馮索平

烏蘭察布市826微波站 內(nèi)蒙古 烏蘭察布市 012200

1 多徑衰落對(duì)傳輸產(chǎn)生的影響

多徑衰落是指由于折射波、反射波、散射波等多途徑傳播，造成到達(dá)接收端有多條電波，這些電波合成后會(huì)引起信號(hào)衰落，這種衰落被稱為多徑衰落。多徑衰落越嚴(yán)重，鏈路可用度就越差。

發(fā)生多徑衰落的成因表現(xiàn)在氣候方面：溫差大、濕度大、空氣流動(dòng)性差、熱帶地區(qū)；地形方面：根據(jù)地形剖面，分為A 類建筑密集的城市或高山、B 類丘陵地區(qū)、C 類平原地區(qū)、D 類大面積水面。接下來本文會(huì)對(duì)區(qū)干電路典型案例進(jìn)行分析。

1.1 故障現(xiàn)象

呼倫貝爾、通遼、巴彥淖爾境內(nèi)微波電路涉及。2014 年內(nèi)蒙古微波東西線電路設(shè)備安裝、調(diào)測(cè)基本完成，電路處于試運(yùn)行階段。電路試運(yùn)行期間，呼倫貝爾、通遼、巴彥淖爾境內(nèi)個(gè)別站點(diǎn)出現(xiàn)收信接收電平波動(dòng)較大且快速（一般數(shù)秒內(nèi)波動(dòng)十幾dB 到幾十dB 不等），并且有周期性的變化（例如晝夜交替的時(shí)間段容易發(fā)生）。較典型的現(xiàn)象就是接收功率有較大的上衰落和下衰落，信號(hào)頻繁閃斷的問題。

1.2 故障原因

針對(duì)西線、東線發(fā)生的問題，經(jīng)研究探討發(fā)現(xiàn)共同的特點(diǎn)是發(fā)生上述現(xiàn)象的電路地形剖面都在平原上，有些站地處大水漫灌的河套平原?；诘湫玩溌番F(xiàn)象分析得出結(jié)論：導(dǎo)致電平跌落嚴(yán)重頻繁閃斷的原因是鏈路傳播路徑中出現(xiàn)嚴(yán)重多徑衰落問題。同時(shí)考慮到由于大氣傳播導(dǎo)致的多徑衰落問題，使信號(hào)發(fā)生閃斷深衰落，通過采集秒級(jí)RSL 數(shù)據(jù)判定，對(duì)發(fā)生衰落的電路有一定的影響。

1.3 處理過程

由于發(fā)生問題的電路傳播受制于地形和氣象條件的影響，勢(shì)必采取措施改善傳輸質(zhì)量差的問題。主要措施為：（1）增加路徑的傾斜度，即調(diào)整兩端天線掛高，使兩端天線海拔高度差增大。（2）減小表面反射，對(duì)鏈路中有明顯的強(qiáng)反射面，如大面積水面、平原、光禿的山頂?shù)龋ㄟ^調(diào)整天線高度將反射點(diǎn)移出強(qiáng)反射區(qū)，或利用地形屏蔽反射，另外可以調(diào)整天線俯仰角使天線上翹，從而減少地面反射。（3）減小路徑余隙，即在保證視通條件下，盡量降低天線掛高。（4）采用空間分集或增加衰落儲(chǔ)備。對(duì)沒有空間分集的站增加分集天線；對(duì)所有產(chǎn)生衰落的站，加大發(fā)射功率；對(duì)于跨水面SD 鏈路，需要優(yōu)化天線間隔，增加主分集間衰落非相關(guān)性。

經(jīng)過近一個(gè)月的努力，針對(duì)不同衰落采取相應(yīng)措施，電路正常運(yùn)行，截止到目前，多徑衰落造成電路停傳、劣傳問題沒有再次發(fā)生，證明我們采取的必要改善措施是行之有效的。

1.4 故障小結(jié)

多徑衰落的明顯特征是當(dāng)電路發(fā)生收信接收功率波動(dòng)較大且波動(dòng)快速并且有周期的變化，信號(hào)頻繁閃斷。當(dāng)遇到這類問題時(shí)，我們要通過數(shù)據(jù)分析和較長時(shí)間的觀察并結(jié)合故障站點(diǎn)的地理情況和氣象條件綜合做出判斷，才能查明原因采取相應(yīng)措施。如由于大氣引起的衰落表現(xiàn)為時(shí)間短促，而由于地形引起的衰落則表現(xiàn)為長時(shí)間不間斷的發(fā)生衰落。

