เหตุที่ใช้ไมโครเวฟแทนคลื่นวิทยุในระบบโทรคมนาคม เพราะเหตุใด

การส่งผ่านไมโครเวฟคือการส่งข้อมูลด้วยคลื่นวิทยุไมโครเวฟ แม้ว่าจะมีการสาธิตการเชื่อมโยงโทรคมนาคมไมโครเวฟ 40 ไมล์ (64 กม.) ข้ามช่องแคบอังกฤษในปี 2474 แต่การพัฒนาเรดาร์ในสงครามโลกครั้งที่สองทำให้เทคโนโลยีสำหรับการใช้ประโยชน์จากการสื่อสารด้วยไมโครเวฟในทางปฏิบัติ ในทศวรรษที่ 1950 เครือข่ายรีเลย์ไมโครเวฟข้ามทวีปขนาดใหญ่ซึ่งประกอบด้วยเครือข่ายของสถานีทวนสัญญาณที่เชื่อมโยงกันด้วยลำแสงไมโครเวฟแบบมองเห็นได้ถูกสร้างขึ้นในยุโรปและอเมริกาเพื่อถ่ายทอดการจราจรทางโทรศัพท์ทางไกลและรายการโทรทัศน์ระหว่างเมือง ดาวเทียมสื่อสารซึ่งการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างสถานีภาคพื้นดินด้วยไมโครเวฟเข้ามามีการจราจรทางไกลมากในทศวรรษที่ 1960 ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้คลื่นไมโครเวฟเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากเทคโนโลยีโทรคมนาคมใหม่ ๆ เช่นเครือข่ายไร้สายและดาวเทียมกระจายเสียงโดยตรงซึ่งออกอากาศโทรทัศน์และวิทยุไปยังบ้านของผู้บริโภคโดยตรง

การลดทอนบรรยากาศของ ไมโครเวฟในอากาศแห้งด้วยระดับไอน้ำที่ตกตะกอนได้ 0.001 มม. การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในกราฟสอดคล้องกับความถี่ที่ไมโครเวฟถูกดูดซับแรงกว่าเช่น โมเลกุลของ ออกซิเจน

ไฟล์เสียงนี้สร้างขึ้นจากการแก้ไขบทความนี้ลงวันที่ 22 กันยายน พ.ศ. 2548 และไม่ได้แสดงถึงการแก้ไขในภายหลัง

ไมโครเวฟใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการสื่อสารแบบจุดต่อจุดเนื่องจากความยาวคลื่นขนาดเล็กช่วยให้เสาอากาศขนาดเล็กสะดวกในการกำหนดทิศทางในคานแคบ ๆ ซึ่งสามารถชี้ไปที่เสาอากาศรับสัญญาณได้โดยตรง สิ่งนี้ช่วยให้อุปกรณ์ไมโครเวฟที่อยู่ใกล้เคียงสามารถใช้ความถี่เดียวกันได้โดยไม่รบกวนซึ่งกันและกันเช่นเดียวกับคลื่นวิทยุความถี่ต่ำ การใช้ซ้ำความถี่นี้ช่วยประหยัดแบนด์วิดท์คลื่นความถี่วิทยุที่หายาก ข้อดีอีกประการหนึ่งคือความถี่สูงของไมโครเวฟทำให้วงไมโครเวฟมีความสามารถในการรับข้อมูลได้มาก คลื่นไมโครเวฟมีแบนด์วิดท์ 30 เท่าของคลื่นความถี่วิทยุที่เหลือทั้งหมดด้านล่าง ข้อเสียคือไมโครเวฟถูก จำกัด ไว้ที่การแพร่กระจายของสายตา พวกเขาไม่สามารถผ่านเนินเขาหรือภูเขาได้เนื่องจากคลื่นวิทยุความถี่ต่ำสามารถทำได้

ส่งวิทยุไมโครเวฟเป็นที่นิยมใช้ในจุดหนึ่งไปยังจุด ระบบการสื่อสารบนพื้นผิวของโลกในการสื่อสารผ่านดาวเทียมและในลึกการสื่อสารทางวิทยุพื้นที่ส่วนอื่น ๆ ของวงวิทยุไมโครเวฟจะใช้สำหรับเรดาร์ , นำทางวิทยุระบบระบบเซ็นเซอร์และวิทยุดาราศาสตร์

