微波通信天饋線系統的維護對策分析

摘要：天饋線系統是整個微波通信系統的關鍵組成部分，而因布置在室外的天饋線會受到各種惡劣氣候、自然災害的干擾，使其各項功能、指標等受到影響，使其在實際應用時難以發揮對應的作用。針對該種情況，有必要對其加以維護，保證微波通信的穩定性與安全性。文章就微波通信天饋線系統概述、微波通信天饋線系統維護的必要性、對策進行了論述。

關鍵詞：微波通信;天饋線系統;維護對策

一、引言

探究微波通信天饋線系統的維護對策，需明確其基本含義、必要性，其后就其在應用過程中的諸多故障問題為基礎，制定對應的維護對策，以此來發揮其更大的價值，為微波通信正常展開提供保障。

二、微波通信天饋線系統概述

微波通信天饋線系統，是指天線與饋線系統，是微波通信整個設備中的重要組成部分，在微波通信過程中，其需傳送微波上調制的基帶信號無線電波，按照自由空間傳播的方式來完成。其中天線的作用是接力通信裝置出入口，用于接收發信機微波信號，并將其轉化為可用的無線電波，沿固定方向開始朝外輻射，而饋線是收發信設備與連接天線的紐帶，其用于實現天線、微波機間微波信號的持續傳輸。

在微波通信過程中，其對饋線系統的要求主要是：天線增益良好、方向性強、系統損耗低、電壓駐波比小、極化去耦度高與相應的機械強度，以此來滿足微波通信所需[1]。

三、微波通信天饋線系統維護的必要性

微波通信天饋線系統維護的必要性主要集中在以下兩點：其一，在一些多波道中，微波通信電路共同應用一個饋線系統，饋線系統本身的質量指標、技術性能等會直接影響到各個微波波道在各個階段的通信質量，因此有必要對其加以維護，切實提升微波通信穩定性與質量;其二，因微波通信能適應較多地理環境惡劣的區域，這些區域濕度大、風沙大、早晚溫差大，并會存在酸雨、冰雹、沙塵暴等極端天氣，在持續的風吹雨打下，會讓天饋線系統老化速度加快，并會讓一些接口位置出現密封不嚴的問題，為后續微波安全傳輸埋下隱患，故而有必要對其加以維護，使其保持在良好使用狀態，以此來保證其能支持整個微波通信過程。

四、微波通信天饋線系統的維護對策

（一）系統檢查與維護

需明確的是：在安裝天饋線系統后，仍需注意各項可能引發故障的因素，要求在室內安裝的微波通信設備定期巡檢，第一時間發現可能潛在的問題，而裝置在室外鐵塔上的各條天饋線，很難發現其問題，且因安裝人員專業技術與素質、地理環境等方面的差異，各個位置的天饋線系統可能會出現不同類型、程度的問題，故而需維護人員對各個區域的天饋線系統進行定期、不定期的檢查，細致查看各個關鍵組成位置，并安排好月檢、季檢、年檢等工作。從以下數點加以把握：

1.做好系統安裝檢查與維護工作。天饋線系統在安裝時可能會出現各種故障問題，因此有必要對其加以檢查與維護，主要包括以下要點：其一，控制微波通信天線口徑不同天線、饋線上鐵塔位置，避免碰撞，預防可能產生的受力變形，干擾通信正常進行;其二，參考系統設計方案仔細核對天線安裝方位與高度，保證各個部件安裝位置緊固，避免干擾收信電平;其三，為提升微波通信天線緊固性，若是微波天線口徑超過3m，尤其是在沿海、高山、臺風極多的區域，可利用垂直撐桿、水平拉桿緊固微波天線，并保證緊固撐桿與拉桿的緊固件與鐵塔保持足夠大的接觸面積;其四，在饋線扭轉與彎曲時，應利用專業工具來測量其扭轉角度與彎曲半徑，保證其達到饋線生長廠家標準要求，避免干擾饋線在應用時的駐波比;其五，在制作饋線法蘭盤時，嚴禁將碎銅屑直接擱置在饋線波導管內，利用刀具直接切割饋線外部表皮，控制到用刀力量，避免在饋線表現形成劃痕，影響微波通信效果;其六，在連接饋線、天線時，要求自然對接，嚴禁因螺絲進行強拉硬接，這是為了避免兩條線長期處于受力狀態而損壞，該環節需嚴重對接質量;其七，要求天饋線良好接地。在連接接地設備、鐵塔鍍鋅件前先鍍錫，所有的饋線都需安排三處接地，分別是饋線進機房前、饋線上鐵塔1m位置、天線背后，若是饋線長度大于30m，需在饋線中央位置加接地點，避免雷電沿著天饋線直接進入機房，損害機房設備;其八，保證饋線牢固。每隔1.2m即需緊固以此，避免饋線在大風天氣下被刮壞，保證其能一直應用，若是已經被損害，需根據其損壞位置與程度來加以維護[2]。

