歴史
マイクロ波リンクは、地球上の2つの固定された場所の間で情報を送信するために、マイクロ波周波数範囲の電波のビームを使用する通信システムです。 それらはコミュニケーションの多くの形態に重大で、企業の広い範囲に影響を与える。 放送局はマイクロ波リンクを使用して、スタジオから数マイル離れた送信機の場所にプログラムを送信します。 マイクロ波リンクは細胞の場所の間で携帯電話呼出しを運ぶ。 無線インターネットサービスプロバイダは、ケーブル接続を必要とせずに、高速インターネットアクセスを顧客に提供するために、マイクロ波リンクを使用しています。 電話会社は、マイクロ波リンクを介してスイッチングセンター間の通話を送信しますが、かなり最近では主に光ファイバケーブルに取って代わ 企業や政府機関は、都市内に複数の建物を持つ企業など、組織内の近くの施設間の通信ネットワークを提供するためにそれらを使用します。
マイクロ波リンクが非常に適応可能である理由の一つは、彼らがブロードバンドであることです。 つまり、大量の情報を高速で移動することができます。 マイクロ波リンクのもう1つの重要な品質は、2つの端子点の間に機器や設備を必要としないため、マイクロ波リンクを設置することは、ケーブル接続よりも迅速かつ低コストであることが多いことです。 最後に、それらは広がるべき間隔が装置の動作範囲の内にあり、位置間の明確な道（すなわち、固体障害）がある限りほとんどどこでも使用することがで マイクロ波はまた、雨、霧、雪に浸透することができ、悪天候が送信を中断しないことを意味します。
単純な一方向のマイクロ波リンクには、送信機、受信機、伝送ライン、アンテナの四つの主要な要素が含まれています。 これらの基本的なコンポーネントは、携帯電話、双方向ラジオ、無線ネットワーク、商用放送など、すべての無線通信システムに存在します。 しかし、マイクロ波リンクで使用される技術は、無線スペクトルのより低い周波数（より長い波長）で使用される技術とは著しく異なる。 マイクロ波リンクで使用されるより高い周波数（より短い波長）では、低周波数でうまく機能する技術および部品は使用できません。 例えば、通常の電線やケーブルは、マイクロ波信号の導体としては機能しません。 一方、マイクロ波周波数は、技術者がより低い周波数で適用することが現実的ではない特定の原則を利用することを可能にする。 一つの例は、マイクロ波無線ビームを集中させるための放物線または”皿”アンテナの使用である。 このようなアンテナは、はるかに低い周波数で動作するように設計することができますが、ほとんどの目的にとって経済的であるには大きすぎます。
マイクロ波リンクでは、送信機は通信する情報を運ぶマイクロ波信号を生成します。 その情報—入力-は、電話、テレビまたはラジオ番組、テキスト、移動または静止画像、webページ、またはそれらのメディアの組み合わせなど、電子的手段によって送
送信機には、必要な周波数と電力レベルでマイクロ波エネルギーを生成し、意味のある情報を伝えるように入力信号で変調するという二つの基本的な仕事があります。 変調は、送信機の入力に応じてエネルギーのいくつかの特性を変化させることによって達成される。 モールス符号でメッセージを送信するために光を点滅させることは、変調の例である。 点滅の異なる長さ（ドットとダッシュ）、およびそれらの間の暗闇の間隔は、情報を伝えます—この場合はテキストメッセージです。
マイクロ波リンクの第二の不可欠な部分は伝送ラインです。 このラインは、送信機からアンテナに信号を送り、リンクの受信側ではアンテナから受信機に信号を送ります。 電気工学では、送電線は、ある点から別の点に電流を伝導するものです。 ランプのコード、電力線、電話線およびスピーカーケーブルは共通の送電線です。 しかし、マイクロ波周波数では、これらのメディアは信号を過度に弱めます。 その代わりに、エンジニアは同軸ケーブル、特に導波管と呼ばれる中空パイプを使用します。
マイクロ波システムの3番目の部分はアンテナです。 送信側では、アンテナは伝送ラインからのマイクロ波信号を自由空間に放出する。 「自由空間」とは、送信アンテナと受信アンテナの間の空虚または空隙のための電気技師の用語です。 空気は、無線伝送の任意のタイプのために必要ではないので、それは、”大気”と同じものではありません（無線が宇宙空間の真空中で動作する理由である）。 受信機の場所で、送信局の方に指されるアンテナは信号エネルギーを集め、受信機によって処理のための送電線に与えます。
マイクロ波リンクに使用されるアンテナは指向性が高いため、送信されたエネルギーをしっかりと集中させ、主に特定の方向からエネルギーを受 これは、放送などの他の多くの通信システムで使用されるアンテナとは対照的です。 送信機のエネルギーを必要な場所（受信機に向かって）に向け、受信信号を集中させることにより、マイクロ波アンテナのこの特性は、少量の電力を使用して長距離通信を可能にします。
リンクのアンテナの間には、マイクロ波リンクのもう一つの重要な要素、すなわち信号が地球の大気を通過する経路があります。 明確な道はマイクロウェーブリンクの成功に重大である。 マイクロ波は本質的に直線で移動するので、信号を妨げる可能性のある人工の障害物（将来の建設の可能性を含む）は、背の高いアンテナ構造によって克服されなければならないか、または完全に回避されなければならない。 自然の障害物も存在する。 平坦な地形は望ましくない反射を引き起こす可能性があり、降水量はマイクロ波エネルギーの一部を吸収または散乱させることができ、春の葉の出現は、冬に木が裸であったときに十分であったわずかに強い信号を弱める可能性がある。 エンジニアは、マイクロ波リンクを設計する際に、既存の問題と潜在的な問題をすべて考慮する必要があります。 リンクの最後にある
