história
Um link de micro-ondas é um sistema de comunicação que utiliza um feixe de ondas de rádio na faixa de freqüência de microondas para transmitir informações entre dois locais fixos na terra. Eles são cruciais para muitas formas de comunicação e afetam uma ampla gama de indústrias. As emissoras usam links de microondas para enviar programas do estúdio para o local do transmissor, que pode estar a quilômetros de distância. Os links de microondas transportam chamadas telefônicas celulares entre os locais das células. Os provedores de Serviços de Internet sem fio usam links de microondas para fornecer aos seus clientes acesso à Internet de alta velocidade sem a necessidade de conexões a cabo. As empresas de telefonia transmitem chamadas entre centros de comutação por links de microondas, embora recentemente tenham sido amplamente suplantadas por cabos de fibra óptica. Empresas e agências governamentais os usam para fornecer redes de comunicações entre instalações próximas dentro de uma organização, como uma empresa com vários edifícios dentro de uma cidade.
uma das razões pelas quais os links de microondas são tão adaptáveis é que eles são de banda larga. Isso significa que eles podem mover grandes quantidades de informações em altas velocidades. Outra Qualidade importante dos links de microondas é que eles não requerem equipamentos ou instalações entre os dois pontos terminais, portanto, a instalação de um link de Microondas geralmente é mais rápida e menos dispendiosa do que uma conexão a cabo. Finalmente, eles podem ser usados em quase qualquer lugar, desde que a distância a ser percorrida esteja dentro da faixa de operação do equipamento e haja um caminho claro (ou seja, sem obstáculos sólidos) entre os locais. Microondas também são capazes de penetrar chuva, nevoeiro e neve, o que significa que o mau tempo não atrapalha a transmissão.
um simples link de micro-ondas unidirecional inclui quatro elementos principais: um transmissor, um receptor, linhas de transmissão e antenas. Esses componentes básicos existem em todos os sistemas de comunicações de rádio, incluindo telefones celulares, rádios bidirecionais, redes sem fio e transmissão comercial. Mas a tecnologia usada em links de microondas difere marcadamente daquela usada nas frequências mais baixas (comprimentos de onda mais longos) no espectro de rádio. Técnicas e componentes que funcionam bem em baixas frequências não são utilizáveis nas frequências mais altas (comprimentos de onda mais curtos) usadas em links de microondas. Por exemplo, fios e cabos comuns funcionam mal como condutores de sinais de microondas. Por outro lado, as frequências de microondas permitem que os engenheiros aproveitem certos princípios que são impraticáveis para aplicar em frequências mais baixas. Um exemplo é o uso de uma antena parabólica ou “prato” para focar um feixe de rádio de microondas. Essas antenas podem ser projetadas para operar em frequências muito mais baixas, mas seriam muito grandes para serem econômicas para a maioria dos fins.
em um link de microondas, o transmissor produz um sinal de microondas que carrega as informações a serem comunicadas. Essa informação—a entrada-pode ser qualquer coisa capaz de ser enviada por meios eletrônicos, como uma chamada telefônica, programas de televisão ou rádio, texto, imagens móveis ou estáticas, páginas da web ou uma combinação dessas mídias.
o transmissor tem dois trabalhos fundamentais: gerar energia de microondas na frequência e nível de potência necessários e modulá-la com o sinal de entrada para que transmita informações significativas. A modulação é realizada variando alguma característica da energia em resposta à entrada do transmissor. Piscar uma luz para transmitir uma mensagem no código Morse é um exemplo de modulação. Os diferentes comprimentos dos flashes (os pontos e traços) e os intervalos de escuridão entre eles transmitem as informações—neste caso, uma mensagem de texto.