2.日常檢查與維護措施。其一，設定好巡檢時間、路線，安排巡檢人員檢查各個位置天線、饋線的牢固性，并察驗法蘭盤連接位置螺栓牢固性，若是天線、饋線經受人為或者氣候的干擾而出現松動、斷裂等問題，抑或是密封膠在長久的使用后變得老化，需及時上報這些故障問題，采取必要的維護措施。維護措施包括以下數點：（1）對天線除塵去垢，露出具體的損壞位置，依據專業知識與經驗判斷其嚴重程度，再用細砂紙完成除銹、除污;（2）利用防水膠來緊固受損位置，或者直接更換該段天線或者饋線，其后再檢測其使用效果。其二，檢查饋源罩、天線罩、天線單元板等位置有無變形。因天線布置在室外鐵塔上，若是經受較大的風力，會讓天線角度與方向變化，按照天饋線系統布置圖，對天線緊固螺栓位置標記，以此來準確、及時地更正天線方向與位置，如此可保證天線饋源罩、天線罩正常使用，讓微波通信不會受外界因素影響而干擾信號正常地接收與傳播。其三，檢查饋線外皮有無碰撞變形與損傷。要求巡檢人員佩戴好專業的高清攝像裝備，按照固定的路線，巡檢整個天饋線系統，在發現天饋線系統出現故障時，應具備足夠的專業知識與能力判斷其嚴重程度，若是僅僅外皮擦破，可在巡檢結束后，告知主管人員，安排檢修人員檢查并維護，若是已經出現了嚴重的損傷，需通過對講機來及時告知檢修部門，詳細說明饋線故障位置、特征與可能引發的問題，比如饋線漏氣、進水、氧氣波導等，要求其第一時間到達故障現場，并做好各項準備工作，使其到達現場后能夠及時地進行故障處理，以此來保證天饋線系統能夠正常使用。其四，檢測天饋線系統各個階段的駐波比。須知駐波比是衡量微波通信質量與穩定性的重要技術指標，而很多故障都可能引發駐波比偏差，因此有必要對其進行檢查與維護?？梢刖W絡分析儀來進行駐波比測量，其簡單易行，比較容易操作，在實際測量過程中，網絡分析儀至對應的天饋系統之間的用于測試的電纜，其駐波比在1.15以內時才算達標，在網絡分析儀上得出被測天饋線駐波比后，根據駐波比的大小來執行對應的維護措施;此外，還可在天饋線入口位置、發射機輸出間串聯功率計，準確測量天饋線系統反射頻率、入射頻率，并以特定公式計算天饋系統在各個階段的駐波比，實現對其更好的檢查與維護[3]。

（二）系統故障分析與判定

1.天饋線安裝問題。在天饋線接頭、短路位置存在污垢、灰塵等，在天饋線接頭密封位置出現老化斷裂、饋線漏氣，嚴重的會出現波導氧化。出現該種故障的原因多是以下數點：因安裝人員本身的水平不高，使得其在安裝時難以關注到一些細節問題，在安裝完后，雖然各項指標達到標準要求，但是因饋線尾巴線未綁扎牢固，使得其出現以上各種問題。

