能起到相应的控制作用，满足观众对信息的需求。与传统的模拟微波通信信号传播相比，数字微波通信传播实现了广播电视节目的全覆盖，由于广播电视的数字微波方式可通过卫星、地面、电信等途径进行传播，因此，在农村、沙漠、海岛、山林等偏远地区也可以收到信号。由于数字微波传输具有覆盖广泛、节省投资、易于维护、传输质量高等特点，数字微波通信信号在传输中需要两个或者多个地面站的长距离大容量通信，从而满足用户收听收看广播电视节目的需要[3]。
4结语
目前，我国的广播电视事业取得了很大进步，数字化技术逐渐得到推广，而数字微波通信技术在推动广播电视节目数字化进程中起着重要的技术支撑作用，进而使数字微波通信技术在广播电视信号的传输中无可替代。因此，数字微波通信技术的发展对广播电视事业的快速发展具有重要意义。
作者:景小燕 王晓娜 单位:陕西广电网络传媒（集团）股份有限公司延安分公司
参考文献：
[1]田清华,邓毅.广播电视微波通信技术的应用研究[J].数字技术与应用,2014(12):29+32.
【关键词】 微波通信 抗干扰 抗截获
一、概述
虽然光纤通信的传输容量大，无泄漏，但其埋设/架空位置固定，极易遭到物理摧毁。科索沃战争中，以美军为首的北约公然违背国际法准则，大肆轰炸南斯拉夫的民用设施，充分说明民用设施，包括民用光纤通信在战时只能利用，不能依赖。
微波通信作为主要的无线通信手段，因为其具有很强的顽存性和机动性及抗干扰性能，架设简便，物理目标小，发射功率小，费用低等特点。在当今电子战日趋激烈之时，在军事通信中占有极其重要的地位，也应当是战时军事通信的主传输手段。
微波通信有着许多独有的特点，因而广泛地应用在节点引接、近距离中继链路传输等场合。以下我们着重讨论电子战中如何侦测微波信号、微波通信又是如何对抗干扰，以及微波通信各种干扰技术的优缺点。
二、电子战中对微波通信信号的侦察、测量和干扰
2.1微波通信信号的侦查、测量
要干扰敌方信号，首先需要测量出敌方通信所在地，才能有效地将干扰功率最大限度地施加在敌方通信天线上。
单站侦察接收机采用双振子（或多振子）天线，在同一波前上分别接收来自同一通信信号发射机（通信机A）的微波信号，低噪声放大后，镜频抑制混频至中频频率上，进行一定增益的放大（保证信号不会饱和），对其分别进行数据采集和分析。当接收天线与通信机A发射天线正好相对时，两者接收信号的幅/相相同；当接收天线与通信机A发射天线之间存在一夹角时，两者的幅/相不同。由两者的幅/相差，计算出夹角大小，从而判别出发射信号的方向。其原理类似于信标接收机。
从微波通信的特点看，其天线波束窄，电波方向性强，与军用战术电台广播式发射电波截然不同。军用微波通信普遍配备直序扩频/跳频抗干扰措施、功率自适应抗截获措施，因此到达侦测接收机天线的谱密度低。此外，出于机动性的考虑，军用微波通信天线架设所采用的天线杆高度都有限，车载式侦测接收需在其电波延长线上，机载式侦测接收需在其天线波束的旁瓣方向或远距离的主瓣方向上接收电波。电波延长线上，会因天线高度受限产生较大的阻挡损耗，天线波束的旁瓣方向上会因旁瓣抑制度引入较大的损耗，都会加剧谱密度降低的严重程度。如果测量站距通信站B较近，则B站发射信号谱密度稍高些，侦测相对容易一些，如果测量站距通信站B较远，由于天线的前后比较高，B站信号发射谱密度低也会很严重。
事实上，军用微波通信通常采用频分双工方式，虽然测量站可以侦测出通信机A的位置和发射频率，但侦测和通信站B的位置或通信站A的收端工作频率的难度较大。由此看来，军用微波通信信号的测量难度较大，除非近距离测量。
2.2微波通信信号的干扰
假定通过近距离测量解决了信号侦收的电平问题和通过数据处理分析知道通信设备的具置，那么还需通过数据采集和分析，知道具体频率（或频段），才可能实施干扰。能够知道更详细的制度参数，反其道而行之，则干扰效果更好。
不管是直序扩频还是多进制扩频抗干扰，由于其信号谱是连续发送的，信号的接收相对容易一些。单音的直序扩频信号通过平方率计算，可以直接将宽带扩频信号压缩成单音信号，提高其信杂比，得出载频频率。
由于各种信息调制体制的直序扩频，虽然分析其发射中心频率有些复杂，但仍然可以通过平方率计算，将宽带扩频信号压缩成窄带信息调制谱，提高其信杂比，在进一步分析得到载频频率。然后经过数据采集和分析，分析出其扩频码序列。在此基础上，设置干扰频率和干扰调制体制，得到最佳的干扰效果。
对跳频而言，低速跳频时，因发射驻留时间长，分析能力较高的测量设备可以在较短的时间内搜索并分析出载频频率，立即对干扰机进行设置，此时由于扰方尚未更改频率，还在原来的频率上通信，所以干扰是有效的。
通常这种跟踪接收机分析完频率时，扰方已经发送完跳频同步头，开始发送信息部分了，所以通常跳频同步头不会受到损伤，但会影响到信息的正确传输，严重的可以影响到位同步的提取，从而破坏跳频同步。高速跳频时，测量设备尚未分析完毕，发射机已经改变载频频率了，难以有效地进行干扰。
[关键词]微波通信 干扰 抗干扰
中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0012-01
随着科技的高速发展，电磁通信的使用越来越广泛，无论是民用、企业或者军事领域，电磁通信的作用越来越重要。尤其是军事领域，电磁通信作为最主要的信息传送方式，是瞬息万变的战场上迅速实现我方交流沟通的桥梁。而微波通信干扰现象的出现着实成为了信息传输的一大问题。如何有效的做出抗干扰反应也成为了亟待解决的问题。在前人的研究中，不乏有分析干扰现象与抗干扰的方法，却鲜有二者的结合。本文首先分析了干扰现象的概况，之后有针对性地提出了相应的措施，希望能对这领域的探究有一些借鉴意义。
一、微波通信干扰的概况
传统使用光纤作为通信材料传送信息量更多，不会外泄，但是由于放置的固定性，容易受到攻击和摧毁，具有一些局限性，不能够依赖使用。
当今社会，微波通信凭借方便布设、目标小、灵活性高、顽存性高、成本低等优势成为主流无线通信方式，在电子信息战中也具有举足轻重的分量，不仅在军事应用的主要通信方式，也在企业等民用领域中占有重要地位。1700-2300MHz、3400-4200MHz、5900-6400MHz是几个使用频率较高的波段，中继站的标准间距是46km，收发天线通常设于高塔以抵抗地面建筑物 或者障碍物对其干扰。通常，微波通信的干扰是指受电磁信道间耦合状况影响，传输中的电信号发生相互扰乱。一般情况下，我们可以将干扰因素分为以下几点：1.微波通信干扰源。通常情况下我们可以将微波通信干扰源划分为自然干扰与非自然干扰，或者宽带干扰与窄带干扰。当限定感受器快带比频谱密度函数频率区间小，即为宽带干扰，二者呈现正比关系。宽带干扰由相参与非相参构成。2.耦合信道。传导耦合与辐射耦合是电磁信号的传输途径。辐射耦合，顾名思义，即为辐射电磁波作为电磁信号的载体传导信息，与此相对，就会出现多种干扰情况：干扰天线等其他天线发射的电磁波被目标天线接收，产生天线耦合；导线感应迫使空间内电磁场异常，发生场线耦合；平行导线的辐射电磁波干扰，产生线线耦合。3.微波通信中的敏感设备。有些通信收发设备本身抵抗干扰的能力差，极易被附近的电磁波扰乱。例如，当此类设备置身于较为复杂的电磁场时，其接收往往会受到来自于其他设备产生的电磁波或者信号的干扰，从而无法完成原本的收发工作。
二、微波通信干扰带来的问题
1.民用微波通信的问题
在民用微波通信中，微波通信中的干扰主要是来自于自然不可抗因素和人为原因。不可抗力的干扰包含极端天气、大气环境反射散射、噪声影响等等，人为原因是指一些人们可以作用的行为，常表现在通信设备的相互扰乱上。无线通信在人为干扰中尤其突出，当收到电磁信号的干扰，轻则信息失真、信号强度降低、传达信息模糊、通信质量受损，人们无法正常完成信息的交换，带来极大的不便，更严重的话，信号可能被掩盖，最终导致通信系统的瘫痪或者毁坏。