แถบความถี่ที่สูงขึ้นถัดไปของสเปกตรัมวิทยุระหว่าง 30 GHz ถึง 300 GHz เรียกว่า " คลื่นมิลลิเมตร " เนื่องจากความยาวคลื่นมีตั้งแต่ 10 มม. ถึง 1 มม. คลื่นวิทยุในวงนี้จะขอลดก๊าซของบรรยากาศสิ่งนี้ จำกัด ระยะการส่งข้อมูลที่ใช้งานได้จริงไว้ที่ไม่กี่กิโลเมตรดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ความถี่เหล่านี้สำหรับการสื่อสารทางไกลได้ เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็นในแถบคลื่นมิลลิเมตรยังอยู่ในสถานะที่พัฒนาเร็วกว่าแถบคลื่นไมโครเวฟ

• ทางเดียว (เช่นและการสื่อสารโทรคมนาคมแบบสองทางโดยใช้ดาวเทียมสื่อสาร
• ลิงค์รีเลย์ไมโครเวฟภาคพื้นดินในเครือข่ายโทรคมนาคมรวมถึงผู้ให้บริการกระดูกสันหลังหรือแบ็คโฮลในเครือข่ายเซลลูลาร์

เมื่อเร็ว ๆ นี้, ไมโครเวฟได้ใช้สำหรับการส่งพลังงานแบบไร้สาย

รีเลย์วิทยุไมโครเวฟเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทศวรรษ 1950 และ 1960 สำหรับการส่งข้อมูลเช่นโทรศัพท์ทางไกลและรายการโทรทัศน์ระหว่างจุดบนบกสองจุดบนลำแสงไมโครเวฟแคบ ๆ ในรีเลย์วิทยุไมโครเวฟเครื่องส่งสัญญาณไมโครเวฟและเสาอากาศแบบกำหนดทิศทางจะส่งคลื่นไมโครเวฟที่แคบซึ่งมีช่องข้อมูลจำนวนมากบนเส้นทางสายตาไปยังสถานีถ่ายทอดอื่นซึ่งรับโดยเสาอากาศและตัวรับทิศทางซึ่งสร้างการเชื่อมต่อวิทยุแบบคงที่ระหว่าง สองจุด ลิงค์มักจะเป็นแบบสองทิศทางโดยใช้เครื่องส่งและตัวรับที่ปลายแต่ละด้านเพื่อส่งข้อมูลทั้งสองทิศทาง ข้อกำหนดของเส้นสายตา จำกัด การแยกระหว่างสถานีไปยังเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ประมาณ 30 ถึง 50 ไมล์ (48 ถึง 80 กม.) สำหรับระยะทางที่ไกลขึ้นสถานีรับสัญญาณสามารถทำหน้าที่เป็นรีเลย์ส่งข้อมูลที่ได้รับไปยังสถานีอื่นตลอดการเดินทาง โซ่ของสถานีถ่ายทอดไมโครเวฟถูกใช้เพื่อส่งสัญญาณโทรคมนาคมในระยะทางข้ามทวีป สถานีถ่ายทอดไมโครเวฟมักตั้งอยู่บนอาคารสูงและบนยอดเขาโดยมีเสาอากาศอยู่บนหอคอยเพื่อให้ได้ระยะสูงสุด

เริ่มต้นในทศวรรษ 1950 เครือข่ายการเชื่อมต่อรีเลย์ไมโครเวฟเช่นระบบAT&T Long Linesในสหรัฐอเมริกามีการโทรศัพท์ทางไกลและรายการโทรทัศน์ระหว่างเมืองต่างๆ [1]ระบบแรกขนานนามว่า TD-2 และสร้างโดย AT&T เชื่อมต่อนิวยอร์กและบอสตันในปีพ. ศ. 2490 โดยมีสถานีถ่ายทอดสัญญาณวิทยุแปดสถานี [1] สิ่งเหล่านี้รวมถึงการเชื่อมโยงแบบเดซี่ - โซ่ยาวที่ลัดเลาะไปตามแนวเทือกเขาและทวีปต่างๆ การเปิดตัวดาวเทียมสื่อสารในปี 1970 ทำให้การรับส่งข้อมูลข้ามทวีปส่วนใหญ่ถูกส่งโดยดาวเทียมและใยแก้วนำแสงแต่รีเลย์ไมโครเวฟยังคงมีความสำคัญสำหรับระยะทางที่สั้นกว่า