2.天饋線進水故障問題。天饋線外表皮老化，有部分雨水直接滲透到饋線內部，出現該種故障的原因多是饋線接地位置密封不好，天饋線接頭、機房饋線接頭等位置未密封好，從而使得出現以上問題，并讓饋線一直在水中浸泡，整個機房處于潮濕狀態，晴天時微波通信設備不會告警，而在陰雨天氣時會讓微波設備誤碼或者有告警電路，難以及時地發現微波線路故障或者中斷。

3.天線被阻擋。天饋線通常都會假設在比較開闊的區域，若是天線被阻擋，會讓通信接收電平直接發出告警信號。可選擇天晴時直接上塔觀察有無出現阻擋故障問題，常見的阻擋裝置包括高壓輸電線、鐵塔、高層建筑物、樹林、山坡等。為保證天饋線系統的應用質量，要求電線主波束方向視界足夠，視角足夠寬。例如鄭州至三門峽的微波線路，東馬溝站至洛陽站，其微波通信信號時斷時續，已經被停運[4]。

（三）系統故障診斷和處理

1.天饋線系統故障主要集中在障礙物阻擋、頻率干擾、密封不嚴、饋線碰撞變形、進水、天線角度與方向偏移等，在進行系統故障處理時，需借助專業的設備、道具與方法來診斷故障屬于哪種類型，再輔以對應的儀表測試，以此來明確故障位置與原因，其中天線故障的處理目的是改善天線垂直波瓣、水平波瓣、增益等各個方面的性能參數，通過調整天線的俯仰角、方位角、掛高等措施來進行故障排除，但是在進行故障處理前，需收集各個方面的信息來進行參考，比如以往測試中得出的各項重要數據等，以此來提升故障處理的針對性，并減少了前期準備時間[5]。

2.加強微波通信天饋線系統監控。系統監控是實現系統故障診斷的有效途徑，可按照以下方式來實現對天饋線系統的有效監控：引入SDH數字微波通信，結合應用所需來對其加以優化，使其能夠保證各個階段的天饋線系統，并可借助其數字化技術來實現對天饋線系統各個關鍵節點各項數據的收集、整理與分析，以此來進行系統故障診斷，為后續的故障處理奠定基礎;此外，結合實際情況，在天饋線系統適宜位置布置數量相當的監測點，借助充氣機遙信接口，直接傳送充氣氣壓到對應的網管系統中，監測各個波道收集的點評收接信號，以此來展示天線方位情況，掌握可能存在的故障問題。

3.分集接收天線系統微波通信電路中，其故障特征主要集中在以下兩個方面：（1）出現故障時共用一個天饋線系統的所有波道同時發現同樣的故障問題;（2）天饋線系統故障表現為以下特征：電路噪聲逐漸升高、收信電平逐漸下降。從以下三個故障實例來進行舉例分析，探討其具體的處理工作：其一，微波通信設備發出次要告警。在經過系列的檢查之后發現是饋管中存在較多的潮氣引發損耗，干擾微波通信設備的穩定工作，但是在維護查看時發現，各個連接位置以及饋線整體并無破損位置，后續開始檢查充氣機，發現充氣機在充氣之后，雖然氣壓正常，充氣機干燥劑卻表現為紅色，這代表著其已經難以發揮出干燥饋線的作用，故而選擇更換干燥劑，其后發現饋線各項指標開始回歸正常，告警信號消除，并讓微波通信設備維持在正常狀態。其二，在微波通信設備告警后，排查其故障，發現是進水引發的，針對該種情況，需分析具體原因，比如若是功率分配器進水，需拆卸部件，在干部上浸染酒精，擦拭部件，晾干后安裝，并用干燥劑、充氣機等風干，使其達到使用標準;其三，針對駐波比問題，分析其具體原因，若是因天氣影響，需利用充氣機去潮，再對破損位置進行防潮、防水處理;若是饋線芯線開路所致，需用負載電阻代替分饋電纜，檢測故障位置，進行故障處理，讓系統恢復正常運行狀態[6]。