2.军用微波通信的问题
众所周知，通信是确保军队及时沟通联系、共享信息、完成军事任务的有力保障，是军队核心战斗力的一份子。尤其是当今世界越来越变成一个信息化、电子化、科技化的社会，信息的争夺尤为重要，如何掌握制信息权是军事领域永远不会过时的话题。可以说，军事通信一定程度上掌握着一个军队、一场战争的生杀大权。发生战争时，敌我双方的通信与干扰通常是通过在频域、时域、电平域、空间域这几大领域的占用或干扰，是对方信号传送过程中产生阻碍，甚至破坏信息或者通信系统。然而，由于军用微波通信频段大多相近，相互干扰是普遍现象，一旦组织不当或稍有疏忽，在干扰敌方同时也不可避免为己方带来麻烦，而且设备越多，规模越大，互相干扰的现象也越严重。另一方面，就我国而言，很多军事微波通信设备的使用年限过长，研发新设备进程缓慢，新设备的电磁标准也各不相同，“硬件”跟不上，也是出现干扰现象的一大原因。就世界大环境而言，很多发达国家加速了军事信息化进程，不断提高其通信干扰水平、增加干扰手段，先进技术带来的新型干扰手法与方式也不可小觑。
三、微波通信的抗干扰探究
1.抗干扰电路改造
电路过于复杂，在给设备供电时，感应电动势就会产生，极易引发设备之间相互扰乱。因此，在抗干扰的探究中，我们可以尝试尽可能在不影响通信设备的正常运作下控制或者减少电路回路的面积，从而减少感应电动势的生成，促进微波通信设备抗干扰能力的提升。
2.对于变压器此类设备进行电磁屏蔽
变压器在微波通信领域应用广泛，不乏有漏感现象的出现，这也成为对微波通信产生干扰的一个因素，这是因为变压器中的漏感常常和周围电路回路一起构成了变压器的初级次级，发射信号。如果对此类设备的电磁信号施以相关手段进行屏蔽，并减少变压器中电路回路的面积，一定程度上就能排除变压器对于微波通信的干扰。
3.对高频电子线路进行必要的阻抗匹配
在分析微波通信的干扰来源时，我们已经提到，相邻的平行导线的之间的辐射电磁波很容易互相干扰，产生线线耦合。当出现两导线方向相反和通电电流值相等的状况时，二者电磁极有可能发生抵消。因此，我们可以利用高频电子线路中的相关原理，使用双线传送，输出信号，同时，对于高频电子线路必须完成阻抗匹配以避免驻波现象的后患，有效减少线线之间的强烈干扰。
4.积极开展实践强化电磁兼容的方法
以我国相关电磁波频谱运用标准为准则，附之参考一些国际上通用的准则，正当合理地设计、落实、改进民用、军事使用、工业使用等电磁频段的使用。普及电磁兼容的知识，争取让相关行业认识到强化电磁兼容的意义并自觉主动地开展这项工作，国家对于微波通信领域的电磁兼容强化工作要给予支持引导和监督，最大化的实现微波通信的抗干扰工建设。
虽然，在现实应用中，干扰现象时有发生，做到绝对的抗干扰、绝对地消除微波通信领域的干扰是几乎不可能的事业。但是，我们可以不断吸纳新的科学知识、培育更多专业人才、改进通信设备、提高抗干扰技术与屏蔽技术用大限度地控制微波通信中的干扰，最大化保障信息传输过程中的完整、安全。
结束语：通过上述改造电路、屏蔽变压器电磁、线路的阻抗匹配以及强化电磁兼容的方法减少现有的通信干扰。同时，我们也要意识到，当前环境下，科技的发展十分迅猛，通信领域步入了日新月异的时代，我们不能满足于发现现有的问题提出针对性的方法策略，也要预见未来微波通信干扰的可能方式，努力将抗干扰技术与设备的研制更加快人一步，特别是军事领域中的微波通信抗干扰技术，以提高我们总体的军事实力与军队的科技化程度。相信随着时代的发展与技术的进步，我国的微波通信技术装备的发展还会更上一层楼。
参考文献
[1] 黄志华，崔振平.通信市场营销管理体系的构建[J].科技传播，2013，02（05）：56-57.
微波简介
微波是指频率在300MHz～300GHz的电磁波，对应波长为1m～1km，传播速度与光速相同。目前工业微波设备所采用的微波频率为2450MHz和915MHz两种。在工业微波设备中，微波的特性主要表现为吸收性、穿透性和反射性。微波能够被极性分子的介质所吸收，并将微波能转化为热能，即微波对极性分子具有热效应。当对介质施加频率达2450MHz的微波电场时，电场方向每秒钟变换24.5亿次，极性分子也会随之摆动24.5亿次。这种分子的摆动受到分子间作用力的干扰和阻碍而产生热能，形成宏观的微波加热，介质的温度也随之升高。水是典型的极性分子，所以微波可以用来对含水物料进行干燥。微生物的细胞也是由极性分子构成的。微波对微生物不仅具有热效应，而且具有生物效应，使微生物的细胞失去生物活性而死亡。所以，微波可以杀灭食品、药品或其他物料中的细菌、虫及虫卵。微波可以穿透绝缘材料(如陶瓷、玻璃、纸张、塑料等)，遇到金属则会被反射。
微波的主要特性有以下几点。
①微波能穿透高空电离层，这一特点为天文观测增加了一个“窗口”，使得射电天文学研究成为可能。同时，微波能穿透电离层这一特点又可被用来进行卫星通信和宇航通信。但另一方面，也正是由于微波不能为电离层所反射，所以利用微波的地面通信只限于天线的视距范围之内，远距离微波通信需用中继站接力。
②微波的波长比一般宏观物体如建筑物、船舰、飞机、导弹等的尺寸短得多，因此当微波波束照射到这些物体上时将产生显著的反射。一般地说，电磁波的波长越短，其传播特性就越接近于光波。微波的波长短这一特点，对于雷达、导航和通信等应用都是很重要的。此外，一般微波电路的尺寸可以和波长相比拟。由于延时效应，电磁波的传播特性将明显地表现出来，使得电磁场的能量分布于整个微波电路之中，形成所谓的“分布参数”，这与低频时电场和磁场能量分别集中在各个元件中的所谓“集总参数”有原则的区别。
③由于微波的频带较宽，信息容量较大，故需要传送较大信息量的通信都可以用其作为载波。在微波有线通信方面，利用同轴电缆可同时传送几千路电话和几路电视，而光纤传输线的问世与发展使信息容量更为大增；在无线通信方面，利用微波中继接力传送电视和进行通信。人造卫星通信的射频都是工作在微波波段的，利用三个互成120°的位于外层空间的同步卫星便可进行全球的电视传播。
微波通信系统
微波中继通信系统可使用的传输频率覆盖了L波段到Ka波段。根据原CCTIT建议。1～40GHz的频段用作微波通信的频段，占有39GHz的频宽，具有较大的通信容量，可以传送综合业务。现在我国主要使用微波通信的频段为2、4、6、7、8、11GHz。其中，2、4、6GH z用作国家一级干线；7、8、11GHz作为省内二级干线用。而作为干线光纤传输的备份及补充，如点对点的SHD微波通信系统、PHD微波通信系统等，主要用于干线光纤传输系统在遇到自灾害时的紧急修复，以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。这种用于光纤接力的微波通信系统将使用更高的频段，如Ka频段，以顺利实现传输速率的增高。卫星通信系统具有广大的覆盖区域、无缝连接，建设成本与距离无关，易于建站组网等特点。卫星通信系统常使用C、Ku和Ka波段，如加拿大Telesat公司于2004年发射的Anik F2，拥有24个C波段转发器，32个Ku波段转发器，38个Ka波段转发器，共有45个点波束，覆盖整个北美地区。2004年发射的亚洲首颗新型宽带通信卫星iPSTAR，工作在Ku/Ka波段，Ku波段84个点波束、3个成形波束(用于通信和广播)，7个地区广播波束(专门用于广播)，可提供45Gb/s以上的通信容量。于2005年4月12日发射的亚太六号卫星(Apstar6)，拥有s3个C频段和12个Ku频段转发器，带有抗干扰功能，覆盖范围遍及亚太区域。
