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电力系统无线通信包括微波通信和卫星通信。
微波是指频率在300MHz～300GHz范围内的电磁波。常用的范围是1～40GHz。数字微波通信是指利用微波（射频）作载波携带数字信息，通过无线电波空间进行中继（接力）的通信方式。目前使用较多的频段是2GHz、4GHz、6GHz、7GHz、8GHz和11GHz。微波通信是无线通信的一种方式。进行无线通信，发信端需把待传信息转换成无线电信号，依靠无线电波在空间传播；收信端需把无线电信号还原出发信端所传信息。
微波具有以下基本特性：
1．似光性
微波的波长范围为0.1mm～1m，这样短的波长与地球上的物体（如飞机、舰船、建筑物）的尺寸相比小得多，不属于同一个数量级。故当微波照射到这些物体上时将产生强烈的反射。雷达就是依据这一原理制成的。微波的这种直线传播特性与光线的传播特性相似，所以称微波具有“似光性”。利用这一特性可实现无线电定位，也正因为这一特性，超视距微波通信必须依靠中继站。
2．高频性
微波的振荡周期为10 -7 ～10 -13 s，这样短的时间已同普通电真空器件中电子的渡越时间属同一个数量级。因此，普通电子管已不能用于微波振荡、放大与检波，而必须采用新原理设计制造的微波器件，如磁控管、行波管等。同时，由于频率高、频率范围大，因此频带宽、信息容量大、大信息量的无线传输大多采用微波进行。
3．穿透性
微波照射到介质时具有良好的穿透性，云、雾、雪等对微波的传播影响小，这为微波遥感和全天候通信奠定了基础，同时，1～10GHz、20～30GHz、91GHz附近波段的微波受电离层影响较小，从而成为人类探测太空的“宇宙之窗”，为射电天文学、卫星通信、卫星遥感提供了宝贵的无线电通道。
4．散射性
黑夜中探照灯光可形成一根明亮的光束，在侧面，在灯光没有直接照射到的地方依然可以看到这束光线，这就是光的散射现象。微波也具有相同的散射特性，利用这一特性，可进行远距离微波散射通信，也可根据散射特性进行微波遥感。
5．抗干扰性
由于微波频率很高，一般自然界和电气设备产生的人为电磁干扰频率与其差别很大，因此基本上不会影响微波通信，抗干扰能力强。
6．热效应
当微波在有耗介质中传播时，会使介质分子相互碰撞、摩擦从而使介质发热，微波炉就是利用这一效应制成的，同时，这一效应也成为有效理疗方式的微波医学基础。
综上所述，由于微波频率很高、频带很宽，因此利用微波进行通信具有频带宽、信息传输量大、抗自然和人为干扰能力强等优点，从而使微波通信得到了越来越广泛的应用。微波无线传输按照具体工作方式可分为微波视距通信、微波超视距接力通信等。
1．数字微波通信系统的组成
一条数字微波通信线路由两端的终端站和若干个中间站构成。现以微波通信用于长途电话传输时，系统的简单工作原理为例加以说明。电话机相当于甲地的用户终端（即信源），人们讲话的声音通过电话机送话器的声/电转换，变成电信号，再经过市内电话局的交换机，将电信号送到甲地的长途电话局或微波端站。经时分复用设备完成信源编码和信道编码，并在微波信道机（包括调制机和微波发信机）上完成调制、变频和放大作用。微波已调波信号经过中继站转发，到达乙地的长途电话局或微波端站。乙地（收端）与甲地对应的设备，其功能与作用正好相反。而用户终端（信宿）是电话机的受话器，并完成电/声转换。
2．发信设施与收信设施
从目前的数字微波通信设施来看，分为直接调制式发信机（使用微波调相器）和变频式发信机。中小容量的数字微波（480路以下）设施可采用直接调制式发信机。而中大容量的数字微波设施大多采用变频式发信机，这是因为这种发信机的数字基带信号调制是在中频上实现的，可得到较好的调制特性和较好的设备兼容性。
由调制机或发信机送来的中频已调信号经发信机的中频放大器放大后，送到发信混频器，经发信混频，将中频已调信号变为微波已调信号，由单向器和滤波器取出混频后的一个边带（上边带或下边带），由功率放大器把微波一条信号放大到额定电平，从分路滤波器送往天线。微波功放及输出功放多采用场效应晶体管功率放大器。为了保证末级功放的线性工作范围，避免过大的非线性失真，常用自动电平控制电路，使输出维持在一个合适的电平。
