微波傳輸設備的安全運行及診斷技術研究

李長軍

摘 要：在城市發展的過程中，需要解決城市建設與微波通信的矛盾。基于這種認識，本文結合微波站微波傳輸被高樓阻擋的案例，對微波傳輸通道保護問題展開了分析，提出采用無源中繼站保證微波傳輸效果的方案。從方案實施效果來看，采用該方法能夠成功解決微波傳輸被高樓阻擋的問題，從而使廣播電視傳播信號質量得到保證。

關鍵詞：微波信號；微波傳輸；高樓阻擋；無源中繼站

1 引言

在當代微波傳輸工程中，數字微波系統的規劃設計不但成為項目重心，而且也是難度系數最高的環節之一，涉及到傳輸鏈路、網絡規劃設計、設置配置等多項內容，對網絡部署成本與效率影響較大，對未來網絡安全性、靈活性具有決定性作用，可見對該系統的規劃設計與解決方案研究顯得十分重要。

2 微波傳輸的優越特性

（1）能夠突破各種地形的限制。當地點面積較大或者地形情況比較復雜的時候，可以利用微波傳輸作為傳輸介質。運用數字節點建立微波傳輸電纜，可以應用到比較繁華的一些城市配電網絡中。利用微波傳輸，可以解決在大型城市或者比較小的城鎮中鋪設電纜投入的資金巨大的問題，同時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。無論是短波通信信號過程中的信號黑子和靜力學，還是工業噪聲在傳輸過程中的短波通信信號，都不會干擾微波傳輸。微波通信傳輸具有極強的抗干擾性。（3）能夠減小自然災害對通信過程的影響。微波信號傳輸的應用，無論是在復雜的地理環境中進行使用，還是在自然災害中，微波傳輸都可以在通信設備中迅速地移動和卷起，應對這些問題會顯示出更加靈活的特性。盡管自然災害破壞性極大，依然能夠迅速地恢復通信，所以我們要合理規劃網絡設置，適當設定信息覆蓋范圍，用繼電路來支持光纖傳輸網路。（4）能夠快速建設、減少投資成本。微波通信可以保證其通信質量比較優良，能力顯著，應用微波通信對信號進行傳輸明顯優于其他的通信方式。

3 微波傳輸設備的安全運行及診斷技術

3.1 微波站要做好防御雷擊工作

設置避雷針，在微波傳輸設備的鐵塔，以及天線上，用焊接的方式進行連接，接入到地下；在機房的頂端設備設置避雷網，就像一個對機房設備打造一個避雷的屏蔽籠，減少雷電流的回路阻抗。

3.2 微波設計方案

在微波系統設計正式開始之前，要合理安排系統設計的各階段工作，不但要了解站點對系統的各項需求，還應與當地地理環境、傳輸條件相結合，總結站點在前期微波工程中遇到的障礙，為后期設計與順利執行提供判斷與分析依據。在對微波規劃方案制定時，應以解決本次項目難點與問題為目的，了解周圍的環境情況，對于可能出現的阻擋物進行處理，保障各項工作的順利實施。在微波系統配置中，應將傳輸容量、頻率、距離等因素綜合考慮在內，使系統更加成熟完善，對于不同骨干網建設來說，微波鏈路的條件與站點環境均不相同，路由需要經過高山、平原、沙漠等地區，其中超過50km的鏈路共計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采用XPIC技術，根據系統傳輸量的相關要求對系統的數量、頻率、帶寬等進行限制。微波鏈路傳輸距離需要獲得系統分集技術的支持，在對上述各項需求進行綜合考慮后，明確最終的微波系統具體配置，使系統在滿足用戶需求的情況下，通過優化系統配置等方式使微波系統成本得到顯著降低。