2 雨衰對(duì)電路傳輸產(chǎn)生的影響

2.1 故障原因

強(qiáng)降雨導(dǎo)致雨區(qū)內(nèi)微波鏈路發(fā)生中斷或性能劣化。天氣中雨、雪、霧是影響微波傳輸主要因素。小水滴或冰對(duì)微波會(huì)造成散射衰耗，其中雨對(duì)微波傳播影響最大。以10G 為界限，強(qiáng)降雨可導(dǎo)致10G 以下雨對(duì)微波產(chǎn)生中斷或性能劣化。10G 以上頻率越高雨衰越大，例如13G，100mm/h的降雨會(huì)引起5dB/km 的損耗，所以在13GHz，15GHz 頻段，一般最大中繼距離在10km 左右。在20GHz 以上頻段，由于降雨損耗影響，中繼間距只能有幾公里。雪、霧對(duì)微波影響相對(duì)較小，約0.5dB/km。

2.2 處理措施

雨衰是不可抗拒的自然現(xiàn)象，在降雨比較強(qiáng)的雨區(qū)要增加鏈路衰落儲(chǔ)備、盡可能使用低頻段。由于水平極化比垂直極化雨衰更嚴(yán)重，所以使用垂直極化可減少雨衰的影響。

從事微波線路維護(hù)的人員，每當(dāng)天氣預(yù)報(bào)預(yù)告今后幾天將下暴雨，那么就要考慮并上報(bào)相關(guān)信號(hào)使用單位將微波信號(hào)切換到其它信號(hào)源上，以避免突然的強(qiáng)降雨導(dǎo)致信號(hào)中斷。

3 外部電磁干擾對(duì)傳輸產(chǎn)生的影響

3.1 故障現(xiàn)象

2019年2月12日起錫林郭勒盟巴彥烏拉站—寶利根站受到錫林浩特市軍用雷達(dá)站干擾。該跳鏈路兩站發(fā)信功率均穩(wěn)定在26dBm，收信電平兩站基本維持在-36dBm 左右。兩側(cè)間歇性信噪比降低、并且鏈路誤碼增高。巴彥烏拉側(cè)較為嚴(yán)重，寶利根側(cè)較輕。兩側(cè)同時(shí)故障有時(shí)間規(guī)律，即早5 時(shí)左右至12 時(shí)左右，下午17 時(shí)左右至凌晨24 時(shí)兩個(gè)時(shí)間段信噪比明顯降低，對(duì)應(yīng)時(shí)間段的鏈路誤碼率升高。由于該跳鏈路三個(gè)通道傳輸均發(fā)生傳輸質(zhì)量降低的問題，導(dǎo)致東線電路業(yè)務(wù)經(jīng)常出現(xiàn)異常，影響整條東線電路的雙向信號(hào)的正常傳輸和使用。值得注意的是，此前該跳從未出現(xiàn)此類故障現(xiàn)象。

3.2 處理措施

首先更換了兩跳設(shè)備的所有中頻板和ODU 后無效。更換7G設(shè)備ODU 后任然無效（因7G 與8G 設(shè)備可以共用現(xiàn)有天線）。最終分析數(shù)據(jù)此問題的發(fā)生與傳輸設(shè)備無關(guān)，與波導(dǎo)間相互干擾無關(guān)，發(fā)生故障與外部電磁干擾有直接的關(guān)聯(lián)。

通過與錫林郭勒盟無線電管理處接洽，第一次儀器測(cè)量沒有找到干擾源，第二次在錫林浩特市軍用雷達(dá)站附近測(cè)到頻率為161MHz 的信號(hào)，測(cè)算雷達(dá)轉(zhuǎn)到巴彥烏拉站和寶利根站的時(shí)間段與兩站出現(xiàn)信噪比明顯降低、出現(xiàn)大量誤碼的時(shí)間恰好吻合。技術(shù)人員認(rèn)為從頻率角度分析不可能161MHz的頻率干擾8G頻率，但從時(shí)間上高度吻合的方面看，確實(shí)是雷達(dá)站干擾微波信號(hào)。

