數(shù)字微波電路故障案例分析

楊月琴

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局微波傳輸總站 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050

微波電路運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生各類不同的故障，影響信號(hào)正常傳輸甚至電路中斷。作為電路維護(hù)者，不但在電路發(fā)生事故時(shí)能及時(shí)、冷靜的處理問題，還要善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，避免今后處理類似故障時(shí)不走彎路。

1 故障案例分析和總結(jié)

1.1 故障一

2017年8月6日，國(guó)干南線地球站監(jiān)測(cè)信號(hào)頻繁閃斷，檢查發(fā)現(xiàn)地球站傳輸設(shè)備三個(gè)系統(tǒng)的STM-1接口盤有頻繁的指針丟失告警（Loss of pointer）。通過網(wǎng)管逐站檢查上游站，發(fā)現(xiàn)距離地球站較遠(yuǎn)站的設(shè)備STM-1盤都有指針調(diào)整超門限的次要告警發(fā)生，而距離地球站較近的幾個(gè)站則出現(xiàn)指針丟失告警。根據(jù)以上現(xiàn)象判斷，信號(hào)頻繁閃斷與時(shí)鐘有關(guān)。

與上游站溝通，得知上游站點(diǎn)時(shí)鐘源發(fā)生故障。電路上出現(xiàn)了時(shí)鐘質(zhì)量劣化，引起各個(gè)網(wǎng)元指針頻繁調(diào)整，最終導(dǎo)致端站業(yè)務(wù)閃斷。

上游站時(shí)鐘源故障會(huì)導(dǎo)致下游站指針調(diào)整次數(shù)逐站累積，越往下調(diào)整次數(shù)越多，根據(jù)網(wǎng)管數(shù)據(jù)，在出現(xiàn)指針丟失的站將機(jī)架時(shí)鐘設(shè)為自振蕩模式，以后的微波傳輸設(shè)備直到地球站設(shè)備都跟隨這個(gè)時(shí)鐘。調(diào)整時(shí)鐘后的電路，告警消失信號(hào)穩(wěn)定。

在維護(hù)中，個(gè)別站點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)相同的指針丟失（Loss of pointer）次要告警，但業(yè)務(wù)傳輸正常，造成這類現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是站點(diǎn)微波設(shè)備指針調(diào)整門限預(yù)設(shè)置過低而產(chǎn)生的告警，提高門限值后，告警消失。相同的告警在處理上應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體分析研究，不能一概而論。

1.2 故障二

2014年，區(qū)干數(shù)字微波電路建成開通后，發(fā)現(xiàn)東線海拉爾到滿洲里、西線中灘站到五原站幾條電路，分別出現(xiàn)不同程度的接收電平低有大誤碼的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響信號(hào)正常傳輸。

檢查發(fā)現(xiàn)中灘站到五原站、海拉爾到滿洲里之間由于地勢(shì)平坦，導(dǎo)致巴彥淖爾幾條電路在春、夏農(nóng)田大水漫灌之際，電路指標(biāo)急劇下降，秋冬稍好。呼倫貝爾幾條電路在春、夏、秋三季指標(biāo)下降，冬季稍好。幾條電路斷面類型均符合C類，即地形由平地、水網(wǎng)較多的區(qū)域構(gòu)成。所以會(huì)產(chǎn)生收信電平低且產(chǎn)生大量誤碼的現(xiàn)象。

電磁波在其傳播中具有光學(xué)性質(zhì)，經(jīng)過平坦地面和地面較大面積水面時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生直射波和反射波。由于直射波和反射波的相位移不同，使收信點(diǎn)的合成信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的相位干擾，導(dǎo)致信號(hào)在接收端出現(xiàn)收信電平低且產(chǎn)生大量誤碼的現(xiàn)象。

針對(duì)以上故障現(xiàn)象的發(fā)生，采取了以下對(duì)抗措施：首先，在發(fā)生衰落的站更換了室外ODU設(shè)備，將原來發(fā)信功率為26dBm的室外ODU更換為為30.5dBm的大功率ODU設(shè)備，加強(qiáng)傳輸設(shè)備自身抗干擾能力；其次，在一些衰落較深的站點(diǎn)，通過將天線降低或抬高，最大限度地避開反射波干擾的密集區(qū)域，但降低天線要保證有足夠的傳輸余隙，不影響信號(hào)正常傳輸；第三，在采取了以上措施的站點(diǎn)，當(dāng)兩端站點(diǎn)天線調(diào)到最佳方位收信電平最高時(shí)，適當(dāng)將兩端天線向上俯仰，以兩端收信電平同時(shí)下降2dBm左右為代價(jià)，盡可能避免反射波落入天線拋物面上。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，收信電平降低2dBm不會(huì)影響電路衰落儲(chǔ)備。

經(jīng)過以上整改措施，巴彥淖爾、呼倫貝爾發(fā)生問題的幾個(gè)站效果非常明顯，各項(xiàng)指標(biāo)基本符合設(shè)計(jì)要求，電路運(yùn)行至今非常穩(wěn)定。