MLDS是一种微波宽带系统，它工作在微波频率的高端(10～40GHz)，使用的带宽可以达到1GHz以上。LMDS可以在较近的距离(3～10km)传输，可以实现用户远端到骨干网的宽带无线接入，能够实现从64kb/s～2Mb/s，甚至高达155Mb/s的用户接入速率。LMDS可以实现点对多点双向传输话音、视频和图像信号等多种宽带交互式数据及多媒体业务，也可作为Internet的接入网，支持ATM、TCP/IP和MPEG-2等标准。LMDS组网灵活，可靠性高，在网络投资、建设速度、业务提供上比光纤经济、快速、方便，能为运营商提供有效的网络服务，因此具有“无线光纤”的美称。特别是，随着Internet的快速发展，国内居民对于家中高速上网的需求也日益巨大，这使得LMDS发展日益蓬勃。出于大带宽，高容量的考虑，其使用的传输频率大体为24-38GHz。如NEC公司的PASOLINK系列的微波通信产品，工作频率覆盖7～38GHz，在26GHz的工作频率上，采用QPSK调制方式，发射功率为20dBm；P-COM公司的Tel-LinkPMP系列的微波通信产品，工作频率覆盖10～38GHz，在26GHz的工作频率上，采用QPSK调制方式时发射功率为22dBm，采用16QAM时发射功率为20dBm，采用64QMA时发射功率为18dBm。
微波发射机
1 微波发射机的实现方式
(1)微波直接调制发射机
微波直接调制发射机的方框图如图1所示。来自数字终端机的信码经过码型变换后直接对微波载频进行调制，然后，经过微波功放和微波滤波器馈送到天线，由天线发射出去。这种方案的发射机结构简单，但当发射频率较高时，频调制发射机的中频功放设备制作难度大，而且在一个系列产品多种设备的场合下，这种发射机的通用性差。
(2)中频调制发射机
中频调制发射机的方框图如图2所示。信码经过码型变换后，在中频调制器中进行调制，获得中频调制信号，然后经过功率中放，把这个已调信号放大到上变频器要求的功率电平。上变频器把它变换为微波调制信号，再经微波功率放大器放大到所需的输出功率电平，最后经微波滤波器输出馈送 到天线，由发射天线将信号送出。可见，中频调制发射机的构成方案与一般调频的模拟微波发射机相似，只要更换调制、解调单元，就可以利用现有的模拟微波信道传输数字信息。因此，在多波道传输时，这种方案容易实现数字模拟系统的兼容，而在不同容量的数字微波中继设备系列中，更改传输容量只需要更换中频调制单元，微波发送单元可以保持通用。因此，在研制和生产不同容量的设备系列时，这种方案有较好的通用性。
2 发射机的主要性能指标
(1)工作频段
微波通信系统的频段为1～40GHz。工作频率愈高，愈容易获得较宽的通频带和较大的通信容量。同时，天线设备也具有更尖锐的方向性，而且体积重量减小，但是频率高时，雾、雨或雪的吸收显著，传播损耗、衰减和接收设备噪声也愈高。从12GHz起，必须考虑大气中水蒸气的吸收问题，吸收衰耗随频率上升而增加。当频率接近22GHz时，即水蒸气分子谐振频率时，是大气中传播损耗的峰值，衰减量很大。
(2)输出功率
微波发射机所需的发射功率和很多因素有关，例如，通话路数愈多，频带愈宽。为保持同样的通信质量，必须有更大的发信功率。另外，也和站址选择，多径衰落的影响，分集接收的采用等诸多因素有关。一般情况下，数字微波发射机输出功率有时只需几十mW到几百mW功率，只有长距离情况下才需要几W量级。
(3)频率稳定度
发射机的每个工作波道都有一个标称的射频中心工作频率。微波通信对频率稳定度的要求取决于所采用的通信制式及对通话质量的要求。对于数字微波通信系统经常采用PKS调制方式来说，发射机频率漂移将使解调过程产生相位误差，致使有效信号幅度下降、误码率增加。因此，采用数字调相的数字微波发射机比采用模拟调频的模拟微波发射机应该有更高的频率稳定度。采用PSK调制方式时，频率稳定度可以取。发射频率稳定度取决于本机振荡器的频率稳定度。近年来，由于微波介质材料性能的提高，介质稳频振荡器日益被广泛采用。此种振荡器可以直接产生微波振荡，具有电路简单、杂频干扰小及噪声较小等优点。
(4)交调失真
发射设备处在大信号工作状态，往往工作在非线性区域，如功率放大器和上变频器等。如果存在两个正弦信号，其角频率分别为W1和W2，则由于电路的非线性作用将产生许多交叉调制分量：mw1±nw2，n=0，1，2，…。按照谐波次数(m+n)的大小，各分量分别称为(m+n)阶交调分量。在各阶交分量中2w1-w2和2w2-w1处在w1和w2附近，大多数情况下则处在通频带之内，从而成为干扰信号。一般，在微波通信系统中，更高阶的交调分量和高次谐波分量已处在频带之外，而且功率也不大，所以不构成危害。电路非线性度愈坏，交调分量愈大。由于两频率相距不远，这两个谱线的功率相差不大。双频信号输入时的三阶交调系数是发送设备非线性的一项重要指标，例如在限带情况下，PKS调制的三阶交调系数约为-20～-25dB；而对于多电平正交调幅系统，如16QAM系统，则要求在-25～-30dB以上。也就是说，对三阶交调系数的要求，取决于通信体制及误码性能恶化等因素。
(5)谐波抑制度
总体设计在规定此项指标时，除了考虑数字微波通信系统本身的各种干扰以外，还应考虑其对模拟通信系统和卫星通信系统的干扰。因此，应适当地配置工作频率和采取必要的防护措施。
(6)通频带宽度
除了滤波器以外，发信信道的各组成部件都应具有宽频带特性。通常，上变频器和微波小信号功率放大器易于实现宽带设计，而对于大功率微波放大器要求很宽的工作频带是不合适的，一般只要求能覆盖两个工作波段。这样，总体设计时，可不考虑它们对发信信道通频带的影响。
当前微波通信技术的主要发展方向
1 提高QAM调制级数及严格限带
为了提高频谱利用率，一般多采用多电平QAM调制技术，目前已达到256和512QAM，很快就可实现1024/2048QAM。与此同时，对信道滤波器的设计提出了极为严格的要求：在某些情况下，其余弦滚降系数应低至0.1，现已可做到0.2左右。
2 网格编码调制及维特比检测技术
为降低系统误码率，必须采用复杂的纠错编码技术，但由此会导致频带利用率的下降。为了解决这个问题，可采用网格编码调制(TCM)技术。采用TCM技术需利用维特比算法解码。在高速数字信号传输中，应用这种解码算法难度较大。
3 自适应时域均衡技术
使用高性能、全数字化二维时域均衡技术减少码间干扰、正交干扰及多径衰落的影响。
4 多载波并联传输
多载波并联传输可显著降低发信码元的速率，减少传播色散的影响。运用双载波并联传输可使瞬断率降低到原来的1/10。
关键字：水库；数字微波通信；项目应用；应用
中图分类号：TN915 文献标识码：A
由于水库的稳定状况将会对于周边的环境有一定的影响，所以，对于水库的监控就显得尤为重要。随着科学技术以及社会的不断发展，在对水库的管理过程中已经是不再需要人工来进行看管，而是采用数字微波通信对水库进行视频监控。这种技术的应用，对于该技术的应用，从而更好的是节约了人力以及资金，并且在应用的过程中也是相对的安全以及准确。下面我们就对水库及其数字微波通信等进行详细的介绍。
1 无线数字微波通信技术的发展历史
微波通信系统的发展是从二十世纪三十年代开始的，它在出现的最初主要是应用模拟制类型的，并且有许多的缺点，例如，它受天气的影响是比较严重。然后在七十年代的时候主要出现了每秒八兆比特或者每秒三十四兆比特的数字微波的通信系统。在八十年代末期时出现了每秒一百五十五比特的数字微波通信系统，这使得其在传输系统中得到了很大的应用。在现在的社会中，由于微波技术的不断发展，能够使数字微波通信进行五十千米或者更远的传输。这种技术由于它本身具有的不可替代的优点，与此同时，该项技术已经引起了人们的广泛关注。
2 对于无线数字微波通信技术的分析
2.1对于通信技术带宽的分析。在水库中，由于其水质和人们的生命安全有着十分重要的关系，所以，在定期的时间内，要对水库的水质进行检验，所以，在检验的过程中就是需要有着足够清晰的视频录像来对其进行记录，那么，其摄像头的清晰度就需要选择使用清晰度比较高的像素，其像素大约是七百零二乘以五百七十六的格式，以此来更好的保证画面的清晰度。
