淺談數字微波電路路由設計中幾個應注意的問題

張國榮

（山西廣播電視無線管理中心，太原 030001）

1 電路概況

本文在探究數字微波電路路由設計的過程中，選擇以本省的數字微波電路為例。本省的微波電路中包括省干線微波中繼站、地市級微波終端站以及光纖與廣播電視節目延伸點。其中僅干線微波站9個，地市級微波站20多個。數字微波電路總長度超過1900km，干線與支線所使用頻段分別為U6GHz 與L8GHz，全省所有地級市以及絕大多數縣級市的發射臺均已經實現了信號傳輸全覆蓋。其同時配置了主用波道與保護波道，從而有效保障業務傳輸的連貫性。波道不僅負責廣播電視節目的傳輸，同時也負責語音與數據等其他各項業務數據的傳輸工作。

2 數字微波電路路由設計中的關鍵點

2.1 嚴控地形圖角度

在數字微波電路路由設計中，需要高度重視地形圖所發揮的重要作用。通常情況下，在路由設計中所使用的比例尺為1：50000的地形圖中，詳細標注了包括地形地貌等在內的各項重要信息數據，可為數字微波電路路由設計提供至關重要的數據支持。在地形圖中以坐標示意圖表示方位，該示意圖中除指北的縱坐標線外，還包括真子與磁子午線，分別用于指向地球及其磁場的北極。三條線所在方向不盡相同，而真子與磁子午線分別與縱坐標線形成的夾角即磁偏角與磁北角，將會因所處地理位置發生變化而改變，需要設計人員在路由設計中通過根據具體地理位置查閱相關資料確定具體偏角值。而在選擇站址的過程中，通過根據站址經緯度，在地圖上確定出兩站位置并準確查出兩站地理坐標值，即可精準計算出兩站間的路由，以保障數字微波電路路由設計的準確性。圖1展示的就是地形圖：

圖1 地形圖

2.2 需滿足余隙要求

在設計數字微波電路路由的過程中，設計人員還需要充分考慮余隙值。通過查閱相關資料可知，當地形地物等均不會阻擋第一菲涅爾區，同時避免其它菲涅爾區出現在視距范圍之中時，此時數字微波電路路由的余隙處于最為理想的狀態。而在對天線進行調整時，不僅可能會改變余隙，同時極有可能也會改變反射點位置，因此本省在數字微波電路路由設計中，通過對主干路由斷面中障礙點高度與位置及其傳播余隙等進行充分考量，在Kmin恰好為0.1%的情況下，設計令余隙與輿隙比全部為0。電波在擦頂通過時，會出現一定繞射現象[1]。但由于設計電路段的障礙物類型屬于刃型，因此設計人員選擇將6dB 衰減引入其中。此時如果Kmin 不超過0.1%，則會有負余隙出現，同時伴隨真正繞射現象出現。鑒于這一設計路段平衰落儲備為38.5dB，因此幾乎不可能出現Kmin 不超過0.1%的情況，該電路段幾乎不受干擾影響。

2.3 科學確定反射點

光滑地面或水面會向接收天線反射部分由天線發射出的信號，而直射波信號在與反射波信號相互疊加后便會對電路傳輸造成一定干擾，進而使得電路傳輸失去穩定性，嚴重時還可能會出現明顯衰落的問題。因此在數字微波電路路由設計中，還需要對兩站天線高度差進行相應調整，以達到調整路由當中反射點位置的目的。使得反射點能夠落在山地等反射系統相對較小的地方，以便可以有效阻擋反射波抑制其對電路所造成的干擾。通常情況下，如果地形復雜度較高，特別是存在明顯地勢高差的路由地點，直接將反射點選為地勢最高點即可，這主要是由于在此種復雜地形條件下，地面反射對電路傳輸穩定性的影響極小，幾乎不會對微波傳輸造成實質性干擾。但如果兩站間路由斷面地形以平滑地面或水面為主，則需要結合實際情況選擇圖解法或是解析法對反射點進行科學計算。例如在本省數字微波電路路由設計當中，通過結合具體反射結果以及其他相關資料可知，出現反射現象的電路段共有20處，其中各電路段斷面型主要為A 型、B 型、C 型、D 型這四種類型。A 型，其斷面由山嶺、城市建筑物或二者混合組，中間無寬敞的河谷和湖泊；B 型，其斷面由起伏不大的丘陵地帶組成，中間無寬敞的河谷和湖泊；C 型，其斷面由平地、水網較多的區域組成；D 型，跨海電路、沿海路徑大部分距越水面的電路。其中C 型D 型兩種類型的斷面存在的反射現象較強，其他類型斷面反射現象一般，A 型斷面中雖然存在反射現象，但反射波均被阻擋，并不會對電路傳輸造成反射干涉。

2.4 準確計算方位角

根據相關規定要求，兩站之間的站距應當控制在25km 到70km，而兩站間的通信方位角，即將正北方向作為基準，順時針轉向兩站通信方向的夾角，可以對兩站通信方位進行真實反映，保障方位角計算的精準性也是保障通信方向準確無誤，提高數字微波電路路由設計科學合理性的重要前提。在對方位角進行計算時，需使用的數據基本均為地理坐標數據，因此計算得到的方位角應當將地理縱坐標線作為基準，真子午指向的真北方向則為通信方位角基準。

3 結束語

綜上所述，在對微波數字電路路由進行設計時，設計人員需要結合具體情況并嚴格按照國家相關標準要求，充分利用地形圖并對余隙進行嚴格控制。同時還需要科學計算并確定反射點與通信方位角，保障兩站間距不超過視距范圍，有效保障安全穩定性。