4.天饋線系統調試工作。在經過各項故障的處理之后，需對天饋線加以調試，如此才可保證其正常的使用功能。若是A站相應方向的各個微波接收裝置AGC，其電壓值顯示皆低于標準值，但是對B站微波發信機輸出功率側發現功率在測量時發現電壓皆處于正常狀態，可以診斷故障點一定是在天饋線的某個位置，但是A站或者是B站，難以確定;若是A站是一種分集接收站點，可對比分析主天線、分集天線間具體的收信電平，若是收信電平只有一個正常，另外一個不正常，代表故障點一定是在收信電平呈現不正常狀態的天饋線系統處;若是兩個電平值都表現為不正常狀態，可明確故障點一定發生在B站天饋線系統位置。為解決該項問題，可繪制天饋線系統典型方向性圖，展示天線尖銳的窄射束天線，觀察天饋線輻射場功率通量密度與幅度相位極化的空間分布，為避免微波通信被較大程度的干擾，在調整天線與處理故障時，要求天線維持在主瓣天平上，并規范天線方向旁瓣電平，使其維持在較低水平，主要是旁瓣電平在天饋線軸線角度逐漸增加時會快速下降，尤其是在原理軸線方向，故而要求旁瓣電平能維持在較低水平[7]。

天饋線故障處理與調測工作，需兩個天饋站加以配合，其中天線方是天線A，另外一邊則布置的是天線B，首要步驟是緊固天線A，其后開始微調天線B，將天線水平轉動，按照設備面板上顯示的指示燈開關狀況，并結合AGC電壓值，尋找天饋線最佳布置位置與接收方向;其后維持該位置穩定，再開始微調天饋線，在反復的調節過程中找到能夠最易接收優質電平的位置。在調整過程中，需監測各個時間段的接收電平值，在A站連接饋線，利用發信機發送電平信號，用B天饋站極化分離器連接測試儀表，并將收信機射頻收口直接對接儀表HP8593E，抑或者通過萬用表來時刻監測AGC在各個階段的電壓值。兩個天饋站之間需配合調整，可通過布置在兩站間的絲桿、伸縮方位拉桿展開水平調整，以此來得到最大收信電平，其后再鎖緊，去后借助俯螺桿對兩站進行俯仰調整，得到最大收信電平。在多次重復的水平俯仰調整之后，可得到天線對應的最佳主瓣電平，其后再加以微調，使其達到設計標準。經過調整的天線要求主瓣、副瓣對稱性高、極化去耦效果明顯，各項指標達標，以此來達到最好的處理效果[8]。

五、結束語

綜上，本文就微波通信天饋線系統的維護對策進行了論述與分析，研究了其重要性與必要性，建議給予其足夠的重視，制定對應的故障檢查與維護、分析與判定、診斷與處理方案，維護微波通信質量。

作者單位：余夢? ? 河南省信息咨詢設計研究有限公司

參? 考? 文? 獻

[1]侯林.短波廣播發射天饋線系統的分析與維護[J].數字通信世界，2020（4）：1.

[2]高柱.論數字微波傳播信道與天饋線系統的測試[J].遼寧廣播電視技術，2020（1）：3.

[3]肖山.THALES DVOR4000雙發射機CA100故障分析處理[J].數字通信世界，2020（3）：2.

[4]張虎，肖立志，吳笑馨，等.一種機車衛星天饋線系統檢測裝置及設備.CN212646996U[P]. 2021.

[5]林振起，伍澤軍，劉杰.2G、4G、Wi-Fi、McWill融合研究與運用[C].數字中國 能源互聯——2018電力行業信息化年會論文集.2018.

[6]管一霖，楊萬輝，包靜.基于智能復合天饋的室分維護策略研究[J].電信工程技術與標準化，2018（2）：4.

[7]曹鵬鏵.基于GSM標準的室內信號覆蓋優化研究——以四川大學錦城學院圖書館為例[J]. 中國新通信，2018（8）：3.

[8]洪杰星，林救星，林鴻友，等.一種基于雙頻段組合通信制式的通用式機車電臺. CN108566214A[P].2018.