微波傳輸設(shè)備的安全運(yùn)行及診斷技術(shù)研究

李長(zhǎng)軍

摘 要：在城市發(fā)展的過(guò)程中，需要解決城市建設(shè)與微波通信的矛盾?；谶@種認(rèn)識(shí)，本文結(jié)合微波站微波傳輸被高樓阻擋的案例，對(duì)微波傳輸通道保護(hù)問(wèn)題展開(kāi)了分析，提出采用無(wú)源中繼站保證微波傳輸效果的方案。從方案實(shí)施效果來(lái)看，采用該方法能夠成功解決微波傳輸被高樓阻擋的問(wèn)題，從而使廣播電視傳播信號(hào)質(zhì)量得到保證。

關(guān)鍵詞：微波信號(hào)；微波傳輸；高樓阻擋；無(wú)源中繼站

1 引言

在當(dāng)代微波傳輸工程中，數(shù)字微波系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)不但成為項(xiàng)目重心，而且也是難度系數(shù)最高的環(huán)節(jié)之一，涉及到傳輸鏈路、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)置配置等多項(xiàng)內(nèi)容，對(duì)網(wǎng)絡(luò)部署成本與效率影響較大，對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)安全性、靈活性具有決定性作用，可見(jiàn)對(duì)該系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與解決方案研究顯得十分重要。

2 微波傳輸?shù)膬?yōu)越特性

（1）能夠突破各種地形的限制。當(dāng)?shù)攸c(diǎn)面積較大或者地形情況比較復(fù)雜的時(shí)候，可以利用微波傳輸作為傳輸介質(zhì)。運(yùn)用數(shù)字節(jié)點(diǎn)建立微波傳輸電纜，可以應(yīng)用到比較繁華的一些城市配電網(wǎng)絡(luò)中。利用微波傳輸，可以解決在大型城市或者比較小的城鎮(zhèn)中鋪設(shè)電纜投入的資金巨大的問(wèn)題，同時(shí)由于繁華地段的限制，挖掘管道很難被允許，建立微波傳輸就能避免這種限制。（2）能夠有效地排除干擾。無(wú)論是短波通信信號(hào)過(guò)程中的信號(hào)黑子和靜力學(xué)，還是工業(yè)噪聲在傳輸過(guò)程中的短波通信信號(hào)，都不會(huì)干擾微波傳輸。微波通信傳輸具有極強(qiáng)的抗干擾性。（3）能夠減小自然災(zāi)害對(duì)通信過(guò)程的影響。微波信號(hào)傳輸?shù)膽?yīng)用，無(wú)論是在復(fù)雜的地理環(huán)境中進(jìn)行使用，還是在自然災(zāi)害中，微波傳輸都可以在通信設(shè)備中迅速地移動(dòng)和卷起，應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題會(huì)顯示出更加靈活的特性。盡管自然災(zāi)害破壞性極大，依然能夠迅速地恢復(fù)通信，所以我們要合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，適當(dāng)設(shè)定信息覆蓋范圍，用繼電路來(lái)支持光纖傳輸網(wǎng)路。（4）能夠快速建設(shè)、減少投資成本。微波通信可以保證其通信質(zhì)量比較優(yōu)良，能力顯著，應(yīng)用微波通信對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸明顯優(yōu)于其他的通信方式。

3 微波傳輸設(shè)備的安全運(yùn)行及診斷技術(shù)

3.1 微波站要做好防御雷擊工作

設(shè)置避雷針，在微波傳輸設(shè)備的鐵塔，以及天線上，用焊接的方式進(jìn)行連接，接入到地下；在機(jī)房的頂端設(shè)備設(shè)置避雷網(wǎng)，就像一個(gè)對(duì)機(jī)房設(shè)備打造一個(gè)避雷的屏蔽籠，減少雷電流的回路阻抗。

3.2 微波設(shè)計(jì)方案

在微波系統(tǒng)設(shè)計(jì)正式開(kāi)始之前，要合理安排系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各階段工作，不但要了解站點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)需求，還應(yīng)與當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境、傳輸條件相結(jié)合，總結(jié)站點(diǎn)在前期微波工程中遇到的障礙，為后期設(shè)計(jì)與順利執(zhí)行提供判斷與分析依據(jù)。在對(duì)微波規(guī)劃方案制定時(shí)，應(yīng)以解決本次項(xiàng)目難點(diǎn)與問(wèn)題為目的，了解周圍的環(huán)境情況，對(duì)于可能出現(xiàn)的阻擋物進(jìn)行處理，保障各項(xiàng)工作的順利實(shí)施。在微波系統(tǒng)配置中，應(yīng)將傳輸容量、頻率、距離等因素綜合考慮在內(nèi)，使系統(tǒng)更加成熟完善，對(duì)于不同骨干網(wǎng)建設(shè)來(lái)說(shuō)，微波鏈路的條件與站點(diǎn)環(huán)境均不相同，路由需要經(jīng)過(guò)高山、平原、沙漠等地區(qū)，其中超過(guò)50km的鏈路共計(jì)6跳，30—50km的鏈路5跳，30km以下的鏈路為10跳。在有限的頻率資源中要求微波系統(tǒng)采用XPIC技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)傳輸量的相關(guān)要求對(duì)系統(tǒng)的數(shù)量、頻率、帶寬等進(jìn)行限制。微波鏈路傳輸距離需要獲得系統(tǒng)分集技術(shù)的支持，在對(duì)上述各項(xiàng)需求進(jìn)行綜合考慮后，明確最終的微波系統(tǒng)具體配置，使系統(tǒng)在滿足用戶需求的情況下，通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)配置等方式使微波系統(tǒng)成本得到顯著降低。

