《宮中詞》原文及翻譯賞析

[拼音]:weibo jieli tongxin

[英文]:microwave relay communication

利用300MHz以上頻段的電磁波,在對流層的視距範圍內的傳播,進行無線電通訊的一種方式。通常使用分米波段和釐米波段。這種通訊方式受地形和天線高度的限制,兩站之間的通訊距離僅為50公里左右。因此利用這種通訊方式進行長距離通訊,必須建立一系列將接收到的訊號加以變頻和放大的中繼站,接力式地傳輸到終端站。

發展簡況

20世紀50年代出現使用1GHz以下頻段的小容量微波接力通訊系統。稍後,發展了2GHz和4GHz頻段,每波道可傳輸300~960個話路或一路電視(加伴音)的通訊系統。60~70年代,採用長壽命行波管和微波積體電路等新器件,發展了4~6GHz波段,每波道可以傳輸2700個話路或一路彩色電視加四路伴音的大容量微波通訊系統。70年代以來,隨著通訊網的逐步數字化,數字微波接力通訊系統也開始迅速發展,並獲得日益廣泛的應用。

中國自1958年開始研製2GHz頻段,每波道60話路的微波接力通訊裝置。其後,又研製4GHz頻段,每波道600話路和960話路的微波接力通訊裝置。70年代初,建成以北京為中心,連線27個省會城市的微波幹線。目前,大容量模擬微波接力通訊已成為中國長途電信網的重要組成部分,中小容量的數字微波系統也在油田、礦山、電力幹線上廣泛應用。

構成

一條微波通訊幹線包括終端站和若干個中繼站。終端站的裝置有天線、發射機、接收機和載波終端裝置,中繼站一般只有天線、發射機和接收機。

天線都採用定向天線,增益約為40分貝。目前用得最多的有喇叭拋物面天線和卡塞格林雙反射面天線,用高頻同軸電纜或波導管與發射機或接收機相連。在一個微波站內,同一傳輸方向的收發,可以單獨裝設發射天線和接收天線,也可以共用一副天線。微波傳輸一般採用線極化(水平極化、垂直極化)波,因而相鄰波道或收發之間可採用不同的極化波。收發頻率和極化的合理配置,良好的天饋線系統極化去耦防衛度,應保證波道間和收發信系統間不因干擾而影響通訊質量。

發射機由調製器、發信本地振盪源、發信混頻器和微波功率放大器等主要部件組成。調製器在模擬微波通訊系統中多為調頻制,即用載波電話機輸出的模擬群頻訊號控制器中副載頻的頻率,以形成調頻訊號;在數字微波通訊系統中則用調相制或正交調幅制,即用脈碼調製裝置輸出的,由數字化話音訊號組成的高次群數字訊號控制調製器中副載頻的相位,以形成調相或正交調幅訊號。發信本地振盪源,一般採用晶振倍頻方式或直接微波空腔振盪方式產生的高穩定度單一微波。發信混頻器則將調製器輸出的調製訊號與發信本振頻率進行混頻,使調製訊號由中頻搬移到所需的微波頻段,再經功率放大器放大到發射機額定的輸出功率。

接收機由本地振盪源、收信混頻器、中頻放大器和解調器組成。收信本地振盪源的工作原理和採用的技術同發信本地振盪源類似。收信混頻器將接收到的微波訊號和收信本地振盪訊號差相轉為中頻,再經中頻放大器放大,然後送至解調器。解調器的功能和發射機的調製器相反,即把調製訊號還原為原來的模擬群頻訊號或數字脈碼調製高次群訊號,然後再經這些基帶訊號的相應複用裝置還原為話音訊號。

電視節目的傳送,在模擬微波通訊系統中直接將視訊訊號送入調製器進行調製;在數字微波通訊系統中,則首先要經過模數轉換,將視訊訊號碼化,然後再送入調製器。其他非電話業務(如傳真、電報、資料等)都在話路中傳輸,分別經相應的調變解調器或複用裝置併入話器。

微波接力通訊系統的中繼方式有兩類。第一類,是將中繼站收到的前一站訊號,經解調後,再進行調製,然後放大,轉發至下一站。第二類是將中繼站收到的前一站訊號,不經解調、調製,直接進行變頻,變換為另一微波頻段,再經放大發射至下一站。

特點

微波接力通訊的通訊容量大,建設費用低,不受地形限制,抗災害性強,能滿足各種電信業務(電話、廣播、傳真、電視、電報、資料)的傳輸質量要求。是通訊網的重要組成部分。

發展趨向

主要是:

(1)高頻段的開發和數字化。10~20GHz 頻段的數字微波系統已投入使用。 40GHz頻段也已用於城市內電視中繼傳輸系統。調製方式有脈碼調製-調頻(PCM-FM)或脈碼調製-移相鍵控(PCM-PSK)以及脈碼調製-正交調幅(PCM-QAM)等。在大容量數字微波通訊系統中,由多經傳輸引起的衰落,不但使信噪比變壞,而且產生幅度失真和相位失真,導致誤位元速率惡化。因此,除採用空間分集、頻率分集等抗衰落措施外,還發展了自適應均衡技術,用以減小失真的影響。

(2)數-模相容技術的應用。在原模擬微波系統上利用話路基帶上下頻段,開拓話上資料和話下資料,或把模擬波道直接改造為數字波道。

(3)裝置固態化和低功耗。大功率砷化鎵場效電晶體的出現,微波積體電路和微帶技術的應用,實現了接收-發射機的全固態化和整合化,使微波接力通訊系統的可靠性更高,適應性更強,而且它的總功耗僅為幾十瓦,有利於使用新能源(太陽能電池、風力發電、燃料電池等)。

(4)提高微波頻譜的有效利用率。調頻制已達到每個波道傳輸3600話路,而採用單邊帶調幅,則可使每個波道傳輸6000話路,數字微波通訊也由於採用8PSK和16QAM等調製方式,使每個波道傳輸位元速率達到2×34Mb/s和140Mb/s。

(5)中繼站的無人值守和系統的自動化管理。器件的長壽命、裝置的高可靠性和微秒級波道轉換開關的出現,為中繼站的無人值守創造了條件。藉助於遙信、告警系統和計算機,不但可以監視全系統的執行情況,而且可以實現自動化管理。一個終端站(或樞紐站)一般可以管理幾十個以至上百個中繼站,從而提高了工作效率,降低了維護費用。

(6)天線和饋線的發展。早期採用透鏡天線,20世紀50年代中期開始採用喇叭拋物面天線,此後陸續出現雙反射型的卡塞格林天線、多波段天線(4、6、7GHz頻段共用,或4、6、11GHz頻段共用)和安德魯天線系統。安德魯天線系統採用在反射拋物面上加邊,內放微波吸收材料的方法,可抑制旁瓣輻射達20dB左右。近幾年發展的圓號角型天線,無論在寬頻帶效能上,背向輻射防衛度上和天線本身駐波比指標上,都優於前面幾種天線,是一種很有發展前途的天線。2GHz以下的頻段,多采用同軸型饋線;2GHz以上的頻段,則多應用波導饋線。矩形波導饋線,波型傳輸穩定,但衰耗較大,適用於短饋線系統;圓波導饋線,衰耗雖小,但必須直線裝設;橢圓波導饋線,其衰耗介於上述兩者之間,可以製成整根軟波導管,安裝方便,是一種良好的饋線。

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