การวางแผน

หอการสื่อสารบน Frazier ภูเขา , แคลิฟอร์เนียภาคใต้กับอาหารไมโครเวฟถ่ายทอด

เนื่องจากคลื่นวิทยุเดินทางในคานแคบซึ่ง จำกัด อยู่ในเส้นทางสายตาจากเสาอากาศหนึ่งไปยังอีกเสาสัญญาณจึงไม่รบกวนอุปกรณ์ไมโครเวฟอื่น ๆ ดังนั้นการเชื่อมโยงไมโครเวฟในบริเวณใกล้เคียงจึงสามารถใช้ความถี่เดียวกันได้ เสาอากาศต้องมีทิศทางสูง (อัตราขยายสูง); เสาอากาศเหล่านี้ได้รับการติดตั้งในสถานที่สูงเช่นเสาวิทยุขนาดใหญ่เพื่อให้สามารถส่งสัญญาณในระยะทางไกลได้ ประเภทเสาอากาศทั่วไปที่ใช้ในการติดตั้งลิงค์รีเลย์วิทยุ ได้แก่เสาอากาศพาราโบลาเลนส์อิเล็กทริกและเสาอากาศแบบสะท้อนแตรซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 4 เมตร เสาอากาศที่มีทิศทางสูงช่วยให้สามารถใช้คลื่นความถี่ที่มีอยู่ได้อย่างประหยัดแม้จะมีระยะการส่งข้อมูลที่ไกลก็ตาม

โหนดรีเลย์วิทยุทหารเดนมาร์ก

เนื่องจากใช้ความถี่สูงจึงจำเป็นต้องมีเส้นทางสายตาระหว่างสถานี นอกจากนี้เพื่อหลีกเลี่ยงการลดทอนของลำแสงพื้นที่รอบ ๆ ลำแสงที่เรียกว่าเฟรสโซนแรกจะต้องปราศจากสิ่งกีดขวาง อุปสรรคในด้านสัญญาณสาเหตุที่ไม่พึงประสงค์ลดทอน ตำแหน่งบนยอดเขาสูงหรือแนวสันเขามักเหมาะอย่างยิ่ง

รถบรรทุกที่ใช้สำหรับการ ออกอากาศระยะไกลโดย ข่าวโทรทัศน์มีจานไมโครเวฟบนเสาเหลื่อมที่พับเก็บได้เพื่อส่งวิดีโอสดกลับไปที่สตูดิโอ

อุปสรรคความโค้งของโลกภูมิศาสตร์ของพื้นที่และปัญหาการรับสัญญาณที่เกิดจากการใช้ที่ดินใกล้เคียง (เช่นในการผลิตและป่าไม้ ) เป็นประเด็นสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อวางแผนการเชื่อมต่อทางวิทยุ ในขั้นตอนการวางแผนจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีการสร้าง "โปรไฟล์เส้นทาง" ซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับภูมิประเทศและโซน Fresnel ที่มีผลต่อเส้นทางการส่งข้อมูล นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงการมีอยู่ของผิวน้ำเช่นทะเลสาบหรือแม่น้ำตลอดเส้นทางเนื่องจากสามารถสะท้อนลำแสงได้และลำแสงตรงและสะท้อนสามารถรบกวนที่เสาอากาศรับสัญญาณทำให้หลายพา ธซีดจาง Multipath fades มักจะลึกเฉพาะในจุดเล็ก ๆ และแถบความถี่แคบดังนั้นจึงสามารถใช้รูปแบบความหลากหลายของพื้นที่และ / หรือความถี่เพื่อลดผลกระทบเหล่านี้ได้

ผลกระทบของการแบ่งชั้นบรรยากาศทำให้เส้นทางวิทยุโค้งลงในสถานการณ์ทั่วไปดังนั้นระยะทางหลักจึงเป็นไปได้เนื่องจากความโค้งเทียบเท่าโลกเพิ่มขึ้นจาก 6370 กม. เป็นประมาณ 8500 กม. (ผลรัศมีเทียบเท่า 4/3) เหตุการณ์ที่หายากของอุณหภูมิความชื้นและโปรไฟล์ความดันเทียบกับความสูงอาจทำให้เกิดการเบี่ยงเบนขนาดใหญ่และการแพร่กระจายที่ผิดเพี้ยนและส่งผลต่อคุณภาพการส่งผ่าน ฝนและหิมะที่มีความเข้มสูงทำให้ฝนจางลงต้องถือว่าเป็นปัจจัยการด้อยค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่สูงกว่า 10 GHz ปัจจัยก่อนหน้านี้ทั้งหมดเรียกรวมกันว่าการสูญเสียเส้นทางทำให้จำเป็นต้องคำนวณระยะขอบกำลังที่เหมาะสมเพื่อรักษาการดำเนินการของลิงก์ในช่วงเวลาที่สูงเช่นเดียวกับมาตรฐาน 99.99% หรือ 99.999% ที่ใช้ในบริการ 'ระดับผู้ให้บริการ' ส่วนใหญ่ ผู้ประกอบการโทรคมนาคม

