广播电视微波传输通道的故障判断

2017-04-23诸景强

电子技术与软件工程 2017年5期

诸景强

摘要微波通信具有成本低、通信容量大的特点，因此在当今社会有着越来越广泛的应用，但微波信号传输过程中发生的信号阻断和衰落现象严重影响着微波传输系统的运行稳定性，为了提高系统性能，必须对广播电视微波传输过程中的故障诊断方法进行分析，通过技术手段降低微波信号传输过程中出现的阻断和衰减。

【关键词】微波传输保护现状信号衰落故障诊断

本文对目前微波传输通道的保护现状进行介绍，對保护方法和常见的故障判断方法进行分析，最后介绍防止微波信号衰落的有效技术。

1 微波传输通道的保护现状

近些年来，随着经济的快速发展，全国各地的城市也发生着日新月异的变化。城市发展的最明显标志就是建筑物数量的增加和高度的提升，由于广播电视的微波在传输过程中需要穿过这些高大建筑物，且目前我国应用的广播电视微波传输通道体系设计成形于上世纪八十年代，设计过程中考虑到的建筑物影响也多以当时的建筑为蓝本，彼时建筑物高度偏低，规模较小，导致当时广播电视传输系统已经不太符合目前的使用需要。建筑物规模的增加和高度的提升不仅影响微波传输的信号强度，还会大大降低信号传输的安全性，使得广播通信质量得不到可靠保证。比如我省的微波链路粤东出口越秀山到东莞微波通道受广州市高层建筑阻挡，造成信号衰落，经过多方面技术手段都不能彻底解决，只能用光纤应急替代，经过多方协商只能选择在牛头山增设一个粤东出口中继站；徐闻因正在建设的高层建筑阻挡影响微波传输，造成多输局面，最终还是要考虑搬迁来解决等。

微波传输通道的保护具有非常重要的意义，不仅是由于广播电视微波系统在各政府部门之间、政府与人民群众的沟通中发挥着不可替代的作用，还在于广播电视微波系统具有较强的适应性，在面对如自然灾害等突发情况时，广播电视微波传输系统具有良好的快速反应能力及传播能力。做好广播电视微波传输通道的保护工作，对于日常广播节目的正常传播以及突发情况维稳都具有重要意义，因此我们要对广播电视微波传输过程中可能出现的故障进行科学分析，并不断总结广播电视微波传输通道的故障排查和诊断办法，确保信号的安全、稳定、可靠。

2 微波传输通道的保护方法以及故障判断

前文中已经强调了广播电视微波传输系统对于城市稳定的重要意义，因此必须做好对微波传输通道的保护工作，确保微波信号传输过程的安全和稳定。

2.1 保护通道

对于微波传输通道的保护主要可以从以下几个方面入手：

（1）做好微波传输通道的保护工作，首先在规划设计和通道保护方面争取多方面支持，在设计上尽量争取多一些环路设计，我省的微波链路在广州越秀山-东莞乌石排-中山五桂山—佛山-新会圭峰山-深圳做了一个环，在确保环珠三角的微波传输安全起了重要作用，假如再在惠东观音山增设一个点连接深圳梧桐山和汕尾的同顶天就打通粤西和粤东的环路，在从化天堂顶增设一个点连接河源桂山和清远八片山就可解决粤东和粤北的环路，就能让粤东西北都形成环路，大幅提高传输安全保障能力。在通道保护方面要争取规划部门真正把我们的通道路由落在规划图上，做规划审批前置，这样就减少失误。做好对各微波站频率申请及站址备案的管理工作，并根据相关规定对各微波站的专用通道技术作出详尽的要求；做好与城市建设规划部门的沟通工作，在进行城市建设规划过程中应当注重考虑其对微波传输通道可能造成的影响并加以避免，从而减少城市建设对微波传输通道造成的负面影响。同时，在日常工作中加强通道巡查，及早发现问题反馈给规划局。另外需要指出的是，同频干扰是影响微波传输信号品质的重要因素，因此必须采取相应措施避免同频干扰现象的发生。

（2）科学管理，加强维护。要求值班人员对微波各方面的理论知识有全面的掌握，能够制定出多种措施确保微波传输通道的稳定以及通信过程中的信号强度及流畅性。微波链路是一个系统，要做到中心统一指挥，各站协调配合；加强日常维护，及早发现问题尽早处理，使设备始终运行在良好状态；尽量保持机房干燥（低于55%）、低温（23℃±1），这样故障率明显降低，在微波收发系统下面加装散热风扇降低收发模块温度，效果显著。所以不断积累经验进行科学管理，对保障微波传输安全起到举足轻重的作用。

