为什么地面微波通信要接力传输

四、为什么地面微波通信要接力传输

由表3-1的电磁波谱中可以看到，微波是波长很短的电磁波，紧靠在红外线的下面，是可见光的“近邻”，因为波长相近，故微波的传播特性与光相似。众所周知，光是直线传播的，如果在光经过的途中放置一个物体，根据光学原理，只要物体的尺寸大于光波的波长，光就不能绕射过去，它或者被反射或者被吸收。微波也是直线传播的，在地面上它不仅容易被高山峻岭阻挡，甚至一间房子、一棵树木也会使它难以逾越。况且地球是一个椭球体，地面是一个椭球面。地面上某点发出的沿直线传播的微波射束，经过一定地段后（一般50千米左右）就会离开地球射向天空，如图3-8所示。A站发出的微波沿直线射向天空，只有相距50千米的下一站能收到，而下一站更远的地方，便收不到微波信号了。可见微波在地面上传播的距离仅仅在视线范围内，称为视距。已经证明，即使把双方天线架设在高达40多米的铁塔上，这个视距也只有50多千米。

图3-8　微波通信的接力传输

为此，人们采用了接力传输的方法来实现地面微波通信的远距离传输。由图3-8可知，微波接力通信就是在地面上两个相距很远的终端站（A站与B站）之间，大概每隔50千米左右便设一个中间接力站，微波信号由发信终端站（A站）定向发射给与它相隔“视距”的第一个中间接力站，这个中间接力站把收到的微波信号放大后，再定向转发给与它相隔“视距”的下一个中间接力站，一站接一站的往前传递，直到收信终端站（B站）为止。这样一来，微波从A站到B站的传输途径，就像在平面几何中用折线去逼近曲线那样，沿地球表面弯折，从而克服了地球表面曲凸的阻挡，实现远距离传输。例如，图3-2中所示的葛—沪数字微波接力通信线路，全长1235千米，整个干线共设36个微波中间接力站，其中湖北15个、安徽10个、江苏9个、上海2个。

另外，微波在空间的传播中要受到大气吸收、折射、地面反射等诸多因素的影响，使能量受到损耗，频率越高，站距越长，微波能量损耗就越厉害。因此，用接力传输方式在中间站给微波这个“信使”补充能量也是必要的。