数字微波技术的发展前景

庞陶娅

内蒙古新闻出版广电局微波传输总站 内蒙古 呼和浩特市 010050

数字微波技术的发展前景

庞陶娅

内蒙古新闻出版广电局微波传输总站 内蒙古 呼和浩特市 010050

微波是一种以空气为媒介来进行传输的电磁波，与卫星和光纤并称为通信传输三大技术手段。相较于卫星和光纤通信传输方式，数字微波具备自身的属性，社会需求较多，在一些特定的范围内成为人们备受关注的对象。虽然面临着各种挑战，未来数字微波仍会有广阔的发展。

数字微波 技术进步 优点 发展前景

引言

通信传输技术，主要是由数字微波、卫星和光纤所组成。自20世纪50年代以来，世界各国开始研究微波传输技术，在不断的技术革新中求突破，经历了从无到有，从模拟到数字，从数字的准同步到同步的发展。微波传输技术发展的同时，设备也在更新换代、日趋完善。

随着通信传输技术的不断发展，数字微波正面临着严峻的挑战。但基于其诸多的优点，未来数字微波通信仍是通信传输方式中不可或缺的一部分。

1 数字微波技术的概念

微波是一种以空气为媒介来传输的电磁波，频率在300MHz和300GHz之间，即波长在1米到1毫米之间。因此，微波按波长可分为特高频的分米波、超高频的厘米波以及极高频的毫米波。

微波相较于其他电磁波，波长相对较短，极易在空间传输中造成能量损耗。由于地球曲面的特性，微波只能直线传播几十千米。因此，在数字微波传输过程中，通常每隔一定的距离，为了解决微波视通问题，需要设置一个微波中继站。如果某地具有2个传输方向，因传输业务上下的需要，就需要设立微波分路站；若其中某地对多个方向传输微波信号，就必须设立微波枢纽站。这样才能实现将微波信号放大、转发并延伸的功能。每一对中继站可视为一个小型的点对点微波接力通信系统。如图1所示。譬如在内蒙古全境架设有微波通信干线网，干线网是由几十个微波中继站、分路站和枢纽站组成，从而实现微波信号的远距离、高质量的传输，将广播、电视的音视频节目传输到东部的鄂伦春和西部的额济纳，满足全区广大人民群众的收听收看需求。

图1 微波传输示意图

2 数字微波技术的发展

20世纪50年代，微波通信技术开始逐渐被世界各国开发、研究、认识并利用。美国的贝尔实验室研发并建设了首条模拟微波试验电路，开创了模拟微波的先河。此后，加拿大、法国和意大利等国家相继开发并运用了更加先进的微波接力系统。

从1957年开始，我国对模拟微波通信系统进行研究开发工作，相继研发出60路、300路、600路以及960路微波系统。20世纪60年代末到70年代末，我国对PDH微波设备的研究探索，经历了从国外引进再到自行研发建设的过程。

随着微波通信的不断发展，到20世纪80年代，微波系统开始运用更新的技术，促使微波通信传输形式和传输设备的数字化改造。在随后的几年，为了提升频谱的使用效率，更高状态的调制方式随之被研发并运用到实际工作中。

1986年，我国对模拟微波通信系统的研究，已经从960路增加到1800路。随后几年，我国自行研制出了更高频和更高速的模拟微波系统。

20世纪80年代末，ITU提出了统一欧洲和北美的SDH标准。SDH系统采用新的技术，使设备简约化。随着SDH系统的应用，数字微波通信出现。SDH系统的运用大大加强了传输网络的使用效率，因而，SDH微波系统得到了迅猛发展。

20世纪90年代初，我国在武汉市架设了自行研制的更高频、更高速的模拟微波系统，模拟微波系统得到了长驱的进步，便捷、微型化的设备逐步取代老旧设备。

1992年起，我国也紧随国际脚步，开始研究SDH微波系统。之后的5年内，经历了从国外引进到自主开发，实现了我国SDH微波电路的突破。进入21世纪，SDH微波电路已逐渐不再被大范围使用。但是SDH微波在广电行业仍发挥着举足轻重的作用。

