廣播電視微波傳輸通道的故障判斷及處理技術

周 毅

（大連新聞傳媒集團，遼寧 大連 116001）

1 影響廣播電視微波傳輸通道的主要因素

1.1 空間環境因素

隨著我國城市化建設的加快，城市中各類建筑物的密集度在不斷提升，廣播電視微波信號在傳輸過程中需要穿過大量的鋼筋混凝土結構，信號的強度會不斷減弱，信號傳輸效率也會降低。當前，我國的廣播電視傳輸系統的設計存在一定滯后性，以往的傳輸系統主要針對20世紀80—90年代的建筑物，難以適應現代化的建筑物，這同樣會造成信號傳輸受阻，影響信號傳輸質量。另外，地形、氣象因素也會影響微波信號的質量，當遇到大雨、暴風雪等天氣時，微波信號就會極速衰弱。在實踐中，山區的天氣變化更加復雜，在大雨過后，空氣中的水分子數量會大幅度提升，微波信號的反射次數隨之增加，這種情況容易造成信號衰弱的問題。當前，微波信號的應用范圍越來越廣，城市中充斥著大量的微波信號，這些微波信號在傳輸過程中容易出現互相干擾的現象，產生微波信號傳輸錯誤問題，影響信號傳輸質量[1]。

1.2 人為操作因素

在廣播電視微波信號傳輸的過程中，人為操作同樣會影響信號傳輸效果，一些設備需要人工操作，如果技術人員操作失誤，就會直接影響信號傳輸。另外，一些不法分子可能會盜用微波信號，通過信號轉發等方法獲取非法利益，這也會引發信號不穩定的問題。

2 廣播電視微波傳輸通道的保護工作

2.1 優化微波站的規劃

微波傳輸基站的規劃直接影響微波信號的傳輸質量，規劃部門需要完成基站建設的站址備案，同時完成微波使用申請，減少城市中高層建筑物對微波信號傳輸的影響，解決同頻干擾問題。微波傳輸工作站的數量、建設水平直接關系到微波信道的抗干擾能力。通常情況下，城市中的基站數量較多，信號也更加穩定，而偏遠的鄉鎮、農村地區基站數量較少，微波信號也會降低。針對這種情況，通信基站的建設部門需要科學設計基站的位置，優化系統配置，提高整個系統的信道抗干擾能力，全面提升微波信號質量[2]。

2.2 加強對設備的監測

微波傳輸通道是不可視的，容易受到外界環境的影響，針對這種情況，工作人員需要加強對信號傳輸設備的監測，全面把握信號傳輸的各項參數，加強對傳輸參數的分析和對比，研究周圍環境對傳輸通道的影響，保證微波信號暢通無阻。為進一步提高廣播電視微波信號的傳輸質量，減少信號干擾，部分廣播電視臺已經引入了高頻高壓發射器，從源頭上提高了信號發射的強度，同時配合中間基站，增強了信號傳輸的抗干擾水平，獲得了良好的效益，提高了廣播電視信號的穩定性。在設備監測的過程中，工作人員需要重點關注線路管控，引入新型的線路管理和維護制度，制定科學的管理規范，對線路進行定期維護。

2.3 提高故障判斷能力

在微波信號傳輸的過程中，系統容易出現設備運行疲勞、零部件老化、天氣干擾、天饋系統異常等故障，這些故障會造成微波信號衰落，影響信號傳輸質量。就廣播電視微波信號傳輸而言，故障是不可避免的，技術人員必須要了解微波傳輸的原理，明確各類通信設備的作用、結構，提高故障判斷能力，更快、更精準地鎖定故障原因，通過科學的手段排除故障[3]。

