山西廣播電視無(wú)線管理中心 解 順

隨著微波在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、廣播電視、安防監(jiān)控等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，微波傳輸有力的推動(dòng)了各行各業(yè)的發(fā)展，為人們的生活和工作帶去便利，滿足了人們對(duì)通信、娛樂(lè)的需求。但在微波信號(hào)傳輸過(guò)程中，信號(hào)衰落是影響人們體驗(yàn)的重要因素，影響到微波傳輸事業(yè)的發(fā)展。本文就微波信號(hào)傳輸過(guò)程中的信號(hào)衰落現(xiàn)象，提出相對(duì)應(yīng)的控制策略，以有效保障微波信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。

信號(hào)衰落是微波傳輸中常見(jiàn)的故障，當(dāng)微波發(fā)射裝置發(fā)射出微波信號(hào)以后，微波信號(hào)在大氣層中進(jìn)行快速傳播，受各種因素的影響，如氣候因素、地面環(huán)境、電磁環(huán)境等，微波信號(hào)在干擾、反射、障礙物阻擋等作用下，出現(xiàn)信號(hào)衰落的現(xiàn)象，接收終端所能接收到的微波信號(hào)較少，且微波信號(hào)強(qiáng)度較弱，出現(xiàn)音畫(huà)不清晰的現(xiàn)象，直接影響人們的使用體驗(yàn)。應(yīng)用于軍事方面的微波通信，在出現(xiàn)信號(hào)衰落現(xiàn)象后，更是關(guān)系到軍事工作的安全，因而在應(yīng)用微波通信技術(shù)的過(guò)程中，必然要采取相對(duì)應(yīng)的控制措施，以有效應(yīng)對(duì)微波信號(hào)衰落現(xiàn)象，將其對(duì)微波傳輸?shù)挠绊懡档偷阶畹汀?/p>

1 微波傳輸信號(hào)衰落的原因分析

1.1 復(fù)雜地面環(huán)境的影響

地面環(huán)境對(duì)微波傳輸?shù)挠绊戄^為直接，尤其是復(fù)雜的地面環(huán)境中，如丘陵、山地、高樓大廈，微波信號(hào)受到建筑物、山石、樹(shù)木等阻擋，容易產(chǎn)生吸收、阻礙、反射等現(xiàn)象，直接導(dǎo)致微波信號(hào)的衰落現(xiàn)象出現(xiàn)。越是復(fù)雜的地面環(huán)境，對(duì)微波傳輸?shù)挠绊懢驮酱?，尤其是在現(xiàn)代建筑物不斷增多，高樓大廈林立的城市環(huán)境中，對(duì)微波傳輸?shù)挠绊戄^為明顯，信號(hào)衰落現(xiàn)象也較為突出，需要著重于解決城市環(huán)境中的信號(hào)衰落問(wèn)題，以保障人們的通信和收視需要。

1.2 多種氣候因素的影響

微波信號(hào)在傳輸過(guò)程中，當(dāng)遭遇異常氣象時(shí)，會(huì)受到異常氣象的影響出現(xiàn)信號(hào)衰落的現(xiàn)象。氣象對(duì)微波傳輸?shù)挠绊懯遣豢杀苊獾?，如發(fā)生雷雨天氣時(shí)，受雷雨天氣的影響，大氣層中的電磁波較為活躍，微波信號(hào)受其他各波段電磁波的影響，干擾現(xiàn)象大大增多，微波信號(hào)與其他波段電磁波信號(hào)夾雜在一起，形成較為嚴(yán)重的信號(hào)衰落問(wèn)題，直接導(dǎo)致微波信號(hào)強(qiáng)度、質(zhì)量下降。此外大風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、地震等惡劣氣象都會(huì)導(dǎo)致微波信號(hào)的傳輸出現(xiàn)信號(hào)衰落的現(xiàn)象，如大氣層中的下對(duì)流層，當(dāng)下對(duì)流層中的流體分子產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象后，在下對(duì)流層中傳播的微波信號(hào)受到干擾而出現(xiàn)信號(hào)衰落的現(xiàn)象。

1.3 反射波造成的信號(hào)衰落

微波信號(hào)的傳輸在遭遇到一些異常因素時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象，微波信號(hào)的頻率在2-20GHz，微波信號(hào)的傳播途徑會(huì)出現(xiàn)各種各樣的障礙物，在遇到這些障礙物的阻擋時(shí)，微波信號(hào)的功耗會(huì)加大，受微波信號(hào)功耗加大的影響，微波信號(hào)出現(xiàn)電平衰耗現(xiàn)象，且電平衰耗的速度會(huì)隨著微波信號(hào)的傳輸而不斷下降，從而造成信號(hào)衰落現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2 有效控制微波信號(hào)衰落的策略