2.2对于无线微波通信频段的选择。在大约是在二十世纪八十年代的时候，美国和我国先后对外开放了对于无线电使用的频段。在本项目中，总共要对水库设置有十二个监测地点，并且为了保证传输的准确性以及高效性，要使无线通信工作在一定频率的状态下。
2.3对于无线通信的监控点到监控中心距离的分析。在进行无线微波通信的过程中，要对无线微波通信项目中的监控中心、监控点以及它的相应的角度进行监控分析，这样才能够保证它的监控需求。
2.4对于无线通信中扩频的选择。微波的扩频技术就是指在较低的信噪比的情况下，使信息能够安全可靠的进行传输。除此之外，因为衰落在信号传输的过程中对信号产生的影响相对比较小，因此，扩频技术在这一方面有着不可替代的优势。从上可以看出，扩频技术具有保密性好、多地址范围、抗多个路径以及抗衰落等方面的优点。在对其进行微波通信的过程中，往往会有直接序列的扩展技术和调频的技术两种。前一种技术主要是利用伪随机序列编码来实行对载波的调制，然后为了使该项技术的抗干扰能力有所增强，要使解调器中的干扰频率降低。在这种技术中个，其最大的优点就是在传送的距离相对比较远，并且在传递的速率也比较快等，但是，该项及时也是有着一些不可避免的缺点存在，例如，当有无规则的全反射等时候，就会大大的降低它的传输的可靠性。在后一种技术方面就不会出现这类现象，它主要是依靠着载频随机的跳变形式来不断的则将自身的抗干扰力，对于这种技术的应用，能够更好的弥补直接序列扩展技术的不足之处。
3 无线数字微波通信技术在相应项目中的运用
在无线微波通信这项技术中个，已经是在很多的方面进行了应用，并且所取得效果也是相对比较理想，该技术能够在在很多的方面取得良好的应用，例如，在硬件的方面和在软件的方面等，下面我们就对这两个方面来进行详细的说明。
3.1硬件方面。无线数字微波通信在硬件搭建的时候需要有无线的网桥、全方位的摄像机、交换机和计算机等设施构成。就像是在水库的搭建时，要将全方面监控的摄像机安装在前端的监控点上，这样就能够收集全面的的视频信息。在这之后就要对采集的信息进行处理，然后送到交换机中。然后交换机会对采集到的所有的视频进行集中送到无线网桥中。无线网桥在这一系统中起着不可替代的作用。又因为微博在传输过程中不能曲线传播，因此在搭建两地的无线网桥式要使其中间没有遮挡的物体，否则就不恩能够起到监控的作用。当遇到下雨下雪天气的时候会使传播的信号减弱，因此应该采取一系列的措施使其信号加强。在对网桥进行调试的过程中要对其调整多次，这样就能够使无线通信处于最好的传输水平中，除此之外，为了避免雷击对于网桥的伤害，应该在网桥的顶端安装避雷针。
3.2软件方面。在计算机端方面，要对其软件进行相应的监控，在监控的过程中，通常的情况下会使用dolitek的监控组件。对于这个软件，是有着比较多的优点，例如，它能够采用云控制台的方式来对计算机进行着控制，而且，该软件还有这录像以及报警的相关功能，在使用的过程中是非常的方便。在使用该软件来进行监控的过程中，能够对六十四路的信号进行同时的监控。并且，在使用dolitek这一软件之前，还要对它的参数进行详细的设置。
3.3调试的结果。在对其进行调试之后，从而能够更好的保证无线发射以及无线接收的信号强度在百分之九十三以上。并且，对于这十二个监控地点来说，能够使其画面有着一个很强的连续性，并且在画面方面的清晰度也是相对的比较高。
结语
在当今科技的迅猛发展中，数字微波通信技术已经得到了广泛的应用，尤其是在对水库系统的监测中，给人们提供了很大的便利。除此之外，由于微波通信技术具有它本身不可替代的优点，还在其他的领域起着举足轻重的作用，例如在消防工作，航空运输，水利工程方面等。
参考文献
[1]郝建军.浅析数字微波通信及其在露天煤矿的应用[J].内蒙古科技与经济.2011，12（24）：129-132.
【关键词】微波设备 集中监控 网管信息通道 MSTP
1 前言
目前,国内通信运营商本地传输网络以SDH(MSTP)为主,辅以PDH和微波设备作为末端支链接入;在各个地市级业务区,均配置了SDH网元级网管系统管理本地传输网SDH网元,PDH设备和微波设备均未配置网管系统(虽然在早期的网络中,各地市级业务区曾经配置过微波设备网管系统,但目前基本已经废弃不用)。
随着城市建设的发展,在许多特殊区域,运营商基站传输接入建设成本迅速攀高乃至远超出了建设预算,而微波设备以其接入手段灵活、建设周期短、建设成本低等特点,成为基站传输接入有力的补充。
微波设备末端接入定位在悄然发生转变,出于对微波设备的网络管理,运营商部分省分公司开始将微波传输设备的集中监控提上日程。
2 微波设备集中监控的必要性分析
本节就运营商本地传输网络中微波设备的使用情况进行简单描述,分析其集中监控的重要性。
2.1 本地传输网络中的微波设备
以联通某地市级公司(省会级城市微波的应用场景可能更多)为例,一个地市级业务区根据地理情况和区域大小等不同,现网微波存量有十几跳至数十跳不等。如图1所示:
图1本地传输网中的微波设备
该联通市分公司现网大量采用地杰微波设备,其中绝大多数为Super Star数字微波设备,极少量为模拟微波设备(现在可能已经濒临报废或报废),也存在少量SDH微波设备。自2009年WCDMA工程开始以来,原有基站(WCDMA)传输设备已被更换为SDH光传输设备,或是改造为大容量微波传输设备(24E1+2FE)。
经过多年建设的累积,当下网络中一般存在3种微波设备,分别是:4E1/8E1数字微波设备、24E1+2FE大容量微波设备和SDH微波设备。
2.2 微波设备应用场景
(1)接入距离长、敷设光缆难度大的偏远基站接入
如偏远山区、丘陵地带等光缆资源尚未到达区域的基站接入,从既要满足覆盖需求、又要考虑建设成本出发,采用微波作为基站接入手段是比较经济的建设方式。
(2)景区等禁止架设明线光缆、直埋光缆造价太高的基站接入
景区一般为高话务热区,必须达到一定的覆盖要求,但景区一般均不允许架设杆路布放光缆。因选择直埋光缆敷设方式布放光缆的赔补费用及建设成本非常高,所以采用微波作为基站接入手段应是比较可行的建设方式。
(3)敷设光缆赔补费用高、建设审批周期长的市区楼宇基站接入
据统计,全国3G运营中70%话音和90%数据业务发生在室内,故抢占楼宇覆盖会成为将来一段时间运营商的建设重点;而对于个别特殊区域楼宇,若采用敷设光缆进行覆盖接入,则其开挖管道(一般不允许楼宇间架设架空光缆)相关审批流程时间漫长,且赔补费用相当高,将给建设进程带来较大阻碍。针对此类情况,可以选择先用微波接入手段解决覆盖接入,及时满足覆盖要求,后期跟进光缆资源建设。
2.3 微波设备集中监控的必要性
以上几种最常见的本地传输网微波设备应用场景,其基站覆盖的要求是必须到位,而且基站所覆盖区域业务均比较重要;但采用微波设备实现基站接入后,这些基站的业务运行情况往往处于监控不到位的近乎脱管状态(类比于OAM相当成熟的SDH网络管理):
(1)无面对用户的图形界面,用户无法得知本地传输网络中微波设备的拓扑结构图;
(2)无法实时了解设备运行状态,无完善告警系统;无法按用户的需求通过添加相应的软硬件,来达到自己所要求的告警提示方式或所想要的自动处理动作;无法对告警数据的链路进行分析及查明故障和隐患;
(3)无法实时地监测到设备当前的接收电平和各种有关的链路性能参数(例:误码秒,严重误码秒,恶化分等指标参数)。无法按要求对某些或全部链路收信电平和各种性能参数进行持续收集,做出相应的报告或图表,进行链路性能分析;
(4)无法对遥控点进行远端控制,如对具有1+1热备份的设备无法进行远程的人工切换;无法进行任何如在站上一样的配置维护和测试;无法对设备进行远端的软件升级。
鉴于此,微波设备的各种监控功能还有待于大幅度发掘,以促使微波设备也能具备相当丰富的网络管理和维护功能,更好地服务于本地传输网络。