2.4 提高工作人員綜合素質

為全面應對微波信號傳輸故障，工作人員首先需要明確微波傳輸的特點，掌握影響微波傳輸的各種因素，這樣才能用排除法判斷故障原因。工作人員的綜合素質直接關系到廣播電視微波信號傳輸效果，如果工作人員缺乏工作經驗，對常見的微波傳輸故障不夠了解，就會延誤故障檢修時間，加大維修成本。為減少人為操作造成的微波信號傳輸故障，全面提高技術人員的故障檢修能力，有關部門需要加強對技術人員的培訓，通過教育引導、開展實踐等多種方式，提高技術人員的專業理論知識和實踐技能。

3 廣播電視微波傳輸通道的故障判斷方法

3.1 運用排除法確定故障范圍

通常情況下，微波傳輸故障的原因可以分為零部件老化、設備疲勞運轉、天氣原因、天饋系統故障等，技術人員需要采用排除法，科學鎖定故障原因。例如，某廣播電視臺的A、B微波站之間出現了接收電平指數極速下滑的情況，技術人員提升了信號發射功率，查看所在地區的天氣情況，未發現暴風雨、大霧等惡劣天氣，排除了天氣原因。針對微波信號衰落的問題，工作人員對廣播電視微波傳輸設備進行了全面檢查，發現所有設備都處于正常運行的狀態，未發現設備零部件老化、設備運行疲勞的問題，排除了傳輸設備故障。在排除了設備故障和天氣原因之后，廣播電視微波傳輸通道的故障問題極有可能是天饋系統故障造成的，技術人員需要對天饋系統進行檢查。通過使用排除法，工作人員能夠快速鎖定廣播電視微波傳輸通道故障產生的原因，提高工作效率，有利于故障的解決[4]。

3.2 運用檢測儀器進行重點檢查

在基本確定故障原因后，技術人員還需要進一步確定發生故障的部位，利用專業的檢測儀器。例如，兩微波站點間的信號傳輸出現故障，工作人員已經通過排除法，初步鎖定了天饋系統，接下來就要進行更加精細化的檢查。在檢查天饋系統時，工作人員首先需要檢查充氣機內的干燥劑，通過干燥劑的顏色來判斷故障是否發生在天饋系統中。在確定了天饋系統的故障之后，工作人員可以用儀器對饋線進行檢測，判斷饋線是否存在故障，并利用干燥法或更換饋線等方法來解決故障。假設饋線正常，工作人員可以在天線末端安裝頻譜儀，對電平參數進行收集和對比，如果頻譜儀接收的參數與正常參數相差較多，技術人員就需要調整參數，如果依舊沒有發現故障問題，技術人員需要利用微波傳輸路由圖，掌握該地區的地貌情況，對微波傳輸的障礙物進行檢查，重點關注較高的建筑物，為后期的判斷奠定基礎。如果網絡圖像中觀察到了障礙物，發現微波傳輸出現滯后現象，工作人員需要鎖定障礙物，準確記錄障礙物的基本信息，包括經/緯度、高度等，反復核查微波傳輸通道的故障。

4 廣播電視微波信號衰落的主要原因

4.1 大氣吸引衰落

大氣中的氧分子具有磁偶極子，這些磁偶極子能夠從電磁波中吸收能量，造成微波信號衰落。大氣吸收衰落不會造成通信中斷。

4.2 雨霧引起的散射衰落

在雨霧引起的微波散射中，雨霧中存在很多大小不一的水滴，這些水滴會使微波產生散射，造成微波能量損耗，形成散射衰落。通常情況下，微波的散射衰落程度與微波的頻率、降水強度相關，頻率越高，降水量越大，微波的衰落就會越明顯。針對廣播電視微波信號傳輸而言，氣象因素會直接影響微波傳輸的距離，如果微波傳輸過程中遭遇霧、雨、雪等天氣，微波信號自身的能量就會大大降低[5]。

4.3 閃爍衰落

閃爍衰落是大氣湍流造成的，大氣湍流會形成一些不均勻的層狀物，其電解常數與周圍區域存在差異，微波信號也會向周圍輻射。閃爍衰落是一種快衰落，具有持續時間短、電平變化小的特征，通常不會造成通信中斷。

