微波簡史
用于空間傳輸的電波是一種電磁波,其傳播的速度等于光速。無線電波可以按照頻率或波長來分類和命名。我們把頻率高于300MHz的電磁波稱為微波。由于各波段的傳播特性各異,因此,可以用于不同的通信系統(tǒng)。例如,中波主要沿地面?zhèn)鞑?,繞射能力強,適用于廣播和海上通信。而短波具有較強的電離層反射能力,適用于環(huán)球通信。超短波和微波的繞射能力較差,可作為視距或超視距中繼通信。
微波的發(fā)展歷史(一)
微波通信是二十世紀50年代的產物。由于其通信的容量大而投資費用?。s占電纜投資的五分之一),建設速度快,抗災能力強等優(yōu)點而取得迅速的發(fā)展。20世紀40年代到50年代產生了傳輸頻帶較寬,性能較穩(wěn)定的微波通信,成為長距離大容量地面干線無線傳輸的主要手段,模擬調頻傳輸容量高達2700路,也可同時傳輸高質量的彩色電視,而后逐步進入中容量乃至大容量數字微波傳輸。80年代中期以來,隨著頻率選擇性色散衰落對數字微波傳輸中斷影響的發(fā)現(xiàn)以及一系列自適應衰落對抗技術與高狀態(tài)調制與檢測技術的發(fā)展,使數字微波傳輸產生了一個革命性的變化。特別應該指出的是80年代至90年代發(fā)展起來的一整套高速多狀態(tài)的自適應編碼調制解調技術與信號處理及信號檢測技術的迅速發(fā)展,對現(xiàn)今的衛(wèi)星通信,移動通信,全數字HDTV傳輸,通用高速有線/無線的接入,乃至高質量的磁性記錄等諸多領域的信號設計和信號的處理應用,起到了重要的作用。
國外發(fā)達國家的微波中繼通信在長途通信網中所占的比例高達50%以上。據統(tǒng)計美國為66%,日本為50%,法國為54%。我國自1956年從東德引進第一套微波通信設備以來,經過仿制和自發(fā)研制過程,已經取得了很大的成就,在1976年的唐山大地震中,在京津之間的同軸電纜全部斷裂的情況下,六個微波通道全部安然無恙。九十年代的長江中下游的特大洪災中,微波通信又一次顯示了它的巨大威力。在當今世界的通信革命中,微波通信仍是最有發(fā)展前景的通信手段之一。
衛(wèi)星通信方面,從1945年克拉克提出三顆對地球同步的衛(wèi)星可覆蓋全球的設想以來,衛(wèi)星通信真正成為現(xiàn)實經歷了20年左右的時間。先是諸多低軌衛(wèi)星的試驗,而1957年10月4日原蘇聯(lián)成功發(fā)射的世界上第一顆距地球高度約1600km的人造地球衛(wèi)星,實現(xiàn)了對地球的通信,這是衛(wèi)星通信歷史上的一個重要里程碑;1965年4月6日發(fā)射的“晨鳥”(Early Bird)號靜止衛(wèi)星標志著衛(wèi)星通信真正進入了實際商用階段,并納入了世界上最大的商業(yè)衛(wèi)星組織INTELSAT的第一代衛(wèi)星系統(tǒng)IS-I。GEO商用衛(wèi)星通信以INTELSAT衛(wèi)星系統(tǒng)為典型,從1965年IS-I以來,至今正式商用的衛(wèi)星系統(tǒng)歷經八代12種,目前正在研制第九代衛(wèi)星系統(tǒng)IS-IX,預計2001年發(fā)射。
微波的發(fā)展歷史(二)
移動通信方面,它的發(fā)展至今大約經歷了五個階段:第一階段為20年代初到50年代末,主要用于船艦及軍用,采用短波頻段及電子管技術,至該階段末期財出現(xiàn)150MHz的單工汽車公用移動電話系統(tǒng)MTS,第二階段未50年代到60年代,此時頻段擴展到UHF450MHz,器件技術已經向半導體過度,大都為移動環(huán)境中的專用系統(tǒng),并解決了移動電話與公用電話的接續(xù)問題;第三階段為70年代初到80年代,此時頻段已經擴展到800MHz,美國進行了AMPS試驗,第四階段為80年代到90年代中,第二代數字移動通信興起并且大規(guī)模的發(fā)展,并逐步向個人通信發(fā)展。出現(xiàn)了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECTPACS、PCS等各類系統(tǒng),頻段擴至900MHz到1800MHz,而且除了公眾移動電話系統(tǒng)以外,無線尋呼系統(tǒng),無繩電話系統(tǒng),集群系統(tǒng)等各類移動通信手段適應用戶與市場需求同時興起;第五階段為90年代中期到現(xiàn)在,隨著數據通信與多媒體的業(yè)務需求的發(fā)展,適應移動數據,移動計算機及移動多媒體的第三代移動通信開始興起cdma2000,WCDMA,LAS-cdma等相應的標準應允而生。無線通信技術前景一片光明。
近十年來,國內信息網絡的發(fā)展對通信基礎設施提出了越來越高的要求。各種網絡接入技術越來越受到人們的重視。網絡接入大致上可分為網絡接入和單機接入兩類。許多技術如DDN、xDSL、56K、ISDN、微波、幀中繼、衛(wèi)星通信等都成為人們的關注對象。迄今,盡管中國電信基礎建設取得了極大的發(fā)展,但是仍無法滿足網絡迅速發(fā)展的迫切需要。因此,無線微波擴頻通信以其建設快速簡便等優(yōu)勢成為建立廣域網連接的另一重要方式,并在一些城市中(如北京)形成一定規(guī)模,是國內城市通信基礎設施的有效補充,引起了很多網絡建設單位的興趣。微波擴頻通信目前在國內的重要應用領域之一是企事業(yè)單位組建Intranet并接入ISP。一般接入速率為64K-2Mbps,使用頻段為2.4G-2.4835GHz,該頻段屬于工業(yè)自由輻射頻段,也是國內目前唯一不需要無委會批準的自由頻段。
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