廣播電視微波傳輸通道的故障判斷

諸景強(qiáng)

摘 要 微波通信具有成本低、通信容量大的特點(diǎn)，因此在當(dāng)今社會有著越來越廣泛的應(yīng)用，但微波信號傳輸過程中發(fā)生的信號阻斷和衰落現(xiàn)象嚴(yán)重影響著微波傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，為了提高系統(tǒng)性能，必須對廣播電視微波傳輸過程中的故障診斷方法進(jìn)行分析，通過技術(shù)手段降低微波信號傳輸過程中出現(xiàn)的阻斷和衰減。

【關(guān)鍵詞】微波傳輸 保護(hù)現(xiàn)狀 信號衰落 故障診斷

本文對目前微波傳輸通道的保護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，對保護(hù)方法和常見的故障判斷方法進(jìn)行分析，最后介紹防止微波信號衰落的有效技術(shù)。

1 微波傳輸通道的保護(hù)現(xiàn)狀

近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全國各地的城市也發(fā)生著日新月異的變化。城市發(fā)展的最明顯標(biāo)志就是建筑物數(shù)量的增加和高度的提升，由于廣播電視的微波在傳輸過程中需要穿過這些高大建筑物，且目前我國應(yīng)用的廣播電視微波傳輸通道體系設(shè)計成形于上世紀(jì)八十年代，設(shè)計過程中考慮到的建筑物影響也多以當(dāng)時的建筑為藍(lán)本，彼時建筑物高度偏低，規(guī)模較小，導(dǎo)致當(dāng)時廣播電視傳輸系統(tǒng)已經(jīng)不太符合目前的使用需要。建筑物規(guī)模的增加和高度的提升不僅影響微波傳輸?shù)男盘枏?qiáng)度，還會大大降低信號傳輸?shù)陌踩?，使得廣播通信質(zhì)量得不到可靠保證。比如我省的微波鏈路粵東出口越秀山到東莞微波通道受廣州市高層建筑阻擋，造成信號衰落，經(jīng)過多方面技術(shù)手段都不能徹底解決，只能用光纖應(yīng)急替代，經(jīng)過多方協(xié)商只能選擇在牛頭山增設(shè)一個粵東出口中繼站；徐聞因正在建設(shè)的高層建筑阻擋影響微波傳輸，造成多輸局面，最終還是要考慮搬遷來解決等。

微波傳輸通道的保護(hù)具有非常重要的意義，不僅是由于廣播電視微波系統(tǒng)在各政府部門之間、政府與人民群眾的溝通中發(fā)揮著不可替代的作用，還在于廣播電視微波系統(tǒng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，在面對如自然災(zāi)害等突發(fā)情況時，廣播電視微波傳輸系統(tǒng)具有良好的快速反應(yīng)能力及傳播能力。做好廣播電視微波傳輸通道的保護(hù)工作，對于日常廣播節(jié)目的正常傳播以及突發(fā)情況維穩(wěn)都具有重要意義，因此我們要對廣播電視微波傳輸過程中可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行科學(xué)分析，并不斷總結(jié)廣播電視微波傳輸通道的故障排查和診斷辦法，確保信號的安全、穩(wěn)定、可靠。

2 微波傳輸通道的保護(hù)方法以及故障判斷

前文中已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了廣播電視微波傳輸系統(tǒng)對于城市穩(wěn)定的重要意義，因此必須做好對微波傳輸通道的保護(hù)工作，確保微波信號傳輸過程的安全和穩(wěn)定。

