短波天線故障及維護技術研究

夏幸福 高明

摘 要：短波天線是一種先進的無線電臺信號發射系統，也是當前無線通信的重要組成部分。短波天線運行中面臨的一些威脅，比如自然災害、人為故障、自身缺陷等，都會影響短波天線的信號發射和接收。本文基于筆者多年的工作實踐，概述了短波天線運行常見的故障，重點分析和描述了短波天線故障維護的方法，并指出加強日常性的檢查避免短波天線出現故障，可以有效提升短波天線生命時長和工作效率，旨在推動短波天線應用范圍的拓展，提高社會信息化水平。

關鍵詞：短波天線；視頻傳感器；信息化系統

中圖分類號：TN828.6 文獻標識碼：A 文章編號：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、平板電腦、Android系統等技術的快速發展和改進，越來越多的用戶使用移動應用軟件、移動設備和無線通信實現了數據傳輸共享，進一步提高了社會自動化、信息化和智能化水平[1]。短波天線是工作于短波波段的發射或接收設備，短波通信具有很多的應用優勢，不需要中繼站進行二次傳遞，因此方便傳輸遠距離無線通信信號。

短波天線主要包括兩種部署形式：一種是外置短波天線；另一種是內置短波天線。外置短波天線根據組成設備和部署方位不同，可劃分為菱形天線、對稱天線、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，廣泛應用于移動通信[2]。

短波天線在實際應用中，由于不同的地區部署的設備不同，內部組成結構也繁雜多樣，日常運行中面臨的現場環境不同，且由于自然災害、人工操作和設備自身缺陷非常容易產生各類型故障，需要采取先進的技術和方法對短波天線進行有效維護，實時監控和管理短波天線，以有效延長短波天線的使用壽命，提高短波發射系統和接收系統的使用性能，一定程度上可以降低通信服務成本[3]。

1 短波天線故障分析

短波通信與傳統的電纜通信、光纖通信和衛星通信不同，其不需要中繼站，因此應用非常廣泛，多應用于遠距離無線通信。短波天線作為短波通信的重要組成部分，面臨的應用場景非常復雜，因此容易發生各類型故障[4]。短波天線組成結構非常復雜，系統由一系列的振子構成天線陣列，這是短波天線的基本結構，同時為了輔助天線發射信號、接收信號，實現短波天線的管理，短波天線還有其他的輔助支撐設備，安裝組成也非常復雜，如果一個結構發生了故障，就會導致短波天線無法正常工作[5]。本文結合筆者多年工作實踐，總結了短波天線的常見故障，比如火災故障、設備自身故障以及人為操作故障。

1.1 火災故障

這是一種非常典型的短波天線故障，由于安裝現場環境非常復雜，多部署于樓頂角落、機房等位置，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備就會產生各類型熱量，也有可能產生火花誘發火災，造成短波天線火災故障，設備被火燒壞，造成嚴重的財產損失。

1.2 設備自身故障

短波天線組成系統比較復雜，涵蓋的組成設備類型非常復雜，不同的設備融合在一起容易誘發不兼容現象，同時設備經過長期運行也會產生老化，這就導致短波天線組成設備自身發生故障，無法正常工作和運轉。

1.3 人為操作故障

短波天線組成復雜，管理人員進行日常操作時，由于一些管理人員經驗少、操作不規范，非常容易導致天線產生故障，無法有效地工作。人為操作故障主要原因是沒有嚴格按照規范進行作業，因此要解決人為操作故障不僅要掌握先進的技術，還要從制度上加強管理，制定嚴格的操作制度，保證用戶合理操作。

2 短波天線維護技術研究

短波天線組成比較復雜，系統維護必須由專業的技術人員操作，以便能夠最大化延長短波天線的使用壽命，節省無線通信的成本開支。本文重點分析了短波天線日常維護和故障解決的方法，詳細描述如下。

2.1 有效管理短波天線現場場地

短波天線發射場地占用面積較大，組成設備種類和數量非常多，因此需要加強現場管理，以便能夠保證短波天線部署現場的安全，提高天線發射服務的質量。首先，用戶可以在短波天線部署外用金屬線進行有效隔離，保護短波天線系統的穩定運行；其次，用戶可以加強現場的檢查力度，制定一個嚴格的現場管理制度，這樣就可以每日檢查短波天線的運行現場，比如記錄大氣污染、雨雪天氣、高頻輻射等，這些都會影響短波天線發射和接收信號。每當季節交替變換時，天氣對短波天線系統的影響就會大大增加，制定一個良好的預防措施，比如定期檢查、重點部位檢查等，利用這些檢查措施實時關注現場是否雜亂，可有效避免短波天線發生火災。

