微波元器件在通訊中的應用

戴珺

【摘要】 隨著經濟和科學技術的發展，微波技術在各個測試系統中的應用越來越廣泛。微波元器件通訊技術特點是利用偽隨機碼對輸入信息進行擴展頻譜編碼處理，然后在某個載頻進行調制以便傳輸。微波擴頻通訊技術屬于中程寬帶通訊方式，來源于軍事領域，主要開發目的是對抗電子干擾。無線擴頻技術是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬遠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制的方法來實現的，與所傳送信息數據無關，在接收端采用相同的擴頻碼進行相關解調來解擴以恢復所傳數據信息。擴頻微波接入技術相比有線接入技術來說，以其低成本、建設靈活、快捷的優勢在通訊中起著不可替代的作用。

【關鍵詞】 微波擴頻 元器件 編碼處理 通訊應用

一、擴頻通訊系統

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

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中，基帶信息數據直接由頻率比它高得多的擴頻信號（偽隨機碼序列數為PN碼）進行調制。PN碼序列是周期性的二進制序列，其波形與噪聲非常相似。在接收端，采用與發射端用于擴頻時相同的PN碼序列對接收到的信號進行相關處理（解擴），從而得到要接收的數據信息。

2、跳頻擴頻通訊系統，是用二進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中，被傳輸信息按時間順序跳到不同的頻率進行頻譜擴展，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常快，非授傳的接收機很難發現傳輸信號。

二、微波元器件通訊系統特點

2.1 具有低功率密度譜的特點

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

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用

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

3.1 防火演習通訊保障的應用

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

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

四、擴頻技術系統安裝的注意事項

1）設備一旦投入工作無特殊情況下不需要關機。因此，設備連續工作會發熱，在使用中一定要保持通風散熱和周圍環境干凈，避免灰塵進入機器損壞設備，同時也應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，室內溫度在20℃時設備工作最適宜。

2）系統供電電源要穩定，220V交流電轉換成低壓應在室內完成，室外設備應是低壓供電，如果戶外供電線路是220V交流電，則有可能發生觸電事故。

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

4）做好設備防雷接地措施，天饋系統應裝有信號防雷，供電線路應裝有電源防雷，網絡口應加裝網絡防雷器，具體接地防雷標準應符合YD5004一94（（數字微波接力工程設計規范》、YD2011《微波站防雷與接地設計規范》。

五、結束語

我國有關科研單位已在微波工程領域積累了豐富的經驗，將微波應用工程推入規模經濟階段。目前國外微波應用市場設備價格約比國內高出7～8倍，因此要密切關注和掌握世界微波技術發展新動態，大力發展我國的微波應用技術。

參 考 文 獻

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