無線網橋的應用及其對C波段氣象雷達的干擾分析

摘要：該文闡述了無線網橋的應用，并重點研究了其對C波段氣象雷達的干擾情況。首先介紹了無線網橋在網絡擴展、基站連接、建筑物互聯、農村網絡接入等方面的應用情況，其可能產生的干擾機制和對雷達數據精度、氣象預測精度以及氣象監測能力的影響。隨后提出了從技術手段、管理措施和工程措施方面減輕無線網橋對C波段氣象雷達干擾的方法。旨在減輕無線網橋對C波段氣象雷達的干擾，從而保證雷達設備的正常工作，提高氣象數據的準確性和可靠性，并為相關從業人員提供理論參考。

關鍵詞：無線網橋；氣象雷達；雷達干擾

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.05.025

中圖分類號：TN 948.6；TN 98" " " " " 文獻標志碼：B" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2024）05-00-03

The Application of Wireless Bridges and Their Interference Analysis

on C-band Meteorological Radar

YANG Zheng'ai

（Gansu Province Radio Monitoring Station， Jiayuguan 735100， China）

Abstract： This paper elaborates on the application of wireless bridge and focuses on its interference with C-band meteorological radar. Firstly， the application of wireless network bridges in network expansion， base station connection， building interconnection， rural network access， etc.， as well as their possible interference mechanisms and their impact on radar data accuracy， meteorological prediction accuracy， and meteorological monitoring capabilities， were elaborated. Subsequently， methods were proposed to reduce the interference of wireless bridges on C-band meteorological radars from the perspectives of technical means， management measures， and engineering measures. Intended to reduce the interference of wireless bridges on C-band meteorological radars， thereby ensuring the normal operation of radar equipment， improving the accuracy and reliability of meteorological data， and providing theoretical reference for relevant practitioners.

Keywords： wireless bridge; meteorological radar; radar interference

1" "無線網橋的定義和工作原理

無線網橋（Wireless Bridge）是一種可以連接兩個或多個無線局域網（WLAN）的設備，它可以通過無線信號來傳輸數據，將不同的無線局域網進行連接，實現數據的無縫傳輸。無線網橋的工作原理大致可分為以下步驟[1]。

（1）無線網橋通過無線電波信息接收器接收到來自一個或多個無線局域網的信號。

（2）接收器將接收到的信號轉換成信息數據，然后傳輸給處理器。

（3）處理器對數據信息進行處理和解碼，并將其轉換為適宜傳輸的格式。

（4）處理器將轉換后的數據通過無線電波發射器發送出去。

（5）接收端的無線網橋接收到無線電波，并將其轉換成數字信號[2]。

（6）接收器將數字信號轉換成適宜接收的格式。

（7）接收器將轉換后的數據傳輸給接收設備，實現數據的傳輸。

無線網橋可以在不同的頻率和協議之間傳輸數據，可以連接不同類型的無線局域網，其主要模式及協議如表1所示。

無線網橋可以實現無線網之間的互聯互通，擴展無線網絡的覆蓋范圍，提高無線網絡的容量和性能。

2" "無線網橋在各個領域的應用

2.1 無線網絡擴展

（1）網絡覆蓋擴展：在現有的無線網絡覆蓋范圍不足或信號強度不夠時，可以通過添加無線網橋來擴展網絡的覆蓋范圍。無線網橋可以作為中繼器，將無線信號傳輸到更遠的地方，使更多的用戶可以接入無線網絡。

（2）網絡熱點擴展：在大型公共場所（如酒店、商場、機場等）或社區中，無線網絡熱點通常只能覆蓋有限的區域。通過使用無線網橋，可以將不同的熱點連接在一起，形成一個無縫的大范圍網絡覆蓋，提供更廣泛的網絡服務。

（3）網絡分段和隔離：在企業或學校環境中，可能需要將無線網絡進行分段和隔離，以提高網絡工作效率和安全性。無線網橋可以用于將不同的無線局域網連接在一起，并通過設置不同的網絡參數實現分段和隔離效果[3]。

2.2 基站之間的連接

（1）連接不同運營商的基站：在移動通信領域，不同運營商的基站之間需要進行互連，以實現用戶之間的相互通信。無線網橋可以作為連接不同運營商基站的橋接器，通過無線信號來傳輸數據，實現不同基站之間的互聯互通。

（2）實現基站之間的干線傳輸：在一些地區，由于布線成本高昂或者地理條件復雜，有線光纖無法直接連接不同基站。無線網橋可以作為基站之間的干線傳輸手段，通過無線信號來傳輸數據，替代有線光纖的傳輸方式[4]。

2.3 建筑物間的互聯

（1）建筑物間的互聯：當需要將不同建筑物之間的網絡連接起來時，無線網橋可以作為橋接器，通過無線信號來傳輸數據。這種情況常見于校園內、企業園區內或分布式辦公場所，無需鋪設電纜線路，降低了建設成本且增加了網絡可擴展性。

（2）數據中心互聯：數據中心通常包含多個建筑物或機房，需要高帶寬的連接以支持數據傳輸和備份需求。無線網橋可以提供快速的、可靠的連接，以滿足數據中心內不同設備和機房之間的通信要求。