数字微波通信的收信设施和解调设施组成了收信系统，这里所讲的收信设施只包括射频和中频两个部分。收信设施是一个有空间分集接收的收信设施，分别来自上天线和下天线的直射波和以各种途径（多径传播）到达接收点的电波，经过两个相同的信道，即带通滤波器、低噪声放大器、抑镜滤波器、收信混频器和前置中放，然后进行合成，再经主中频放大器后输出中频已调信号。下天线的本机振荡源由中频检出电路的控制电压对移相器进行相位控制，以便抵消上、下天线收到多径传播的干涉波（反射波和折射波），改善带内失真，获得更好的抗多径衰落效果。为了进一步改善因多径衰落造成的带内失真，数字微波收信设施中还要加入中频自适应均衡器，它与空间分集技术配合，可最大限度地减少通信中断时间。由于这种放大器频带宽，所以其输出信号的频率范围很宽。因此在它的前面要加带通滤波器，其输出要加装抑制镜像干扰的抑镜滤波器，要求对镜像频率噪声抑制在13～20dB。
随着电信技术的进步和发展，同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy, SDH）已成为新一代数字传输体制。SDH体制具有传输容量大、组网灵活、长途传输质量高等优点，应用日益广泛，在微波通信系统中备受青睐。它不仅可以用于光纤通信系统中，而且还可以运用于微波通信、卫星通信之中，从而可建立一个全新的SDH微波、卫星通信网络。现在电力系统通信上的微波通信系统都是SDH微波通信系统。SDH微波通信系统兼有SDH体制与微波通信两者的优点。
SDH是有关通过物理的传输网络传送适配的净荷的标准化数字传送结构的一个系列集。SDH可以将PDH的两种不同体制或者说三种不同地区性同步数字系列在STM-1上进行兼容，实现了高速率数字传输的世界统一标准。从STM-1向上采用同步复接方式，简化了复接过程，同时可以改善抖动性能。
1．SDH微波通信系统组成
一个完整的长途传输的微波接力通信系统由终端站、枢纽站、分路站及若干中继站所组成。一个微波通信系统，一般要开通多对收、发信波道。因此，系统的传输速率一般为基本传输速率，这里讲的基本传输速率是指SDH设备的输出速率。
（1）终端站
处于线路两端或分支线路终点的站称为终端站。对向若干方向辐射的枢纽站，就其某个方向上的站来说也是终端站。在此站可上、下全部支路信号，可配备SDH数字微波的（ADM）或（TM）设备，可作为集中监控站或主站。
（2）枢纽站
枢纽站一般处在长途干线上（一、二级），需要完成数个方向的通信任务。在系统多波道工作时要完成STM-N信号的复接与分接，部分支路的转接和上、下话路，也有某些波道信号需再生后继续传输。因此，这一类站上的设备门类多，包括各种站型设备，一般作为监控系统主站。
（3）分路站
在长途线路中间，除了可以在本站上、下某收、发信波道的部分支路外，还可以沟通干线上两个方向之间通信的站称为分路站。在此类站，也有部分波道的信号需再生后继续传输，因此这种站应配备SDH的传输设备及分插复用设备ADM，或多套再生中继设备，可作为监控系统主站或受控站。
（4）中继站
在线路中间，不上、下话路的中间站称为中继站。它对已收到的已调信号进行解调、判决、再生。转发至下一方向的调制前，经过再生去掉干扰、噪声，以此体现数字通信的优越性。此种站不设置倒换设备，应有站间公务联络和无人值守功能。
2．SDH微波的综合应用
尽管光纤传输网在容量方面有微波无法比拟的优点，但不管是通信干线上还是支线上，SDH微波网仍然是光纤网不可缺少的补充和保护手段。其主要应用有以下几种方式：
（1）用SDH微波系统使光纤通信网形成闭合环路。
（2）与SDH光纤系统串联使用。
（3）作为SDH光纤网的保护，以解决整个通信网的安全保护问题。
（4）自成链路或环路。
这样，借助于数字微波通信手段，可在进行通信工程设计、建设过程中，充分考虑已有系统的再利用以及不同型号设备兼容问题，使设计系统不仅具有光纤级传输性能及全面的网络管理功能，还包括一个开放的系统结构，能方便地实现不同型号的ADM之间的切换和交叉互连。
卫星通信是在微波中继通信的基础上发展起来的。它是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而进行两个或多个地面站之间的通信。卫星通信具有传输距离远、覆盖面积大、通信容量大、用途广、通信质量好、抗破坏能力强等优点。一颗通信卫星总通信容量可实现上万路双向电话和十几路彩色电视的传输。卫星通信工作在微波波段，与地面的微波接力通信类似，卫星通信则利用高空卫星进行接力通信。
轨道通信卫星是运行在赤道上空约36000km的同步卫星。位于印度洋、大西洋、太平洋上空的三颗同步卫星，基本可覆盖全球。但因卫星的高度太高，故要求地面站发射机有强大的发射功率，接收灵敏度要高，天线增益要高。低轨道通信卫星是运行在500～1500km上空的非同步卫星，一般采用多颗小型卫星组成一个星形网。若能做到在世界任何地方的上空都能看到其中一颗卫星，则通过星际通信可覆盖全球。低轨道通信卫星主要用于移动通信和全球定位系统。
