短波天線故障及維護(hù)技術(shù)研究

夏幸福 高明

摘 要：短波天線是一種先進(jìn)的無(wú)線電臺(tái)信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，也是當(dāng)前無(wú)線通信的重要組成部分。短波天線運(yùn)行中面臨的一些威脅，比如自然災(zāi)害、人為故障、自身缺陷等，都會(huì)影響短波天線的信號(hào)發(fā)射和接收。本文基于筆者多年的工作實(shí)踐，概述了短波天線運(yùn)行常見的故障，重點(diǎn)分析和描述了短波天線故障維護(hù)的方法，并指出加強(qiáng)日常性的檢查避免短波天線出現(xiàn)故障，可以有效提升短波天線生命時(shí)長(zhǎng)和工作效率，旨在推動(dòng)短波天線應(yīng)用范圍的拓展，提高社會(huì)信息化水平。

關(guān)鍵詞：短波天線；視頻傳感器；信息化系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN828.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）04-0063-02

Research on Short-wave Antenna Fault and Maintenance Technology

XIA Xingfu，GAO Ming

（Navy 91917，Beijing 102401，China）

Abstract：Short-wave antenna is an advanced radio signal transmission system，and also an important part of current wireless communication. It faces some threats in operation，such as natural disasters，man-made faults and its own defects，etc.，which will affect the signal transmission and reception of short-wave antenna. Based on the author’s work experience for many years，this paper summarizes the common faults in the operation of short-wave antenna，focuses on the analysis and description of the maintenance methods of short-wave antenna faults，and points out that strengthening the routine inspection to avoid the faults of short-wave antenna can effectively improve the life time and work efficiency of short-wave antenna，aiming at promoting the expansion of the application scope of short-wave antenna and improving the level of social informatization.

Keywords：short-wave antenna；video sensor；information system

0 引 言

隨著智能手機(jī)、平板電腦、Android系統(tǒng)等技術(shù)的快速發(fā)展和改進(jìn)，越來(lái)越多的用戶使用移動(dòng)應(yīng)用軟件、移動(dòng)設(shè)備和無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸共享，進(jìn)一步提高了社會(huì)自動(dòng)化、信息化和智能化水平[1]。短波天線是工作于短波波段的發(fā)射或接收設(shè)備，短波通信具有很多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，不需要中繼站進(jìn)行二次傳遞，因此方便傳輸遠(yuǎn)距離無(wú)線通信信號(hào)。

短波天線主要包括兩種部署形式：一種是外置短波天線；另一種是內(nèi)置短波天線。外置短波天線根據(jù)組成設(shè)備和部署方位不同，可劃分為菱形天線、對(duì)稱天線、倍波天線、魚骨形天線、同相水平天線、V型天線、角型天線；內(nèi)置短波天線是一種磁性天線，即在磁棒上繞線。外置天線具有高度大、輻射電阻大、方向性良好、工作效率高、增益非常高和通信頻帶寬等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信[2]。

短波天線在實(shí)際應(yīng)用中，由于不同的地區(qū)部署的設(shè)備不同，內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)也繁雜多樣，日常運(yùn)行中面臨的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不同，且由于自然災(zāi)害、人工操作和設(shè)備自身缺陷非常容易產(chǎn)生各類型故障，需要采取先進(jìn)的技術(shù)和方法對(duì)短波天線進(jìn)行有效維護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理短波天線，以有效延長(zhǎng)短波天線的使用壽命，提高短波發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)的使用性能，一定程度上可以降低通信服務(wù)成本[3]。

1 短波天線故障分析

短波通信與傳統(tǒng)的電纜通信、光纖通信和衛(wèi)星通信不同，其不需要中繼站，因此應(yīng)用非常廣泛，多應(yīng)用于遠(yuǎn)距離無(wú)線通信。短波天線作為短波通信的重要組成部分，面臨的應(yīng)用場(chǎng)景非常復(fù)雜，因此容易發(fā)生各類型故障[4]。短波天線組成結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，系統(tǒng)由一系列的振子構(gòu)成天線陣列，這是短波天線的基本結(jié)構(gòu)，同時(shí)為了輔助天線發(fā)射信號(hào)、接收信號(hào)，實(shí)現(xiàn)短波天線的管理，短波天線還有其他的輔助支撐設(shè)備，安裝組成也非常復(fù)雜，如果一個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了故障，就會(huì)導(dǎo)致短波天線無(wú)法正常工作[5]。本文結(jié)合筆者多年工作實(shí)踐，總結(jié)了短波天線的常見故障，比如火災(zāi)故障、設(shè)備自身故障以及人為操作故障。

