試論矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在饋線維護(hù)中的運(yùn)用

蔣平貴

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)在網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備的運(yùn)用上，采用了較為先進(jìn)的測(cè)試儀器，并廣泛運(yùn)用到通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中，獲得了一致的好評(píng)。目前使用率最高的當(dāng)屬矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀器，其使用功能特別寬廣，既能測(cè)量單端口網(wǎng)絡(luò)和兩端口網(wǎng)絡(luò)，又能測(cè)試相位，并且可以充分的利用史密斯原圖顯示所測(cè)試的數(shù)據(jù)，被人們稱作是”儀器之王”。本文也會(huì)針對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在饋線維護(hù)中的運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)的探討。根據(jù)饋線的阻抗專有特性，分析變化情況，并有效的調(diào)整饋線及發(fā)射機(jī)系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)饋線故障成因，采取相應(yīng)的解決措施，更好的發(fā)展通信網(wǎng)絡(luò)事業(yè)。

關(guān)鍵詞：矢量分析儀；饋線維護(hù)；運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TM935 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）06（a）-0000-00

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)分析儀器，可以對(duì)各種通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的調(diào)試測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試，如：雷達(dá)、通訊、廣播、電視等。尤其是測(cè)試各種饋線系統(tǒng)，對(duì)其阻抗、反射系數(shù)的參數(shù)，可以做出準(zhǔn)確精準(zhǔn)的分析，判斷饋線系統(tǒng)是否處于正常的使用狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)問題要進(jìn)行及時(shí)有效的維護(hù)，保證其運(yùn)用質(zhì)量。

1網(wǎng)絡(luò)分析儀的意義

目前，網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)上各種各樣的射頻器件基本都運(yùn)用在廣播電臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。其網(wǎng)絡(luò)端口分為單口和雙口兩種。前者通常都連接在儀器的最后一個(gè)接口，有著對(duì)終端負(fù)載的作用。如：短路器、負(fù)載器等。后者則是用來連接儀器的饋線或射頻電纜等，還可以連接匹配網(wǎng)絡(luò)的射頻元件。而 網(wǎng)絡(luò)分析儀就是用來測(cè)量這些網(wǎng)絡(luò)端口參數(shù)的，其包含兩種不同特性的儀器，即標(biāo)量分析儀、矢量分析儀。不同特性的儀器所具有的測(cè)量功能也是不一樣的，標(biāo)量分析儀只對(duì)特性的幅值網(wǎng)絡(luò)參數(shù)有效果，使用性能特別局限性。而矢量分析儀的功能就較標(biāo)量分析儀先進(jìn)很多，既能測(cè)量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的幅值，又能測(cè)量相位。其在廣播電臺(tái)的使用率也是最高的，因?yàn)橥ㄟ^矢量分析儀可以測(cè)量饋線系統(tǒng)中的各種參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的分析，通過分析的結(jié)果，可以幫助維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)饋線的故障成因，盡早做出有效的維護(hù)，保證饋線系統(tǒng)的正常使用。

2矢量分析儀在饋線維護(hù)中的運(yùn)用

2.1饋線系統(tǒng)特性測(cè)試及網(wǎng)絡(luò)匹配的調(diào)整

在饋線系統(tǒng)維護(hù)中，需要注意的就是夏季和冬季的維護(hù)工作。受不同季節(jié)的影響，饋線所呈現(xiàn)的物理特性也不盡相同。處在嚴(yán)冷的冬季時(shí)，由于外界氣溫較低，饋線遇到強(qiáng)冷空氣，半徑就會(huì)自動(dòng)縮小，其阻抗特征就會(huì)增大，影響正常的信號(hào)傳輸。而處在炎熱的夏季時(shí)，饋線就會(huì)自動(dòng)膨脹，使半徑面積加大，阻抗特性減小。充分體現(xiàn)了饋線遇冷減縮、預(yù)熱脹大的特性。針對(duì)這種特性，維修人員在冬夏季時(shí)，就要對(duì)饋線的松緊及垂直力度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，，保證系統(tǒng)的正常使用，避免饋線在受力時(shí)致使絕緣子拉斷，造成內(nèi)外層導(dǎo)線短路，影響正常的工作進(jìn)度，盡量保持饋線在冬季時(shí)放松一些，夏季則拉緊一些。同時(shí)，還要派出專業(yè)的維護(hù)人員做好饋線的定期檢查工作，尤其是冬夏兩季，不僅要檢查還要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，把饋線與機(jī)器連接，觀察反射功率表值和天線零點(diǎn)表值，保證無誤后方可使用，否則就要對(duì)發(fā)射機(jī)或天線調(diào)配室的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的匹配、調(diào)整。

