微波元器件在通訊中的應(yīng)用

戴珺

【摘要】 隨著經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微波技術(shù)在各個測試系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。微波元器件通訊技術(shù)特點是利用偽隨機碼對輸入信息進(jìn)行擴展頻譜編碼處理，然后在某個載頻進(jìn)行調(diào)制以便傳輸。微波擴頻通訊技術(shù)屬于中程寬帶通訊方式，來源于軍事領(lǐng)域，主要開發(fā)目的是對抗電子干擾。無線擴頻技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬遠(yuǎn)大于所傳送信息必要的最小帶寬。頻帶的展寬是通過編碼及調(diào)制的方法來實現(xiàn)的，與所傳送信息數(shù)據(jù)無關(guān)，在接收端采用相同的擴頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來解擴以恢復(fù)所傳數(shù)據(jù)信息。擴頻微波接入技術(shù)相比有線接入技術(shù)來說，以其低成本、建設(shè)靈活、快捷的優(yōu)勢在通訊中起著不可替代的作用。

【關(guān)鍵詞】 微波擴頻 元器件 編碼處理 通訊應(yīng)用

一、擴頻通訊系統(tǒng)

擴頻通訊系統(tǒng)是指待傳輸信息信號的頻譜用某個特定的擴頻函數(shù)擴展頻譜后成為寬頻帶信號，然后送入信道中傳輸；接收端再利用相應(yīng)的技術(shù)將擴展了的頻譜進(jìn)行壓縮，恢復(fù)為原來待傳輸信息信號的帶寬，從而達(dá)到傳輸信息目的的通訊系統(tǒng)。

1、擴頻有兩種方式：一種是直接序列擴頻；另一種是跳頻擴頻。在直接序列擴頻系統(tǒng)中，基帶信息數(shù)據(jù)直接由頻率比它高得多的擴頻信號（偽隨機碼序列數(shù)為PN碼）進(jìn)行調(diào)制。PN碼序列是周期性的二進(jìn)制序列，其波形與噪聲非常相似。在接收端，采用與發(fā)射端用于擴頻時相同的PN碼序列對接收到的信號進(jìn)行相關(guān)處理（解擴），從而得到要接收的數(shù)據(jù)信息。

2、跳頻擴頻通訊系統(tǒng)，是用二進(jìn)制偽隨機碼序列去控制射頻載波振蕩器輸出信號的頻率。在跳頻擴頻通訊系統(tǒng)中，被傳輸信息按時間順序跳到不同的頻率進(jìn)行頻譜擴展，跳頻頻率的選擇是偽隨機序列確定的。傳輸信號的頻率變化非?？?，非授傳的接收機很難發(fā)現(xiàn)傳輸信號。

二、微波元器件通訊系統(tǒng)特點

2.1 具有低功率密度譜的特點

由于通訊系統(tǒng)采用了直接序列擴展頻譜的技術(shù)，使原來分布在很窄帶內(nèi)的信號功率擴散在很寬的頻帶內(nèi)。頻譜功率密度低，輻射很小，所以對其他通訊設(shè)備的干擾很小，大大降低了電磁對環(huán)境的干擾。

2.2 保密性好

由于直接序列擴頻通訊的低功率譜輻射和PN碼的自相關(guān)等特點，使得它輻射出去的信號形似噪聲，使得專門用于接收電磁信號的偵察接收機也難以偵測到擴頻信號的存在，即使偵測到擴頻信號后，由于不知道PN碼的長度和相位，也無法解譯出信息內(nèi)容。因此具有極高的保密性。

2.3 抗多徑干擾

在擴頻通訊中利用擴頻碼的自相關(guān)特性，在接收端從多徑信號中提取和分離出最強的有用信號，或把多個路徑來的同一碼序列的波形相加合成，都可以起到抗多徑干擾的作用。

三、無線電微波通訊在森林防火中的應(yīng)用

自1988年開始，某保護(hù)區(qū)采用的是模擬信號對講機。在使用過程中，由于某保護(hù)區(qū)內(nèi)地勢高，起伏大，多埡口，區(qū)內(nèi)平均海拔1200m，最高處達(dá) 2158m，最低處僅300m，高差極為懸殊。河流侵蝕切割深度達(dá)500-1000m，溝谷相間，存在桐木關(guān)-大竹嵐斷裂，黃溪洲-皮坑口斷裂，美羅灣斷裂等延伸10 多km，通過對講機聯(lián)系常常受到限制，造成通訊信號不理想。

3.1 防火演習(xí)通訊保障的應(yīng)用

2015年10月，在防火演習(xí)時，無線電微波通訊地起了相當(dāng)大的作用。演習(xí)開始，局指揮部可直接與演習(xí)現(xiàn)場總指揮直接聯(lián)系，同時，在局指揮部能直接收聽到現(xiàn)場指揮組之間的各項任務(wù)部署和信息反饋。從而保證了森林指揮撲救需要。

結(jié)合固定電話、移動手機的通訊，可形成有無線交替通訊，達(dá)到多層次全方位的通訊覆蓋，確保森林防火指揮調(diào)試全面暢通。

四、擴頻技術(shù)系統(tǒng)安裝的注意事項

1）設(shè)備一旦投入工作無特殊情況下不需要關(guān)機。因此，設(shè)備連續(xù)工作會發(fā)熱，在使用中一定要保持通風(fēng)散熱和周圍環(huán)境干凈，避免灰塵進(jìn)入機器損壞設(shè)備，同時也應(yīng)保持適宜的溫度和濕度。中頻單元的工作溫度-10℃～55℃，濕度在95%均可正常工作，室內(nèi)溫度在20℃時設(shè)備工作最適宜。

2）系統(tǒng)供電電源要穩(wěn)定，220V交流電轉(zhuǎn)換成低壓應(yīng)在室內(nèi)完成，室外設(shè)備應(yīng)是低壓供電，如果戶外供電線路是220V交流電，則有可能發(fā)生觸電事故。

3）要及時做好系統(tǒng)檢修和維護(hù)工作，由于系統(tǒng)各部件長時間運行，受外界因素的影響，各零部件容易產(chǎn)生連接松動及參數(shù)上的改變。

4）做好設(shè)備防雷接地措施，天饋系統(tǒng)應(yīng)裝有信號防雷，供電線路應(yīng)裝有電源防雷，網(wǎng)絡(luò)口應(yīng)加裝網(wǎng)絡(luò)防雷器，具體接地防雷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合YD5004一94（（數(shù)字微波接力工程設(shè)計規(guī)范》、YD2011《微波站防雷與接地設(shè)計規(guī)范》。

五、結(jié)束語

我國有關(guān)科研單位已在微波工程領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗，將微波應(yīng)用工程推入規(guī)模經(jīng)濟階段。目前國外微波應(yīng)用市場設(shè)備價格約比國內(nèi)高出7～8倍，因此要密切關(guān)注和掌握世界微波技術(shù)發(fā)展新動態(tài)，大力發(fā)展我國的微波應(yīng)用技術(shù)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]余聲明.微波磁性器件在衛(wèi)星通訊中的應(yīng)用[J].電子元器件應(yīng)用，2001，10：25-27.