1.1 火災(zāi)故障

這是一種非常典型的短波天線故障，由于安裝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境非常復(fù)雜，多部署于樓頂角落、機(jī)房等位置，這些地方多是人們堆放各種雜物的地方，如果一旦遇到干旱天氣，短波天線及其輔助設(shè)備就會(huì)產(chǎn)生各類型熱量，也有可能產(chǎn)生火花誘發(fā)火災(zāi)，造成短波天線火災(zāi)故障，設(shè)備被火燒壞，造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失。

1.2 設(shè)備自身故障

短波天線組成系統(tǒng)比較復(fù)雜，涵蓋的組成設(shè)備類型非常復(fù)雜，不同的設(shè)備融合在一起容易誘發(fā)不兼容現(xiàn)象，同時(shí)設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生老化，這就導(dǎo)致短波天線組成設(shè)備自身發(fā)生故障，無(wú)法正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3 人為操作故障

短波天線組成復(fù)雜，管理人員進(jìn)行日常操作時(shí)，由于一些管理人員經(jīng)驗(yàn)少、操作不規(guī)范，非常容易導(dǎo)致天線產(chǎn)生故障，無(wú)法有效地工作。人為操作故障主要原因是沒有嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，因此要解決人為操作故障不僅要掌握先進(jìn)的技術(shù)，還要從制度上加強(qiáng)管理，制定嚴(yán)格的操作制度，保證用戶合理操作。

2 短波天線維護(hù)技術(shù)研究

短波天線組成比較復(fù)雜，系統(tǒng)維護(hù)必須由專業(yè)的技術(shù)人員操作，以便能夠最大化延長(zhǎng)短波天線的使用壽命，節(jié)省無(wú)線通信的成本開支。本文重點(diǎn)分析了短波天線日常維護(hù)和故障解決的方法，詳細(xì)描述如下。

2.1 有效管理短波天線現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地

短波天線發(fā)射場(chǎng)地占用面積較大，組成設(shè)備種類和數(shù)量非常多，因此需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，以便能夠保證短波天線部署現(xiàn)場(chǎng)的安全，提高天線發(fā)射服務(wù)的質(zhì)量。首先，用戶可以在短波天線部署外用金屬線進(jìn)行有效隔離，保護(hù)短波天線系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；其次，用戶可以加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的檢查力度，制定一個(gè)嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)管理制度，這樣就可以每日檢查短波天線的運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，比如記錄大氣污染、雨雪天氣、高頻輻射等，這些都會(huì)影響短波天線發(fā)射和接收信號(hào)。每當(dāng)季節(jié)交替變換時(shí)，天氣對(duì)短波天線系統(tǒng)的影響就會(huì)大大增加，制定一個(gè)良好的預(yù)防措施，比如定期檢查、重點(diǎn)部位檢查等，利用這些檢查措施實(shí)時(shí)關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)是否雜亂，可有效避免短波天線發(fā)生火災(zāi)。

2.2 部署先進(jìn)的視頻傳感器

傳感器是一類非常先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集工具，其可以利用物理化學(xué)電子芯片感知周圍的環(huán)境，采集周圍環(huán)境中的所有對(duì)象信息，將這些信息集成在一起分類轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器，服務(wù)器可以發(fā)送給管理軟件進(jìn)行有效的分析和加工，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理能力，為使用者提供一個(gè)便捷的、可視化的決策知識(shí)。短波天線作為一個(gè)自動(dòng)化的通信設(shè)備，設(shè)備難免會(huì)發(fā)生老化，因此可以部署一些先進(jìn)的視頻傳感器，這些傳感器既可以實(shí)時(shí)地觀察現(xiàn)場(chǎng)情況，同時(shí)還可以采集短波天線設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，檢查設(shè)備是否運(yùn)行正常，如果沒有正常運(yùn)行則可以通知管理員，讓管理員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看，以便能夠加強(qiáng)信息管理。