2.1 保護(hù)通道

對于微波傳輸通道的保護(hù)主要可以從以下幾個方面入手：

（1）做好微波傳輸通道的保護(hù)工作，首先在規(guī)劃設(shè)計和通道保護(hù)方面爭取多方面支持，在設(shè)計上盡量爭取多一些環(huán)路設(shè)計，我省的微波鏈路在廣州越秀山-東莞烏石排-中山五桂山—佛山-新會圭峰山-深圳做了一個環(huán)，在確保環(huán)珠三角的微波傳輸安全起了重要作用，假如再在惠東觀音山增設(shè)一個點(diǎn)連接深圳梧桐山和汕尾的同頂天就打通粵西和粵東的環(huán)路，在從化天堂頂增設(shè)一個點(diǎn)連接河源桂山和清遠(yuǎn)八片山就可解決粵東和粵北的環(huán)路，就能讓粵東西北都形成環(huán)路，大幅提高傳輸安全保障能力。在通道保護(hù)方面要爭取規(guī)劃部門真正把我們的通道路由落在規(guī)劃圖上，做規(guī)劃審批前置，這樣就減少失誤。做好對各微波站頻率申請及站址備案的管理工作，并根據(jù)相關(guān)規(guī)定對各微波站的專用通道技術(shù)作出詳盡的要求；做好與城市建設(shè)規(guī)劃部門的溝通工作，在進(jìn)行城市建設(shè)規(guī)劃過程中應(yīng)當(dāng)注重考慮其對微波傳輸通道可能造成的影響并加以避免，從而減少城市建設(shè)對微波傳輸通道造成的負(fù)面影響。同時，在日常工作中加強(qiáng)通道巡查，及早發(fā)現(xiàn)問題反饋給規(guī)劃局。另外需要指出的是，同頻干擾是影響微波傳輸信號品質(zhì)的重要因素，因此必須采取相應(yīng)措施避免同頻干擾現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）科學(xué)管理，加強(qiáng)維護(hù)。要求值班人員對微波各方面的理論知識有全面的掌握，能夠制定出多種措施確保微波傳輸通道的穩(wěn)定以及通信過程中的信號強(qiáng)度及流暢性。微波鏈路是一個系統(tǒng)，要做到中心統(tǒng)一指揮，各站協(xié)調(diào)配合；加強(qiáng)日常維護(hù)，及早發(fā)現(xiàn)問題盡早處理，使設(shè)備始終運(yùn)行在良好狀態(tài)；盡量保持機(jī)房干燥（低于55%）、低溫（23℃±1），這樣故障率明顯降低，在微波收發(fā)系統(tǒng)下面加裝散熱風(fēng)扇降低收發(fā)模塊溫度，效果顯著。所以不斷積累經(jīng)驗進(jìn)行科學(xué)管理，對保障微波傳輸安全起到舉足輕重的作用。

（3）由于受到天氣等各類復(fù)雜環(huán)境因素的影響，微波傳輸過程中難免出現(xiàn)各類故障，為了確保微波傳輸通道的穩(wěn)定運(yùn)行，必須提高對廣播電視微波傳輸通道的故障定位、判斷和排查工作水平。做好微波傳輸通道的故障判斷工作，就必須對可能造成傳輸故障的各類原因進(jìn)行分析，以路徑余隙為例，由于微波傳輸過程中遇到阻擋會出現(xiàn)中斷現(xiàn)象，嚴(yán)重影響微波信號的傳輸，因此應(yīng)當(dāng)做好對此類參數(shù)的監(jiān)測和控制工作。

（4）微波具有不可視性，傳輸過程中受外界環(huán)境因素影響較大，因此需要做好對傳輸設(shè)備和各類參數(shù)的監(jiān)測工作，對各項回傳參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)比對分析。微波傳輸過程中需要穿過各類復(fù)雜環(huán)境，監(jiān)控難度相對較大，因此必須完善微波傳輸參數(shù)監(jiān)測和控制技術(shù)，保證微波傳輸通道的通暢和穩(wěn)定。

2.2 故障排除

廣播電視微波傳輸過程中難免出現(xiàn)各類故障，下面以比較常見的接收站電平指數(shù)下降為例分析微波傳輸通道的故障排查流程。當(dāng)微波接收站出現(xiàn)電平指數(shù)下降時，首先查看本站設(shè)備是否有故障告警，同時詢問發(fā)站發(fā)信是否正常，接收本站收信電平合不合要求，從而可以判斷是收發(fā)共用系統(tǒng)還是單方站的設(shè)備問題，如果雙方站同時出現(xiàn)接收電平下降，重點(diǎn)檢查天饋系統(tǒng)，判斷天饋系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否正常的重要依據(jù)是充氣機(jī)中干燥劑的顏色，一旦干燥劑顏色變?yōu)榧t色就證明天饋系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，一般要利用專業(yè)儀器對試饋線進(jìn)行性能檢測，如判斷為天饋線損壞導(dǎo)致電平指數(shù)下降，則對天饋線進(jìn)行更換。并對收發(fā)站所處區(qū)域的天氣環(huán)境進(jìn)行分析，判斷是否有雷電雨雪等天氣導(dǎo)致微波信號強(qiáng)度減弱，或者臺風(fēng)吹歪天線等因素；如果是單方接收電平下降，重點(diǎn)檢查本站的收信系統(tǒng)和分集天線，并請求發(fā)站檢查發(fā)信系統(tǒng)，并相應(yīng)提高發(fā)射功率，若發(fā)射功率提高后問題依然存在，則對傳輸設(shè)備性能進(jìn)行檢查，排除設(shè)備硬件故障導(dǎo)致信號強(qiáng)度降低的可能性。更進(jìn)一步就需要利用專業(yè)軟件對微波電路的各項參數(shù)進(jìn)行檢測，通過對參數(shù)尤其是電平指數(shù)參數(shù)的變化情況進(jìn)行統(tǒng)計記錄，分析故障原因。此外還可以通過路由圖來對微波傳輸過程中存在的障礙物進(jìn)行分析，做好故障的定位和處理工作。