2.2 部署先進的視頻傳感器

傳感器是一類非常先進的數據采集工具，其可以利用物理化學電子芯片感知周圍的環境，采集周圍環境中的所有對象信息，將這些信息集成在一起分類轉發給服務器，服務器可以發送給管理軟件進行有效的分析和加工，進一步提高數據處理能力，為使用者提供一個便捷的、可視化的決策知識。短波天線作為一個自動化的通信設備，設備難免會發生老化，因此可以部署一些先進的視頻傳感器，這些傳感器既可以實時地觀察現場情況，同時還可以采集短波天線設備的運行狀態，檢查設備是否運行正常，如果沒有正常運行則可以通知管理員，讓管理員到現場進行查看，以便能夠加強信息管理。

2.3 開發先進的信息化系統

利用先進的計算機軟件記錄、管理短波天線運行數據。短波天線運行時間周期長，傳統的運行維護方式不利于記錄歷史數據，無法保持歷史維修記錄的準確管理，因此可以引入JavaEE技術、Spring技術、Struts技術等，使用這些技術開發一個先進的信息化軟件，這個軟件可以將所有短波天線從建設立項到運行升級期間的一系列的數據記錄保存起來。

2.4 短波天線故障解決方法

短波天線發生故障之后，首先可以從上述應用軟件查詢是否發生過歷史故障，如果是同一個位置和同一個部件發生故障，可以先查看這個部件是否還能使用，如果不能使用就需及時地拆除和更換一個新設備。短波天線運行維護可以采取以上措施，以加強短波天線的運行管理，提高短波天線的運行壽命，但是如果遇到短波天線發生火災故障等還是要及時解決。短波天線發生火災之后，維護人員首先需要切斷電源，迅速查找火災事故帶來的危害和發生火災的原因，及時對短波天線或者附屬設備進行更換，保證短波天線正常工作的同時盡力降低損失。一般情況下，火災故障的起因包括兩個方面：天線幕及引線起火、反射網及饋線起火。天線幕及引線起火故障發生后，會導致短波天線的工作效率急劇下降，為了避免這種情況發生，需要保障系統穩定運行，可以提高短波天線日常檢查力度，針對引線以及內部陣子結構實施深入排查，定期評估這些結構的性能，更換或升級系統結構，提高系統運行效率。反射網及饋線起火的關鍵原因是發射頻率不一致，短波天線頻率比較寬，發射網頻率保持不變，如果二者的偏差較大就會發生火災，此時需要將饋線設置為低阻抗饋線，調整短波天線頻率，以消除火災故障。短波天線的硬件設備非常多，這些硬件設備的維護需要嚴格按照操作手冊，及時清潔天線內部的各類型設備，保證天線硬件插拔引腳的完整性，避免這些引腳發生氧化或生銹導致金屬片脫落。短波天線的輔助設備也要定期進行檢測，對發生損壞的設備及時修復，如果無法修復就要更換新的設備。

3 結 論

近年來，無線通信技術發展迅速，短波天線發射和接收系統的結構也變得更加復雜，系統故障發生的頻率也逐年遞增，這樣就會嚴重影響無線通信系統的工作效率，為無線通信帶來嚴重的經濟損失。因此，短波天線系統日常管理和維護就顯得更加重要，管理人員需要建立嚴格的制度，加強短波天線日常細節的巡回檢查和維護，采取行之有效的措施解決火災故障、設備自身故障和人為操作故障，進一步提高短波天線運行的安全性。短波天線故障原因不同、位置不同，采取的維護方法也不同，因此在實際應用中需要合理科學地采取不同的措施，提高系統運行的安全性。

參考文獻：

[1] 馬昌.短波發射天線系統維護方法探討 [J].現代工業經濟和信息化，2016，6（22）：26-27+30.

[2] 萬學軍.PLC基礎上大功率短波轉動天線遠程控制系統的設計研究 [J].數字技術與應用，2016，4（5）：6-7.

[3] 毛建飛.大功率短波發射機槽路電容維護及故障淺析 [J].黑龍江科技信息，2016（26）：34.

[4] 段亞飛.DF100A短波發射機天線交換控制系統的工作原理與開關維護 [J].科技傳播，2014，6（11）：197-198.

[5] 依布拉音·艾力.簡述短波廣播發射天饋線系統的分析與維護 [J].電子制作，2016（7）：86-87.

作者簡介：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。