รีเลย์วิทยุไมโครเวฟที่ยาวที่สุดที่รู้จักกันในปัจจุบันข้ามทะเลแดงด้วยการกระโดด 360 กม. (200 ไมล์) ระหว่าง Jebel Erba (2170m asl, 20 ° 44′46.17″ N 36 ° 50′24.65″ E / 20.7461583 ° N 36.8401806 ° E / 20.7461583; 36.8401806, ซูดาน) และเจเบลดักกา (2572m asl, 21 ° 5′36.89″ N 40 ° 17′29.80″ E / 21.0935806 ° N 40.2916111 ° E / 21.0935806; 40.2916111, ซาอุดิอาราเบีย). ลิงค์นี้สร้างขึ้นในปี 1979 โดยTelettraเพื่อส่งสัญญาณโทรศัพท์ 300 ช่องและสัญญาณทีวีหนึ่งช่องในย่านความถี่ 2 GHz (ระยะกระโดดคือระยะห่างระหว่างสองสถานีไมโครเวฟ) [2]

ข้อพิจารณาก่อนหน้านี้แสดงถึงปัญหาทั่วไปในการระบุลักษณะการเชื่อมโยงวิทยุภาคพื้นดินโดยใช้ไมโครเวฟสำหรับสิ่งที่เรียกว่าเครือข่ายกระดูกสันหลัง: ความยาวกระโดดไม่กี่สิบกิโลเมตร (โดยทั่วไปคือ 10 ถึง 60 กม.) ส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้จนถึงปี 1990 แถบความถี่ต่ำกว่า 10 GHz และเหนือสิ่งอื่นใดข้อมูลที่จะส่งเป็นสตรีมที่มีบล็อกความจุคงที่ เป้าหมายคือการจัดหาความพร้อมใช้งานที่ร้องขอสำหรับทั้งบล็อก ( ลำดับชั้นดิจิทัลแบบ Plesiochronous , PDH หรือSynchronous Digital Hierarchy , SDH) การซีดจางและ / หรือหลายเส้นทางที่ส่งผลต่อการเชื่อมโยงในช่วงเวลาสั้น ๆ ในระหว่างวันจะต้องถูกต่อต้านโดยสถาปัตยกรรมความหลากหลาย ในช่วงปี 1990 การเชื่อมโยงวิทยุไมโครเวฟเริ่มใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเชื่อมโยงในเมืองในเครือข่ายเซลลูลาร์ ข้อกำหนดเกี่ยวกับระยะการเชื่อมโยงเปลี่ยนเป็นฮ็อพที่สั้นกว่า (น้อยกว่า 10 กม. โดยทั่วไปคือ 3 ถึง 5 กม.) และความถี่เพิ่มขึ้นเป็นย่านความถี่ระหว่าง 11 ถึง 43 GHz และเร็ว ๆ นี้สูงสุด 86 GHz (E-band) นอกจากนี้การวางแผนการเชื่อมโยงยังเกี่ยวข้องกับปริมาณน้ำฝนที่เข้มข้นและมีหลายเส้นทางน้อยลงดังนั้นรูปแบบความหลากหลายจึงถูกนำมาใช้น้อยลง การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่อีกอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาคือวิวัฒนาการของการส่งวิทยุแบบแพ็คเก็ต ดังนั้นจึงมีการนำมาตรการตอบโต้ใหม่ ๆ เช่นการมอดูเลตแบบปรับได้มาใช้

พลังงานที่ปล่อยออกมาได้รับการควบคุมสำหรับระบบเซลลูลาร์และไมโครเวฟ การส่งสัญญาณไมโครเวฟเหล่านี้ใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาโดยทั่วไปตั้งแต่ 0.03 ถึง 0.30 วัตต์โดยแผ่โดยเสาอากาศพาราโบลาบนลำแสงแคบที่เบี่ยงเบนไปไม่กี่องศา (1 ถึง 3-4) การจัดช่องสัญญาณไมโครเวฟอยู่ภายใต้การควบคุมโดยสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ ( ITU-R ) และข้อบังคับท้องถิ่น ( ETSI , FCC ) ในทศวรรษที่ผ่านคลื่นความถี่เฉพาะสำหรับแต่ละวงไมโครเวฟได้กลายเป็นแออัดมากสร้างแรงจูงใจการใช้เทคนิคในการเพิ่มขีดความสามารถการส่งเช่นนำมาใช้ความถี่Polarization-Division Multiplexing , XPIC , MIMO

