陳卓

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星；微波；光纖

陽(yáng)泉中波臺(tái)現(xiàn)有5部lOkwDAM發(fā)射機(jī)和1部3kwPDM發(fā)射機(jī)，主要負(fù)責(zé)廣播中央臺(tái)、山西臺(tái)、農(nóng)村臺(tái)、陽(yáng)泉臺(tái)四套節(jié)目。這些節(jié)目均實(shí)現(xiàn)了多路不同信號(hào)接人和信號(hào)故障自動(dòng)切換的功能。在日常維護(hù)中，陽(yáng)泉中波臺(tái)技術(shù)人員通過(guò)不斷測(cè)試并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，形成了一套針對(duì)信號(hào)源故障的處理方法和多路信號(hào)接人的設(shè)計(jì)方案，有效解決了由于信號(hào)源故障引起的節(jié)目中斷的問(wèn)題。

1不同信號(hào)源的特點(diǎn)

中波廣播行業(yè)由于其特殊性，對(duì)信號(hào)安全要求較高，目前通用的信號(hào)源主要有微波信號(hào)、衛(wèi)星信號(hào)、光纖信號(hào)三種。下文介紹了不同信號(hào)的傳輸原理和特點(diǎn)，并闡述了不同信號(hào)源的適用場(chǎng)景[1]。

1.1微波信號(hào)

微波信號(hào)使用微波作為載波，攜帶信息，并傳輸廣播信號(hào)。由于微波頻率較高（微波通信主要使用3—40GHz）．微波波長(zhǎng)較短，繞射和穿透能力很差，在地球表面?zhèn)鬏斔p較大，因此，只能短距離直線傳播，傳輸距離只有幾十千米至一百千米，若要遠(yuǎn)距離傳播只能使用中繼站“接力”傳播。陽(yáng)泉中波臺(tái)使用的微波信號(hào)來(lái)自于獅腦山微波站，它是山西微波干線上的一個(gè)接收站，向陽(yáng)泉中波臺(tái)傳送中央臺(tái)、山西臺(tái)、農(nóng)村臺(tái)三套節(jié)目。微波傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)有很多，首先，其傳輸容量大、頻帶寬、傳素效率高，在同一方向同一頻段可以有六收六發(fā)信號(hào)同時(shí)工作，并通過(guò)信號(hào)復(fù)用技術(shù)，傳素速率可以達(dá)到2.4Gbit/s。其次，微波傳輸具有良好的抗災(zāi)特性，在水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)以及地震等自然災(zāi)害中，微波傳輸一般不會(huì)受到影響。再次，微波傳輸只需要建設(shè)收發(fā)端設(shè)備，省去中間線路建設(shè)費(fèi)用，相比光纖通信成本要低得多。但是，微波傳輸也容易受到傳輸路徑上同頻率電磁波和障礙物的干擾，所以微波通道的建設(shè)需要提前規(guī)劃[2]。

1.2衛(wèi)星信號(hào)

衛(wèi)星信號(hào)接收同步衛(wèi)星中的廣播信號(hào)，并作為廣播信號(hào)源的一種方式。陽(yáng)泉中波臺(tái)接收的衛(wèi)星信號(hào)有中星6B、亞太6、中星9號(hào)三種。其中，中星6B是C頻段，亞太6、中星9號(hào)是Ku頻段。由于C頻段頻率低、增益低，接收天線要求口徑較大，因此，陽(yáng)泉中波臺(tái)中星6B使用的是直徑為3米的接收天線。由于Ku頻段頻率高，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器功率大，天線接收效率高，接收天線要求口徑較小，因此，陽(yáng)泉中波臺(tái)亞太6、中星9號(hào)均采用直徑為1米的接收天線。衛(wèi)星信號(hào)還具有微波信號(hào)使用靈活、建設(shè)成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是，衛(wèi)星距地球表面較遠(yuǎn)，衛(wèi)星信號(hào)抗干擾能力較差，C頻段容易受到地面微波和同頻段電磁波的干擾，Ku頻段由于最大波長(zhǎng)和雨滴、雪花線度接近，容易受到降雨、雪的影響，雨雪越大，衰減越大。此外，衛(wèi)星信號(hào)還容易受到日凌影響，造成節(jié)目中斷。