（3）臨時網絡連接：在需要臨時搭建網絡連接的場景下，如會議、展覽、臨時辦公室等，可以使用無線網橋來快速搭建網絡[5]。無線網橋提供了一種便捷的方式，無需花費時間布線工作，能夠滿足臨時接入網絡需求。

2.4 農村及偏遠地區的網絡接入

（1）教育網絡接入：農村學校常常面臨網絡接入困難，而良好的網絡接入對于教育資源的獲取和教學質量的提高至關重要。無線網橋可以幫助農村學校在沒有有線網絡覆蓋的情況下，通過無線信號實現網絡接入，提供在線教育、遠程教學和學習資源的獲取。

（2）農村電子商務：無線網橋可以為農村地區的農民和農村企業提供網絡接入，方便他們開展電子商務等活動。通過無線網絡接入，農民可以方便地獲取市場信息、擴大產品銷路、在線采購農資，促進農村經濟發展。

（3）農村醫療服務：無線網橋可以方便農村偏遠地區的醫療機構網絡接入，促進遠程醫療服務和醫療資源共享。通過無線網絡，農村居民可以進行在線咨詢、預約，醫療機構可以進行遠程診斷和專家協同工作，提高醫療服務質量和效率[6]。

3" "無線網橋對C波段氣象雷達的干擾

機制分析

頻率沖突。C波段雷達和無線網橋可能會在相近的頻率范圍內工作。頻率沖突是一種主要的干擾機制，因為它導致了競爭和干擾信號的傳輸。當無線網橋的工作頻率與C波段雷達的接收或發送頻率沖突時，會導致信號碰撞。這會使雷達設備難以分辨氣象信號和無線網橋引起的干擾信號，降低雷達的工作性能。

信號遮擋和干擾。由于無線網橋的天線通常安裝在空中或高處，而C波段雷達的天線通常位于地面上，這會導致信號遮擋和干擾。建筑物、高大地形或其他物體可能會阻擋無線網橋的信號傳播路徑，減弱或改變信號的傳播路徑。這可能導致雷達接收到被遮擋的信號或受到無線網橋引起的多徑干擾，影響雷達設備的性能[7]。

4" "無線網橋對C波段氣象雷達干擾問題的影響分析

4.1 對雷達數據精度的影響

（1）數據混淆：無線網橋可能會引起額外的無線信號干擾，與氣象雷達信號混在一起，導致雷達接收到的信號中包含無關的干擾信號，從而降低數據的純度和準確性。

（2）數據誤差：由于無線信號的傳播特性可能會導致信號的散射、衰減和多徑傳播，這些因素可能引起雷達數據的誤差，降低氣象數據的準確性，進而影響氣象預測的質量。

4.2 對氣象預測精度的影響

（1）不準確的數據：無線網橋引入的干擾可能導致C波段雷達接收到的氣象數據不準確。當不準確的數據被用于氣象模型和預測算法時，可能導致錯誤的預測結果，從而降低氣象預測的準確性[8]。

（2）缺失的信息：無線信號干擾可能導致雷達無法探測到或測量到某些氣象信息，如降水、風暴等，降低對天氣變化的預測準確性。

5" "無線網橋對C波段氣象雷達干擾的解決方法

5.1 技術手段：頻率分配和信號處理方法

（1）頻率分配：通過合理的頻率分配，避免無線網橋與C波段雷達的頻率沖突。可以利用頻譜規劃來確保無線網橋和雷達設備在不同的頻段工作，減少干擾的可能性。

（2）信號處理方法：采用合適的信號處理方法，如接入濾波器、抗干擾算法等，以減少無線網橋引入的干擾信號對雷達信號的影響，提高雷達數據的準確性和可靠性。

5.2 管理措施：規范和限制無線網橋的使用

（1）法規和標準：制定相關的法規和標準，明確無線網橋的使用規范和頻譜分配原則。這些規定可以包括無線網橋的功率限制、頻率使用限制等，以減少對C波段雷達的干擾。

（2）許可制度：實施許可制度，對無線網橋的安裝和使用進行管理和控制。通過許可制度，可以嚴格控制無線網橋的數量、位置和功率，確保其與雷達設備之間充分隔離[9]。

6" nbsp;無線網橋對C波段氣象雷達的干擾實例

2023年6月，嘉峪關新一代多普勒天氣雷達回波頻繁受到同頻干擾，雷達回波圖顯示在15～35°方向上出現放射狀強烈干擾（圖1），干擾影響雷達體掃1～9層（共11層），嚴重影響汛期氣象工作。無線電監測技術人員通過移動監測站及便攜式監測設備沿干擾方向由近及遠開展移動式監測排查，最終在分別距離氣象塔7 km及16 km的某項目工地及運輸公司附近測得覆蓋C波段雷達的寬帶信號，信號帶寬為20 MHz，信號源為兩套視頻傳輸無線網橋設備（見圖2），對網橋設備全部斷電后，氣象雷達高仰角干擾消除，通過綜合分析最終確定干擾源為無線網橋由于設備老化，濾波電路出現故障，從而產生與雷達同頻干擾信號。

7" "結束語

本文對無線網橋的應用現狀及其對C波段氣象雷達的干擾問題進行了研究，旨在為進一步研究無線網橋與雷達的干擾問題提供借鑒，并促進相關領域工作的開展和進步。

參考文獻

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