Historie
en mikrobølgelink er et kommunikasjonssystem som bruker en stråle av radiobølger i mikrobølgefrekvensområdet for å overføre informasjon mellom to faste steder på jorden. De er avgjørende for mange former for kommunikasjon og påvirker et bredt spekter av bransjer. Kringkastere bruke mikrobølgeovn linker til å sende programmer fra studio til senderen plassering, som kan være miles away. Mikrobølgeovn koblinger bære mobiltelefon samtaler mellom celle områder. Trådløse Internett-leverandører bruker mikrobølge koblinger for å gi sine kunder med høyhastighets Internett-tilgang uten behov for kabeltilkoblinger. Telefonselskaper overføre samtaler mellom bytte sentre over mikrobølgeovn koblinger, selv om ganske nylig de har vært i stor grad fortrengt av fiberoptiske kabler. Bedrifter og offentlige etater bruker dem til å gi kommunikasjonsnettverk mellom nærliggende anlegg i en organisasjon, for eksempel et selskap med flere bygninger i en by.
en av grunnene til at mikrobølgekoblinger er så tilpasningsdyktige, er at de er bredbånd. Det betyr at de kan flytte store mengder informasjon ved høye hastigheter. En annen viktig kvalitet på mikrobølgekoblinger er at de ikke krever utstyr eller fasiliteter mellom de to terminalpunktene, så det er ofte raskere og billigere å installere en mikrobølgekoblingforbindelse enn en kabelforbindelse. Til slutt kan de brukes nesten hvor som helst, så lenge avstanden som skal strekkes er innenfor utstyrets driftsområde, og det er klar bane (det vil si ingen faste hindringer) mellom stedene. Mikrobølger kan også trenge inn i regn, tåke og snø, noe som betyr at dårlig vær ikke forstyrrer overføringen.
en enkel enveis mikrobølgelink inneholder fire hovedelementer: en sender, en mottaker, overføringslinjer og antenner. Disse grunnleggende komponentene finnes i alle radiokommunikasjonssystemer, inkludert mobiltelefoner, toveis radioer, trådløse nettverk og kommersiell kringkasting. Men teknologien som brukes i mikrobølgekoblinger, varierer markant fra den som brukes ved lavere frekvenser (lengre bølgelengder) i radiospektret. Teknikker og komponenter som fungerer godt ved lave frekvenser, kan ikke brukes ved de høyere frekvensene (kortere bølgelengder) som brukes i mikrobølgelinker. For eksempel fungerer vanlige ledninger og kabler dårlig som ledere av mikrobølgesignaler. På den annen side tillater mikrobølgefrekvenser ingeniører å dra nytte av visse prinsipper som er upraktiske å anvende ved lavere frekvenser. Et eksempel er bruken av en parabolisk eller» tallerken » antenne for å fokusere en mikrobølgestråle. Slike antenner kan være konstruert for å operere på mye lavere frekvenser, men de ville være for stor til å være økonomisk for de fleste formål.
i en mikrobølgekobling produserer senderen et mikrobølgesignal som bærer informasjonen som skal kommuniseres. Denne informasjonen—inngangen – kan være alt som er i stand til å bli sendt elektronisk, for eksempel en telefonsamtale, tv – eller radioprogrammer, tekst, bevegelige eller stillbilder, nettsider eller en kombinasjon av disse mediene.
senderen har to grunnleggende oppgaver: genererer mikrobølge energi på ønsket frekvens og effektnivå, og modulerer den med inngangssignalet slik at det formidler meningsfull informasjon. Modulering oppnås ved å variere noe karakteristisk for energien som svar på senderens inngang. Blinkende et lys for å overføre en melding I Morse-Kode er et eksempel på modulering. De forskjellige lengdene av blinkene( prikkene og bindestrekene), og mørkets intervaller mellom dem, formidler informasjonen—i dette tilfellet en tekstmelding.