3 廣播電視微波傳輸信號衰落

在微波傳輸過程中，任何外界環(huán)境等因素都有可能導(dǎo)致信號強(qiáng)度的衰落和信號失真，從而致使廣播電視信號接收點(diǎn)無法正常接收高品質(zhì)信號，會給整個廣播電視系統(tǒng)帶來不小的負(fù)面影響。因此，相關(guān)工作人員必須對廣播電視微波傳輸信號衰落的原因進(jìn)行分析，并針對性的加以解決，提高微波信號質(zhì)量。

3.1 影響因素分析

導(dǎo)致廣播電視微波傳輸信號衰落的原因主要包括以下兩部分：

3.1.1 地面?zhèn)鬏敪h(huán)境的影響

反射是導(dǎo)致廣播電視微波傳輸信號衰落的重要原因，電平損耗和反射系數(shù)是衡量反射程度的兩個重要指標(biāo)，這兩個指標(biāo)參數(shù)均和傳輸環(huán)境斷面有非常大的關(guān)系，其中城市斷面?zhèn)鬏敆l件相對較好，平原和丘陵地形次之，農(nóng)田和水面?zhèn)鞑l件最差。為確保廣播電視微波傳輸信號的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)盡可能避免不同斷面的影響，降低微波信號傳輸過程中反射波對直射波的信號強(qiáng)度造成負(fù)面影響。

3.1.2 氣候條件的影響

當(dāng)微波信號傳輸過程中所經(jīng)區(qū)域出現(xiàn)雨雪、雷暴等極端天氣時，信號強(qiáng)度會呈現(xiàn)大幅度的衰減。尤其是當(dāng)山區(qū)等障礙物密集區(qū)域出現(xiàn)極端天氣時，微波信號會出現(xiàn)多次反射，導(dǎo)致信號強(qiáng)度加速衰減甚至中斷。

3.2 抵抗信號衰落的措施

為了提高廣播電視微波傳輸?shù)姆€(wěn)定性，改善用戶的使用體驗，必須采取相應(yīng)措施來抵抗信號衰落，下面對常見的抵抗信號衰落措施進(jìn)行介紹：

3.2.1 分集接收技術(shù)

該技術(shù)主要是利用合成技術(shù)在微波信號接收端將相干性較小的多個信號接收機(jī)輸出信號進(jìn)行合成，針對已經(jīng)完成數(shù)字化改造的微波站，則可以通過集合頻率分集的方式來降低微波信號的衰落。

3.2.2 交叉極化干擾抵消技術(shù)

所謂交叉極化，是將接收到的信號進(jìn)行水平和垂直兩個方向上的處理，在兩個方向上對干擾信號進(jìn)行濾除，從而使接收信號盡可能的恢復(fù)到原信號品質(zhì)，降低信號衰落。

3.2.3 環(huán)網(wǎng)自愈網(wǎng)技術(shù)

在未采用該技術(shù)之前，如果微波傳輸過程中某個中間站點(diǎn)出現(xiàn)故障，會影響整個廣播電視微波系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，需采用環(huán)網(wǎng)自愈網(wǎng)技術(shù)，當(dāng)某個中間站點(diǎn)出現(xiàn)故障導(dǎo)致信號中斷時，系統(tǒng)會自動采用其余方向的信號，從而確保不會因某個中間站點(diǎn)的故障導(dǎo)致整個系統(tǒng)的信號傳輸中斷。

4 總結(jié)

目前社會的發(fā)展對廣播電視微波傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求，因此必須對廣播電視微波傳輸過程中可能出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行分析，優(yōu)化微波傳輸通道的故障定位、診斷及處理技術(shù)，提高微波傳輸系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

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