2.2時(shí)域故障定位法

在饋線維護(hù)中，如果發(fā)現(xiàn)故障問題時(shí)，機(jī)器的電壓駐波比就會(huì)發(fā)生波動(dòng)，形成自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，機(jī)器就會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。傳統(tǒng)維修中工作人員要想找到故障成因，都是沿著饋線長(zhǎng)度查找，有的饋線高達(dá)1000米，而且所處的地理位置也十分復(fù)雜，增加了很大的作業(yè)難度，工作人員在具體實(shí)施中，進(jìn)行的十分困難，格外加重了工程負(fù)擔(dān)。面對(duì)這種情況，工程師們研制出了時(shí)域故障定位法，這種定位方法既減輕了工作人員的業(yè)務(wù)負(fù)擔(dān)，又提高了饋線維護(hù)的工作質(zhì)量。其具體操作方法如下，首先，將矢量分析儀與饋線系統(tǒng)連接好，然后進(jìn)行儀器的校準(zhǔn)和設(shè)置，最后進(jìn)入時(shí)域測(cè)量。進(jìn)入測(cè)量前，先要將電橋測(cè)試端口與饋線輸入端連接上，當(dāng)儀器顯示屏右上角出現(xiàn)變動(dòng)的數(shù)字時(shí)，則證明儀器已經(jīng)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)中，數(shù)字消失則說明測(cè)量結(jié)束。其次，對(duì)儀器進(jìn)行時(shí)域計(jì)算。在計(jì)算過程中，顯示屏?xí)霈F(xiàn)一個(gè)圓形光點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，光點(diǎn)會(huì)按照從左至右的順序?qū)γ恳粋€(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，最后依據(jù)定測(cè)試距離中從內(nèi)到外的反射強(qiáng)度的大小，將光標(biāo)移至到峰點(diǎn)附近，按照顯示屏方格頂部出現(xiàn)的數(shù)字，來計(jì)算光標(biāo)所在點(diǎn)的反射率、電長(zhǎng)度、反射角及延時(shí)度，如果開路性質(zhì)在零度左右，短路性質(zhì)在一百八十度左右時(shí)，這就說明饋線系統(tǒng)發(fā)生了短路現(xiàn)象。維修人員可用傳輸線將終端接口開路或短路，測(cè)出電長(zhǎng)度和機(jī)械長(zhǎng)度，按照測(cè)量公式將機(jī)械長(zhǎng)度除以電長(zhǎng)度，就會(huì)得出電波比數(shù)據(jù)，根據(jù)電波比就會(huì)計(jì)算出饋線的具體位置，通過這一些列的計(jì)算方式，工作人員可以迅速的找到故障原因和位置，有效的對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，為網(wǎng)絡(luò)通信提供了簡(jiǎn)單、快捷的通訊途徑。

2.3饋線的性能測(cè)試及調(diào)整方法

為了加強(qiáng)分析儀器在饋線系統(tǒng)維護(hù)中的較高優(yōu)勢(shì)，還要對(duì)調(diào)配室進(jìn)行全面的改造。在改造過程中維修人員依然會(huì)面對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)難題，必須采取相應(yīng)的技術(shù)方法。例如：電波比指數(shù)偏大的問題。首先，將矢量分析儀器與饋線連接好，斷開饋線終端。然后進(jìn)行儀器的校準(zhǔn)和測(cè)試。這些工作全部完成后，再進(jìn)行駐波比測(cè)試。根據(jù)相關(guān)測(cè)試表明，當(dāng)儀器終端只接標(biāo)阻不接天線的情況下，電波比的指數(shù)是在1.5的數(shù)值。相反，讓其在工作頻率較大的情況下。電波比指數(shù)則是在1.34的數(shù)值。盡管兩種條件下相差的數(shù)值不是很大，但是還是說明了饋線存在一定的安全隱患，必須對(duì)其進(jìn)行全新的調(diào)整，等到調(diào)整完畢數(shù)值平穩(wěn)后，再進(jìn)行天線的接入，必要時(shí)，也可以調(diào)整一下網(wǎng)絡(luò)匹配，讓其更好的恢復(fù)到正常工作中。其次，對(duì)于饋線測(cè)試中出現(xiàn)的電波比指數(shù)差異的問題，也要究其原因，仔細(xì)的進(jìn)行分析和評(píng)判?？梢岳脮r(shí)域故障定位法找出故障節(jié)點(diǎn)。其中節(jié)點(diǎn)可分為兩種坐標(biāo)，即縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)。前者為反射系數(shù)，后者為電長(zhǎng)度，根據(jù)實(shí)際的電長(zhǎng)度所形成的反射系數(shù)，看其最高峰值在哪個(gè)點(diǎn)上，根據(jù)找到的點(diǎn)判斷故障地點(diǎn)，這要刨除機(jī)械對(duì)距離判斷的誤差，分析出詳細(xì)的位置。并對(duì)故障因素進(jìn)行有效的處理?？梢詤⒄震伨€特性阻抗計(jì)算公式，讓維修人員了解具體的饋線參數(shù)。屬于參數(shù)規(guī)定范圍內(nèi)的內(nèi)層導(dǎo)線半徑稱作r1、內(nèi)層導(dǎo)線數(shù)稱作n1、外層導(dǎo)線半徑稱作r2、外層導(dǎo)線稱作n2。然后根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，讓特性阻抗值達(dá)到需要的標(biāo)準(zhǔn)，降低饋線桿或絕緣棒引起的反射效果。最后，進(jìn)行測(cè)試后的后續(xù)工作，連接發(fā)射機(jī)，觀察儀器屏幕上的反射功率表值和天線零點(diǎn)表值，使其接近0，如差異較大，就要對(duì)饋線兩端的匹配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的發(fā)射元件進(jìn)行輕微的調(diào)整，直到數(shù)值均衡為止，這樣才能完成測(cè)試的總體工作。

3結(jié)束語

綜上所述，通過本文闡述的矢量分析儀的使用狀況，可以充分掌握饋線的各項(xiàng)技術(shù)信息，有效的提高了饋線維護(hù)的工作效率，使其在保質(zhì)保量的情況下，為網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。而在采用的維護(hù)方法中，時(shí)域故障定位法是實(shí)用性和準(zhǔn)確性都比較強(qiáng)的技術(shù)手段，不僅適用于饋線維護(hù)的工作中，對(duì)于短波、有線電視等各種傳輸線的故障原因也起到很大的輔助效果，準(zhǔn)確判斷出故障原因。由此可見，通過矢量分析儀在饋線維護(hù)中的運(yùn)用，充分體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備都有著巨大的影響，值得相關(guān)技術(shù)部門的廣泛運(yùn)用，在未來的時(shí)代發(fā)展中，還要不斷的提升科技水平，研制更為有效的分析儀器。

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