den andre integrerte delen av en mikrobølgekobling er en overføringslinje. Denne linjen bærer signalet fra senderen til antennen og, ved mottakersiden av lenken, fra antennen til mottakeren. I elektroteknikk er en overføringslinje noe som fører strøm fra ett punkt til et annet. Lampeledning, kraftledninger, telefonledninger og høyttalerkabel er vanlige overføringslinjer. Men ved mikrobølgefrekvenser svekker disse mediene signalet for mye. I deres sted bruker ingeniører koaksialkabler og spesielt hule rør kalt bølgeledere.
den tredje delen av mikrobølgesystemet er antennene. På senderenden sender antennen mikrobølgesignalet fra overføringslinjen til ledig plass. «Ledig plass» er elektroingeniørens begrep for tomhet eller tomrom mellom sender-og mottakerantennene. Det er ikke det samme som «atmosfæren», fordi luft ikke er nødvendig for noen form for radiotransmisjon (derfor fungerer radio i vakuum i verdensrommet). På mottakerstedet samler en antenne mot sendestasjonen signalenergien og mater den inn i overføringslinjen for behandling av mottakeren.
Antenner som brukes i mikrobølge koblinger er svært retningsbestemt, noe som betyr at de tett fokuserer den overførte energien, og mottar energi hovedsakelig fra en bestemt retning. Dette står i kontrast til antenner som brukes i mange andre kommunikasjonssystemer, for eksempel kringkasting. Ved å lede senderens energi der det trengs-mot mottakeren – og ved å konsentrere det mottatte signalet, tillater denne egenskapen til mikrobølgeantenner kommunikasjon over lange avstander ved hjelp av små mengder strøm.
mellom lenkens antenner ligger et annet viktig element i mikrobølgelinken-banen som signalet tar gjennom jordens atmosfære. En klar bane er avgjørende for microwave link suksess. Siden mikrobølger reiser i hovedsak rette linjer, må menneskeskapte hindringer (inkludert mulig fremtidig konstruksjon) som kan blokkere signalet enten overvinnes av høye antennestrukturer eller unngås helt. Naturlige hindringer finnes også. Flatt terreng kan skape uønskede refleksjoner, nedbør kan absorbere eller spre noe av mikrobølgeenergien, og fremveksten av løvverk om våren kan svekke et marginalt sterkt signal, som hadde vært tilstrekkelig når trærne var nakne om vinteren. Ingeniører må ta hensyn til alle eksisterende og potensielle problemer ved utforming av en mikrobølgekobling.
på slutten av lenken er den siste komponenten, mottakeren. Her blir informasjon fra mikrobølgesignalet hentet og gjort tilgjengelig i sin opprinnelige form. For å oppnå dette må mottakeren demodulere signalet for å skille informasjonen fra mikrobølgeenergien som bærer den. Mottakeren må være i stand til å oppdage svært små mengder mikrobølge energi, fordi signalet mister mye av sin styrke på sin reise.
Hele denne prosessen foregår i nærheten av lysets hastighet, så overføringen er nesten øyeblikkelig selv over lange avstander. Med alle sine fordeler, mikrobølgeovn koblinger er sikker på å være viktige byggesteiner i verdens kommunikasjonsinfrastruktur i årene som kommer.
Link Block Diagram
dette diagrammet er fra EN NEC 500 serie mikrobølgeovn link system (circa 1983) og viser en utstyr blokk bane. Blokken» returretning » er omvendt av det som er beskrevet i hoveddiagrammet.
Regulatorisk Og Lisensiering
hvert land har et varierende krav til lisensiering av mikrobølgeradioforbindelser. I de fleste tilfeller adresserer denne lisensen bare senderen, men i samme tilfelle gir den regulatorisk beskyttelse til enhver inteferanse som kan påvirke mikrobølgemottakeren.
Lisenskostnader er vanligvis knyttet til størrelsen på spekteret okkupert av sendersignalet – og er ofte direkte påvirket av noen av spektrum leiekostnader realisert av den lokale regulatoren, fcc, ACMA, PTTS etc.
