微波通信新发展与通用发射机技术研究

作为传输介质，微波有着其他通信方式无法比拟的优点。微波中继通信系统以及现有的微波宽带通信系统是已经商用的系统。从通信系统使用的信道传输频率来看，属于微波通信系统的有卫星通信系统、地面微波中继通信系统、本地多点分配接入系统(LMDS)等系统。这些微波通信系统基本上具有相同的发射机结构，本文将探讨通用的微波发射机技术。

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问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。