2.4 微波设备集中监控适用场合
(1)同一厂家微波设备达到一定规模,对网络质量具有一定的影响;
(2)微波系统比较集中的区域,特别是能集中形成一定规模子网的区域;
(3)对微波系统太过分散、规模小,应慎重采用消耗资源的方式来组建网管;
(4)网管方案中采用的其他外接配套设备必须具备高可靠性。
3 微波设备集中监控实现的思路及解决方案
基于上述分析,实现微波设备集中监控是非常必要的。基于微波设备在本地传输网中的拓扑结构,从合理利用已有传输网络资源考虑,本节将就微波设备集中监控网管信息传输通道的实现提出几种解决方案。
3.1 微波设备的接口
微波设备的集中监控和其能提供的物理接口有直接关系,目前运营商本地传输网络运行的各种微波设备可提供主要接口如下:
4E1/8E1数字微波:业务接口――E1接口,网管接口――FE接口(64kbps/SNMP);
24E1+2FE数字微波:业务接口――E1接口和FE接口,网管接口――FE接口(64kbps/SNMP);
SDH微波设备:业务接口――E1接口和FE接口,网管接口――FE接口(64kbps/SNMP)。
3.2 集中监控的实现思路及解决方案
(1)专用IP通道
图2 专用IP通道
如图2所示,末端微波传输设备网管FE口与MSTP设备FE口相连,在SDH本地传输网上建立独立的IP通道(VCG),将网管信息经MSTP透传至局端网管中心,局端经MSTP设备以太网汇聚单板汇聚后连接至网管服务器。
主要优点:本地传输网不需要提供额外传输容量和转接设备。
主要缺点:基站侧需要光端机提供独立FE接口,MSTP上配置独立的IP通道,占用MSTP设备FE口资源;需要提高网管信息的QoS,防止网络拥塞时影响网管微波信息。
(2)专用E1通道
图3 专用E1通道
如图3所示,末端微波传输设备网管FE通过协议转换器转换为E1电路,在SDH本地传输网上独立传输微波设备网管信息;局端使用协议转换器将E1电路转换为FE接口,接入微波设备网元管理服务器。
主要优点:可以解决现网所有微波传输设备的网管问题。
主要缺点:需要增加协议转换器;需要额外大量E1电路传送微波网管信息,占用本地网带宽;微波网管网将作为一个新的网络承载于SDH本地传输网上。
(3)DCC字节透传
末端微波设备通过网管接口(FE口)连接SDH设备网管接口(FE口),通过SDH帧结构中空闲的DCC字节来透明传送网管信息,单个微波基站需要1个字节(64kbps)传送,不同节点接入上来的微波设备需要不同的开销字节传送。例如,图4中(1)、(2)、(3)处各需要1个开销字节传送网管信息。局端通过设置,在SDH网管信息中提取相应微波设备网管信息。
图4 SDH开销字节透传示意图
主要优点:本地传输网不需要提供额外传输容量和转接设备,无需单独占用业务通道。
主要缺点:若微波设备上端站为PDH设备,此类微波传输设备不能网管;需要占用大量的SDH空闲开销字节传送微波网管信息;需要微波设备厂家与SDH设备厂家充分沟通协调,SDH设备厂家要能提供SDH空闲开销字节供微波网管使用;ASON网络DCC字节全部占用,该方案不能应用在ASON网络中。
(4)共用FE口业务数据通道
图5 共用FE口业务数据通道
如图5所示,末端微波设备网管接口(FE接口)映射到微波设备业务FE口,网管信息与业务信息经本地传输网共路传送至局端,通过CE路由器连接至微波设备网管服务器。
主要优点:本地传输网不需要提供额外传输容量和转接设备,无需单独占用业务通道。
主要缺点:只能解决具有FE业务接口、并且开通了FE业务的微波传输设备的网管,典型代表为WCDMA微波传输基站;需要提高网管信息的QoS,防止网络拥塞时影响网管微波信息。
综上所述,可知:
方案1:“IP专用通道方案”需要基站传输设备提供FE接口,占用本地传输网端口资源和VLAN资源,不如方案2实用,但符合IP化的趋势;
方案2:“专用E1通道方案”可以解决现网所有微波传输设备的网管监控,最为实用,现网也有应用实例;
方案3:“DCC字节透传方案”需要微波设备厂家与SDH设备厂家协调(多厂家),如果微波接入点多,将大量占用DCC字节,实施难度较大;
方案4:“共用FE口业务数据通道方案”可以解决现网WCDMA基站微波传输设备的网管监控,简单易行。
4 结束语
在以MSTP为主的本地传输网中,建设微波集中监控管理系统,关键在于如何解决微波网管信息通道。在具体的网络结构中,需要结合运营商现网微波传输设备及本地传输网情况,主要采用“专用E1通道”和“共用FE口业务数据通道”方案,以解决微波网管信息通道。
参考文献
[1]YD/T 5024-2005. SDH本地网光缆传输工程设计规范[S]. 2006.
[2]YD/T 5119-2005. 基于SDH的多业务传送节点(MSTP)本地网光缆传输工程设计规范[S]. 2006.
[3]韦乐平. 光同步数字传输网[M]. 北京: 人民邮电出版社,1993.
【作者简介】
关键词：微波通信；高层建筑；测量；计算
1 微波通信系统及其特点
微波通信是一种以微波（射频波长一般为5-20cm）形式在空间进行信息传输的无线电通信技术。微波频段的波长范围为1m-1mm，频率范围为300MHz-300GHz。微波的传播特性与光波的传播特性相似，是直线传播的，要求两个通信地点（两个微波站）之间没有阻挡，信号才能传到对方，即视距传播。
2 微波通道保护计算应用
下面以德州市无线电管理办公室查处的一例某公司德州至平原县微波通信线路受到干扰的案例进行具体说明。某公司微波信号德城区至平原恩城区段通信传输极不稳定，不能正常通信。据此，德州市无线电管理办公室对德州至恩城区段微波通信受干扰情况予以排查。我们首先在此微波通道选取多个不同地点进行了电磁环境测试，由以上在不同地点测得的频谱图判定，频段内无其它无线电干扰信号。再对两微波站设备进行检查，一切正常。经反复干扰排查，怀疑干扰为在建高楼对微波传输通道有阻挡造成。
计算步骤：
（1）对德州微波站、平原微波站、在建高楼的东部和西部的经纬度测量并记录结果。
（2）距离计算
（8）结论
此处在建高楼的限高约为52.4米，此高楼目前在建28层，对微波通道造成了干扰。
3 结束语
随着我国城镇化步伐加快，向高空要空间成为城市发展的必然，各地高层建筑物必将不断增多。微波通信测量就成为一项不容忽视的重要工作，要使微波通信进行有效的事前保护。
（1）城市规划部门在建设规划前应重视在用微波通道的保护。应及时向无线电管理部门了解在用微波通道的情况，并计算微波通道上建筑障碍物的限高，作为规划的前提条件，确保使用单位通信畅通。
（2）无线电管理部门有责任做好宣传工作，使社会各阶层明白微波通道保护就是对国家财产的保护，是受国家法律保护的。
（3）无线电管理部门根据掌握的微波台站数据库，及时与城市规划部门沟通信息，并及时了解微波台站使用情况，为微波通信事业提供可靠保障，为城市建设和发展提供更好的服务。
关键词:数字微波技术；广播电视；信号传输；应用数字
微波技术在通信领域一直起着举足轻重的作用，它是以微波作为载体传输数字信息的通信技术。在卫星数字通信和光纤数字通信不断发展的背景下，数字微波通信已经从长距离通信转入中短距离的接入传输，在电视节目中出现的微波摄像设备因其频带宽干扰小，组网灵活便捷，移动迅速的特点，已经被广播电视台多点变换的直播、录播节目广泛应用。
1数字微波技术简析
微波在空气之中的传播特性与光波在空气中的传播特性基本一致，其传播都是按照直线形式进行的，遇到障碍物之后会被阻断，并伴随反射现象的发生，正是由于这一原因，数字微波通信的主要方式为视距通信。由于受到地球曲面的影响，微波要想获得长距离的传播，必须经过多次接力传播，也就是信号要在经过多次的中继转发，这种数字通信方式也被称作微波中继传输方式。在实际的传播过程之中，需要依靠终端站和中继站进行传播，每隔50km需要设置一个中继站，只有这样才能保证信号的质量。正是由于这一特征，促使数字微波技术传输的信号质量较高，具有较为明显的特征。
