但是,微波通信也有它的缺點,它的波長很短,隻在1毫米至1米之間。它在傳輸信號中,特別是在長距離傳輸中,不能像長波那樣,遇到障礙物可以翻越過去;也不能像短波那樣,利用空氣中的電離層的反射,進行遠距離通信。它的傳輸路線是直的,就像光一樣不會拐彎。不僅如此,它還有一種怪脾氣,遇到障礙物,便反射回來,就像射出的子彈,遇到硬障礙物就反彈回來。所以,微波通信隻能在空間可視間距中傳播。因為地球是圓的,即是把發射天線架在高山上,也會被地球表麵反射回來,也就是說,它的傳送距離隻有50千米左右。
那麼,怎樣克服這一缺點呢?
很顯然,要實現微波通信,隻有在50千米的間距做文章。科學家設想,就像中國古時候的通信設施烽火台一樣,每隔一定的距離,建一個微波中繼站。這樣一個接一個,就像體育賽跑中的接力賽一樣,那麼,通過一個個微波中繼站,就可以實現一步傳一步的通信。這樣就實現了微波的遠距離通信。
由於微波中繼站建站快、投資少,所以即使是建立一串串中繼站,從經濟上和傳輸效果上還是合算的。況且微波段帶寬的優點,也是長波和中波、短波無法比擬的。
所以,目前的電視轉播都采用這種微波中繼站,使千家萬戶可以看到清楚的電視。它便成為信息高速公路不可缺少的組成部分。
毫米波通信
在信息通信中,毫米波通信是目前科學家研究的重點之一。
毫米波指的是一種波長隻有1~10毫米的無線電波。毫米波通信有著其他無線電波,諸如微波、短波、中波等無可比擬的優點,所以,日益被信息通信研究所重視,並在實踐中逐漸應用。
那麼,毫米波通信到底有什麼優點呢?
毫米波通信波段所容納的信息道比現在用的短波、微波容納的信息道更大。這樣就可以緩和目前頻段越來越擁擠的狀況。
毫米波的頻帶寬,可以實現高速數據的傳送。它可以使通信的傳輸速率達到8~16G比特/秒。
由於科學技術和社會經濟的飛速發展,信息量越來越大,采用厘米波波段,很難滿足日益提高的傳輸速率的要求,而毫米波段,頻帶寬,傳輸速率高,當然也就可以擔當起信息量日益擴大的無線電信息傳遞。
毫米波段,由於波長短,可以把無線電波做成光束,因而它的測量分辨能力強,精度高,同時還具有體積小、重量輕、耗電少等優點。
毫米波通信在航天技術中有著不可代替的作用。例如,航天飛行器返回大氣層時,由於金屬與空氣摩擦而使周圍的空氣電離,形成了等離子鞘套,能夠使微波通信中斷。就是說,空氣電離以後,等離子把航天飛行器與世隔絕。然而,毫米波卻能穿過等離子體,順利地實現地麵與飛行器的通信。
由於毫米波通信比微波通信具有更加獨特的作用,所以目前各國科學家都在加緊研究,並取得了一定的成就。
日本於1983年就開始使用毫米的波段的通信衛星,用來傳輸電話、電視和數據。目前,日本正在研製新的通信衛星,使用的是10/15毫米波段和6/7.5的毫米波段,有6個點波束,信道寬度可達250兆赫,數據傳輸率達400兆比特/秒。地麵的接受天線可以隻有30厘米。
目前,美國也正在加大投入,研究開發和使用毫米波通信。他們研究的重量約為1噸的先進技術衛星,上行波長為10~11毫米,下行波長為15~17毫米,有2個掃描波束,3個固定波束,傳輸速率為256兆比特/秒。而地麵發射功率為20~200瓦,天線長5米。