ประวัติศาสตร์

เสาอากาศของการเชื่อมต่อรีเลย์ไมโครเวฟ 1.7 GHz ทดลองในปีพ. ศ. 2474 ข้ามช่องแคบอังกฤษ เสาอากาศรับสัญญาณ (พื้นหลังขวา)อยู่ด้านหลังเสาส่งสัญญาณเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน

สถานีถ่ายทอดไมโครเวฟแบบพกพาของกองทัพสหรัฐฯ Signal Corpsพ.ศ. 2488 ระบบรีเลย์ไมโครเวฟได้รับการพัฒนาครั้งแรกในสงครามโลกครั้งที่สองเพื่อการสื่อสารทางทหารที่ปลอดภัย

ประวัติความเป็นมาของการถ่ายทอดวิทยุสื่อสารเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2441 จากการตีพิมพ์โดยJohann Mattauschในวารสารออสเตรีย Zeitschrift für Electrotechnik [3] [4]แต่ข้อเสนอของเขาเป็นแบบดั้งเดิมและไม่เหมาะสำหรับการใช้งานจริง การทดลองครั้งแรกกับสถานีทวนสัญญาณวิทยุเพื่อถ่ายทอดสัญญาณวิทยุทำได้ในปีพ. ศ. 2442 โดย Emile Guarini-Foresio [3]อย่างไรก็ตามคลื่นวิทยุความถี่ต่ำและความถี่กลางที่ใช้ในช่วง 40 ปีแรกของวิทยุพิสูจน์แล้วว่าสามารถเดินทางเป็นระยะทางไกลได้โดยการแพร่กระจายของคลื่นพื้นดินและคลื่นสกายเวฟ ความจำเป็นในการถ่ายทอดวิทยุไม่ได้เริ่มต้นขึ้นจริง ๆ จนกระทั่งในช่วงทศวรรษที่ 1940 การใช้ประโยชน์จากไมโครเวฟซึ่งเดินทางตามแนวสายตาดังนั้นจึงถูก จำกัด ไว้ที่ระยะการแพร่กระจายประมาณ 40 ไมล์ (64 กม.) โดยเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้

ในปี 1931 สมาคมแองโกลฝรั่งเศสนำโดยอังเดรซีเปียโนแสดงให้เห็นถึงการเชื่อมโยงไมโครเวฟถ่ายทอดทดลองข้ามช่องแคบอังกฤษใช้ 10 ฟุตจาน (3 เมตร) [5] ข้อมูลโทรศัพท์โทรเลขและโทรสารถูกส่งผ่านลำแสง 1.7 GHz แบบสองทิศทาง 40 ไมล์ (64 กม.) ระหว่างDover , UK และCalaisประเทศฝรั่งเศส กำลังการแผ่รังสีที่ผลิตโดยหลอด Barkhausen-Kurzขนาดเล็กที่อยู่ที่โฟกัสของจานคือหนึ่งวัตต์ครึ่ง การเชื่อมโยงไมโครเวฟทางทหารในปีพ. ศ. 2476 ระหว่างสนามบินที่ St. Inglevert ประเทศฝรั่งเศสและ Lympne สหราชอาณาจักรระยะทาง 56 กม. (35 ไมล์) ตามมาในปีพ. ศ. 2478 โดยการเชื่อมโยงโทรคมนาคม 300 MHz ซึ่งเป็นระบบรีเลย์ไมโครเวฟเชิงพาณิชย์ระบบแรก [6]

การพัฒนาเรดาร์ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองทำให้เกิดเทคโนโลยีไมโครเวฟจำนวนมากซึ่งทำให้การเชื่อมโยงการสื่อสารไมโครเวฟในทางปฏิบัติเป็นไปได้โดยเฉพาะออสซิลเลเตอร์klystronและเทคนิคในการออกแบบเสาอากาศพาราโบลา แม้ว่าจะไม่เป็นที่รู้จักกันทั่วไป แต่กองทัพสหรัฐฯก็ใช้การสื่อสารด้วยไมโครเวฟทั้งแบบพกพาและแบบคงที่ในโรงละครยุโรปในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง

หลังสงคราม บริษัท โทรศัพท์ใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อสร้างเครือข่ายรีเลย์วิทยุไมโครเวฟขนาดใหญ่เพื่อใช้โทรศัพท์ทางไกล ในช่วงทศวรรษที่ 1950 หน่วยหนึ่งของผู้ให้บริการโทรศัพท์ในสหรัฐอเมริกาAT&T Long Linesได้สร้างระบบเชื่อมโยงรีเลย์ไมโครเวฟข้ามทวีปทั่วสหรัฐอเมริกาซึ่งเติบโตขึ้นเพื่อรองรับการรับส่งข้อมูลทางโทรศัพท์ทางไกลส่วนใหญ่ของสหรัฐฯรวมถึงสัญญาณเครือข่ายโทรทัศน์ [7]แรงจูงใจหลักในปีพ. ศ. 2489 ในการใช้วิทยุไมโครเวฟแทนสายเคเบิลคือสามารถติดตั้งความจุขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็วและเสียค่าใช้จ่ายน้อยลง ในเวลานั้นคาดว่าค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานประจำปีของวิทยุไมโครเวฟจะมากกว่าสายเคเบิล มีสาเหตุหลักสองประการที่ต้องมีการเปิดตัวความจุขนาดใหญ่อย่างกะทันหัน: ความต้องการบริการโทรศัพท์ทางไกลเพิ่มขึ้นเนื่องจากช่วงว่างในช่วงสงครามและสื่อใหม่ของโทรทัศน์ซึ่งต้องการแบนด์วิดท์มากกว่าวิทยุ ต้นแบบนี้เรียกว่า TDX และได้รับการทดสอบด้วยการเชื่อมต่อระหว่าง New York City และ Murray Hill ซึ่งเป็นที่ตั้งของ Bell Laboratories ในปีพ. ศ. 2489 ระบบ TDX ถูกตั้งขึ้นระหว่างนิวยอร์กและบอสตันในปีพ. ศ. 2490 TDX ได้รับการอัปเกรดเป็นระบบ TD2 ซึ่งใช้ [หลอด Morton, 416B และ 416C ที่ผลิตโดย Western Electric ในภายหลัง] ในเครื่องส่งสัญญาณและต่อมาเป็น TD3 ที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตต

Richtfunkstelle Berlin-Frohnau

สิ่งที่น่าสังเกตคือการเชื่อมต่อรีเลย์ไมโครเวฟไปยังเบอร์ลินตะวันตกในช่วงสงครามเย็นซึ่งต้องสร้างและดำเนินการเนื่องจากระยะห่างระหว่างเยอรมนีตะวันตกและเบอร์ลินที่ห่างไกลจากความเป็นไปได้ทางเทคนิค นอกจากเครือข่ายโทรศัพท์แล้วยังมีลิงค์รีเลย์ไมโครเวฟสำหรับการกระจายรายการโทรทัศน์และวิทยุ ซึ่งรวมถึงการเชื่อมต่อจากสตูดิโอไปยังระบบกระจายเสียงที่กระจายอยู่ทั่วประเทศและระหว่างสถานีวิทยุเช่นสำหรับการแลกเปลี่ยนรายการ

ทหารระบบรีเลย์ไมโครเวฟอย่างต่อเนื่องเพื่อนำมาใช้ลงในปี 1960 เมื่อหลายของระบบเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยการกระจาย troposphericหรือการสื่อสารผ่านดาวเทียมระบบ เมื่อมีการสร้างแขนทางทหารของNATOอุปกรณ์ที่มีอยู่ส่วนใหญ่จะถูกโอนไปยังกลุ่มสื่อสาร ระบบการสื่อสารทั่วไปที่นาโตใช้ในช่วงเวลานั้นประกอบด้วยเทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนาเพื่อใช้โดยหน่วยงานของผู้ให้บริการโทรศัพท์ในประเทศเจ้าภาพ ตัวอย่างหนึ่งจากสหรัฐอเมริกาคือระบบรีเลย์ไมโครเวฟ RCA CW-20A 1–2 GHz ซึ่งใช้สายUHFแบบยืดหยุ่นแทนที่จะใช้ท่อนำคลื่นแบบแข็งที่ระบบความถี่สูงกว่ากำหนดจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานทางยุทธวิธี การติดตั้งเครื่องไมโครเวฟถ่ายทอดทั่วไปหรือรถตู้แบบพกพามีสองระบบวิทยุ (บวกสำรองข้อมูล) เชื่อมต่อสองเส้นสายตาเว็บไซต์ วิทยุเหล่านี้มักจะมีการแบ่งความถี่ของช่องสัญญาณโทรศัพท์ 24 ช่องสัญญาณมัลติเพล็กซ์บนผู้ให้บริการไมโครเวฟ (เช่น Lenkurt 33C FDM) สามารถกำหนดช่องสัญญาณใด ๆ เพื่อรองรับการสื่อสารแบบโทรพิมพ์ได้สูงสุด 18 ช่องทางแทน ระบบที่คล้ายกันจากเยอรมนีและประเทศสมาชิกอื่น ๆ ก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน

เครือข่ายรีเลย์ไมโครเวฟทางไกลถูกสร้างขึ้นในหลายประเทศจนถึงทศวรรษที่ 1980 เมื่อเทคโนโลยีนี้สูญเสียส่วนแบ่งของการทำงานแบบคงที่ไปยังเทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่นสายไฟเบอร์ออปติกและดาวเทียมสื่อสารซึ่งมีต้นทุนต่อบิตที่ต่ำกว่า

ในช่วงสงครามเย็นที่หน่วยข่าวกรองสหรัฐเช่นสภาความมั่นคงแห่งชาติ (NSA) มีรายงานสามารถที่จะสกัดกั้นการจราจรโซเวียตไมโครเวฟโดยใช้ดาวเทียมเช่นRhyolite [8]ลำแสงของลิงค์ไมโครเวฟส่วนใหญ่ผ่านเสารับสัญญาณและแผ่ไปทางขอบฟ้าสู่อวกาศ โดยการวางตำแหน่งดาวเทียม geosynchronous ในเส้นทางของลำแสงจะสามารถรับลำแสงไมโครเวฟได้

ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษระบบรีเลย์วิทยุไมโครเวฟถูกนำมาใช้มากขึ้นในแอพพลิเคชั่นวิทยุแบบพกพา เทคโนโลยีนี้เหมาะอย่างยิ่งกับแอปพลิเคชันนี้เนื่องจากต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำลงโครงสร้างพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและการให้การเข้าถึงฮาร์ดแวร์โดยตรงไปยังผู้ให้บริการวิทยุแบบพกพา

ลิงค์ไมโครเวฟ

ไมโครเวฟลิงค์เป็นระบบการสื่อสารที่ใช้ลำแสงของคลื่นวิทยุในช่วงความถี่ไมโครเวฟเพื่อการส่งวิดีโอ , เสียงหรือข้อมูลระหว่างสองสถานที่ซึ่งอาจได้มาจากเพียงไม่กี่ฟุตหรือเมตรไปหลายไมล์หรือกิโลเมตรออกจากกัน ผู้แพร่ภาพโทรทัศน์มักใช้ลิงก์ไมโครเวฟในการส่งรายการข้ามประเทศหรือจากการออกอากาศภายนอกกลับไปยังสตูดิโอ

อุปกรณ์เคลื่อนที่สามารถติดตั้งกล้องได้ทำให้กล้องมีอิสระในการเคลื่อนที่ไปมาโดยไม่ต้องใช้สายลาก สิ่งเหล่านี้มักจะเห็นได้จากทัชไลน์ของสนามกีฬาในระบบSteadicam

คุณสมบัติของไมโครเวฟลิงค์

• เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการสื่อสารตามแนวสายตา (LOS)
• ได้รับผลกระทบอย่างมากจากข้อ จำกัด ด้านสิ่งแวดล้อมรวมทั้งฝนจางลง
• มีความสามารถในการเจาะผ่านสิ่งกีดขวางที่ จำกัด มากเช่นเนินเขาอาคารและต้นไม้
• มีความไวต่อจำนวนละอองเรณูสูง[ ต้องการอ้างอิง ]
• สัญญาณสามารถลดลงได้ในระหว่างเหตุการณ์โปรตอนจากแสงอาทิตย์[9]

การใช้ลิงค์ไมโครเวฟ

• ในการสื่อสารระหว่างดาวเทียมและสถานีฐาน
• เป็นผู้ให้บริการกระดูกสันหลังสำหรับระบบเซลลูลาร์
• ในการสื่อสารระยะสั้นในร่ม
• การเชื่อมโยงการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์ระยะไกลและภูมิภาคกับการแลกเปลี่ยนที่ใหญ่กว่า (หลัก) โดยไม่ต้องใช้สายทองแดง / ใยแก้วนำแสง
• การวัดความรุนแรงของฝนระหว่างสถานที่สองแห่ง