3.3 微波傳輸的提升措施

結合以往經驗來看，針對微波傳輸中遭遇阻擋的問題，通常采取鋪設光纜或建立中繼站的方案解決問題。通過在地下鋪設光纜，可以消除地上建筑物對傳輸通道的阻礙。但是采取該種方案，光纜工程的設計、施工和維護都將消耗大量費用，方案實施的成本較高。從實際情況來看，兩臺站距離遠，采用光纜傳送方式不切實際，因此需要采用微波中繼方式解決微波傳輸問題。從原理上來看，地球表面可視作球面，微波通信需要在視距范圍內進行直線傳輸。在兩個微波站點之間如果存在障礙物，可以通過在中間位置增設微波中繼站繼續進行直線傳輸。微波中繼站包含兩種，即有源中繼站和無源中繼站。其中，有源中繼站由供電系統、天饋系統、放大器、分路系統和附屬設備構成，需要達到供電和機房要求。而無源中繼站指的是不經過任何放大直接實現接收到的微波信號轉發的中繼站，只需要由室外無源設備構成的天饋系統即能實現微波轉發。比較有源中繼站和無源中繼站可以發現，采用微波有源中繼站能夠對接收到的微波信號進行放大，對天線口徑要求不高，但是需要解決供電問題和有源設備的可靠性問題，以免微波傳輸受到影響。采用無源中繼站，能夠實現微波設備費用、電源費用、機房費用等各種費用的節省，并且無需后期維護，能夠使微波傳輸成本得到降低。但無源中繼站的建設需要適當增加天線尺寸，并且做好站點的選擇。如果沒有合適的站點，將無法采用無源中繼站實現微波傳輸。

3.4 利用自愈環網

微波設備故障診斷往往會應用自愈環網。從兩個不相同的方向，導出來自不同周期的許多微波站以及微波站的信號傳輸，假如中斷信號，就會自動取代其他信號，通過這種方式，能夠減少由于信號中斷所造成的通信中斷，這個過程是微波設備中故障診斷所應用的自愈環網。這種方法，主要通過電磁波對系統的故障，進行判斷，在不同的通路的傳輸過程中，不會產生同時間中斷，如果中間一個微波站，信號出現自動替換時，說明內部已經產生了故障。

3.5 調整天線高度

調整天線高度，是減少信號衰減、提高SDH數字微波傳輸可靠性的主要途徑。為避免地面障礙物對信號傳輸的可靠性造成影響，應在建立信號傳輸路徑時，盡可能增加接收端與發送端地面的高差，反射點應向路徑一端靠近，以使衰落問題得到解決。采用上述方法對廣播電視SDH數字微波傳輸情況進行調整，能夠有效降低成本，具有經濟性強、效果佳的優勢。但該方法的適用性有限，如已建立機房，且路由、天線位置固定，采用上述方式調整，不具有可行性。

4 結束語

從長遠發展角度來看，還應將已經建立的微波空中傳輸通道納入到城鄉管理規劃要素中，對其在城市坐標系統中的位置進行定位，以便在城市規劃建設中加強微波傳輸通道的保護。針對微波傳輸遭遇阻擋的情況，還應由管理部門出臺協調方案，盡量保留原來的微波傳輸通道。在無法保留原來通道的情況下，可以采用無源中繼站實現微波中轉，對原本的傳輸通道進行改善，繼而確保廣播電視信號得到順利傳輸。

參考文獻：

[1] 溫鵬翔.簡述廣播電視數字微波傳輸中Emerson設備的維護策略[J].中國有線電視，2017（08）：986-987.

[2] 翟來寶.微波傳輸設備的安全運行及診斷技術研究[J].西部廣播電視，2017（06）：243.

[3] 尹善林.論廣播電視數字微波傳輸設備及其維護技術探析[J].西部廣播電視，2016（19）：245.

[4] 朱華旭.微波傳輸設備的安全運行及診斷技術研究[J].電子技術與軟件工程，2016（03）：119.

[5] 陳倩倩.廣播電視數字微波傳輸設備維護分析[J].西部廣播電視，2015（16）：218.