1.3光纖信號(hào)

光纖信號(hào)是以光作為信號(hào)的傳播載體，通過(guò)光纜把廣播信號(hào)傳送到臺(tái)站。光纖通信可以傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，具有傳輸距離遠(yuǎn)、速率高、誤碼率低、保密性高等優(yōu)點(diǎn)。但是，中波臺(tái)站往往建在遠(yuǎn)離市中心的區(qū)域，周邊沒(méi)有光纜覆蓋，單獨(dú)建設(shè)光纜費(fèi)用較高、周期長(zhǎng)，且光纜抗災(zāi)性能較差，還容易受周邊環(huán)境和人為破壞的影響。

2陽(yáng)泉中波臺(tái)信號(hào)源的設(shè)計(jì)思路

通過(guò)對(duì)以上三種信號(hào)源的分析可知，衛(wèi)星信號(hào)容易受日凌、雨、雪天氣和周邊電磁信號(hào)的影響，而光纖信號(hào)抗災(zāi)能力較差，恢復(fù)信號(hào)時(shí)間長(zhǎng)。這兩種信號(hào)由于不可抗拒的因素均無(wú)法成為廣播信號(hào)的主要信號(hào)源。而微波信號(hào)具有傳輸容量大、速率高、抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，雖然在傳輸通道上也容易受到障礙物和電磁波的干擾，但是通過(guò)合理的規(guī)劃可以明顯降低干擾風(fēng)險(xiǎn)，穩(wěn)定性較高。基于上述原因，陽(yáng)泉中波臺(tái)廣播的中央臺(tái)、山西臺(tái)、農(nóng)村臺(tái)三套節(jié)目均采用微波信號(hào)作為主信號(hào)源。中央臺(tái)節(jié)目信號(hào)源設(shè)計(jì)如圖1所示。

中央臺(tái)有四路信號(hào)源，第一路是微波信號(hào)，第二路是中星9號(hào)，第三路是中星6B，第四路是亞太6；山西臺(tái)有三路信號(hào)源，第一路是微波信號(hào)，第二路是中星9號(hào)，第三路是中星6B;農(nóng)村臺(tái)只有一路信號(hào)源，即微波信號(hào)；陽(yáng)泉臺(tái)有兩路信號(hào)源，第一路是光纖信號(hào)，第二路是調(diào)頻信號(hào)。陽(yáng)泉中波臺(tái)信號(hào)源系統(tǒng)設(shè)計(jì)以信號(hào)切換器為核心，將所有信號(hào)匯聚至信號(hào)切換器，信號(hào)切換器根據(jù)需要自動(dòng)或手段選擇一路信號(hào)輸出。通過(guò)對(duì)不同節(jié)目信號(hào)的開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間設(shè)定，信號(hào)切換器可以完整地監(jiān)測(cè)所有節(jié)目的播出，避免發(fā)生漏報(bào)警。信號(hào)切換器輸出信號(hào)至音頻處理器，音頻處理器再通過(guò)壓縮信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍來(lái)提高信號(hào)平均調(diào)幅度，最終將信號(hào)輸入發(fā)射機(jī)。為了防止信號(hào)傳輸鏈路中設(shè)備故障造成信號(hào)間斷，陽(yáng)泉中波臺(tái)的ODU、音頻解碼器、衛(wèi)星接收機(jī)、音頻處理器、信號(hào)切換器等設(shè)備均實(shí)現(xiàn)了“1+1”熱備份，保證其不間斷正常運(yùn)行。

3信號(hào)源故障處理流程

在日常維護(hù)中，信號(hào)會(huì)出現(xiàn)各種故障。尤其是日凌、暴雨、暴雪、雷電等極端惡劣天氣，容易導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)中斷，甚至?xí)鸢l(fā)射機(jī)過(guò)流導(dǎo)致掉高壓，這就格外需要注意。下文分情況介紹信號(hào)故障處理過(guò)程。