卫星通信是现代通信技术、航空航天技术、计算机技术结合的重要成果。近年来，卫星通信在国际通信、国内通信、国防、移动通信以及广播电视等领域，得到了广泛应用。卫星通信之所以成为强有力的现代通信手段之一，是因为它具有频带宽、容量大、适于多种业务、覆盖能力强、性能稳定、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等特点。
1．通信距离远，通信成本与距离无关
由于卫星在离地面几百、几千、几万千米的高度，因此在卫星能覆盖到的范围内，通信成本与距离无关。以地球静止卫星来看，卫星离地约36000km,1颗卫星几乎覆盖地球的1/3，利用它可以实现最大通信距离约为18000km，地球站的建设成本与距离无关。如果采用地球静止卫星，只要3颗就可以基本实现全球的覆盖。
2．以广播方式工作，便于实现多址连接
卫星通信系统类似于一个多发射台的广播系统，每个有发射机的地球站都可以发射信号，在卫星覆盖区内可以收到所有广播信号。因此只要同时具有收发信机，就可以在几个地球站之间建立通信连接，提供了灵活的组网方式。
3．通信容量大，传送的业务种类多
由于卫星采用的射频频率在微波波段，可供使用的频带宽，加上太阳能技术和卫星转发器功率越来越大，随着新体制、新技术的不断发展，卫星通信容量越来越大，传输的业务类型越来越多。
卫星通信系统包括以下几个部分。
1．控制与管理系统
它是保证卫星通信系统正常运行的重要组成部分。它的任务是对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入轨道上的指定位置，卫星正常运行后，需定期对卫星进行轨道修正和位置保持。在卫星业务开通前、后进行通信性能的监测和控制，例如对卫星转发器功率、卫星天线增益以及地球站发射功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以保证正常通信。
2．星上系统
通信卫星内的主体是通信装置，其保障部分则有星体上的遥测指令、控制系统和能源装置等。通信卫星的主要作用是无线电中继，星上通信装置包括转发器和天线。1个通信卫星可以包括1个或多个转发器，每个转发器能同时接收和转发多个地球站的信号。
3．地球站
地球站是卫星通信的地面部分，用户通过它们接入卫星线路，进行通信。地球站一般包括天线、馈线设备、发射设备、接收设备、信道终端设备、天线跟踪伺服设备、电源设备。
同步卫星通信系统是利用定位在地球同步轨道上的卫星进行通信的卫星通信系统，原则上只要3颗同步卫星就可以基本覆盖地球。
同步卫星通信系统的组成包括同步卫星、地球站和控制中心。其中同步卫星的组成包括卫星天线分系统、控制分系统、卫星转发器、电源分系统、跟踪遥测指令分系统。
1．卫星天线分系统
卫星天线有两类：遥测指令天线和通信天线。遥测指令天线通常采用全向天线；通信天线按其波束覆盖区大小可分为全球波束天线、点波束天线、区域（赋形）波束天线。
2．卫星通信分系统
卫星通信分系统是通信卫星的核心部分。它包括各种转发器。转发器的功能是将接收到的地球站的信号放大，然后通过下行变频发射出去。转发器按照变频的方式和传输信号形式的不同可分为三种，即单变频转发器、双变频转发器和星上处理转发器。
（1）单变频转发器
这种转发器将接收到的信号直接放大，然后变频为下行频率，最后经功放输出到天线发射给地球站。这种转发器适用于载波数多、通信容量大的多址连接系统。
（2）双变频转发器
双变频转发器先将接收到的信号变换到中频，经限幅后，再变换为下行频率，最后经功放由天线发给地球站。双变频方式的优点是转发增益高，电路工作稳定；缺点是中频带宽窄，不适合于多载波工作。它适用于通信容量不大、所需带宽较窄的通信系统。
（3）星上处理转发器
星上处理包括两类，一类是对数字信号进行解调再生，消除噪声积累；另一类是进行其他更高级的信号变换和处理，如上行频分多址变为下行时分多址等。
3．卫星电源分系统
为了保证卫星的工作时间必须有充足的能源，卫星上的能源主要来源有两部分：太阳能和蓄电池。当有光照时使用太阳能，并对蓄电池进行充电；当光照不到时采用蓄电池。卫星电源分系统必须提供给其他分系统稳定可靠的电源使用，并且保持不间断供电。
4．跟踪遥测指令分系统
该系统包括遥测和指令两大部分，此外还有应用于卫星跟踪的信标发射设备。遥测设备用各种传感器不断测得有关卫星的姿态及星内各部分工作状态的数据，并将这些信息发给地面的控制中心。控制中心根据接收到的卫星的遥测信息进行分析和处理，然后发给卫星相应的控制指令。卫星接收到指令后，先存储然后通过遥测设备发回控制中心校对，当收到指令无误后，才将存储的指令发送到控制分系统执行。
5．控制分系统
控制分系统由一系列机械或电子的可控调整装置构成，完成对卫星的姿态、轨道、工作状态的调整。