微波網路

各類電子系統中用於檢測、傳輸、處理信息或能量的微波電路。微波網路理論主要研究微波電路的分析和設計方法，它與電磁場理論（見電磁場基本定理）同為微波領域中的主要理論基礎。微波網路是指具有若干輸出、輸入連線埠的任意形狀及結構的區域，其內為由波導或傳輸線連線 的微波元器件構成的功能性微波電路或系統。

基本介紹

• 中文名：微波網路
• 外文名：microwave network
• 作用：用於檢測、傳輸、處理信息
• 主要理論基礎：電磁場理論
• 研究對象：微波電路的分析和設計方法
• 學科：通信原理

分類

複雜的微波網路由許多簡單的微波網路所組成，後者有不同的分類方法。如按網路外接的傳輸線連線埠數可分為一連線埠、二連線埠、多連線埠的微波網路；按電路元件的性質可分為有源和無源的微波網路、線性和非線性的微波網路、可逆和非可逆的微波網路等。

微波網路

無源微波網路

屬於二連線埠網路的有微波濾波器、模式變換器（用於將波導中的一種電磁波模式變換成另一種）、極化變換器（用於改變波導中電磁波的極化性質）、移相器、鐵氧體和隔離器等。屬於三連線埠網路的有功率分配器、鐵氧體 Y形環形器等。屬於四連線埠網路的有微波混合接頭、定向耦合器和定向濾波器等。用於微波多路通信的多工器屬於多連線埠網路，其功能是把一個寬頻帶信道分割成若干窄頻帶信道，使信號分別從不同的連線埠輸出。多工器可由多個定向濾波器連線而成，或由帶通濾波器及匹配雙T電橋組合而成。

微波網路

有源微波網路

典型的二連線埠網路是微波電晶體放大器，採用雙極型電晶體或場效應電晶體可構成低噪聲放大器、功率放大器、寬頻放大器和窄頻帶放大器。典型的三連線埠網路是微波混頻器，常用肖特基勢壘二極體作混頻管，為了降低混頻器噪聲還可用二隻混頻管組成平衡混頻器。用於低噪聲放大的參量放大器也是一種三連線埠網路,其典型結構由一個三連線埠Y形環行器和一個二連線埠反射式放大器組成。信號自環行器的一個連線埠輸入，經接於第二連線埠的反射式放大器放大後，由環行器的第三連線埠輸出。反射式放大器具有信號連線埠和泵源連線埠，輸入信號經變容管的非線性電容吸取泵源功率而獲得增益。

分析

微波網路分析主要包括外特性分析、靈敏度分析和容差分析。①外特性分析：求出輸入連線埠的激勵與輸出連線埠的回響兩者之間的函式關係。頻域分析法和時域分析法分別適用於分析微波網路的穩態特性和瞬態特性。時域分析的基本方法有拉普拉斯變換法、伴隨網路法和狀態變數法等。②靈敏度分析：目的是獲得微波網路中各元件值或參量值的變化對網路外特性的影響，主要是分析散射參量的靈敏度，常用直接法和伴隨網路法進行分析。③容差分析：是微波網路計算機輔助設計的一項重要內容。對於已完成設計的網路，還須定量計算各元件參量值的偏差對網路外特性的總影響。元件參量值的偏差與製造公差、模型的近似性以及測量誤差等有關。容差分析有最壞情況分析和統計容差分析等方法。

微波網路

在給定網路輸入連線埠的激勵和輸出連線埠的回響特性的條件下，設計網路結構並確定其中各元件的參量。一般可襲用低頻網路綜合理論中的零點－極點法進行綜合，如微波濾波器原型、電晶體放大器的寬頻帶匹配網路等；也可用級聯網路的反射係數進行綜合，如阻抗變換器和定向耦合器等。

