波导通信

历史

1930年在理论上就对电磁波在圆波导管内传输时，衰减系数将随工作频率的增加而无限制地减少的特性作出论断。20世纪50年代，美国贝尔研究所就有关圆场型电磁波TE01波的实用价值进行了实验。证明TE01波在圆波导管中传输比其它场型的电磁波衰耗都小，且选用50GHz左右频段时，圆波导横截面尺寸适中，工程上容易实现，只是在传输中波导转弯、波导管几何尺寸加工误差、以及法兰盘安装的不规则等，均将导致衰耗增大。而不规则性导致波型变换产生的伴流、色散引起的时延失真，也将使多路通信的噪声功率增加。不过，只要提高波导管内壁光洁度的等级，减小加工尺寸公差，就可使伴流减小或消除;在中继站或终端站设备上加装群时延均衡器，则可抵消波导色散失真;此外采用螺旋波导与介质膜波导用以分离TE01与简并波型相速，并给其它非TE01波型以较大衰耗，还可使TE01波衰耗起伏较小，产生较小伴流。上述方法将可使圆波导传输中的技术问题基本得到解决。在20世纪60年代美、英、日、德和苏联等国都陆续对波导通信系统进行了现场试验，70年代圆波导传输的再生中继距离已达到40~50km。不过，从70年代初起，同轴电缆的通信容量已达到每系统万路，并相继出现了大容量的微波和光纤通信系统，而城市市话局间以及长途电话业务的需要却均未达到几十万路的量级。波导通信系统虽在技术上堪称先进，但在每系统万路条件下，与同轴、微波和光纤通信系统相比仍不经济，因而未能及时投入商用。

定义

波导通信是一种利用毫米波频段TE01场型的电磁波在圆波导管内(采用中继再生的方式)进行长距离传输的通信手段。

毫米波

毫米波波长包括10毫米到1毫米,相应频率为30千兆赫到300千兆赫。这是一个很宽的工作频段。传输容量很大。毫米波通信有两种方式。一种是毫米波大气传输方式,它是类似于微波中继系统的毫米波空中通信;另一种是波导通信,毫米波通过特殊金属管(波导管)传输

毫米波有很大的通信容量，但在大气中传播时，受到水蒸汽、氧和雨水的吸收作用，会产生严重的衰落，甚至引起通信中断;而在波导管中传输电磁波能量的衰耗很小，而且比较恒定，传输质量可得到保证。尽管波导通信投资较大但毫米波有用频段宽，通信容量可达十万路双向电话或百余个双向电视节目。在经济上还是有利的。

调制方式

波导通信长距离传输时一般采用脉码调制方式，短距离传输可采用调频制或调幅制。