2.1 加強(qiáng)微波信號(hào)的控制管理工作

在應(yīng)對(duì)微波信號(hào)衰落的工作中，要從管理層面出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)微波信號(hào)傳輸工作的管理力度，完善微波信號(hào)傳輸?shù)娜粘９芾砼c維護(hù)工作，確保微波發(fā)射、接收裝置的安全穩(wěn)定工作。首先要加強(qiáng)對(duì)微波發(fā)射設(shè)備的維護(hù)與管理，微波發(fā)射設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的良好與否，直接關(guān)系到微波信號(hào)的強(qiáng)度、方向、穩(wěn)定等重大問(wèn)題。當(dāng)微波發(fā)射設(shè)備出現(xiàn)相應(yīng)故障時(shí)，會(huì)引發(fā)微波傳輸?shù)男盘?hào)衰落現(xiàn)象，因而對(duì)微波發(fā)射設(shè)備的維護(hù)工作非常重要，是保障微波發(fā)射設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、抗信號(hào)衰落的保障舉措。管理部門要明確微波發(fā)射設(shè)備、機(jī)房的管理制度、崗位人員職責(zé)，要求工作人員必須按照微波發(fā)射設(shè)備、機(jī)房的管理制度開(kāi)展工作，不允許違規(guī)開(kāi)展作業(yè)；維護(hù)好機(jī)房的環(huán)境，定期做好微波發(fā)射設(shè)備、天饋系統(tǒng)等維護(hù)工作，形成相應(yīng)的工作記錄；對(duì)微波發(fā)射設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、異常情況、故障燈燈信息做好詳盡記錄，在發(fā)生故障以后，便于從詳盡記錄中查找微波發(fā)射設(shè)備的故障原因。其次要建立微博傳輸中信號(hào)衰落的應(yīng)急預(yù)案，尤其是應(yīng)對(duì)惡劣氣候的預(yù)案。如制定應(yīng)對(duì)雷雨天氣的預(yù)案，以有效應(yīng)對(duì)雷雨天氣導(dǎo)致的微波信號(hào)衰落問(wèn)題。在制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案時(shí)，應(yīng)綜合技術(shù)人員、客戶反饋等信息，找到惡劣氣候下微波信號(hào)衰落的痛點(diǎn)，進(jìn)而提高解決措施的針對(duì)性。

2.2 應(yīng)用多種控制技術(shù)

