浅谈数字微波电路路由设计中几个应注意的问题

2019-09-03张国荣

数字通信世界 2019年8期

张国荣

（山西广播电视无线管理中心，太原 030001）

1 电路概况

本文在探究数字微波电路路由设计的过程中，选择以本省的数字微波电路为例。本省的微波电路中包括省干线微波中继站、地市级微波终端站以及光纤与广播电视节目延伸点。其中仅干线微波站9个，地市级微波站20多个。数字微波电路总长度超过1900km，干线与支线所使用频段分别为U6GHz 与L8GHz，全省所有地级市以及绝大多数县级市的发射台均已经实现了信号传输全覆盖。其同时配置了主用波道与保护波道，从而有效保障业务传输的连贯性。波道不仅负责广播电视节目的传输，同时也负责语音与数据等其他各项业务数据的传输工作。

2 数字微波电路路由设计中的关键点

2.1 严控地形图角度

在数字微波电路路由设计中，需要高度重视地形图所发挥的重要作用。通常情况下，在路由设计中所使用的比例尺为1：50000的地形图中，详细标注了包括地形地貌等在内的各项重要信息数据，可为数字微波电路路由设计提供至关重要的数据支持。在地形图中以坐标示意图表示方位，该示意图中除指北的纵坐标线外，还包括真子与磁子午线，分别用于指向地球及其磁场的北极。三条线所在方向不尽相同，而真子与磁子午线分别与纵坐标线形成的夹角即磁偏角与磁北角，将会因所处地理位置发生变化而改变，需要设计人员在路由设计中通过根据具体地理位置查阅相关资料确定具体偏角值。而在选择站址的过程中，通过根据站址经纬度，在地图上确定出两站位置并准确查出两站地理坐标值，即可精准计算出两站间的路由，以保障数字微波电路路由设计的准确性。图1展示的就是地形图：

图1 地形图

2.2 需满足余隙要求

在设计数字微波电路路由的过程中，设计人员还需要充分考虑余隙值。通过查阅相关资料可知，当地形地物等均不会阻挡第一菲涅尔区，同时避免其它菲涅尔区出现在视距范围之中时，此时数字微波电路路由的余隙处于最为理想的状态。而在对天线进行调整时，不仅可能会改变余隙，同时极有可能也会改变反射点位置，因此本省在数字微波电路路由设计中，通过对主干路由断面中障碍点高度与位置及其传播余隙等进行充分考量，在Kmin恰好为0.1%的情况下，设计令余隙与舆隙比全部为0。电波在擦顶通过时，会出现一定绕射现象[1]。但由于设计电路段的障碍物类型属于刃型，因此设计人员选择将6dB 衰减引入其中。此时如果Kmin 不超过0.1%，则会有负余隙出现，同时伴随真正绕射现象出现。鉴于这一设计路段平衰落储备为38.5dB，因此几乎不可能出现Kmin 不超过0.1%的情况，该电路段几乎不受干扰影响。

2.3 科学确定反射点

光滑地面或水面会向接收天线反射部分由天线发射出的信号，而直射波信号在与反射波信号相互叠加后便会对电路传输造成一定干扰，进而使得电路传输失去稳定性，严重时还可能会出现明显衰落的问题。因此在数字微波电路路由设计中，还需要对两站天线高度差进行相应调整，以达到调整路由当中反射点位置的目的。使得反射点能够落在山地等反射系统相对较小的地方，以便可以有效阻挡反射波抑制其对电路所造成的干扰。通常情况下，如果地形复杂度较高，特别是存在明显地势高差的路由地点，直接将反射点选为地势最高点即可，这主要是由于在此种复杂地形条件下，地面反射对电路传输稳定性的影响极小，几乎不会对微波传输造成实质性干扰。但如果两站间路由断面地形以平滑地面或水面为主，则需要结合实际情况选择图解法或是解析法对反射点进行科学计算。例如在本省数字微波电路路由设计当中，通过结合具体反射结果以及其他相关资料可知，出现反射现象的电路段共有20处，其中各电路段断面型主要为A 型、B 型、C 型、D 型这四种类型。A 型，其断面由山岭、城市建筑物或二者混合组，中间无宽敞的河谷和湖泊；B 型，其断面由起伏不大的丘陵地带组成，中间无宽敞的河谷和湖泊；C 型，其断面由平地、水网较多的区域组成；D 型，跨海电路、沿海路径大部分距越水面的电路。其中C 型D 型两种类型的断面存在的反射现象较强，其他类型断面反射现象一般，A 型断面中虽然存在反射现象，但反射波均被阻挡，并不会对电路传输造成反射干涉。

2.4 准确计算方位角

根据相关规定要求，两站之间的站距应当控制在25km 到70km，而两站间的通信方位角，即将正北方向作为基准，顺时针转向两站通信方向的夹角，可以对两站通信方位进行真实反映，保障方位角计算的精准性也是保障通信方向准确无误，提高数字微波电路路由设计科学合理性的重要前提。在对方位角进行计算时，需使用的数据基本均为地理坐标数据，因此计算得到的方位角应当将地理纵坐标线作为基准，真子午指向的真北方向则为通信方位角基准。