1.3 故障三

2013年12月底，內(nèi)蒙古微波數(shù)字化改造工程進(jìn)入施工階段，工程施工人員冒著風(fēng)雪嚴(yán)寒，一月底完成了室內(nèi)、外微波傳輸設(shè)備的安裝調(diào)測(cè)工作，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，電路進(jìn)入試運(yùn)行階段。

2014年春，氣候轉(zhuǎn)暖后，區(qū)干補(bǔ)力太站對(duì)731中繼站一跳電路發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為：補(bǔ)力太站的主用1、3波導(dǎo)中斷，5波導(dǎo)正常，分集1、3、5波導(dǎo)工作正常。731中繼站設(shè)備顯示對(duì)補(bǔ)力太站主用1、3波導(dǎo)中斷，5波導(dǎo)工作正常，分集1、3波導(dǎo)中斷，5波導(dǎo)工作正常。

補(bǔ)力太站對(duì)731中繼站一跳業(yè)務(wù)通道為2+1傳輸方式，兩站加空間分集，天線全部是雙極化天線，如圖1、圖2所示。雙向1、3波導(dǎo)水平極化傳輸，5波導(dǎo)垂直極化傳輸。

圖1 單級(jí)化天線饋源

圖2 雙級(jí)化天線饋源

分析兩站故障現(xiàn)象，補(bǔ)力太分集3個(gè)波導(dǎo)收信電平全部正常，只有主用1、3系統(tǒng)無(wú)收信電平，5波導(dǎo)工作正常；731中繼站主用、分集1、3波無(wú)收信電平而5波導(dǎo)工作正常，清楚地表明是補(bǔ)力太站主用傳輸系統(tǒng)發(fā)生了問題。

對(duì)補(bǔ)力太站主用1、3波導(dǎo)的中頻板、轉(zhuǎn)接電纜和中頻電纜、室外ODU單元、軟饋采取各種辦法反復(fù)檢查，找不到故障點(diǎn)。此時(shí)，只有饋源沒有檢查，是因?yàn)榫S護(hù)人員沒有懷疑雙極化天線會(huì)發(fā)生水平極化有問題而垂直極化正常。最后抱著試試看的心理，決定檢查饋源。打開兩個(gè)極化口法蘭后，將饋源向后稍稍傾斜，很多水從水平極化口流出，而垂直極化腔內(nèi)干干凈凈。更換饋源后，傳輸恢復(fù)正常。

事后在總結(jié)故障原因時(shí)，認(rèn)為造成水平極化進(jìn)水的原因是安裝饋源時(shí)大風(fēng)降雪，安裝人員將水平極化饋源封口打開后放在室外地上，大風(fēng)將地上的積雪吹進(jìn)水平極化腔內(nèi)。垂直極化口是封閉的，所以腔內(nèi)無(wú)雜物。

波導(dǎo)傳輸具有趨膚效應(yīng)，當(dāng)波導(dǎo)腔內(nèi)有少量雪時(shí)，對(duì)傳輸影響不大，而當(dāng)雪融化成水甚至蒸發(fā)成氣體后，水汽對(duì)電磁波產(chǎn)生吸收、散射、反射等效應(yīng)，信號(hào)衰落造成電路收發(fā)信電平降低并產(chǎn)生大量誤碼。

2 微波電路故障處理總結(jié)

微波線路點(diǎn)多面廣，當(dāng)遠(yuǎn)端站點(diǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障或一跳電路傳輸指標(biāo)不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，因基層微波臺(tái)站不設(shè)本地控制終端(LCT)，故障的發(fā)現(xiàn)只能籠統(tǒng)的查看設(shè)備面板指示燈，不能看到傳輸設(shè)備故障的具體告警項(xiàng)。微波鏈路網(wǎng)管中心應(yīng)第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題并作出分析判斷。根據(jù)不同故障情況，技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)設(shè)備。

維護(hù)人員處理故障時(shí)，依據(jù)大量的網(wǎng)管告警信息做出故障排查方案。大部分事故軟件、硬件發(fā)生問題顯而易見，但有些故障現(xiàn)象非常難判斷甚至走彎路。如故障案例3的處理過程中，技術(shù)人員犯了經(jīng)驗(yàn)主義的錯(cuò)誤，認(rèn)為雙極化饋源絕對(duì)不可能出現(xiàn)一個(gè)極化腔有問題而另一個(gè)極化腔正常的現(xiàn)象。故障處理耗費(fèi)了大量時(shí)間和人力，唯獨(dú)不去檢查饋源。事后故障總結(jié)分析認(rèn)為，事故的處理經(jīng)驗(yàn)固然重要，但也要尊重事實(shí)，一味的靠經(jīng)驗(yàn)有時(shí)不但解決不了問題，還會(huì)給故障排查帶來人為的阻礙。微波傳輸事故無(wú)大小，能快捷有效地處理問題，少走彎路是每個(gè)維護(hù)人員必須做到的。