は、最終的なコンポーネントである受信機です。 ここでは、マイクロ波信号からの情報が抽出され、元の形式で利用可能になります。 これを実現するには、受信機は信号を復調して、情報を運ぶマイクロ波エネルギーから情報を分離する必要があります。 信号は、その旅にその強度の多くを失うので、受信機は、マイクロ波エネルギーの非常に少量を検出することができる必要があります。
このプロセス全体は光速に近い速度で行われるため、長距離でも伝送は事実上瞬時に行われます。 その利点のすべてで、マイクロ波リンクは、今後数年間のための世界の通信インフラの重要なビルディングブロックであることは確かです。
リンクブロック図
この図は、NEC500シリーズマイクロ波リンクシステム(1983年頃)のもので、1つの機器ブロックパスを示しています。 “Return direction”ブロックは、メインダイアグラムで詳細に説明されているブロックの逆です。
規制とライセンス
各国には、マイクロ波無線リンクのライセンス要件が異なります。 ほとんどの場合、このライセンスは送信機にのみ対応しますが、同じインスタンスでは、マイクロ波受信機に影響を与える可能性のある任意のinteferenceに
ライセンスコストは、通常、送信機信号が占有するスペクトルのサイズとリンクされており、FCC、ACMA、PTTなどのローカルレギュレータによって実現されるスペク
マイクロ波放射の安全性
マイクロ波放射の安全性は規格やガイドラインによっても定義されており、マイクロ波ディッシュアンテナ、ホーン、誘電体アンテナの前面には人間の暴露”除外”ゾーンが存在することが多い。 人員の安全はまた終端されていない港が付いている開いた導波管の端そして導波管スイッチのまわりで考慮されなければなりません。 EMRの安全のGHNで他の材料を参照して下さい。
マイクロ波放射の安全性を保守的に扱うことは、常に慎重であり、開いた導波管を見下ろしたり、マイクロ波アンテナの前に立ったりしないでください。
古い周波数分割多重（FDM）マイクロ波無線リンクシステムでは、単一のペアの周波数のみがリンクネットワーク全体に割り当てられ、ネットワーク内のより遠い局からの交番偏波分離配置が行われた。 これは、単一のマイクロ波中継局では、リンク送信機は同じ周波数で動作するが、アンテナは異なる方向に向けられ、反対のアンテナ偏光で動作することを意味した。
現代のデジタルマイクロ波無線リンクにも同じ周波数計画ロジックが適用され、”放出”帯域幅/指定子に注意が払われています。 周波数計画はまた、規制当局（FCC/ACMA/Ofcom/PTTの）からの制限を有することができるので、任意のコミットメントを行うことができる前に、広範な相談が必要です。
マイクロ波無線リンク計画
マイクロ波無線リンクネットワークの設計と構築は、多くの要因に基づいています。 これらは次のとおりです:
- マイクロ波無線端末間の距離;
- 地形特性、例えば水域、崖、森林、雪;
- 操作の頻度、多くの場合、ライセンスコスト、周波数の可用性、計画された距離、さらには雨の退色に対する感受性によっ 一般的にレギュレータによって明確な周波数ペアを割り当てることによって管理されますが、”オークションで販売されている”周波数帯域または委任、例えば防衛通信および大規模なキャリアでは、これは帯域ライセンシー/所有者の管理責任となります;
- フェージング、分散、マルチパス歪み;
- アンテナのサイズ、フィードライン特性、タワーとマストの必要性、および高利得アンテナの必要性-支持マストの安定性（傾きとねじり特性の両方）でさえ、構造上の風や氷によるアンテナビームの誤指向を避けるように設計する必要があります。
- 外部導波路内の水分の管理;
- 機器、電力の管理そして保証警報、リモート-コントロール切換えおよび順序ワイヤーシステム。
- 視覚的および制御された空域侵入を支配する評議会、地方自治体、FAA、CASAおよびコミュニティ開発許可;
- 機器のコストおよび機器メンテナンスを含む費用便益分析;
- 衛星通信リンクもマイクロ波無線リンクとして分類されるが、大気条件への暴露が最小限であるため、これらのタイプのマイクロ波リンクは最小限のフェードマージン、すなわち受信信号強度のレベルでの不測の事態を最小限に抑えることができる。;
- 機器、スペア、メンテナンス、試験機器、熟練したスタッフの可用性;
- 東または西の地平線に面したマイクロ波リンク受信機のSun transits。 ここでの問題は、”太陽の騒音”がしばしば広帯域のマイクロ波受信機を圧倒し、”太陽通過停止”と呼ばれるものを発生させるということです。 衛星通信リンクのための同じ取り引きまた。
マイクロ波リンク装置
のメーカーは、特定の順序ではありませんが、これらには次のものが含まれます:
- – NEC
- -エリクソン
- -Nokia
- -Marconi
- -GT&E
- -GE
- -フィリップス
- -ローデッド
- -ローデッド
- -ローデッド
- -ローデッド
- -ローデッド
- -ローデッド
- -ローデッド
- -ローデッド
- -ローデッド
- &シュワルツ
- -クーン
- -コーダン
- -アルカテル
- -富士通
- -シーメンス
- -ATI
- -ヒューズ