隨著微波信號(hào)抗衰落技術(shù)的發(fā)展，目前已出現(xiàn)多種有效抗微波信號(hào)衰落的技術(shù)，如分集控制技術(shù)、環(huán)路自愈網(wǎng)技術(shù)、自適應(yīng)均衡控制技術(shù)等，根據(jù)微波傳輸通道，可靈活的選用一種或多種微波抗衰落控制技術(shù)，形成相應(yīng)的微波信號(hào)抗摔落方案，具體來(lái)說(shuō)可采用如下多種微波抗衰落控制技術(shù)：（1）分集控制技術(shù)。分集控制技術(shù)是一種應(yīng)用在收信機(jī)裝置的控制技術(shù)，通過(guò)兩個(gè)及以上的天線接收來(lái)自不同方向的微波信號(hào)，并使用兩個(gè)及以上的信道傳輸和接收微波信號(hào)；將接收到的微波信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波處理以后合并到一起再傳輸出去，從而達(dá)到增強(qiáng)微波信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，抵抗微波信號(hào)衰落的目的。按照分集控制技術(shù)的應(yīng)用方式，可分為混合分集模式和空間分集模式兩種，以空間分集為例，該技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，空間分集是由空間分集發(fā)送和接收兩個(gè)系統(tǒng)組成，為增強(qiáng)對(duì)微波信號(hào)的接收效果，空間分集會(huì)按照不同的高度架設(shè)多個(gè)天線，以有效接收來(lái)自不同方向和信道的微波信號(hào)、發(fā)送多個(gè)方向和信道的微波信號(hào)。在天線接收到微波信號(hào)以后，對(duì)相同的微波信號(hào)進(jìn)行合并處理，合并技術(shù)有最大比合并技術(shù)、等增益合并技術(shù)等。如最大比合并技術(shù)，最大比合并技術(shù)是根據(jù)微波信號(hào)的信道、波段，按照適當(dāng)?shù)脑鲆嫦禂?shù)，放大所接收到的微波信號(hào)，達(dá)到同相相加的效果，經(jīng)檢測(cè)器檢測(cè)相干檢測(cè)合格以后再次進(jìn)行傳輸，從而達(dá)到放大微波信號(hào)、減少微波信號(hào)信噪比的效果，保障了微波信號(hào)傳輸?shù)目煽啃裕强顾ヂ涞挠行Т胧?。空間分集技術(shù)具有高增益、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，在復(fù)雜地形中應(yīng)用效果較好，尤其是在城市地形中，通過(guò)架設(shè)的多個(gè)接收電線，按照不同的角度和方向進(jìn)行調(diào)整，接收來(lái)自多個(gè)方向的兩個(gè)以上的微波信號(hào)，再通過(guò)信號(hào)合并技術(shù)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的高增益進(jìn)行輸出，從而大大提升了微波信號(hào)傳輸過(guò)程的穩(wěn)定性。（2）環(huán)路自愈網(wǎng)控制技術(shù)。環(huán)路自愈網(wǎng)控制技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，能夠起到較好的抗衰落作用。它的原理是根據(jù)微波傳輸通道，在微波傳輸通道中建設(shè)若干個(gè)傳輸站點(diǎn)，起到微波信號(hào)中繼的作用，通過(guò)若干個(gè)微波傳輸站點(diǎn)的中繼、連接，組成一個(gè)微波信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在組成的環(huán)路自愈網(wǎng)中，每個(gè)微波傳輸站點(diǎn)都至少能夠接受兩個(gè)及以上方向的微波信號(hào)，大大提升了微波信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。當(dāng)一個(gè)方向的微波信號(hào)發(fā)生故障時(shí)，從另一個(gè)方向傳輸過(guò)來(lái)的微波信號(hào)仍可以繼續(xù)傳播，從而使環(huán)路內(nèi)的微波信號(hào)不斷傳輸，起到自愈的作用。環(huán)路自愈網(wǎng)控制技術(shù)可有效的應(yīng)對(duì)城市中的高樓大廈、丘陵和山地地形，通過(guò)所組件的微波信號(hào)傳輸環(huán)路，可有效解決因復(fù)雜地形的阻擋、折射所引發(fā)的微波信號(hào)衰落問(wèn)題，保障微波信號(hào)的傳輸。但是環(huán)路自愈網(wǎng)控制技術(shù)需要定期對(duì)各微波傳輸站點(diǎn)進(jìn)行檢修，調(diào)整天線的方向和角度，才能夠起到穩(wěn)定傳輸?shù)淖饔?。?）自適應(yīng)均衡控制技術(shù)。自適應(yīng)均衡控制技術(shù)是一種可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、調(diào)整微波信號(hào)的信噪比，放大信號(hào)幅度，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)可靠傳輸?shù)南冗M(jìn)技術(shù)。自適應(yīng)均衡技術(shù)可分為頻域和時(shí)域控制兩種，分別針對(duì)微波信號(hào)傳輸過(guò)程中的頻域和時(shí)域，通過(guò)分布于時(shí)域和頻域中的控制器，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的自動(dòng)均衡調(diào)制。頻域均衡控制是利用濾波器的特性實(shí)現(xiàn)對(duì)微波信號(hào)的調(diào)節(jié)，達(dá)到降低微波信號(hào)傳輸過(guò)程中的衰落問(wèn)題。但頻域均衡控制在微波中的應(yīng)用需要滿足無(wú)碼間干擾的條件，因而頻域均衡控制的應(yīng)用沒(méi)有時(shí)域均衡控制應(yīng)用廣泛。時(shí)域均衡控制可分為線性均衡器和非線性均衡器，時(shí)域均衡器在微波傳輸中的應(yīng)用，可以根據(jù)信道特性的變化進(jìn)行調(diào)整，能夠有效地減小碼間串?dāng)_，達(dá)到降低微波信號(hào)因干擾而引發(fā)的強(qiáng)度下降、衰落等問(wèn)題。自適應(yīng)均衡控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效的降低微波信號(hào)傳輸中的衰落問(wèn)題，但為提高抗衰落的質(zhì)量，可同時(shí)使用頻域均衡控制和時(shí)域均衡控制，以起到更好的抗衰落的效果。

2.3 加強(qiáng)對(duì)維護(hù)人員的培訓(xùn)力度

維護(hù)人員擔(dān)負(fù)著微波發(fā)射設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)工作，尤其是多個(gè)發(fā)射站點(diǎn)和中繼站點(diǎn)的微波網(wǎng)絡(luò)，更需要相應(yīng)的維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，因而維護(hù)人員的工作能力、業(yè)務(wù)知識(shí)直接關(guān)系到微波傳輸?shù)闹卮髥?wèn)題。為有效提升微波傳輸?shù)馁|(zhì)量，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)維護(hù)人員的理論知識(shí)與實(shí)踐能力方面的培訓(xùn)工作。通過(guò)理論知識(shí)方面的培訓(xùn)，讓維護(hù)人員掌握關(guān)于微波衰落的理論知識(shí)，便于在日后的維護(hù)工作中，根據(jù)微波傳輸?shù)乃ヂ洮F(xiàn)象及時(shí)的采取相應(yīng)的措施。通過(guò)實(shí)踐能力方面的培訓(xùn)，增強(qiáng)維護(hù)人員維修微波發(fā)射裝備的能力，通過(guò)對(duì)微波發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備的維護(hù)工作，保障微波發(fā)射和接收設(shè)備的正常運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)：在微波傳輸過(guò)程中，受到地形、氣候等多種因素的影響，微波信號(hào)的傳輸會(huì)出現(xiàn)衰落的現(xiàn)象，面對(duì)此問(wèn)題，為有效解決這一問(wèn)題，需要加強(qiáng)對(duì)維護(hù)人員的培訓(xùn)，增強(qiáng)維護(hù)人員的業(yè)務(wù)水平和實(shí)踐能力，采取多種抗衰落技術(shù)，解決因?yàn)槲⒉ㄐ盘?hào)衰落所引發(fā)的微波信號(hào)質(zhì)量下降的問(wèn)題。