微波網路

容量分析

分析設備

微波網路的結構相對複雜，在衛星網路中，如果想對其容量進行設計，需要引入合適的容量計算設備，通過簡單的圖示將其複雜的結構表現出來，其中，還會涉及一些專業性比較強的公式。在對微波網路進行容量分析的過程中，主要面向對象是樹形的微波網路結構，需要通過分析工具對容量進行計算，獲得相關的數據結果，使複雜的結構變得相對簡化一些。微波網路容量分析設備主要是先選擇一個重要的根據點，採用樹形結構，從此根據點向下進行分支，將這種樹形結構通過圖示表示出來，將其繪製成表，需要注意的是，數據表格與圖形要一一對應。從微波網路的容量的角度來看，其鏈路重要由站點和下一個連線點組成，二者進行疊加，得出對應的容量，在對其進行表示的過程中，需要採用不同的顏色或者圖形對其進行標識，避免出現混淆、不清晰的現象。在對於微波網路的鏈路或者站點類型的計算說明中，需要對其要加以區分。

在實際的套用過程中，需要充分考慮資源等問題，使容量一定保持有空餘的狀態，防止臨時狀況的發生。從鏈路表的角度來看，需要填寫完整的站點與鏈路的相關信息，通過“計算按鈕”來對微波網路結構進行容量計算，在所得到的數據中，有兩個部分的結果，一個是“站點表”，另外一個是“鏈路表”，這兩種表格均採用綠色對其進行標識。在“站點表”中，所需要完善系統列有站點的HUB節點，此站點當下所處於的情況以及對其進行的容量判定；在“鏈路表”中，所需要完善的系統列則與“站點表”有些許不同，它主要是需要確定運行狀態下與結束狀態時的容量。

實際套用

任何計算工具的重要意義均是套用於實踐，在對於微波網路容量的分析中，可以發現其重要的工作用途，可以將複雜的結構，通過清晰的圖表呈現出來，令工作人員明確工作主次以及工作方向，更加有助於工作的順利開展。在進行計算的過程中，首先需要確認站點所屬的城市所在地，通過改變容量進行調整，值得注意的是，站點的屬性不能處於正常，所以在設定時，相關屬性調整為不對容量進行計算的狀態。在“鏈路表”的設定中需要調整當下成分容量，將其改為目前鏈路的容量，點擊開始計算即可。如果出現過小的需求容量時，代表不必升級最佳化鏈路。如果鏈路需要升級時，需要採用正規的軟體對其進行升級與調製，同時，升級軟體也可以解決容量資源短缺不足的問題。將微波網路的容量計算設備套用到實際生活當中，可以將複雜的拓撲結構進行簡化，使工作人員明白具體的工作內容，並且可以有效解決站點資源容量不充足的問題，為工程的正常發展提供便利。

最佳化

微波網路的結構相對複雜，如果想對其容量進行設計，需要引入合適的容量計算設備，通過簡單的圖示將其複雜的結構表現出來，其中，還會涉及一些專業性比較強的公式。微波網路的結構十分複雜，在微波的一個節點處，下方由有很多的其他節點組成，形成樹形的結構，如此繁雜的傳輸數據網路，如果僅通過人工計算，不僅浪費時間，而且還會出現計算錯誤的情況，這會給整體的工程帶來麻煩，在某些情況下，還會出現一些臨時的問題，如果不能及時有效地對其進行處理，將會為工程增添負擔。對微波網路容量進行設計的工程師需要具備相關的基礎知識與技術能力，並且可以靈活地將理論與實踐結合在一起，對微波網路的容量進行合理設計與最佳化。

自動化的設計與操作可以有效避免人為錯誤的出現，而且還可以節省大量的時間與成本，為工程建設提供便利。綜合來看，在生活中，微波網路的容量設計與人們的生活緊密相關聯，它不僅可以幫助解決生活不便利的問題，而且還可以提高工作效率。進行工程建設前，需要對工作進行全方面地了解，對其可能會發生的狀況以及影響正常運行的因素，均需要考慮在內，對其進行整體把握，全面最佳化微波網路容量的設計。在對於站點容量的測試中，發現某些地區的站點容量不夠充足，而每一個站點都有重要的城市信息，保證信息完整就成為微波網路容量設計的一個目的，針對確保信息完整，需要對其進行容量規劃以及最佳化設計方案，在工作進行的過程中，會出現很多複雜難懂的操作技術與知識，在有條件的情況，可以邀請具有精湛技能的工程師，為技術工程師進行培訓，提升大家在微波網路容量設計方面的能力。對微波網路容量進行設計與最佳化，不僅可以學習到科技化的技術工作防範，而且還可以有效地提高工作效率，防止出現由於人為因素而導致的數據錯誤等問題，以此來促進我國工程建設發展。