2.3 開發(fā)先進(jìn)的信息化系統(tǒng)

利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件記錄、管理短波天線運(yùn)行數(shù)據(jù)。短波天線運(yùn)行時(shí)間周期長(zhǎng)，傳統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)方式不利于記錄歷史數(shù)據(jù)，無(wú)法保持歷史維修記錄的準(zhǔn)確管理，因此可以引入JavaEE技術(shù)、Spring技術(shù)、Struts技術(shù)等，使用這些技術(shù)開發(fā)一個(gè)先進(jìn)的信息化軟件，這個(gè)軟件可以將所有短波天線從建設(shè)立項(xiàng)到運(yùn)行升級(jí)期間的一系列的數(shù)據(jù)記錄保存起來(lái)。

2.4 短波天線故障解決方法

短波天線發(fā)生故障之后，首先可以從上述應(yīng)用軟件查詢是否發(fā)生過歷史故障，如果是同一個(gè)位置和同一個(gè)部件發(fā)生故障，可以先查看這個(gè)部件是否還能使用，如果不能使用就需及時(shí)地拆除和更換一個(gè)新設(shè)備。短波天線運(yùn)行維護(hù)可以采取以上措施，以加強(qiáng)短波天線的運(yùn)行管理，提高短波天線的運(yùn)行壽命，但是如果遇到短波天線發(fā)生火災(zāi)故障等還是要及時(shí)解決。短波天線發(fā)生火災(zāi)之后，維護(hù)人員首先需要切斷電源，迅速查找火災(zāi)事故帶來(lái)的危害和發(fā)生火災(zāi)的原因，及時(shí)對(duì)短波天線或者附屬設(shè)備進(jìn)行更換，保證短波天線正常工作的同時(shí)盡力降低損失。一般情況下，火災(zāi)故障的起因包括兩個(gè)方面：天線幕及引線起火、反射網(wǎng)及饋線起火。天線幕及引線起火故障發(fā)生后，會(huì)導(dǎo)致短波天線的工作效率急劇下降，為了避免這種情況發(fā)生，需要保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，可以提高短波天線日常檢查力度，針對(duì)引線以及內(nèi)部陣子結(jié)構(gòu)實(shí)施深入排查，定期評(píng)估這些結(jié)構(gòu)的性能，更換或升級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。反射網(wǎng)及饋線起火的關(guān)鍵原因是發(fā)射頻率不一致，短波天線頻率比較寬，發(fā)射網(wǎng)頻率保持不變，如果二者的偏差較大就會(huì)發(fā)生火災(zāi)，此時(shí)需要將饋線設(shè)置為低阻抗饋線，調(diào)整短波天線頻率，以消除火災(zāi)故障。短波天線的硬件設(shè)備非常多，這些硬件設(shè)備的維護(hù)需要嚴(yán)格按照操作手冊(cè)，及時(shí)清潔天線內(nèi)部的各類型設(shè)備，保證天線硬件插拔引腳的完整性，避免這些引腳發(fā)生氧化或生銹導(dǎo)致金屬片脫落。短波天線的輔助設(shè)備也要定期進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)發(fā)生損壞的設(shè)備及時(shí)修復(fù)，如果無(wú)法修復(fù)就要更換新的設(shè)備。

3 結(jié) 論

近年來(lái)，無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展迅速，短波天線發(fā)射和接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜，系統(tǒng)故障發(fā)生的頻率也逐年遞增，這樣就會(huì)嚴(yán)重影響無(wú)線通信系統(tǒng)的工作效率，為無(wú)線通信帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，短波天線系統(tǒng)日常管理和維護(hù)就顯得更加重要，管理人員需要建立嚴(yán)格的制度，加強(qiáng)短波天線日常細(xì)節(jié)的巡回檢查和維護(hù)，采取行之有效的措施解決火災(zāi)故障、設(shè)備自身故障和人為操作故障，進(jìn)一步提高短波天線運(yùn)行的安全性。短波天線故障原因不同、位置不同，采取的維護(hù)方法也不同，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要合理科學(xué)地采取不同的措施，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

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作者簡(jiǎn)介：夏幸福（1984.04-），男，漢族，安徽馬鞍山人，碩士，工程師，研究方向：通信信息與系統(tǒng)。