广播电视微波传输通道的故障判断及处理技术

周 毅

（大连新闻传媒集团，辽宁 大连 116001）

1 影响广播电视微波传输通道的主要因素

1.1 空间环境因素

随着我国城市化建设的加快，城市中各类建筑物的密集度在不断提升，广播电视微波信号在传输过程中需要穿过大量的钢筋混凝土结构，信号的强度会不断减弱，信号传输效率也会降低。当前，我国的广播电视传输系统的设计存在一定滞后性，以往的传输系统主要针对20世纪80—90年代的建筑物，难以适应现代化的建筑物，这同样会造成信号传输受阻，影响信号传输质量。另外，地形、气象因素也会影响微波信号的质量，当遇到大雨、暴风雪等天气时，微波信号就会极速衰弱。在实践中，山区的天气变化更加复杂，在大雨过后，空气中的水分子数量会大幅度提升，微波信号的反射次数随之增加，这种情况容易造成信号衰弱的问题。当前，微波信号的应用范围越来越广，城市中充斥着大量的微波信号，这些微波信号在传输过程中容易出现互相干扰的现象，产生微波信号传输错误问题，影响信号传输质量[1]。

1.2 人为操作因素

在广播电视微波信号传输的过程中，人为操作同样会影响信号传输效果，一些设备需要人工操作，如果技术人员操作失误，就会直接影响信号传输。另外，一些不法分子可能会盗用微波信号，通过信号转发等方法获取非法利益，这也会引发信号不稳定的问题。

2 广播电视微波传输通道的保护工作

2.1 优化微波站的规划

微波传输基站的规划直接影响微波信号的传输质量，规划部门需要完成基站建设的站址备案，同时完成微波使用申请，减少城市中高层建筑物对微波信号传输的影响，解决同频干扰问题。微波传输工作站的数量、建设水平直接关系到微波信道的抗干扰能力。通常情况下，城市中的基站数量较多，信号也更加稳定，而偏远的乡镇、农村地区基站数量较少，微波信号也会降低。针对这种情况，通信基站的建设部门需要科学设计基站的位置，优化系统配置，提高整个系统的信道抗干扰能力，全面提升微波信号质量[2]。

2.2 加强对设备的监测

微波传输通道是不可视的，容易受到外界环境的影响，针对这种情况，工作人员需要加强对信号传输设备的监测，全面把握信号传输的各项参数，加强对传输参数的分析和对比，研究周围环境对传输通道的影响，保证微波信号畅通无阻。为进一步提高广播电视微波信号的传输质量，减少信号干扰，部分广播电视台已经引入了高频高压发射器，从源头上提高了信号发射的强度，同时配合中间基站，增强了信号传输的抗干扰水平，获得了良好的效益，提高了广播电视信号的稳定性。在设备监测的过程中，工作人员需要重点关注线路管控，引入新型的线路管理和维护制度，制定科学的管理规范，对线路进行定期维护。

2.3 提高故障判断能力

在微波信号传输的过程中，系统容易出现设备运行疲劳、零部件老化、天气干扰、天馈系统异常等故障，这些故障会造成微波信号衰落，影响信号传输质量。就广播电视微波信号传输而言，故障是不可避免的，技术人员必须要了解微波传输的原理，明确各类通信设备的作用、结构，提高故障判断能力，更快、更精准地锁定故障原因，通过科学的手段排除故障[3]。

2.4 提高工作人员综合素质

为全面应对微波信号传输故障，工作人员首先需要明确微波传输的特点，掌握影响微波传输的各种因素，这样才能用排除法判断故障原因。工作人员的综合素质直接关系到广播电视微波信号传输效果，如果工作人员缺乏工作经验，对常见的微波传输故障不够了解，就会延误故障检修时间，加大维修成本。为减少人为操作造成的微波信号传输故障，全面提高技术人员的故障检修能力，有关部门需要加强对技术人员的培训，通过教育引导、开展实践等多种方式，提高技术人员的专业理论知识和实践技能。

3 广播电视微波传输通道的故障判断方法

3.1 运用排除法确定故障范围

通常情况下，微波传输故障的原因可以分为零部件老化、设备疲劳运转、天气原因、天馈系统故障等，技术人员需要采用排除法，科学锁定故障原因。例如，某广播电视台的A、B微波站之间出现了接收电平指数极速下滑的情况，技术人员提升了信号发射功率，查看所在地区的天气情况，未发现暴风雨、大雾等恶劣天气，排除了天气原因。针对微波信号衰落的问题，工作人员对广播电视微波传输设备进行了全面检查，发现所有设备都处于正常运行的状态，未发现设备零部件老化、设备运行疲劳的问题，排除了传输设备故障。在排除了设备故障和天气原因之后，广播电视微波传输通道的故障问题极有可能是天馈系统故障造成的，技术人员需要对天馈系统进行检查。通过使用排除法，工作人员能够快速锁定广播电视微波传输通道故障产生的原因，提高工作效率，有利于故障的解决[4]。

