波導通信

歷史

1930年在理論上就對電磁波在圓波導管內傳輸時，衰減系數將隨工作頻率的增加而無限制地減少的特性作出論斷。20世紀50年代，美國貝爾研究所就有關圓場型電磁波TE01波的實用價值進行了實驗。證明TE01波在圓波導管中傳輸比其它場型的電磁波衰耗都小，且選用50GHz左右頻段時，圓波導橫截面尺寸適中，工程上容易實現，只是在傳輸中波導轉彎、波導管幾何尺寸加工誤差、以及法蘭盤安裝的不規(guī)則等，均將導致衰耗增大。而不規(guī)則性導致波型變換產生的伴流、色散引起的時延失真，也將使多路通信的噪聲功率增加。不過，只要提高波導管內壁光潔度的等級，減小加工尺寸公差，就可使伴流減小或消除;在中繼站或終端站設備上加裝群時延均衡器，則可抵消波導色散失真;此外采用螺旋波導與介質膜波導用以分離TE01與簡并波型相速，并給其它非TE01波型以較大衰耗，還可使TE01波衰耗起伏較小，產生較小伴流。上述方法將可使圓波導傳輸中的技術問題基本得到解決。在20世紀60年代美、英、日、德和蘇聯(lián)等國都陸續(xù)對波導通信系統(tǒng)進行了現場試驗，70年代圓波導傳輸的再生中繼距離已達到40~50km。不過，從70年代初起，同軸電纜的通信容量已達到每系統(tǒng)萬路，并相繼出現了大容量的微波和光纖通信系統(tǒng)，而城市市話局間以及長途電話業(yè)務的需要卻均未達到幾十萬路的量級。波導通信系統(tǒng)雖在技術上堪稱先進，但在每系統(tǒng)萬路條件下，與同軸、微波和光纖通信系統(tǒng)相比仍不經濟，因而未能及時投入商用。

定義

波導通信是一種利用毫米波頻段TE01場型的電磁波在圓波導管內(采用中繼再生的方式)進行長距離傳輸的通信手段。

毫米波

毫米波波長包括10毫米到1毫米,相應頻率為30千兆赫到300千兆赫。這是一個很寬的工作頻段。傳輸容量很大。毫米波通信有兩種方式。一種是毫米波大氣傳輸方式,它是類似于微波中繼系統(tǒng)的毫米波空中通信;另一種是波導通信,毫米波通過特殊金屬管(波導管)傳輸

毫米波有很大的通信容量，但在大氣中傳播時，受到水蒸汽、氧和雨水的吸收作用，會產生嚴重的衰落，甚至引起通信中斷;而在波導管中傳輸電磁波能量的衰耗很小，而且比較恒定，傳輸質量可得到保證。盡管波導通信投資較大但毫米波有用頻段寬，通信容量可達十萬路雙向電話或百余個雙向電視節(jié)目。在經濟上還是有利的。

調制方式

波導通信長距離傳輸時一般采用脈碼調制方式，短距離傳輸可采用調頻制或調幅制。