1.1传输能力强
我们在利用数字微波技术进行信号传递的过程之中，其传输过程需要依靠微波频率进行，微波本身就是指一定波长的波类，在实际的传播环境之中，微波具有较高的频率以及较宽的频段，这就促使微波在传输信号之中可以调节抛物面天线，改变天线口的面积来实现波长的调整，这种方式对于信号传输能力的增强具有十分明显的效果。并且，微波信号在传输的过程之中经过中继站的多次调整，其信号不会减弱，可以提高其传输能力，保证信号质量。
1.2传输容量大
数字微波传输方式采用的多路传输，正是由于这种多路传输的特点，决定了在传输的过程之中可以设置多个频点，从而提升了信息的容量。
1.3传输可靠性强
前文已述，数字微波的传输过程之中需要依靠多个中继站，通过接力的方式进行信号的传输，这种信号传输方式可以保证信号传输的质量，进一步提升信号的准确性与可靠性，提高传输能力。
2数字微波传输在广播电视中的具体应用
广播电视制作正向高清发展，很多电视台正逐步在进行高清改造，无线微波高清摄像机已经为电视台所广泛应用，大型活动拍摄，现场跟踪报道等场合越来越地使用了高清制作，将高清无线微波摄像机系统加入到节目制作中，极大地提升了现场直播节目及场地变换多，移动范围大的节目录制质量。无线微波摄像机因其机位设置的灵活，移动方便等特点越来越受到电视台的欢迎。我台就配备了一套依托新闻直播车，三台无线微波摄像机一台车顶固定机位组成的四讯道直播系统，通过车顶微波进行台内信号传送，目前应用效果很好。为保证无线微波摄像机在一些复杂地形条件有效的传输，在后续应用过程中需要对数字微波传输形式进行有效的分析，并确定数字微波形式的应用形式。
2.1摄像机微波发射形式分析
在后续设计和干预过程中，必须重视发射形式的应用系统供应商(LinkReaearch)的编码方案一直是以高质量、低延时作为产品的特点在后续干预过程中，为了达到(OFDM微波传偷规范中提供更佳的编码效果，需要利用20MHz宽通道的方式提高传偷的有效码率此外在信息后续控制阶段，现有的调制形式对广播电视的应用有一定的指导性意义，必须及时对技术形式进行分析，确定合理有效的应用方案LMS-T是在充分吸收DVB-T的影响下形成的一种技术形式，最大的特点是载体比较大，能在最短的时间内接受载波在后续控制和应用过程中，要优化接收端的形式，实现合理化控制和应用由于现有设计形式对信息形式有一定的要求，为了满足连续性设计的要求，必须不断提升信号传输效果。现常用的Link微波发射端1500的调制方式主要为QPSK和16-QAM，在日常使用情况下，长距离传偷一般采用QPSk的调制方式，短距离高质量传偷采用16-QAM的调制方式。在无遮档无干扰，发射功率同为100mW的情况下，理论上QPSK传偷距离为lkm(如加功率放大器，发射功率达1000mw时传偷可达3km)，但传偷质量欠佳，画面细节损耗大；16-QAM传偷距离为400m，传偷质量高。
2.2数字微波传输网络系统
1）通常情况下，我们在使用数字微波进行信号传输时，使用的传输电路一般为SDH电路，其传输干线需要设置一定波长的保护波道，积极采用环路的方式对传输电路进行科学的布置，在布置的过程之中科学的设置节点进行网络连通，从而形成相应的传输网，这种传输网具有相互备份的功能。2）要科学的设计电路波道，一定要保证设备的波道符合规定。3）科学设置微波传输的备份系统，一般应该采用无损切换开关，与此同时，注重利用ATPC技术，以此来提升传输网的整体性能。4）传输系统的管理中心应该设置干线传输电路，并做好传输网管系统的安全备份，以防万一，科学设置各个网管的信息，并要结合实际传输情况进行主业务倒换。5）可以在微波总站建立应急指挥系统，在对所有电路进行连接时可以借助公用通信网络来完成，并配备相应的通信设各。而且在每一个微波站内都需要配置一路外线电话。
2.3信号系统配置
结合微波站的工作状态进行信号源配置，上节目的微波站需要科学的配置信号源，而针对下节目的微波站则应该设置相应的传输信号，这两种信号站都应该设置相应的备份设备，以防万一。
2.4自动监控系统
上下节目的微波站需要在关键的环节配备故障自动报警系统，对微波信息进行适时的监控，通过这种监控保证微波信号的正常传输。配备的自动监控系统要结合实际的工作要求进行科学的设置，并对相关参数进行适时的监控，一旦发现问题必须进行快速处理。
3结论
综上所述，数字微波传输技术因其自身具有显著的优势，既保证了广播电视信号的良好传输，又保证了广播电视的安全播出。随着科技水平的不断提高，相应数字微波技术和设备的不断更新、提高，数字微波传输技术必会有更好地推动广播电视行业发展。
作者:吴志伟 单位:金州新区广播电视台
参考文献
[1]罗廷堂.数字微波传输在广播电视中的应用[J].科技创新与应用，2015，5：192.
【关键词】电视信号 传输网 微波站
一、微波站
微波传输在广播电视信号传输中是一种比较灵活的、适应性比较强的通信手段，而且，微波的传输运用灵活，在广播电视信号传输中有着重要的位置。但是在微波的传输过程中，我们需要微波站来完成这一使命。这就是微波站的重要性。
二、微波站的重要性
关于在广播电视信号传输中微波站的重要性，要从微波传输的缺陷说起，微波传输的优点有很多，但是，这些缺点正是需要微波站的重要因素。以下就是我对微波站重要性的分析。
（一）无线传输中的缺点
由于现在广播电视的微波传输是无线传输。所以，微波传输的过程中就带有无线传输的一些弱点。首先信号不稳定，容易受到干扰，他的传输没有光缆稳定和容易受到控制。所以，就需要微波站，来解决这一弊端。建一些微波站，这样就可以使得传播的干扰较少。其次，我国地大物博，大规模的发展微波传输网，使得双向发展还有很多困难，所以，目前来看还是应该多建立一些微波站，来解决这个问题，然后进一步通过微波站来形成微波传输网。第三就是，管理不方便，如果没有微波站，在广播电视信号传输的过程中，管理就会有很大的难度，我们可以在各个微波站建立相关的监测系统，这样就可以，更为方便的管理。而且，广播电视信号在传输的过程中，随着节目容量的不同，需要的微波传输的相关指标也不尽相同，所以，我们要建立微波站来解决这一问题，使得广播电视信号能以最短的时间，最快的速度传播。
（二）微波传输需要改进的地方
1.利用微波站提高传输的接受率
通过微波站，可以把长途运输改变为短途运输，我们都知道短途运输的速度快，所以，微波站在整个广播电视信号传输的过程中就起到这个改良的作用。就是提高了传输的效率，便于微波传输的各方面检查。所以，微波站的重要作用不容忽视。他可以使得微波传输更加的有利于大众化的发展。
2.避免了接受门限电平低的现状
在微波传输的过程中，由于距离远，无形之中给广播电视信号的质量造成一定的影响，所以，这就需要微波站来弥补这个不足，有了微波站，那么广播电视信号在传播的过程当中就会有一个缓冲的过程，那么就不会影响，广播电视信号传播的质量。所以，微波站就是这个重要的转折点。
3.抗干扰能力强
由于有了微波站，在广播电视信号的传播过程中，就有了缓冲的地方，所以，微波站就起到一个完善的作用，使得广播电视信号除了一些杂志，信号更为优秀，增强了广播电视信号的抗干扰能力，使得，信号的传输更为的准确，到达用户的图片更加清晰和完善。
三、微波站需要亟待解决的问题