3.2 运用检测仪器进行重点检查

在基本确定故障原因后，技术人员还需要进一步确定发生故障的部位，利用专业的检测仪器。例如，两微波站点间的信号传输出现故障，工作人员已经通过排除法，初步锁定了天馈系统，接下来就要进行更加精细化的检查。在检查天馈系统时，工作人员首先需要检查充气机内的干燥剂，通过干燥剂的颜色来判断故障是否发生在天馈系统中。在确定了天馈系统的故障之后，工作人员可以用仪器对馈线进行检测，判断馈线是否存在故障，并利用干燥法或更换馈线等方法来解决故障。假设馈线正常，工作人员可以在天线末端安装频谱仪，对电平参数进行收集和对比，如果频谱仪接收的参数与正常参数相差较多，技术人员就需要调整参数，如果依旧没有发现故障问题，技术人员需要利用微波传输路由图，掌握该地区的地貌情况，对微波传输的障碍物进行检查，重点关注较高的建筑物，为后期的判断奠定基础。如果网络图像中观察到了障碍物，发现微波传输出现滞后现象，工作人员需要锁定障碍物，准确记录障碍物的基本信息，包括经/纬度、高度等，反复核查微波传输通道的故障。

4 广播电视微波信号衰落的主要原因

4.1 大气吸引衰落

大气中的氧分子具有磁偶极子，这些磁偶极子能够从电磁波中吸收能量，造成微波信号衰落。大气吸收衰落不会造成通信中断。

4.2 雨雾引起的散射衰落

在雨雾引起的微波散射中，雨雾中存在很多大小不一的水滴，这些水滴会使微波产生散射，造成微波能量损耗，形成散射衰落。通常情况下，微波的散射衰落程度与微波的频率、降水强度相关，频率越高，降水量越大，微波的衰落就会越明显。针对广播电视微波信号传输而言，气象因素会直接影响微波传输的距离，如果微波传输过程中遭遇雾、雨、雪等天气，微波信号自身的能量就会大大降低[5]。

4.3 闪烁衰落

闪烁衰落是大气湍流造成的，大气湍流会形成一些不均匀的层状物，其电解常数与周围区域存在差异，微波信号也会向周围辐射。闪烁衰落是一种快衰落，具有持续时间短、电平变化小的特征，通常不会造成通信中断。

4.4 多径衰落

多径衰落又被称之为K型衰落，这种衰落通常是由于直射波与地面反射波相互干涉造成的。一般情况下，当微波线路经过湖泊、平滑地面、海面时，就很容易形成信号衰落，甚至还有可能造成通信中断。在实践中，城市中的微波传输条件最佳，其次是平原和丘陵地区，田地、水面的微波传输条件最差。广播电视微波传播通道需要加强对地形地貌的研究，减少地面传输环境对广播电视微波信号的不良影响，最大程度地避免信号衰落。

4.5 波导型衰落

波导型衰落主要受到气象条件的影响，早晨地面被太阳晒热、夜间地面冷却、高气压地区经常形成不均匀的大气层结构，微波在通过对流层中的不均匀大气层时，容易产生超折射现象，形成大气波导，造成干涉型衰落。

5 应对广播电视微波衰落的主要措施

安全、稳定的广播电视微波传输通道是广电工作开展的重要基础，微波衰落直接关系到广播电视节目的播出质量，为全面减少广播电视播出的问题，提高节目效果，相关工作人员需要高度重视微波衰落现象，采取正确的应对措施。随着现代科学技术的快速发展，应对微波衰落的措施也越来越多，技术人员可以采用分集接收技术、自愈环网SHR技术、自适应均衡技术等，最大程度的降低微波衰落的发生几率，提高微波信号传输的稳定性。

5.1 应用分集接收技术

分集接收技术是一种有效应对广播电视微波信号衰落的方法，在具体操作中，技术人员需要在若干个支路上接收相关性较小的、载有同一信息的信号，然后应用信号合并技术，使信号合并输出，这种方法能够大幅度降低深衰落产生的概率，全面提高信号质量。目前，分集接收技术已经广泛应用于移动通信领域中，有效提高了信号接收的灵敏度。

5.2 采用自愈环网SHR技术

在广播电视的微波传输通道中，如果某个站点发生故障，其他站点也会受到影响，整个微波系统的工作会受到严重阻碍。自愈环网SHR技术不需要人为操作，可以在发生故障时重新建立通信能力，快速解决故障。在应用了自愈环网SHR技术之后，如果某个方向的信号因为衰落造成中断，自愈环网就会自动选择其他方向的信号，有效应对微波信号传输中断的问题，全面提高微波信号传输的稳定性。

5.3 运用自适应均衡技术

自适应均衡技术能够通过均衡器来减少广播电视微波信号在传输过程中的信道选择和时间选择，基于对信道特性的测量，自动调整系数，从而更好地适应信道特征的变化，避免信号失真，减少码间干扰，全面提高线路信号传输的质量。目前，该技术已经广泛应用于通信、雷达等领域中，是一种非常关键的技术。

6 结束语

微波通信能够有效应对外界的干扰，信息传输的质量较高，稳定性较强。广播电视微波信号传输通道主要受到天气、地形等因素的影响，这些外界因素容易造成微波信号衰落，甚至还会造成信号传输中断，严重影响电视节目的质量，不利于广电传播技术的发展。针对这种情况，广播电视台需要全面加强对微波信号传输通道的研究，掌握微波信号传输通道的保护方法，通过定期开展设备检查、提高工作人员素养、增强信号发射强度、优化微波站的规划等方法，提高微波信号的传输质量。在微波信号出现传输故障时，技术人员可以采用排除法锁定故障原因，进而应用专业的检测仪器，快速排除故障。针对微波信号衰落的问题，技术人员可以采用分集接收技术、自愈环网SHR技术、自适应均衡技术，全面提高微波信号的传输质量，应对微波信号的衰落问题。