張國榮

（山西廣播電視無線管理中心，太原 030001）

1 電路概況

本文在探究數(shù)字微波電路路由設(shè)計的過程中，選擇以本省的數(shù)字微波電路為例。本省的微波電路中包括省干線微波中繼站、地市級微波終端站以及光纖與廣播電視節(jié)目延伸點(diǎn)。其中僅干線微波站9個，地市級微波站20多個。數(shù)字微波電路總長度超過1900km，干線與支線所使用頻段分別為U6GHz 與L8GHz，全省所有地級市以及絕大多數(shù)縣級市的發(fā)射臺均已經(jīng)實現(xiàn)了信號傳輸全覆蓋。其同時配置了主用波道與保護(hù)波道，從而有效保障業(yè)務(wù)傳輸?shù)倪B貫性。波道不僅負(fù)責(zé)廣播電視節(jié)目的傳輸，同時也負(fù)責(zé)語音與數(shù)據(jù)等其他各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸工作。

2 數(shù)字微波電路路由設(shè)計中的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 嚴(yán)控地形圖角度

在數(shù)字微波電路路由設(shè)計中，需要高度重視地形圖所發(fā)揮的重要作用。通常情況下，在路由設(shè)計中所使用的比例尺為1：50000的地形圖中，詳細(xì)標(biāo)注了包括地形地貌等在內(nèi)的各項重要信息數(shù)據(jù)，可為數(shù)字微波電路路由設(shè)計提供至關(guān)重要的數(shù)據(jù)支持。在地形圖中以坐標(biāo)示意圖表示方位，該示意圖中除指北的縱坐標(biāo)線外，還包括真子與磁子午線，分別用于指向地球及其磁場的北極。三條線所在方向不盡相同，而真子與磁子午線分別與縱坐標(biāo)線形成的夾角即磁偏角與磁北角，將會因所處地理位置發(fā)生變化而改變，需要設(shè)計人員在路由設(shè)計中通過根據(jù)具體地理位置查閱相關(guān)資料確定具體偏角值。而在選擇站址的過程中，通過根據(jù)站址經(jīng)緯度，在地圖上確定出兩站位置并準(zhǔn)確查出兩站地理坐標(biāo)值，即可精準(zhǔn)計算出兩站間的路由，以保障數(shù)字微波電路路由設(shè)計的準(zhǔn)確性。圖1展示的就是地形圖：

圖1 地形圖

2.2 需滿足余隙要求

在設(shè)計數(shù)字微波電路路由的過程中，設(shè)計人員還需要充分考慮余隙值。通過查閱相關(guān)資料可知，當(dāng)?shù)匦蔚匚锏染粫钃醯谝环颇鶢枀^(qū)，同時避免其它菲涅爾區(qū)出現(xiàn)在視距范圍之中時，此時數(shù)字微波電路路由的余隙處于最為理想的狀態(tài)。而在對天線進(jìn)行調(diào)整時，不僅可能會改變余隙，同時極有可能也會改變反射點(diǎn)位置，因此本省在數(shù)字微波電路路由設(shè)計中，通過對主干路由斷面中障礙點(diǎn)高度與位置及其傳播余隙等進(jìn)行充分考量，在Kmin恰好為0.1%的情況下，設(shè)計令余隙與輿隙比全部為0。電波在擦頂通過時，會出現(xiàn)一定繞射現(xiàn)象[1]。但由于設(shè)計電路段的障礙物類型屬于刃型，因此設(shè)計人員選擇將6dB 衰減引入其中。此時如果Kmin 不超過0.1%，則會有負(fù)余隙出現(xiàn)，同時伴隨真正繞射現(xiàn)象出現(xiàn)。鑒于這一設(shè)計路段平衰落儲備為38.5dB，因此幾乎不可能出現(xiàn)Kmin 不超過0.1%的情況，該電路段幾乎不受干擾影響。

2.3 科學(xué)確定反射點(diǎn)

光滑地面或水面會向接收天線反射部分由天線發(fā)射出的信號，而直射波信號在與反射波信號相互疊加后便會對電路傳輸造成一定干擾，進(jìn)而使得電路傳輸失去穩(wěn)定性，嚴(yán)重時還可能會出現(xiàn)明顯衰落的問題。因此在數(shù)字微波電路路由設(shè)計中，還需要對兩站天線高度差進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以達(dá)到調(diào)整路由當(dāng)中反射點(diǎn)位置的目的。使得反射點(diǎn)能夠落在山地等反射系統(tǒng)相對較小的地方，以便可以有效阻擋反射波抑制其對電路所造成的干擾。通常情況下，如果地形復(fù)雜度較高，特別是存在明顯地勢高差的路由地點(diǎn)，直接將反射點(diǎn)選為地勢最高點(diǎn)即可，這主要是由于在此種復(fù)雜地形條件下，地面反射對電路傳輸穩(wěn)定性的影響極小，幾乎不會對微波傳輸造成實質(zhì)性干擾。但如果兩站間路由斷面地形以平滑地面或水面為主，則需要結(jié)合實際情況選擇圖解法或是解析法對反射點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)計算。例如在本省數(shù)字微波電路路由設(shè)計當(dāng)中，通過結(jié)合具體反射結(jié)果以及其他相關(guān)資料可知，出現(xiàn)反射現(xiàn)象的電路段共有20處，其中各電路段斷面型主要為A 型、B 型、C 型、D 型這四種類型。A 型，其斷面由山嶺、城市建筑物或二者混合組，中間無寬敞的河谷和湖泊；B 型，其斷面由起伏不大的丘陵地帶組成，中間無寬敞的河谷和湖泊；C 型，其斷面由平地、水網(wǎng)較多的區(qū)域組成；D 型，跨海電路、沿海路徑大部分距越水面的電路。其中C 型D 型兩種類型的斷面存在的反射現(xiàn)象較強(qiáng)，其他類型斷面反射現(xiàn)象一般，A 型斷面中雖然存在反射現(xiàn)象，但反射波均被阻擋，并不會對電路傳輸造成反射干涉。

2.4 準(zhǔn)確計算方位角

根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，兩站之間的站距應(yīng)當(dāng)控制在25km 到70km，而兩站間的通信方位角，即將正北方向作為基準(zhǔn)，順時針轉(zhuǎn)向兩站通信方向的夾角，可以對兩站通信方位進(jìn)行真實反映，保障方位角計算的精準(zhǔn)性也是保障通信方向準(zhǔn)確無誤，提高數(shù)字微波電路路由設(shè)計科學(xué)合理性的重要前提。在對方位角進(jìn)行計算時，需使用的數(shù)據(jù)基本均為地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，因此計算得到的方位角應(yīng)當(dāng)將地理縱坐標(biāo)線作為基準(zhǔn)，真子午指向的真北方向則為通信方位角基準(zhǔn)。

3 結(jié)束語

綜上所述，在對微波數(shù)字電路路由進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計人員需要結(jié)合具體情況并嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，充分利用地形圖并對余隙進(jìn)行嚴(yán)格控制。同時還需要科學(xué)計算并確定反射點(diǎn)與通信方位角，保障兩站間距不超過視距范圍，有效保障安全穩(wěn)定性。