既然微波站的作用如此重要，那么在建设微波站的时候，我们应该需要注意一些什么呢？首先对于高山地区，在建设微波站的时候要通过交流的电力来引线、微波的天线系统和其它的各种进出站的线所引入的雷害，都要确保达到微波站的构筑物和站区工作人员工作的安全，以及站内通信设备的安全运行和正常的工作，第二，对于新建的微波站我们要进行防雷和接地的设计，因为微波站引入雷害的途径不仅仅多而且遭受雷害的机率高，所以微波站的防雷与接地的措施应进行全方位的综合和治理。要采取泄放、消峰、均压等联合接地设计的原理，全面系统做好微波站的防雷与接地的设计。确保安全第一的效果。在微波站进行防雷与接地设计中，我们要统筹的施工，加强随工的验收和科学的维护和管理，要确保微波站防雷与接地的工程的质量，必须安全和可靠。此外，广播电视信号微波站的通信设备及供电的设备，正常不带电的金属部门、通信设备所设的防雷的保安器接地端，都应确保保护接地，严禁接零的保护。但是出入微波站的电缆金属的护套在入站处必须作保护接地，电缆的内芯线在进站处要加装必须的保安器.微波站机房内的走线架应定点的进行一次接地。要注意金属通风的管道、金属的门窗，以及其它金属的管线，都应良好接地并相互妥善的连通。再有微波天线的馈线及塔顶的航空障碍信号灯馈线的金属外护层，要在顶端和进入机房的入口处外侧就近进行接地。微波机的房屋顶应设相应的避雷网，最后，进入微波站的低压的电力电缆的长度不应该小于50米，其他的三根相线及零线在进交流屏前的过程中，要分别对地加装氧化锌无间隙的避雷器，而屏内的交流零线不作重复的接地。
四、结束语
综上所述，随着经济的不断发展，广播电视信号的不断发展，微波传输越来越重要，那么微波站的作用也日益明显。微波站作为一个中转站，是我们可以不断追求更新、创新的一个点，这个点发展的好，那么我们的广播电视信号的传输会更加的准确，完善。业务的需要永远是我们微波站发展的动力，但是，我们既要看到微波传输的优点，更重要的是，我们要进行微波站的建设，使得广播电视信号的传输更加的快捷、安全和准确。但是微波站的建设过程中，也需要注意一些问题。所以，我们要解决不足，促进我国广播电视信号传播的准确性。最终，进一步促进我国广播电视信号的不断发展。
参考文献：
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荧屏上，到手机的语音中，我们无时无刻不在微波的触摸
和环绕中。
微波对应的频率为300 MHz到30000 MHz，由于微波
的频率很高，所以也叫超高频电磁波。微波的应用是比较
晚的。微波技术于20世纪30年代才成为一门技术科学。随
着科学技术的日益提高，微波技术得到了飞速发展。在各
个领域得到了广泛应用。
1.雷达。
微波可以穿过电离层，这样就便于利用通信卫星进行
传播，为雷达、地面微波中继通信和卫星通信开辟了广阔
的前景。第二次世界大战中，因战争需要。微波技术早期研
究的焦点集中在雷达方面。雷达不仅用于国防。也用于导
航、气象测量、大地测量、工业检测和交通管理等方面。
2.遥感。
微波的第二大用途是遥感。即利用高空飞机或卫星
上的微波设备和仪器，接收地面上各种景物辐射和反射
的微波能量。人们通过分析微波遥感仪器所获得的微波
图像。可进一步了解地面目标的状态和性质。这种微波遥
感技术在军事上和地质勘察中占有重要的地位。
3.通信。
微波段中可用于通信的频带相当宽。甚至比无线电
波整个波段中的其他几个可用于通信的波段的总和还要
宽上千倍。也就是说它容纳的信息量特别大。可以用
微波作为载波进行通信。现主要应用在卫星通信和常
规的中继通信中。
4.加热。
近十多年来。由于微波器件的发展。尤其是连续
波磁控管的发明。微波技术又开辟了一个新的领域。
这就是微波加热技术。
常规加热如火焰、热风、电热等，都是利用热传
导、对流、热辐射等方式将热量首先传递给被加热物
的表面。再通过热传导逐步使中心温度升高。这种加
热称为“外部加热”。它要使中心部位达到所需的温
度。需要一定的热传导时间。而对热传导率差的物体
所需的时间就更长：
而微波则是深入被加热物内部加热的。故这种
加热被称为“内部加热”。因为微波有很强的穿透能
力。它有穿入到介质内部的本领。微波从介质的表面
进入并在其内部传播时。电磁能直接作用于介质分
子并转换成热能。且其透射性能使被加热物内外同
时受热，不需要热传导。因此。微波加热的特点是加热
速度快。热能利用率高。可实现快速自动控制。
5.干燥。
因微波加热属内部加热方式。且其
透射性能使被加热物内外同时受热。不
需要热传导。而不同物质对微波的吸收
损耗不同。这对于干燥过程很有利。因为
水分子对微波的吸收损耗最大。所以含
水量高的部位。吸收微波功率就多于含
水量低的部位。电磁能在含水量高的部
位转换成的热能也就多。使物料很快达
到均匀干燥。
6.杀菌。
细菌、成虫与任何生物细胞一样，
都是由水、蛋白质、核酸等复杂化合物
构成的。其中水是生物细胞的主要成分。
含量在75％-85％。在一定强度微波的作
用下。物料中的虫类和菌体中的水吸收
微波能升温。使蛋白质变性。失去生物
活性。达到灭菌效果。
试验表明。一定强度的微波能在1
rain内杀灭所有大肠杆菌：在6 min内杀
灭沙氏菌、志贺氏菌、葡萄球菌和鼠伤
寒沙门氏菌。据测定，在500 W微波炉内的微波作用
下，每克含有192万个大肠杆菌的红肠。一两分钟内
病菌即可全部被杀死。
7.微波可以作为一种科学研究手段。
值得注意的是，微波作为一种观测手段。对科学
发展作出了重大贡献。20世纪60年代天文学四大发
现，如类星体、中子星、2.7 K背景辐射和星际有机分
子，全都是利用微波作为主要观察手段而发现的。近
些年来，微波又作为科学研究手段得到了广泛应用。
例如。所谓“原子钟”就是工作在微波波段的一种时
间基准。还有。毫米波微波技术为控制热核反应的等
离子体测量也提供了有效方法。
随着科学技术的高速发展，微波元器件、高功率
微波管、微波电路和微波测量等微波技术在很多领
域都得到了更广泛的实际应用。并不断开辟新的研
究和应用领域，由此逐渐形成了微波医学、微波生物
关键词：高隔离度； 双工器； 注入实验； 插入损耗
中图分类号：TN91934文献标识码：A文章编号：1004373X(2012)04020503
Research on highisolation diplexer used in microwave injection experiment
HU Biao, LI Jiayin, WANG Haiyang
（High Power Radiation Laboratory, UESTC, Chengdu 610054, China）
Abstract： In the microwave injection experiment the insertion of the microwave injection circuit and the effect inspect circuit is required not to affect the work condition of the electrical devices. The injection circuit is required to have enough isolation. One microwave diplexer with high isolation was designed. Between 0~800 MHz and 1.4~4.5 GHz, the insertion loss of the microwave diplexer is less than 0.2 dB. The isolation between two channels is higher than 50 dB. The microwave diplexer owns the characteristics of compact structure, short developing cycle and steady performance. It works well in microwave effect injection experiment system.