a segunda parte integrante de um link de microondas é uma linha de transmissão. Esta linha transporta o sinal do transmissor para a antena e, na extremidade receptora do link, da antena para o receptor. Na Engenharia Elétrica, uma linha de transmissão é qualquer coisa que conduz corrente de um ponto para outro. O cabo da lâmpada, as linhas elétricas, os fios de telefone e o cabo do orador são linhas de transmissão comuns. Mas em frequências de microondas, esses meios enfraquecem excessivamente o sinal. Em seu lugar, os engenheiros usam cabos coaxiais e, especialmente, tubos ocos chamados guias de ondas.
a terceira parte do sistema de microondas são as antenas. Na extremidade transmissora, a antena emite o sinal de microondas da linha de transmissão para o espaço livre. “Espaço livre” é o termo do engenheiro elétrico para o vazio ou vazio entre as antenas transmissoras e receptoras. Não é a mesma coisa que” a atmosfera”, porque o ar não é necessário para qualquer tipo de transmissão de rádio (razão pela qual o rádio funciona no vácuo do espaço sideral). No local do receptor, uma antena apontada para a estação transmissora coleta a energia do sinal e a alimenta na linha de transmissão para processamento pelo receptor.
as antenas usadas em links de microondas são altamente direcionais, o que significa que focam firmemente a energia transmitida e recebem energia principalmente de uma direção específica. Isso contrasta com as antenas usadas em muitos outros sistemas de comunicação, como a transmissão. Ao direcionar a energia do transmissor para onde ela é necessária-em direção ao receptor—e ao concentrar o sinal recebido, essa característica das antenas de microondas permite a comunicação em longas distâncias usando pequenas quantidades de energia.
entre as antenas do link está outro elemento vital do link de microondas—o caminho percorrido pelo sinal através da atmosfera da terra. Um caminho claro é fundamental para o sucesso do link de microondas. Como as microondas viajam em linhas essencialmente retas, os obstáculos feitos pelo homem (incluindo possíveis construções futuras) que podem bloquear o sinal devem ser superados por estruturas altas de antenas ou evitados por completo. Obstáculos naturais também existem. Terreno plano pode criar reflexos indesejáveis, a precipitação pode absorver ou espalhar parte da energia do microondas, e o surgimento da folhagem na primavera pode enfraquecer um sinal marginalmente forte, que tinha sido adequado quando as árvores estavam nuas no inverno. Os engenheiros devem levar em consideração todos os problemas existentes e potenciais ao projetar um link de microondas.
no final do link está o componente final, o receptor. Aqui, as informações do sinal de microondas são extraídas e disponibilizadas em sua forma original. Para conseguir isso, o receptor deve desmodular o sinal para separar a informação da energia de microondas que a carrega. O receptor deve ser capaz de detectar quantidades muito pequenas de energia de microondas, porque o sinal perde grande parte de sua força em sua jornada.
todo esse processo ocorre próximo à velocidade da luz, portanto, a transmissão é praticamente instantânea mesmo em longas distâncias. Com todas as suas vantagens, os links de microondas certamente serão importantes blocos de construção da infraestrutura De Comunicações do mundo nos próximos anos.
Diagrama de blocos de Link
este diagrama é de um sistema de ligação de microondas da série NEC 500 (por volta de 1983) e mostra um caminho de bloco de equipamento. O bloco “direção de retorno” é o inverso do detalhado no diagrama principal.
regulamentação e licenciamento
cada país tem um requisito variável para o Licenciamento de links de rádio de microondas. Na maioria dos casos, esta licença aborda apenas o transmissor, mas, no mesmo caso, oferece proteção regulatória a qualquer inteferência que possa afetar o receptor de microondas.
os custos de licença geralmente estão ligados ao tamanho do espectro ocupado pelo sinal do transmissor – e muitas vezes são diretamente influenciados por alguns dos custos de locação de espectro realizados pelo regulador local, por exemplo, FCC, ACMA, PTT etc.
segurança de radiação de microondas
um aspecto de segurança da radiação EMR de rádio de microondas também é definido por padrões e diretrizes, e muitas vezes zonas de ‘exclusão’ de exposição humana existem em torno da frente de antenas parabólicas de microondas, chifres e antenas dielétricas. A segurança do pessoal também deve ser considerada em torno de extremidades abertas do Guia de ondas e interruptores do Guia de ondas com portas não esterilizadas. Refira o outro material no GHN na segurança do EMR.
tratar a segurança da radiação de microondas de maneira conservadora é sempre prudente, nunca olhe para baixo guia de ondas aberto, nunca fique na frente de uma antena de microondas.