ลิงค์รีเลย์ไมโครเวฟภาคพื้นดิน จำกัด อยู่ในระยะทางถึงขอบฟ้าที่มองเห็นได้ไม่กี่สิบไมล์หรือกิโลเมตรขึ้นอยู่กับความสูงของหอคอย Tropospheric scatter ("troposcatter" หรือ "scatter") เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในปี 1950 เพื่อให้สามารถเชื่อมโยงการสื่อสารด้วยไมโครเวฟได้ไกลเกินขอบฟ้าไปจนถึงระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร เครื่องส่งจะแผ่ลำแสงไมโครเวฟขึ้นไปบนท้องฟ้าที่มุมตื้นเหนือขอบฟ้าเข้าหาตัวรับ เมื่อลำแสงผ่านชั้นโทรโพสเฟียร์พลังงานไมโครเวฟส่วนน้อยจะกระจัดกระจายกลับสู่พื้นด้วยไอน้ำและฝุ่นในอากาศ ตัวรับสัญญาณที่ไวเกินขอบฟ้าจะรับสัญญาณสะท้อนนี้ ความชัดเจนของสัญญาณที่ได้รับจากวิธีนี้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและปัจจัยอื่น ๆ และด้วยเหตุนี้ความยากลำบากทางเทคนิคระดับสูงจึงเกี่ยวข้องกับการสร้างลิงค์รีเลย์วิทยุบนขอบฟ้าที่เชื่อถือได้ ดังนั้นการเชื่อมโยง Troposcatter จึงใช้เฉพาะในสถานการณ์พิเศษที่ไม่สามารถใช้ดาวเทียมและช่องทางการสื่อสารทางไกลอื่น ๆ ได้เช่นในการสื่อสารทางทหาร

1. ^ a b Pond, Norman H (2008). หลอดผู้ชายรัสคอแรน น. 170. ISBN 9-780-9816-9230-2.
2. ^ Umberto Casiraghi (21 พฤษภาคม 2553). "เอกสารวินเทจ: การอ้างอิงการเชื่อมโยงวิทยุ Telettra ในทะเลแดง 360km และสถิติโลก" Telettra . สืบค้นเมื่อ2012-10-02 - โดยFacebook .
3. ^ ก ข Slyusar, Vadym (2558). เสาอากาศเป็นครั้งแรกสำหรับสถานีถ่ายทอด (PDF) การประชุมระหว่างประเทศเกี่ยวกับทฤษฎีและเทคนิคสายอากาศวันที่ 21–24 เมษายน 2558 คาร์คิฟประเทศยูเครน หน้า 254–255
4. ^ Mattausch, J. (16 มกราคม พ.ศ. 2441). "Telegraphie ohne Draht. Eine Studie" [โทรเลขไร้สาย. การศึกษา] (PDF) . Zeitschrift für Elektrotechnik (in เยอรมัน). Elektrotechnischen Vereines ใน Wien XVI (3): 35–36 - ผ่าน www.slyusar.kiev.ua
5. ^ ฟรี EE (สิงหาคม 2474) "วิทยุไฟฉายกับใหม่คลื่น 7 นิ้ว" (PDF)ข่าววิทยุ . ฉบับ. 8 ไม่ 2. นิวยอร์ก: สิ่งพิมพ์วิทยาศาสตร์วิทยุ ได้ pp. 107-109 สืบค้นเมื่อ24 มีนาคม 2558 .
6. ^ "ไมโครเวฟครอบคลุมช่องแคบอังกฤษ" (PDF)สั้นคลื่นหัตถกรรมฉบับ. 6 ไม่ 5. นิวยอร์ก:. หนังสือที่เป็นที่นิยม จำกัด กันยายน 1935 PP 262, 310 สืบค้นเมื่อ24 มีนาคม 2558 .
7. ^ "เสาอากาศตักน้ำตาลจับไมโครเวฟ" . โครงสร้างนิยมนิตยสาร Hearst กุมภาพันธ์ 2528 น. 87.
8. ^ เจมส์แบมฟอร์ด (2008). โรงงานเงา Doubleday. น. 176 . ISBN 978-0-385-52132-1.
9. ^ Kincaid, Cheryl-Annette (พฤษภาคม 2550). การวิเคราะห์สเปกตรัมไมโครเวฟที่รวบรวมโดย Solar Radio Burst Locator (MSc) เดนตัน, เท็กซัส: มหาวิทยาลัยนอร์ทเท็กซัส สืบค้นเมื่อ2012-10-02 - โดย UNT Digital Library.

• คู่มือการออกแบบเครื่องส่งวิทยุไมโครเวฟ Trevor Manning, Artech House, 1999

• RF / Microwave Design ที่ Oxford University
• สกายเวย์วิทยุ - รีเลย์ไมโครเวฟของ AT&T เปิดตัวในปีพ. ศ. 2494
• โฆษณานิตยสาร Bell System 1951 สำหรับระบบรีเลย์วิทยุไมโครเวฟ
• โฆษณานิตยสารวินเทจ RCA สำหรับอุปกรณ์รีเลย์ไมโครเวฟ - วิทยุที่ใช้สำหรับ Western Union Telegraph Co.
• AT&T Long Lines ไมโครเวฟทาวเวอร์จำได้
• AT&T เส้นยาว
• IEEE Global History Network เครือข่ายไมโครเวฟลิงค์