微波通信技术已经在一些特定领域取得了长足的进步。目前，在西方发达国家大范围使用高频段微波传输数据业务，反映出数字微波技术在未来会更加全面发展。

3 数字微波技术的优点

传输容量大、损耗极低和低成本的光纤通信工具已经逐步成为一个国家的通信主干。然而，光纤通信不是尽善尽美，数字微波在通信方面具有相当大的竞争力。

3.1 设备安装简易，建设速度快

光纤通信在建设时，需要进行大规模的动工；数字微波通信建设往往极其方便，放置微波设备的房间面积较小，易于安装和维护。

3.2 能够抵抗外来破坏因素

现今，影响公共安全的事件频频发生。特别是我国的个别地方经常遭受各类自然灾害的破坏，比如，地震、洪涝、泥石流和台风等，严重影响了人们的日常生活。

数字微波传输介质是大气空间，在传播路径上不易受破坏，外来因素影响相对较小。即使发生自然灾害或者人为破坏，事后恢复速度快，光纤通信则不具备铺设条件。

3.3 受地理环境的限制较小

当今，全球各国都在建设“智慧城市”。“智慧城市”的建设离不开网络。在网络资源调配时，与光纤通信相抗衡的唯有数字微波通信技术。

光纤电缆铺设成本过高，此外，电缆铺设到地下需开挖路面，在一些地区政府是不准许的；微波通信站点建设只需在高楼楼顶架设设备即可。

在许多国家，广袤的草原、森林、沙漠、山川、沼泽以及由于河流路面阻隔的地方，往往会考虑使用数字微波。数字微波以其特有的受地理条件制约小的特性，成为上述地区不可或缺的、唯一的信息传播渠道，是光纤通信网络强有力的后盾。

3.4 配置容积小且能耗低

科学技术的发展，使得数字微波传输设备拥有了更高的集成化和微型化，在整体链路上能耗变的更低。随着社会的发展，大自然中的干扰源逐渐增多，由于数字微波的抗干扰能力更强，加快了其推广利用。

4 数字微波技术的发展前景

相较于卫星和光纤通信传输方式，数字微波具备其自身独特属性。未来，数字微波仍将会有非常广泛的发展前景，主要从以下四个方面来体现。

4.1 快捷和大容量

采用正交频分复用技术（OFDM）的移动通信，对于高速宽带互联网技术提出了进一步发展要求。采取多种形态正交振幅调制技术（QAM）进行调制的数字微波，快捷和大容量也是其发展的方向。4.2 高频段

今后，更高的频率波段是数字微波发展的方向。根据相关的信息，现在所利用的通信频段已相当的拥堵，因此，网速也变得更加的迟缓。微波传输设备厂家，为了应对传输速度的迟缓，已向更高频段的方向进行技术研发。

4.3 更高集成化和微型化

根据通信技术发展趋势以及目前所存在的问题可以判定，任何传输设备在几十年之内将更加的集成化和微型化。数字微波传输设备将使用体积更小、重量更轻、功率更大且能耗更低的集成电路，设备的天线将变的更小，有可能直接放在屋内。

4.4 更低廉和更智能

世界格局的未来发展趋势决定于智能化的步伐。数字微波技术利用无线技术等各种手段来降低其使用成本，进而在人们的工作生活中被普遍使用。智能化的数字微波技术的应用将根据客户的需求以及任务之间随意组合。

结束语

数字微波技术以其独有的优势，在许多领域起着决定性作用，尤其在广播电视行业，有不可磨灭的功勋且有力的推动了广电行业的不断发展。随着数字微波技术的深入研究以及应用，进一步加快了广播电视产业的可持续健康发展。

审稿人：王岳琪 内蒙古新闻出版广电局610台正高级工程师

责任编辑：王学敏

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