4.4 多徑衰落

多徑衰落又被稱之為K型衰落，這種衰落通常是由于直射波與地面反射波相互干涉造成的。一般情況下，當微波線路經過湖泊、平滑地面、海面時，就很容易形成信號衰落，甚至還有可能造成通信中斷。在實踐中，城市中的微波傳輸條件最佳，其次是平原和丘陵地區，田地、水面的微波傳輸條件最差。廣播電視微波傳播通道需要加強對地形地貌的研究，減少地面傳輸環境對廣播電視微波信號的不良影響，最大程度地避免信號衰落。

4.5 波導型衰落

波導型衰落主要受到氣象條件的影響，早晨地面被太陽曬熱、夜間地面冷卻、高氣壓地區經常形成不均勻的大氣層結構，微波在通過對流層中的不均勻大氣層時，容易產生超折射現象，形成大氣波導，造成干涉型衰落。

5 應對廣播電視微波衰落的主要措施

安全、穩定的廣播電視微波傳輸通道是廣電工作開展的重要基礎，微波衰落直接關系到廣播電視節目的播出質量，為全面減少廣播電視播出的問題，提高節目效果，相關工作人員需要高度重視微波衰落現象，采取正確的應對措施。隨著現代科學技術的快速發展，應對微波衰落的措施也越來越多，技術人員可以采用分集接收技術、自愈環網SHR技術、自適應均衡技術等，最大程度的降低微波衰落的發生幾率，提高微波信號傳輸的穩定性。

5.1 應用分集接收技術

分集接收技術是一種有效應對廣播電視微波信號衰落的方法，在具體操作中，技術人員需要在若干個支路上接收相關性較小的、載有同一信息的信號，然后應用信號合并技術，使信號合并輸出，這種方法能夠大幅度降低深衰落產生的概率，全面提高信號質量。目前，分集接收技術已經廣泛應用于移動通信領域中，有效提高了信號接收的靈敏度。

5.2 采用自愈環網SHR技術

在廣播電視的微波傳輸通道中，如果某個站點發生故障，其他站點也會受到影響，整個微波系統的工作會受到嚴重阻礙。自愈環網SHR技術不需要人為操作，可以在發生故障時重新建立通信能力，快速解決故障。在應用了自愈環網SHR技術之后，如果某個方向的信號因為衰落造成中斷，自愈環網就會自動選擇其他方向的信號，有效應對微波信號傳輸中斷的問題，全面提高微波信號傳輸的穩定性。

5.3 運用自適應均衡技術

自適應均衡技術能夠通過均衡器來減少廣播電視微波信號在傳輸過程中的信道選擇和時間選擇，基于對信道特性的測量，自動調整系數，從而更好地適應信道特征的變化，避免信號失真，減少碼間干擾，全面提高線路信號傳輸的質量。目前，該技術已經廣泛應用于通信、雷達等領域中，是一種非常關鍵的技術。

6 結束語

微波通信能夠有效應對外界的干擾，信息傳輸的質量較高，穩定性較強。廣播電視微波信號傳輸通道主要受到天氣、地形等因素的影響，這些外界因素容易造成微波信號衰落，甚至還會造成信號傳輸中斷，嚴重影響電視節目的質量，不利于廣電傳播技術的發展。針對這種情況，廣播電視臺需要全面加強對微波信號傳輸通道的研究，掌握微波信號傳輸通道的保護方法，通過定期開展設備檢查、提高工作人員素養、增強信號發射強度、優化微波站的規劃等方法，提高微波信號的傳輸質量。在微波信號出現傳輸故障時，技術人員可以采用排除法鎖定故障原因，進而應用專業的檢測儀器，快速排除故障。針對微波信號衰落的問題，技術人員可以采用分集接收技術、自愈環網SHR技術、自適應均衡技術，全面提高微波信號的傳輸質量，應對微波信號的衰落問題。