Mikrobølgestrålingssikkerhet
et sikkerhetsaspekt ved mikrobølgeradio EMR-stråling er også definert av standarder og retningslinjer, og ofte eksisterer eksponeringssoner for mennesker rundt forsiden av mikrobølgeantenner, horn og dielektriske antenner. Personellsikkerhet må også vurderes rundt åpne bølgelederender og bølgelederbrytere med uterminerte porter. Se annet materiale PÅ GHN PÅ EPJ Sikkerhet.
Behandling av mikrobølgestrålingssikkerhet på en konservativ måte er alltid forsiktig, aldri se ned åpen bølgeleder, aldri stå foran en mikrobølgeantenne.
Frekvensplanlegging
i de eldre Frequency Division Multiplex (fdm) mikrobølge radio link-systemene ble bare et enkelt par frekvenser allokert til hele link-nettverket, med et vekslende polarisasjonsisoleringsarrangement fra fjernere stasjoner i nettverket. Dette betydde at på en enkelt mikrobølgeovn repeater stasjon, link sendere operere på samme frekvens, men med antenner pekte i forskjellige retninger, og med motsatt antenne polarisering.
den samme frekvensplanleggingslogikken gjelder fortsatt for moderne digitale mikrobølgeradioforbindelser, med et nært øye på ‘utslipp’ båndbredde / designator. Frekvensplanlegging kan også ha begrensninger fra Regulatoren (FCC / ACMA / Ofcom / PTT), så omfattende konsultasjon er nødvendig før noen forpliktelser kan gjøres.
Planlegging Av Mikrobølgeradio Link
utformingen og konstruksjonen av et mikrobølgeradio link-nettverk er basert på en rekke faktorer. Disse inkluderer:
- Avstand mellom radioterminaler for mikrobølgeovn;
- Terrengegenskaper, f. eks. vannmasser, klipper, skoger, snø;
- Driftsfrekvens, ofte styrt av lisenskostnader, frekvens tilgjengelighet, planlagte avstander og til og med følsomhet for regnfading;
- Interferensstyring til mikrobølge link-mottakeren. Generelt forvaltes ved å tildele et klart frekvenspar Av Regulatoren, men for frekvensbånd ‘solgt på auksjon’ eller med delegasjon, f. Eks.;
- Falming, dispersjon og multipath forvrengning;
- Størrelse på antenner, feedline egenskaper, behov for tårn og master, og for høy gevinst antenner – selv stabiliteten (både tilt og vridningsegenskaper) av bæremasten må være konstruert for å unngå antennestrålen blir mis-rettet på grunn av vind eller is på strukturen;
- Forvaltning av fuktighet inne eksterne bølgeledere;
- Ledelse av utstyr, strøm og sikkerhet alarmer, fjernkontroll bytte og Bestille wire systemer.
- Råd, Lokale Myndigheter, FAA, CASA og fellesskapsutviklingstillatelser som styrer visuelle og kontrollerte luftromsinntrengninger;
- Kostnader for utstyr og kostnadsfordelingsanalyse inkludert vedlikehold av utstyr;
- Satellittkommunikasjonskoblinger er også klassifisert som mikrobølgeradioforbindelser, men med tanke på minimal eksponering for atmosfæriske forhold, kan disse mikrobølgekoblingene operere med minimal fadingmarginer, dvs. å ha minimal beredskap i nivået av mottatte signalstyrker;
- tilgjengelighet av utstyr, reservedeler, vedlikehold, testutstyr og dyktige medarbeidere;
- sun transits for mikrobølgeovn link mottakere vendt mot øst eller vest horisonter. Problemet her er at «sol støy» vil ofte overvelde bredbånd mikrobølgeovn mottakere, generere det som kalles en ‘sun transit strømbrudd’. Samme avtale for satellittkommunikasjonsforbindelser også.
Produsenter Av Mikrobølgeovn Link Utstyr
i ingen bestemt rekkefølge, disse inkluderer:
- – NEC
- – Ericsson
- – Nokia
- – Marelli
- – GT& E
- – GE
- – Phillips
- – ROHDE& schwartz
- – Kuhne
- – Alcatel
- – fujitsu
- – SIEMENS
- – ati
- – Hughes