與部隊(duì)接洽并邀請(qǐng)部隊(duì)技術(shù)人員去兩個(gè)微波站實(shí)地了解微波設(shè)備網(wǎng)管數(shù)據(jù)，并做了幾次雷達(dá)開機(jī)和關(guān)機(jī)的試驗(yàn)，開關(guān)機(jī)時(shí)間與微波設(shè)備出現(xiàn)信噪比降低和高誤碼的時(shí)間高度一致，所以肯定了干擾確實(shí)是雷達(dá)造成的。雙方協(xié)商后，雷達(dá)站技術(shù)人員表示在技術(shù)規(guī)范允許的情況下，降低雷達(dá)值班期間的發(fā)射功率，適當(dāng)改變頻點(diǎn)。經(jīng)過一段時(shí)間，巴彥烏拉站—寶利根站一跳電路受干擾情況已逐步得到改善，早晚微波通道有零星誤碼，再往后誤碼完全消失電路恢復(fù)正常。

3.3 故障小結(jié)

微波電路受外部干擾的顯著特征是當(dāng)干擾發(fā)生時(shí)，收發(fā)信電平不變，電路出現(xiàn)誤碼并且信噪比明顯降低。檢測(cè)方法是一端ODU 靜默，另一端接收功率大于-90dBm，表明該一跳電路有外部干擾。使用掃頻功能或頻譜儀也可檢測(cè)到干擾信號(hào)。此時(shí)，可斷定位外部電磁干擾。

電路運(yùn)行中也會(huì)出現(xiàn)設(shè)備自身干擾的問題。表現(xiàn)為本端個(gè)別波導(dǎo)出現(xiàn)誤碼，當(dāng)靜默對(duì)端所有波導(dǎo)發(fā)信功率時(shí)，本端個(gè)別波導(dǎo)有收信功率。靜默本端的其它波道后存在干擾的波導(dǎo)誤碼消失，這種情況屬于波導(dǎo)間內(nèi)部干擾。內(nèi)部干擾可通過重新規(guī)劃頻點(diǎn)或更換設(shè)備解決問題。

4 鏈路視通對(duì)傳輸產(chǎn)生的影響

微波波段頻率很高，電波沿地面?zhèn)鞑r(shí)衰減很大，遇到障礙時(shí)繞射能力很弱，照射到高空電離層時(shí)不能反射，所以，在這一波段只能使用視線距離內(nèi)直接到達(dá)接收點(diǎn)的空間波來達(dá)到通信的目的。

廣電系統(tǒng)微波干線或支線電路在建設(shè)時(shí)，會(huì)聘請(qǐng)具有專業(yè)資質(zhì)的單位進(jìn)行電路勘測(cè)設(shè)計(jì)，避開城市鄉(xiāng)村的障礙物進(jìn)而使微波電路正常傳輸。隨著各地城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，高樓大廈如雨后春筍般拔地而起。盡管微波電路在建設(shè)初期已向相關(guān)單位提交路由保護(hù)的申請(qǐng)，但一些不法商人為了利益繞開城市規(guī)劃部門違規(guī)建設(shè)高層樓宇，其中一些樓房恰好在微波通道內(nèi)，輕者造成電路傳輸性能長期下降，重者電路傳輸完全中斷，嚴(yán)重影響了廣電信號(hào)的正常傳輸。廣電系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)由相關(guān)職能部門及時(shí)通知城市規(guī)劃局，在城市規(guī)劃局的協(xié)商下盡快解決問題，恢復(fù)電路正常運(yùn)行。

當(dāng)路由阻擋后，應(yīng)對(duì)天線近場(chǎng)區(qū)內(nèi)的（A—B 一跳電路，若建筑物在A 站一側(cè)，那么天線近場(chǎng)區(qū)指A 站）視通情況需特別注意，不僅要確保鏈路正前方視通，還要確保整個(gè)近場(chǎng)區(qū)內(nèi)沒有阻擋，避免由于近場(chǎng)區(qū)內(nèi)阻擋導(dǎo)致接收功率無法達(dá)到規(guī)定設(shè)計(jì)值的情況。當(dāng)一跳電路被徹底阻擋，需增加鐵塔高度時(shí)，優(yōu)先考慮距離阻擋物近的微波站增加鐵塔高度，遠(yuǎn)離阻擋物的站點(diǎn)增加鐵塔高度效果不明顯甚至起不了作用。