環(huán)行器/隔離器在微波通信中的應(yīng)用分析

　1 前言
　　當(dāng)今世界已進(jìn)入信息化時(shí)代，靈活、多樣、方便的通信手段已使人類(lèi)居住的地球變成了一個(gè)村落。據(jù)日本電子工業(yè)振興會(huì)預(yù)測(cè)，2010年世界電子信息產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)將達(dá)34萬(wàn)億美元，年均增長(zhǎng)率為7.4%，其中通信設(shè)備工業(yè)市場(chǎng)將達(dá)到3636.5億美元，年均增長(zhǎng)率為6.6%；電子整機(jī)銷(xiāo)售年均增長(zhǎng)4.6%，電子元器件年均增長(zhǎng)率為6.7%。中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)今后十年將保持3倍于國(guó)民生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率即年均增長(zhǎng)率20%的速度發(fā)展，現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)是重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。至2005年，通信產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)收入1萬(wàn)億元，年增長(zhǎng)率23.3%；制造業(yè)收入達(dá)2.5萬(wàn)億元，年增長(zhǎng)率20%，年銷(xiāo)售收入1.5萬(wàn)億元，年增長(zhǎng)20%，出口1000億美元，年增長(zhǎng)率15%；
　　通信能力：光纜總長(zhǎng)250萬(wàn)公里，基本覆蓋全國(guó)城鄉(xiāng)，固定交換設(shè)備總?cè)萘砍^(guò)3億門(mén)，移動(dòng)通信交換總?cè)萘砍^(guò)3.6億戶(hù)?？梢?jiàn)國(guó)際國(guó)內(nèi)通信產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)特別是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)多么的巨大。
　　10－9μm～1mm的電磁場(chǎng)，其中包括了無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、光波及γ射線(xiàn)等。而無(wú)線(xiàn)電波又分為長(zhǎng)波、中波、短波和微波。作為通信手段，其過(guò)程如圖1所 示。其中聲音、圖像、數(shù)據(jù)等信息為第一載體，電磁波為第二載體，必須將第一載體加于第二載體上，通信才能實(shí)現(xiàn)。作為通信系統(tǒng)可分為有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩大類(lèi)，用無(wú) 線(xiàn)電波傳送的則為無(wú)線(xiàn)通信，而用長(zhǎng)、中、短波的無(wú)線(xiàn)通信稱(chēng)為普通無(wú)線(xiàn)通信；用微波進(jìn)行通信手段的則稱(chēng)為微波通信，它是現(xiàn)代無(wú)線(xiàn)通信的主力軍。
　　
　　300MHz～300GHz的無(wú)線(xiàn)電波，其頻帶寬度為299.7GHz，占整個(gè)無(wú)線(xiàn)電頻帶的99.9%，這是一個(gè)十分可貴的頻率資源。而微波又分為分米波、厘米波和毫米波頻段，其信道頻帶寬度分別為幾MHz、幾十MHz和上千MHz。若一路電視廣播占用4～8MHz的話(huà)，一部毫米波發(fā)射機(jī)可同時(shí)發(fā)送幾百套電視節(jié)目；若以一路電視所占用頻寬為1500路電話(huà)的頻帶寬度來(lái)計(jì)算的話(huà)，則毫米波通信系統(tǒng)可同時(shí)傳送幾十萬(wàn)路電話(huà)?？梢?jiàn)微波通信的通信潛力十分巨大。 /隔離器器件則是極為重要的一大類(lèi)高頻元器件。
　　2 環(huán)行器/隔離器在微波通信中的地位與作用
　　80%以上都用于軍事上，如精密制導(dǎo)雷達(dá)、艦載雷達(dá)、機(jī)載、遠(yuǎn)程警戒預(yù)警雷達(dá)，導(dǎo)航和炮描雷達(dá)等都采用了相控陣天線(xiàn)。例如海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)威力顯赫的“愛(ài)國(guó)者”導(dǎo)彈主要依靠了相控陣雷達(dá)技術(shù)，而鐵氧體移相器則是相控陣技術(shù)的關(guān)鍵元件之一。在AV/MPQ導(dǎo)彈系統(tǒng)中使用了5161個(gè)X波段鐵氧體移相器，它可以同時(shí)監(jiān)視100個(gè)目標(biāo)，同時(shí)跟蹤8個(gè)目標(biāo)，同時(shí)制導(dǎo)8枚導(dǎo)彈。冷戰(zhàn)結(jié)束后，美俄等發(fā)達(dá)國(guó)家，也實(shí)行了“軍轉(zhuǎn)民”戰(zhàn)略，微波鐵氧體器件開(kāi)始大量向民用方面轉(zhuǎn)移，所以在衛(wèi)星通信、微波通信、微波能應(yīng)用、工農(nóng)醫(yī)療等方面獲得了廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)日益擴(kuò)大。
　　3 應(yīng)用與市場(chǎng)
　　3.1 微波通信的方式
　　3.1.1 衛(wèi)星通信：由地球站、通信衛(wèi)星、轉(zhuǎn)發(fā)器、接收站組成，其工作頻段有S、C、X、K波段，即將開(kāi)發(fā)的有V、Q和M波段。
　　3.1.2 微波接力通信：由始發(fā)站、中繼（接力）站和終端站組成，它是利用電磁波沿地面直線(xiàn)傳播，中繼站間的距離50km，工作頻段為150MHz至20GHz，其典型頻段是2GHz、4GHz、6GHz、7GHz、8GHz、9GHz、11GHz、12GHz和20GHz，費(fèi)用低，頗受歡迎。
　　3.1.3 移動(dòng)通信它：是在移動(dòng)用戶(hù)間，移動(dòng)用戶(hù)與固定站或移動(dòng)站之間的通信，其業(yè)務(wù)是：無(wú)線(xiàn)通電話(huà)——便攜式或雙向無(wú)線(xiàn)電話(huà)；無(wú)線(xiàn)傳呼系統(tǒng)——單向、雙向；調(diào)度系統(tǒng)——車(chē)隊(duì)調(diào)度等；移動(dòng)電話(huà)；無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)包交換；工作頻段為超高頻、L、C和Ku波段等。
　　3.1.4 無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)用戶(hù)無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)，特別適宜于農(nóng)村和城市近郊，工作頻段是短波，特高頻，L、S、K波段等。