（3）由于受到天气等各类复杂环境因素的影响，微波传输过程中难免出现各类故障，为了确保微波传输通道的稳定运行，必须提高对广播电视微波传输通道的故障定位、判断和排查工作水平。做好微波传输通道的故障判断工作，就必须对可能造成传输故障的各类原因进行分析，以路径余隙为例，由于微波传输过程中遇到阻挡会出现中断现象，严重影响微波信号的传输，因此应当做好对此类参数的监测和控制工作。

（4）微波具有不可视性，传输过程中受外界环境因素影响较大，因此需要做好对传输设备和各类参数的监测工作，对各项回传参数进行详细比对分析。微波传输过程中需要穿过各类复杂环境，监控难度相对较大，因此必须完善微波传输参数监测和控制技术，保证微波传输通道的通畅和稳定。

2.2 故障排除

广播电视微波传输过程中难免出现各类故障，下面以比较常见的接收站电平指数下降为例分析微波传输通道的故障排查流程。当微波接收站出现电平指数下降时，首先查看本站设备是否有故障告警，同时询问发站发信是否正常，接收本站收信电平合不合要求，从而可以判断是收发共用系统还是单方站的设备问题，如果双方站同时出现接收电平下降，重点检查天馈系统，判断天馈系统运行状态是否正常的重要依据是充气机中干燥剂的颜色，一旦干燥剂颜色变为红色就证明天馈系统出现了问题，一般要利用专业仪器对试馈线进行性能检测，如判断为天馈线损坏导致电平指数下降，则对天馈线进行更换。并对收发站所处区域的天气环境进行分析，判断是否有雷电雨雪等天气导致微波信号强度减弱，或者台风吹歪天线等因素；如果是单方接收电平下降，重点检查本站的收信系统和分集天线，并请求发站检查发信系统，并相应提高发射功率，若发射功率提高后问题依然存在，则对传输设备性能进行检查，排除设备硬件故障导致信号强度降低的可能性。更进一步就需要利用专业软件对微波电路的各项参数进行检测，通过对参数尤其是电平指数参数的变化情况进行统计记录，分析故障原因。此外还可以通过路由图来对微波传输过程中存在的障碍物进行分析，做好故障的定位和处理工作。

3 广播电视微波传输信号衰落

在微波传输过程中，任何外界环境等因素都有可能导致信号强度的衰落和信号失真，从而致使广播电视信号接收点无法正常接收高品质信号，会给整个广播电视系统带来不小的負面影响。因此，相关工作人员必须对广播电视微波传输信号衰落的原因进行分析，并针对性的加以解决，提高微波信号质量。

3.1 影响因素分析

导致广播电视微波传输信号衰落的原因主要包括以下两部分：

3.1.1 地面传输环境的影响

反射是导致广播电视微波传输信号衰落的重要原因，电平损耗和反射系数是衡量反射程度的两个重要指标，这两个指标参数均和传输环境断面有非常大的关系，其中城市断面传输条件相对较好，平原和丘陵地形次之，农田和水面传播条件最差。为确保广播电视微波传输信号的稳定性，应当尽可能避免不同断面的影响，降低微波信号传输过程中反射波对直射波的信号强度造成负面影响。

3.1.2 气候条件的影响

当微波信号传输过程中所经区域出现雨雪、雷暴等极端天气时，信号强度会呈现大幅度的衰减。尤其是当山区等障碍物密集区域出现极端天气时，微波信号会出现多次反射，导致信号强度加速衰减甚至中断。

3.2 抵抗信号衰落的措施

为了提高广播电视微波传输的稳定性，改善用户的使用体验，必须采取相应措施来抵抗信号衰落，下面对常见的抵抗信号衰落措施进行介绍：

3.2.1 分集接收技术

该技术主要是利用合成技术在微波信号接收端将相干性较小的多个信号接收机输出信号进行合成，针对已经完成数字化改造的微波站，则可以通过集合频率分集的方式来降低微波信号的衰落。

3.2.2 交叉极化干扰抵消技术

所谓交叉极化，是将接收到的信号进行水平和垂直两个方向上的处理，在两个方向上对干扰信号进行滤除，从而使接收信号尽可能的恢复到原信号品质，降低信号衰落。

3.2.3 环网自愈网技术

在未采用该技术之前，如果微波传输过程中某个中间站点出现故障，会影响整个广播电视微波系统的正常运行。为了保证系统运行的稳定性，需采用环网自愈网技术，当某个中间站点出现故障导致信号中断时，系统会自动采用其余方向的信号，从而确保不会因某个中间站点的故障导致整个系统的信号传输中断。

4 总结

目前社会的发展对广播电视微波传输系统的稳定性提出了更高的要求，因此必须对广播电视微波传输过程中可能出现的各类问题进行分析，优化微波传输通道的故障定位、诊断及处理技术，提高微波传输系统运行的稳定性。