3.3 微波傳輸?shù)奶嵘胧?/p>

結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，針對(duì)微波傳輸中遭遇阻擋的問(wèn)題，通常采取鋪設(shè)光纜或建立中繼站的方案解決問(wèn)題。通過(guò)在地下鋪設(shè)光纜，可以消除地上建筑物對(duì)傳輸通道的阻礙。但是采取該種方案，光纜工程的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)都將消耗大量費(fèi)用，方案實(shí)施的成本較高。從實(shí)際情況來(lái)看，兩臺(tái)站距離遠(yuǎn)，采用光纜傳送方式不切實(shí)際，因此需要采用微波中繼方式解決微波傳輸問(wèn)題。從原理上來(lái)看，地球表面可視作球面，微波通信需要在視距范圍內(nèi)進(jìn)行直線傳輸。在兩個(gè)微波站點(diǎn)之間如果存在障礙物，可以通過(guò)在中間位置增設(shè)微波中繼站繼續(xù)進(jìn)行直線傳輸。微波中繼站包含兩種，即有源中繼站和無(wú)源中繼站。其中，有源中繼站由供電系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)、放大器、分路系統(tǒng)和附屬設(shè)備構(gòu)成，需要達(dá)到供電和機(jī)房要求。而無(wú)源中繼站指的是不經(jīng)過(guò)任何放大直接實(shí)現(xiàn)接收到的微波信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的中繼站，只需要由室外無(wú)源設(shè)備構(gòu)成的天饋系統(tǒng)即能實(shí)現(xiàn)微波轉(zhuǎn)發(fā)。比較有源中繼站和無(wú)源中繼站可以發(fā)現(xiàn)，采用微波有源中繼站能夠?qū)邮盏降奈⒉ㄐ盘?hào)進(jìn)行放大，對(duì)天線口徑要求不高，但是需要解決供電問(wèn)題和有源設(shè)備的可靠性問(wèn)題，以免微波傳輸受到影響。采用無(wú)源中繼站，能夠?qū)崿F(xiàn)微波設(shè)備費(fèi)用、電源費(fèi)用、機(jī)房費(fèi)用等各種費(fèi)用的節(jié)省，并且無(wú)需后期維護(hù)，能夠使微波傳輸成本得到降低。但無(wú)源中繼站的建設(shè)需要適當(dāng)增加天線尺寸，并且做好站點(diǎn)的選擇。如果沒(méi)有合適的站點(diǎn)，將無(wú)法采用無(wú)源中繼站實(shí)現(xiàn)微波傳輸。

3.4 利用自愈環(huán)網(wǎng)

微波設(shè)備故障診斷往往會(huì)應(yīng)用自愈環(huán)網(wǎng)。從兩個(gè)不相同的方向，導(dǎo)出來(lái)自不同周期的許多微波站以及微波站的信號(hào)傳輸，假如中斷信號(hào)，就會(huì)自動(dòng)取代其他信號(hào)，通過(guò)這種方式，能夠減少由于信號(hào)中斷所造成的通信中斷，這個(gè)過(guò)程是微波設(shè)備中故障診斷所應(yīng)用的自愈環(huán)網(wǎng)。這種方法，主要通過(guò)電磁波對(duì)系統(tǒng)的故障，進(jìn)行判斷，在不同的通路的傳輸過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生同時(shí)間中斷，如果中間一個(gè)微波站，信號(hào)出現(xiàn)自動(dòng)替換時(shí)，說(shuō)明內(nèi)部已經(jīng)產(chǎn)生了故障。

3.5 調(diào)整天線高度

調(diào)整天線高度，是減少信號(hào)衰減、提高SDH數(shù)字微波傳輸可靠性的主要途徑。為避免地面障礙物對(duì)信號(hào)傳輸?shù)目煽啃栽斐捎绊?，?yīng)在建立信號(hào)傳輸路徑時(shí)，盡可能增加接收端與發(fā)送端地面的高差，反射點(diǎn)應(yīng)向路徑一端靠近，以使衰落問(wèn)題得到解決。采用上述方法對(duì)廣播電視SDH數(shù)字微波傳輸情況進(jìn)行調(diào)整，能夠有效降低成本，具有經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、效果佳的優(yōu)勢(shì)。但該方法的適用性有限，如已建立機(jī)房，且路由、天線位置固定，采用上述方式調(diào)整，不具有可行性。

4 結(jié)束語(yǔ)

從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度來(lái)看，還應(yīng)將已經(jīng)建立的微波空中傳輸通道納入到城鄉(xiāng)管理規(guī)劃要素中，對(duì)其在城市坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置進(jìn)行定位，以便在城市規(guī)劃建設(shè)中加強(qiáng)微波傳輸通道的保護(hù)。針對(duì)微波傳輸遭遇阻擋的情況，還應(yīng)由管理部門出臺(tái)協(xié)調(diào)方案，盡量保留原來(lái)的微波傳輸通道。在無(wú)法保留原來(lái)通道的情況下，可以采用無(wú)源中繼站實(shí)現(xiàn)微波中轉(zhuǎn)，對(duì)原本的傳輸通道進(jìn)行改善，繼而確保廣播電視信號(hào)得到順利傳輸。

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