Keywords： high isolation; diplexer; injection experiment; insertion loss
收稿日期：20110911
基金项目：武器装备预研基金资助课题（103.1.2E022050205）微波双工器是用来把一个信号频谱分开成2个频率范围的微波器件。它在微波毫米波通信、卫星通信、雷达、电子对抗、测试等系统中都有着广泛的应用。微带线型双工器是微波双工器的一个非常重要的分支［1］。微带线型双工器结构紧凑，研制周期短，性能稳定，此外微带线型双工器可以实现高隔离度的优点，已经在高功率效应注入实验系统中获得应用［2］。
1微波注入实验用双工器
微波注入效应实验是数字电路HPM效应机理研究的一个重要研究手段。效应机理研究注入实验系统设计如图1所示。微波脉冲经功率放大器后通过注入双工器与低频数字工作信号合路送入效应器件输入端口，数字电路输入、输出信号、微波脉冲输入和数字电路输出包含的微波脉冲信号由示波器监测，微波脉冲反射信号经检波后由示波器监测［3］。
数字电路效应机理注入实验研究系统是一个大功率在线测试系统，与侧重阈值效应注入电路实验设计方法有所不同，这里要求微波脉冲注入设计电路和效应监测电路的接入不影响正常的数字电路器件工作状态，如避免简单偏置电路对数字电路器件输入、输出电容加载效应；另外一点是要求注入电路隔离度足够大，即微波通道和数字逻辑电平信号通道之间具备很高隔离度，目的在于防止大功率微波脉冲泄漏功率对高精度测试仪器设备造成干扰甚至损伤。同时对于数字电路效应机理研究而言，需要更多观测输入、输出信号细节部分，如输出微波和数字低频信号的分离，输出微波信号频谱分析等，以便更好研究数字电路非线性效应过程与作用机理。
针对注入效应实验功率源0.8~4 GHz频段范围，自行设计与加工了0~100 MHz/1.5~4.4 GHz注入双工器。注入双工器由一个低通滤波器和带通滤波器构成，低通滤波器传输器件正常工作低频信号，而带通滤波器传输注入微波脉冲，设计时注意带通滤波器的功率容量指标以及插损尽量小。
微波双工器的设计方法大致有两种：一种是先设计好2个通道滤波器然后连接上T型或Y型结再对滤波器进行优化；另一种是设计好两通道滤波器再对T型或Y型结进行调整。不同的设计方法主要在于滤波器的结构和T型或Y型结的结构不同以及它们之间匹配的技术不同。本文设计的高隔离度微带线型双工器采用先分别设计高、低阻抗线低通滤波器和电容间隙耦合带通滤波器，然后连接T型结进行匹配调整。
图1数字电路注入实验系统1.1通道滤波器的设计
集总元件低通滤波器是现代网络综合法设计微波滤波器的基础。根据滤波器理论和一般的设计方法，在设计各种滤波器时，一般从归一化低通滤波器出发，通过函数关系可以变换为高通、带通或带阻滤波器［46］。
如图2所示是一种双终端低通滤波器的梯形电路，g0,g1,g2,…gn,gn+1是电路中个元件的数值,它们是由网络综合法得出的。简单说来，网络综合方法首先是把传输系数（或其转移函数）确定为复平面上的函数，由此求出复平面上的输入阻抗。然后把该输入阻抗表示成连分数或部分分式，从而得到电路元件的数值。
图2低通原型滤波器的电路不同近似特性的滤波器在通频带内和通频带外的幅度频响曲线的起伏性，过渡频带的下降速度，通频带内相位频率特性等有很大差异，设计中首先要做的就是根据使用条件选择滤波器的形式，即滤波器的近似特性，然后完成设计。为了实现好的阻带衰减特性和平坦的通带波纹，本文采用Chebyshev型滤波器来设计。Chebyshev低通原型滤波器的衰减特性，其数学表达式为：LA(ω′)=10lg{1+εcos2［ncos－1(ω′/ω1′)］}ω′
LA(ω′)=10lg{1+εcosh2［ncosh－1(ω′/ω1′)］}ω′≥ω1′（2）式中：ε=(10LAr10－1)12，LAr是通带内衰减最大值。这种特性滤波器同样可以用图2梯形电路来实现。上式中n就是该梯形电路的电抗元件数目。若n为偶数，则响应内LA=0的频率有n/2个；若n为奇数，则LA=0的频率有(n+1)/2个。对于两端都接电阻的双终端Chebyshev低通原型滤波器，设其通带波纹为LAr，g0=1，ω1′=1（归一化），则其他元件数值可用下式计算：g1=2a1γ；gk=4ak－1akbk－1gk－1,k=2,3,…,n；
gn+1=1,n为奇数
tanh2(β/4),n为偶数（3）式中:β=ln(cothLAr17.37)；γ=sinhβ2n；ak=sin［(2k－1)π2n］,k=1,2,…n；bk=γ2+sin2kπn,k=1,2,…n。
高、低阻抗线低通滤波器首先选定滤波器中的高、低阻抗值，设计出各高、低阻抗线中心导带宽度，在给定高、低阻抗值和两接地板的间距以及中心导带的厚度后，查表计算出各线段的宽度；根据滤波器实际元件数值和不连续阶梯的边缘电容值，可以计算出各高、低阻抗线的长度。最后修正两端阻抗的长度，以补偿它们与50 Ω传输线间的不连续性。带通滤波器可以由图2低通原型滤波器经阻抗变换器K和串联谐振器或导纳变换器J和并联谐振器转换而成。根据低通原型元件数值和相对带宽可以计算出各阻抗或导纳变换器参数，然后得到各电容间隙的电纳。由归一化电纳可以计算出各谐振器的实际长度。在给定两接地板的间距以及中心导带的厚度直接可以计算出各电容间隙，从而设计出电容间隙耦合带通滤波器。
1.2微波双工器T型接头设计
微波双工器T型接头不仅起到功率分配的作用，同时起到端口匹配作用。如图4所示为了使两个滤波器相互不影响，在端口2低通滤波器前还需要串联一段长度为λ1/4（λ1为端口3带通滤波器中心频率的介质波长）阻抗为50 Ω的特性阻抗微带传输线变换后接到公共输入端口1，使得带通滤波器的传输频率在低通滤波器端短路，经过λ1/4传输线阻抗后变成开路，从而不影响端口2的低通滤波器。
由于T型接头效应，实际的串联微带线长度要略小于λ1/4，其具体的长度可以先根据滤波器中心介质波长计算λ1/4变换微带线的长度来设定一个初始值，然后用ADS软件进行优化确定。同理，在端口3带通滤波器前也要串联一段λ2/4（λ2为端口2低通滤波器中心频率的介质波长）阻抗为50Ω的特性阻抗传输线，使低通滤波器的传输频率在带通滤波器端短路，经过λ2/4传输线阻抗后变成开路，从而不影响端口3的带通滤波器。
图3高隔离度微波双工器的原理图2微波双工器的设计
2.1微波双工器的仿真设计
本文设计的微波双工器是由上面分析的高、低阻抗线低通滤波器和电容间隙耦合带通滤波器通过T型接头并联构成［710］。微波双工器原理图3所示，设计的微波双工器的两信号通道分别为0~400 MHz和1.5~4.5 GHz。在设计过程中发现，由公式计算的尺寸和仿真的结果有一定的出入，这主要由于公式是在理想条件下简易模型计算出来的，没有考虑各个环节的互相影响，而仿真模拟尽可能的考虑到这方面的影响。实际影响器件频率响应的还有很多其它因数，如贴片的边缘电容对电磁波的影响，介质损耗等等，因此响应特性在频率上有一定的搬移。为了满足微波双工器小型化的要求，对其低通滤波器的高阻抗线部分进行了折弯倒角设计，同时在其带通滤波器的设计过程中采用了保留电容的设计，这种方法在频率不是很高的情况下能够进一步减小微波双工作器的尺寸（因为一般的电容在高频存在寄生通道，这将影响滤波器的频率特性）。实验中，采用陶瓷介质基板作为微波双工器的制作材料，介质的相对介电常数εr=3.5，介质衬底厚度为h=0.8 mm，微带金属导体厚度t=0.035 mm介质的损耗角正切tg δ=0.001 8。微波双工器结构如图4所示，利用ADS软件对连接构成的微波双工器进行优化仿真，最终实现高隔离度的微波双工器。
图4微波双工器的结构2.2微波双工器调试和测试结果
实验采用矢量网络分析仪对微波双工器进行调试。实验中带通滤波器通过调节并联微带线的长度来改变并联电感大小，从而可以改善带通滤波器的频率响应；低通滤波器通过调节微带线与地线之间的距离来改变耦合电容大小，从而可以改善低通滤波器的频率响应。实验分别对微波双工器的插入损耗和隔离度进行测试，测试结果如下图。
图5微波双工器的传输系数微波双工器传输特性曲线测试结果图5所示，在0~800 MHz和1.5~4.5 GHz频率范围内插入损耗小于0.2 dB。微波双工器双传输通道的隔离度测试结果图6所示，在0~400 MHz和1.5~4.5 GHz频率范围内隔离度大于50 dB，完全满足设计要求。
图6微波双工器的双通道隔离度3结语
本文由高、低阻抗线低通滤波器和电容间隙耦合带通滤波器通过T型接头并联合成微波双工器，充分利用微波仿真软件ADS强大的功能来提高微波双工器设计效率和可靠性，其仿真结果与测试结果符合很好。该微带型双工器隔离度高、结构紧凑、研制周期短、性能稳定已经在微波效应注入实验系统中获得良好的应用。
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