3.1微波設(shè)備故障

微波設(shè)備主要由室內(nèi)單元（IDU）、室外單元（ODU）、中頻電纜和天線構(gòu)成。其工作原理是：天線接收獅腦山微波站傳來(lái)的電磁波，將其轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，射頻信號(hào)通過(guò)ODU轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)，再通過(guò)電纜傳送至IDU，IDU把接收到的微波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和數(shù)字化處理，最后通過(guò)2M線把信號(hào)串聯(lián)到所有的音頻解碼器。當(dāng)微波信號(hào)發(fā)生故障時(shí)，首先需要查看音頻解碼器、IDU設(shè)備面板狀態(tài)是否正常，對(duì)故障原因做出初步判斷，接著登錄IDU設(shè)備進(jìn)一步查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并確定故障原因。下文介紹幾種常見(jiàn)的故障。

3.1.1輸出節(jié)目?jī)?nèi)容不符、輸出信號(hào)強(qiáng)度低

這類故障一般顯示為微波輸出信號(hào)不是本臺(tái)節(jié)目，或信號(hào)切換器由于信號(hào)低報(bào)警。此時(shí)，查看音頻解碼器和IDU設(shè)備面板，顯示狀態(tài)一切正常，故障原因可能是音頻解碼器輸出信號(hào)有誤。解決方法為長(zhǎng)按音頻解碼器MENU/ENTER鍵三秒后松開(kāi)，前面板進(jìn)入解鎖狀態(tài)CO01-L．在此狀態(tài)下，可以通過(guò)上下方向鍵來(lái)選擇信道，從而選擇不同節(jié)目，以及通過(guò)左右方向鍵來(lái)增減音量，從而提高輸出音頻強(qiáng)度。

3.1.2所有音頻解碼器均無(wú)信號(hào)輸出

這類故障一般顯示為中央臺(tái)、山西臺(tái)、農(nóng)村臺(tái)信號(hào)切換器主路信號(hào)報(bào)警，所有音頻解碼器前面板顯示POOI-，表明音頻解碼器無(wú)有效信號(hào)輸入（如果只有某臺(tái)音頻解碼器前面板顯示PO01-，其余設(shè)備正常，由于所有解碼器信號(hào)來(lái)源相同，則可以判定是該臺(tái)解碼器故障，無(wú)法鎖定節(jié)目）。接著，需要查看IDU設(shè)備，如果Alarm燈亮，表明無(wú)微波信號(hào)輸入，需要登陸IDU進(jìn)一步查看故障原因。陽(yáng)泉中波臺(tái)使用的微波設(shè)備是NEC IPASOLNK200，設(shè)備檢測(cè)時(shí)，首先通過(guò)設(shè)備LCT端口登人設(shè)備，接著通過(guò)主菜單下CurrentMetering查看ODU接收電平信息，如圖2所示。

如圖2所示，Radio圖標(biāo)中TX Power顯示的是ODU的發(fā)射功率；RX level是ODU的接收電頻信號(hào)；ODU Power Supply是ODU供電電壓；BER是測(cè)試的無(wú)碼率。當(dāng)TX Power，ODU Power Supply數(shù)據(jù)為空，表明本端ODU設(shè)備故障，沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)出。當(dāng)RX level為空或者BER數(shù)據(jù)較大時(shí)（在正常情況下，BER數(shù)值為0. OE-10），表明設(shè)備接收數(shù)據(jù)異常，可能是對(duì)端ODU設(shè)備故障，需要聯(lián)系微波信號(hào)發(fā)送端處理。除此之外，還可以通過(guò)主菜單下Current Status點(diǎn)擊ActiveAlarm查看設(shè)備告警信息，以此來(lái)分析故障原因。

3.2衛(wèi)星接收設(shè)備故障

衛(wèi)星接收系統(tǒng)由拋物面天線、饋源、高頻頭、衛(wèi)星接收機(jī)組成。其工作原理是：拋物面天線接收衛(wèi)星發(fā)射的電磁波信號(hào)，將其反射匯聚至饋源；饋源收集電磁波信號(hào)，變成信號(hào)電壓供給高頻頭；高頻頭對(duì)信號(hào)進(jìn)行降噪和放大傳送至衛(wèi)星接收機(jī)：衛(wèi)星接收機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)出廣播信號(hào)[3]。

衛(wèi)星信號(hào)由于抗干擾能力低，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障。具體表現(xiàn)在信號(hào)切換器由于某路衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度低而突然報(bào)警。常見(jiàn)故障如下。