Planeamento de Frequências
No mais antigos Frequency Division Multiplex (FDM) micro-ondas de rádio, sistemas de ligação, apenas um único par de freqüências que foram alocados para toda a ligação de rede, com uma corrente de polarização de isolamento arranjo de mais estações distantes na rede. Isso significava que em uma única estação repetidora de microondas, Os transmissores link operam na mesma frequência, mas com antenas apontadas em direções diferentes e com polarização de antena oposta.
a mesma lógica de planejamento de frequência ainda se aplica aos modernos links de rádio de micro-ondas digitais, com um olhar atento sobre a largura de banda / designador de ‘emissão’. O planejamento de frequência também pode ter restrições do regulador (FCC / ACMA / Ofcom / PTT’s), portanto, é necessária uma ampla consulta antes que quaisquer compromissos possam ser feitos.
planejamento de Link de rádio de microondas
o projeto e a construção de uma rede de Link de rádio de microondas são baseados em vários fatores. Estes incluem:
- distância entre terminais de rádio de microondas;
- propriedades do terreno, por exemplo, corpos d’água, falésias, florestas, neve;
- frequência de operação, muitas vezes regida por custos de licenciamento, disponibilidade de frequência, distâncias planejadas e até suscetibilidade ao desbotamento da chuva;
- gerenciamento de interferência para o receptor de link de microondas. Geralmente gerenciado pela alocação de um par de frequências claro pelo regulador, mas para bandas de frequência ‘vendidas em leilão’ ou com delegação, por exemplo, comunicações de defesa e grandes operadoras, isso se torna responsabilidade de gerenciamento do Licenciado/proprietário da banda;
- Desvanecimento, a dispersão e a multipath distorção;
- Tamanho das antenas, feedline propriedades, a necessidade de torres e mastros, e para antenas de alto ganho, até mesmo o de estabilidade (ambos de inclinação e torção propriedades) do suporte do mastro deve ser projetados para evitar a antena de feixe sendo mal dirigido, devido ao vento ou gelo sobre a estrutura;
- Gerenciamento de umidade dentro externo waveguides;
- Gerenciamento dos equipamentos, poder e alarmes de segurança, de controle remoto de comutação e de ordem fio de sistemas.
- Conselho, o Governo Local, a FAA, a CASA e o desenvolvimento da comunidade permissões que regem o visual e o espaço aéreo controlado, intrusões;
- Custo do equipamento e análise de custo / benefício, incluindo a manutenção de equipamentos;
- Satélite links de comunicação são também classificadas como micro-ondas links de rádio, mas dada a sua mínimo de exposição às condições atmosféricas, estes tipos de links de microondas podem operar com o mínimo de fade margens, ou seja, ter o mínimo de contingência em que o nível de sinal recebido pontos fortes;
- disponibilidade de equipamentos, peças de reposição, manutenção, equipamentos de teste e pessoal qualificado;
- trânsitos solares para receptores de micro-ondas voltados para os horizontes leste ou oeste. A questão aqui é que o” ruído solar ” muitas vezes sobrecarrega os receptores de microondas de banda larga, gerando o que é chamado de ‘interrupção do trânsito solar’. Mesmo negócio para links de comunicação por satélite também.
fabricantes de equipamentos de ligação de microondas
em nenhuma ordem específica, estes incluem:
- – NEC
- – Ericsson
- – Nokia
- – Marelli
- – Marconi
- – GT&E
- – GE
- – Phillips
- – Rohde & Schwartz
- – Kuhne
- – Codan
- – Alcatel
- – Fujitsu
- – Siemens
- – ATI
- – Hughes