所謂微波是指頻率大過1 GHz的電波。所用微波的頻率範圍為1～20 GHz。如果套用較小的發射功率(約1瓦)配合定向高增益微波天線，再於每隔16公里～80公里的距離設定一個中繼站就可以架構起微波通信系統。
基本介紹
- 中文名：微波信道
- 外文名：Microwave channel
- 定義：頻率大過1 GHz的電波
- 頻率範圍：為1～20 GHz
- 距離：每隔16公里～80公里
- 學科：通信技術
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技術簡介
所謂微波是指頻率大過1 GHz的電波。所用微波的頻率範圍為l～20 GHz。如果套用較小的發射功率(約1瓦)配合定向高增益微波天線，再於每隔16公里～80公里的距離設定一個中繼站就可以架構起微波通信系統。微波傳播主要採用自由空間傳播，也就是在收發二地之間沒有任何阻隔，也沒有任何其它的影響(包括反射、折射、繞射、散射或吸收)下傳播，這種環境在現實生活中很少會出現。自由空間傳播是假設微波傳輸的兩點之間沒有物體阻擋，而且除了兩點間直線上不能有阻礙物體外，直線附近的某一個範圍內也必須避免物體存在才行，因為微波天線雖具有良好的方向性，但它所發射的信號路徑不是一條單純的直線，它所發射的波面是會逐漸擴大的，若這些散逸的電波遇到物體阻擋，就會變成經由反射路徑達到接發點，反射路徑與直線路徑因為長度不等，所以到達接收點的相位自然有差，這就是“干擾”的形成，這種干擾偶爾會對傳播有利，但通常它都是有害的，所以電波傳播路徑的直線周圍必須預留相當大的空間。
微波是計算機網路中最早使用的無線信道類型。美國的ARPA網路中用於連線美國本土和夏威夷的信道即是微波信道。它既可傳輸模擬信號，又可傳輸數位訊號。由於微波能穿透電離層而不反射到地面，故只能使微波沿地球表面由源目標直接發射。又因微波被地表吸收致使其傳輸損耗很大，故每隔幾十公里便需進行中繼。微波對環境干擾雖然不敏感，但卻易於受障礙物的影響，故微波的收發器必須安裝在建築物的外面。雖然微波具有很強的方向性，但仍存在保密和安全性問題。
分類
微波信道又分為地面微波信道和空間微波信道。
地面微波信道
地面微波信道通常稱為微波。微波是一種頻率很高的電磁波，其頻率範圍為300 MHz~300 GHz，主要使用的是2～40 GHz的頻率範圍。採用微波信道進行通信的特點如下：
(1)只能進行可視範圍內的通信。
(2)大氣對微波信號的吸收與散射影響較大。
鑒於上述特點，微波用於不適合鋪設有線傳輸介質的情況，而且只能用於點到點的通信，速率也不高，一般為幾百kb/s。微波在地面的直線傳輸距離與微波的收發天線的高度有關，天線越高，傳輸距離就越遠，通常用於幾千米範圍內。
地面微波一般按直線傳輸，受各種因素的影響，微波在傳輸時也有不同程度的衰減和損耗，因此在遠距離傳輸時，要在微波信道的兩個端點之間建立若干箇中繼站。經過多箇中繼站的“接力”，信息就被從傳送端傳輸到接收端。
在互連網中，微波信道有時與有線介質混用，具有頻頻寬、信道容量大、初建費用低、建設速度快、套用範圍廣的優點，但是微波傳輸的保密性和抗干擾性能較差。
空間微波信道
空間微波信道也稱為衛星信道，使用人造地球衛星作為微波中繼器。商用通信衛星通常被定位在3．6萬千米的同步軌道上，但也有中低軌道的小衛星通信。採用衛星信道進行通信的特點如下：
(1)適合長距離的傳輸。
(2)傳輸延時較大，一般為500 ms左右。
(3)費用較高。
每個同步衛星可覆蓋地球的1/3表面。衛星通信的地面站使用小口徑天線終端設備VSAT來傳送和接收數據，國內很多證券公司顯示的證券行情都是通過VSAT接收的衛星通信廣播信息，證券的交易信息則是通過延遲小的數字數據網DDN專線或分組交換網進行轉發。在VSAT中，信息處理、業務的自適應、網路的控制與檢測等，都由計算機操作控制，可提供包括音頻、數據、圖像和電視等綜合服務。
衛星信道具有通信容量大、傳輸距離遠的優點，但是其一次性投資大，而且容易受天氣影響。
特點
微波信道主要特點是：
①微波波段頻率很高，其頻段範圍也很寬，因此其通信信道的容量很大；
②因為工業干擾和天電干擾的主要頻譜成分比微波頻率低得多，對微波通信的危害比對短波通信小得多，因而微波傳輸質量較高；
③與相同容量和長度的電纜載波通信比較，微波通信建設投資少，見效快。
④相鄰站之問必須直視，不能有障礙物，有時一個天線發射出的信號也會分成幾條略有差別的路逕到達接收天線，因而造成失真；
⑤微波的傳播有時也會受到惡劣氣候的影響；
⑥與電纜通信系統比較，微波通信的隱蔽性和保密性較差；
⑦對大量中繼站的使用和維護要耗費一定的人力和物力。