3.2.1短時(shí)間報(bào)警，短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)

如果某路衛(wèi)星信號(hào)出現(xiàn)短時(shí)間報(bào)警且很快恢復(fù)的現(xiàn)象，很可能是衛(wèi)星信號(hào)突然受到周邊自然環(huán)境或者電磁信號(hào)干擾導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度降低，短時(shí)間內(nèi)便會(huì)恢復(fù)。此時(shí)，故障一般不需要處理。尤其是雷雨、暴雪等天氣引起的故障頻發(fā)，天氣轉(zhuǎn)晴后即可恢復(fù)，如果降雪較多，天線被大雪覆蓋導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度較低，需要及時(shí)處理天線上的積雪。

3.2.2長(zhǎng)時(shí)間信號(hào)強(qiáng)度低報(bào)警

如果某路衛(wèi)星信號(hào)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)度低報(bào)警，則需要進(jìn)一步查看故障原因。首先查看衛(wèi)星接收機(jī)面板狀態(tài)，若接收機(jī)信號(hào)強(qiáng)度低，可能是由于設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致死機(jī)，一般重啟設(shè)備即可恢復(fù)。若故障仍不能解決，則需要登陸衛(wèi)星接收機(jī)查看信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量。下文以山西臺(tái)中心6B信號(hào)故障為例進(jìn)行具體介紹。

首先，通過(guò)衛(wèi)星接收機(jī)音頻輸出口和視頻輸出口，把配置界面接入電視。其次，登陸衛(wèi)星接收機(jī)，選擇相應(yīng)衛(wèi)星——中心6B;配置下行頻——3846;符號(hào)率——5950;激化方式——垂直。此時(shí)，界面會(huì)顯示衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量，如果信號(hào)強(qiáng)度較低（一般60db以下），可能是高頻頭故障或者天線位置發(fā)生變動(dòng)，可以微調(diào)天線或者更換高頻頭：如果信號(hào)強(qiáng)度很高，信號(hào)質(zhì)量較低（一般60db以下），可能是衛(wèi)星接收機(jī)發(fā)生故障，可以更換接收機(jī)。如果故障仍然不能解除，可能是周邊電磁環(huán)境發(fā)生變化，導(dǎo)致干擾增強(qiáng)。陽(yáng)泉中波臺(tái)中心6B衛(wèi)星信號(hào)曾經(jīng)發(fā)生此類故障，最后查明是運(yùn)營(yíng)商5G信號(hào)干擾所致，通過(guò)在高頻頭前加裝SG頻段的濾波器，此故障才得以解決。

3.3光纖設(shè)備故障

光纖設(shè)備主要由光纜和光端機(jī)構(gòu)成，光端機(jī)把光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后解調(diào)出廣播信號(hào)。光纖設(shè)備的故障處理較為簡(jiǎn)單。當(dāng)光纖信號(hào)發(fā)生故障時(shí)，陽(yáng)泉臺(tái)主路信號(hào)報(bào)警，此日寸需要查看光端機(jī)link燈是否亮。如果燈滅，測(cè)試光纖信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)光纖強(qiáng)度低于- 20dB時(shí)，光纖信號(hào)衰減較大，需要聯(lián)系運(yùn)營(yíng)商處理光路。當(dāng)光路正常，仍無(wú)廣播信號(hào)輸出，可能是光端機(jī)掉死或者損壞，可以重啟或更換光端機(jī)測(cè)試，最終確定故障原因[4]。

4結(jié)束語(yǔ)

信號(hào)系統(tǒng)是廣播傳播的重要系統(tǒng)，其高質(zhì)量和高穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)中波廣播安全播出的重要條件。對(duì)信號(hào)源加工處理和不同信號(hào)源之間合理有效的配合不僅可以減少節(jié)目中斷故障的發(fā)生，還可以提高節(jié)目質(zhì)量，防止信號(hào)失真，保障發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行。本文總結(jié)了陽(yáng)泉中波臺(tái)多年來(lái)處理信號(hào)故障的經(jīng)驗(yàn)，目的是將其分享給相關(guān)從業(yè)者，以期共同進(jìn)步。