根据距离的远近和对通信速率的要求,可以选用不同的有线介质。但是,若通信线路要通过一些高山、岛屿或河流时铺设线路就非常困难,而且成本非常高。这时候就可以考虑使用无线电波在自由空间的传播实现多种通信。
无线通信根据所利用的电磁波的频率不同可分为红外通信、激光通信和微波通信。由于它们都是沿直线传播的,有时也称它们为视线媒体。因为这3种技术都需要在发送和接收方面有一条视线通路。红外通信和激光通信将要传输的信号分别转换成红外光信号和激光信号,直接在空间传播。微波的频率范围为300MHz~300GHz,但主要是使用2~40GHz的频率范围,在自由空间主要是直线传播。
下面主要介绍微波通信的特点。
由于微波会穿透电离层而进入宇宙空间,因此微波通信分为两种主要方式:地面微波接力通信和卫星通信。
(1)地面微波接力通信
由于微波在空间是以直线传播的,而地球表面是曲面,微波在地面的传播距离受到限制。为了增大直接传播距离,可以增加天线塔的高度,塔越高,传播距离越远。例如,一般传播距离为50km,但当天线塔高为100M时,距离可增大到100km。当超过一定距离后,则需在一个无线通信信道的两个终端之间建立若干个中继站。中继站把前一端送来的信号经过放大后再发送到下一站,故称为微波接力通信。大多数长途电话业务使用4~6 GHz的频率范围,在这些频率上越来越挤,所以其他较高的微波频率也在使用。
地面微波通信波段频率高、传输频带宽、通信容量大、传输距离远、抗干扰能力强、可靠性较高,与同容量的光纤和长度的电缆载波相比,建设投资少,见效快。但微波接力通信也存在一些缺点。相邻站点之间必须直视,不能有障碍物。有时一个天线发射出的信号也会被分成几条略有差别的路径到达天线,因而造成失真。微波的传播有时也会受到恶劣天气的影响。与电缆通信系统比较,微波通信的隐蔽性和保密性较差,对大量中继的使用和维护要耗费一定的人力和物力。
(2)卫星通信
卫星通信实质上是在利用位于36000km高空的人造同步地球卫星作为中继的一种微波接力通信,通信卫星就是在太空的无人值守的微波通信的中继站。同步卫星的轨道高度高,一颗卫星就可以覆盖地球总面积的40%,所以采用3个适当配置的卫星,即可覆盖除两极之外的整个地球。和微波接力通信相似,卫星通信的频带较宽,通信容量较大,信号改变干扰小,通信比较稳定,适合于卫星通信的频段是1~10GHz。目前常用的频段是:(www.xing528.com)
3700~4200MHz(下行,卫星—地球);
5925~6425 MHz(上行,地球—卫星);
7250~7750MHz(下行,卫星—地球);
7900~8400MHz(上行,地球—卫星);
每一段的带宽都是500MHz,可同时传输几千至一万路模拟话音信号。但是随着业务量的不断增加,这一频段已经非常拥挤,因此现在也使用频率更高的14/12 GHz的频段。
卫星通信最大的优点在于通信是面覆盖式的。同步卫星发射出的电磁波能辐射到地球的1/3的区域,因而便于实现多址和移动通信,也便于组成通信网。因此广泛用于传输多路长距离电话、电报、电视业务及网络数据等。它的缺点是,具有较大的传播时延,无论地面上两站的距离有多远,从发送站通过卫星载发到接收站的传播延迟时间要花270 s,这对于微波接力通信的3 ns/km与 同轴电缆的5 ns/km相 比,显然要慢得多。从安全方面考虑,卫星通信系统的保密性也较差。
总之,随着时间的推移,各种传输介质将会朝着传播速度快、传输容量大、传输距离远、传输安全性高、抗干扰能力强、投资少及见效快等方向发展,传输介质将会为各种信息的及时传输起到重要的作用。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。