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作為傳輸介質(zhì)，微波有著其他通信方式無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。微波中繼通信系統(tǒng)以及現(xiàn)有的微波寬帶通信系統(tǒng)是已經(jīng)商用的系統(tǒng)。從通信系統(tǒng)使用的信道傳輸頻率來(lái)看，屬于微波通信系統(tǒng)的有衛(wèi)星通信系統(tǒng)、地面微波中繼通信系統(tǒng)、本地多點(diǎn)分配接入系統(tǒng)(LMDS)等系統(tǒng)。這些微波通信系統(tǒng)基本上具有相同的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)，本文將探討通用的微波發(fā)射機(jī)技術(shù)。
微波簡(jiǎn)介
微波是指頻率在300MHz～300GHz的電磁波，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為1m～1km，傳播速度與光速相同。目前工業(yè)微波設(shè)備所采用的微波頻率為2450MHz和915MHz兩種。在工業(yè)微波設(shè)備中，微波的特性主要表現(xiàn)為吸收性、穿透性和反射性。微波能夠被極性分子的介質(zhì)所吸收，并將微波能轉(zhuǎn)化為熱能，即微波對(duì)極性分子具有熱效應(yīng)。當(dāng)對(duì)介質(zhì)施加頻率達(dá)2450MHz的微波電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)方向每秒鐘變換24.5億次，極性分子也會(huì)隨之?dāng)[動(dòng)24.5億次。這種分子的擺動(dòng)受到分子問(wèn)作用力的干擾和阻礙而產(chǎn)生熱能，形成宏觀的微波加熱，介質(zhì)的溫度也隨之升高。水是典型的極性分子，所以微波可以用來(lái)對(duì)含水物料進(jìn)行干燥。微生物的細(xì)胞也是由極性分子構(gòu)成的。微波對(duì)微生物不僅具有熱效應(yīng)，而且具有生物效應(yīng)，使微生物的細(xì)胞失去生物活性而死亡。所以，微波可以殺滅食品、藥品或其他物料中的細(xì)菌、蟲(chóng)及蟲(chóng)卵。微波可以穿透絕緣材料(如陶瓷、玻璃、紙張、塑料等)，遇到金屬則會(huì)被反射。
微波的主要特性有以下幾點(diǎn)。
①微波能穿透高空電離層，這一特點(diǎn)為天文觀測(cè)增加了一個(gè)“窗口”，使得射電天文學(xué)研究成為可能。同時(shí)，微波能穿透電離層這一特點(diǎn)又可被用來(lái)進(jìn)行衛(wèi)星通信和宇航通信。但另一方面，也正是由于微波不能為電離層所反射，所以利用微波的地面通信只限于天線的視距范圍之內(nèi)，遠(yuǎn)距離微波通信需用中繼站接力。
②微波的波長(zhǎng)比一般宏觀物體如建筑物、船艦、飛機(jī)、導(dǎo)彈等的尺寸短得多，因此當(dāng)微波波束照射到這些物體上時(shí)將產(chǎn)生顯著的反射。一般地說(shuō)，電磁波的波長(zhǎng)越短，其傳播特性就越接近于光波。微波的波長(zhǎng)短這一特點(diǎn)，對(duì)于雷達(dá)、導(dǎo)航和通信等應(yīng)用都是很重要的。此外，一般微波電路的尺寸可以和波長(zhǎng)相比擬。由于延時(shí)效應(yīng)，電磁波的傳播特性將明顯地表現(xiàn)出來(lái)，使得電磁場(chǎng)的能量分布于整個(gè)微波電路之中，形成所謂的“分布參數(shù)”，這與低頻時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)能量分別集中在各個(gè)元件中的所謂“集總參數(shù)”有原則的區(qū)別。
③由于微波的頻帶較寬，信息容量較大，故需要傳送較大信息量的通信都可以用其作為載波。在微波有線通信方面，利用同軸電纜可同時(shí)傳送幾千路電話和幾路電視，而光纖傳輸線的問(wèn)世與發(fā)展使信息容量更為大增；在無(wú)線通信方面，利用微波中繼接力傳送電視和進(jìn)行通信。人造衛(wèi)星通信的射頻都是工作在微波波段的，利用三個(gè)互成120°的位于外層空間的同步衛(wèi)星便可進(jìn)行全球的電視傳播。
