誰影響了微波通信的傳輸距離

誰影響了微波通信的傳輸距離？前言近年來，隨著業(yè)界各微波設備廠家對微波通信傳輸系統(tǒng)的重視，在產(chǎn)品開發(fā)上做出的多項技術提升，不斷推動微波向IP技術化演進，同時滿足微波通信在企業(yè)網(wǎng)絡中的大帶寬、高可靠、好運維等重點需求。而定位于G比特大帶寬、百公里長距離的IPLongHaul微波，更是在核心網(wǎng)絡建設中起到了替代光纖資源、備份重要光鏈路的優(yōu)勢。在微波傳輸技術方案的研討過程中，很多業(yè)界技術人員都在提到同一個問題，關于微波這兩個天線之間，究竟能傳多遠，是30km還是60km或者100km，甚至更遠？眾所周知，企業(yè)對于微波傳輸承載，無外乎最關心兩個問題：一是傳多少，二是傳多遠。在傳多少的問題上，近年來隨著微波的不斷IP化發(fā)展演進，出現(xiàn)了新一代的長距離大帶寬無線通信產(chǎn)物--IPLongHaul微波系統(tǒng)，該系統(tǒng)單個天線能支持高達16Gbps的業(yè)務容量，且同時支持E1,STM-1,STM-4,FE,GE等業(yè)務的接入，想必這樣的傳輸容量對于企業(yè)的微波傳輸需求是完全綽綽有余的。然而，同一條鏈路的傳輸容量提升，必定會影響該鏈路的傳輸距離。概述通常我們所說的傳統(tǒng)微波通信距離一般為0.1km-50km不等，這樣的距離是單指一跳微波的傳輸距離，中間無任何反射板或天線等微波中繼器。而這里我們提到的IPLongHaul微波在實際部署中一跳距離可高達50km或以上，當然這些值都是建立在兩端天線間的鏈路是視通直線的條件下。由于微波是在大氣中作視線傳播實現(xiàn)的通信，所以電波在自由空間的輻射和傳播理論、惠更斯-費涅耳原理、電波傳播的費涅耳區(qū)的理論、電波的干涉和極化、電波可能會受到大氣不均勻體的反射、可能會受到大氣層中形成的倒布層的影響、可能會由于大氣的介質(zhì)梯度的不規(guī)則變化使電波出現(xiàn)超常態(tài)的超折射、電波在不同性質(zhì)平地面上的反射、在光滑球面上繞射、在刃型單障礙物、在多障物情況下的傳播、電波在大氣傳播受大氣中的雨、霧的吸收、衰減理論等等。這些的總合就夠成了微波在空間的傳播理論，當然這些也是我們在微波鏈路實際部署中需要考慮的外界環(huán)境情況。除了上文提到的外界環(huán)境因素，我們還不得不重點考慮微波設備本身的幾個重大因素。影響傳輸距離的五大主要因素主要影響因素：空間損耗、天線增益、饋線損耗、發(fā)射功率和接收靈敏度?？臻g損耗：由自然界環(huán)境因素決定。天線增益、饋線損耗、發(fā)射功率和接收靈敏度都是由微波設備決定。如上圖，一跳微波鏈路的傳輸，理論上看，至少需要保證如下公式：（發(fā)射功率-接收靈敏度+天線增益-饋線損耗）-空間損耗>0當然為保證微波傳輸?shù)膶崟r穩(wěn)定可靠，我們在變幻莫測的外界環(huán)境鏈路部署中會根據(jù)鏈路的長短來預留一定的衰落儲備。一般我們會考慮30-50dB不等，衰落儲備值越高，鏈路越能經(jīng)受住惡劣天氣的影響。1，空間損耗空間損耗，由自然界因素決定。其主要包含這三類子因素：自由空間衰落、障礙物與地形、天氣（雨、雪、霧）。子因素1：自由空間衰落。電波隨在自由空間距離擴散而產(chǎn)生的衰耗叫自由空間損耗。自由空間是理想的真空空間，在此空間中電波不會產(chǎn)生反射、折射和散射等現(xiàn)象。計算公式：自由空間衰落Ls（dB）=92.4+20logF+20logDF：發(fā)射頻率，單位GHz（注：這里提到的微波頻率一般都是指從6GHz開始，下文同義）D：傳輸距離，單位Km如：7GHz頻率信號傳輸30公里的損耗Ls=92.4+16.9+29.54=138.84（dB）再看大氣對微波的衰減情況：結論：頻率越小，調(diào)制模式越低，則發(fā)射功率就越高，那么同等條件下，傳輸距離就越遠。當然，不同廠家的射頻模塊，在同一頻率同一調(diào)制模式下，發(fā)射功率不盡相同。5，接收靈敏度 接收靈敏度是指系統(tǒng)在達到一定誤碼率時接收功率的值。一般情況下，考察誤碼率為10-6，10-9時的值。該值越小，表示系統(tǒng)接收能力越強。由中頻解調(diào)芯片和射頻模塊共同決定，單位是dBm。結論：頻率越小，調(diào)制模式越低，波道帶寬越低，則接收靈敏度就越小，那么同等條件下，傳輸距離就越遠。同波道帶寬下，所傳輸業(yè)務容量越小，則接收靈敏度就越小，那么傳輸距離就越遠。當然，不同廠家的微波系統(tǒng)，在相同頻率、波道帶寬、調(diào)制模式下，接收靈敏度不盡相同。總結總的來說，微波傳輸距離主要由以上五大因素決定。很容易看出，空間損耗屬于自然環(huán)境因素，微波更適宜在城市山地丘陵等地形長距離傳輸，而在平原沙漠等地形傳輸時效果稍差一些，當有雨雪霧等天氣影響時鏈路距離又會有所減少。天線增益、饋線