天馈线维护

SDH数字微波天馈线系统维护 【摘要】：SDH数字微波通信技术是一种全新的传输网络系统，而天馈线系统是微波通信重要组成部分之一，通过日常维护和检修，着重介绍SDH数字微波天馈线系统常见故障和检修，来进一步加强从事电力微波通信的技术人员的在天馈线方面的维护能力。 【关键词】天馈线、分集接收、极化方式、俯仰角、收信电平 1. 概述 在电力通信网中，微波通信的应用是非常广泛的，其中天馈线系统是微波通信最重要的一个组成部分。天线性能的好坏，将直接影响到微波通信电路的质量，也关系到微波通信系统运行寿命的长短。微波传输中天馈线的日常维护检修必定是重点，天馈线的维护和保养是微波通信稳定运行的前提，它技术要求高，对微波通信运行良好与否至关重要。所以把天馈线维护工作贯穿于电力微波通信维护工作始终。下面着重就天馈线故障和维护中常出现的情况，谈谈天馈线的日常维护和检修。 2. 天馈线常见故障 2.1天馈线安装问 天馈线在安装过程中，由于施工人员工艺不精细，造成天馈线短路和馈线接头有灰尘、污垢，或安装密封不好，时间一长天馈线接头密封处老化断裂，甚至馈线漏气，波导被氧化，这些造成天馈线故障，往往比较难于查找；有些天馈线安装完毕后虽测试指标达到要求，但由于馈线尾巴线绑扎不牢，久经风吹雨打，造成密封处断裂，造成设备故障。京汉微波河南段就存在馈线漏气的问题。 2.2天馈线进水的问题 主要包括馈线接地处没有密封好、安装时划伤馈线、天线馈源接头没有密封好和机房馈线接头等，由于馈线长期在水中浸泡，或机房潮湿，都会造成馈线外皮老化，雨水渗透到馈线内。以致晴天时微波设备没有告警，而阴天或下雨时微波设备有告警电路有误码。新乡-濮阳微波，道口站对留固站曾经由于馈线进水而导致微波线路中断的情况。 2.3天线被阻挡 天线一般都应尽可能架设在当地开阔空旷地最高处，一般天线被阻挡信道接收电平会告警，在晴天可以上塔观察是否有阻挡，比如山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等对天线波束是否有阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界，天线正前方应有尽可能宽的视角。郑州-三门峡微波，洛阳站对东马沟站由于室内高楼阻挡已停运，当时表现为时断时续。 太子庄-苗店微波曾经也有阻挡，当时的现象为夏天微波出现时断时续的现象，而冬天工作正常，后来察看路由发现，有一片树林阻挡，夏天树叶茂密把信号阻挡。 2.4天线频率被干扰 2GHz频段已被国际电联确定为第三代移动通信系统核心频段，并已制定相关的国际，3G网络即将投入商业化运营，而我们电力微波有相当一部分设备还在2GHz频段下工作，这样被电信小灵通信号所干扰，微波设备表现为时断时续，可以用微波频谱测试仪表来检测其收信频谱有干扰信号。现在河南电力郑州-三门峡微波不同程度地受到小灵童信号的干扰而单波道运行。 2.5外力因素 有些微波站的馈线受伤，也是容易造成微波设备告警的因素，外力的破坏，可以上塔顺着馈线检查外皮有误损伤的迹象。 3. 天馈线处理方法和原理 上面介绍了馈线故障的原因，针对这些原因来处理微波天馈线一般常见的问题，常见故障有：天线方位偏移、馈线碰撞变形、密封不严进水、频率干扰、障碍物阻挡等。在维护中可根据故障特征判断是何种故障，再辅以必要的仪表测试，判断出故障原因和部位。天线的故障处理主要是为了使天线水平波瓣，天线的垂直波瓣，天线的增益等性能参数的改善，一般调整天线的天线的挂高、天线的方位角、天线的俯仰角等基本能排除故障，但调整前，要收集一些相关的信息，比如以前测试的相关主要数据作为参考。 在分集接收天线系统的微波中继通信电路中，天馈线系统故障主要有两个特征：一是，故障时共用天馈线系统的各个波道同时出现相同的故障现象。二是，天馈线系统故障在电路中表现为收信电平下降和电路噪声升高。 如果A站一个方向的所有微波收信机AGC电压均低于正常值，而对端B站微波发信机输出功率测发信功率监视电压均正常，据此可以判断，故障点出在天馈线部分，但具体是A 站还是B站，仍不能确定；如果A站是分集接收，可以进一步比较分集天线和主天线的收信电平，收信电平如果一个正常，一个不正常，那么可以确定故障点在收信电平不正常的天馈线系统；如果两个电平值均不正常，确定故障点在B站天馈线系统。 天线的方向性图是天线辐射场的幅度,相位,极化或功率通量密度的空间分布,天线是具有尖锐方向性的窄射束天线,典型的方向性图如1所示:  由图1所示，为了抑制干扰，天线调整时一定要调整在主瓣电平上（a点），并要求天线的方向图旁瓣电平低，而且旁瓣电平随着轴线的角度的增加而很快下降，特别是在远离轴线的方向上（90o—180o附近），要求旁瓣电平非常非常低。调测天线工作要由两站配合起来进行，天线方向调整前，借助倾斜槽可调节天线的俯仰角，确定两边天线的大致方向，螺丝先不要拧紧;(假定一边为天线A，另一边为天线B)首先初步固定天线A,先调节天线B,水平转动天线，根据设备面板上的指示灯显示情况，和监视AGC电压值，找到最佳接收位置；保持该最佳接收位置不动,再调天线A，反复调整天线，直至信号接收电平最好为止。 调整的同时一定要时刻监测接收电平值，首先在A站接好馈线，并在发信机强制发电平信号，在B站极化分离器上接好测试仪表也可在收信机射频接收口接接仪表（例如仪表HP8593E）或用万用表监测AGC电压值。必须两站之间进行配合调整，两站可以先通过天线的伸缩方位拉杆（塔上天线）或丝杆（楼上平台天线）进行水平调整，从而调出最大的收信电平后锁紧，然后再通过俯螺杆（丝杆）进行两站的俯仰调整，使之调出最大的收信电平。通过多次的水平、俯仰的调整就可以调整到天线的主瓣电平，然后进行细调从而达到设计要求。调好的天线应当是主副瓣明显对称，极化去耦最好。方位调整好后指标达到要求，最后锁紧所有的连接件及加紧固件。 4. 天线调整案例分析 2006年9月7日京汉微波安阳站、临漳微波ATPC告警，于是对该段微波线路进行了检查和调试，该段属于微波设备分集接收，首先检查安阳站，检修前首先需要做初步判断，用微波功率计测量故障天馈线系统的接收功率值是否正常；沿线仔细检查馈线有无外力破坏情况；固定天线的螺丝（主要是水平调整杆的固定螺丝和俯仰角固定螺丝）是否有松动，水平调整杆固定位置是否有变化痕迹，水平调整杆固定是否牢固；如果没有异常，检查充气机，看是否有漏气现象，再把天线和馈线解裂开馈线头是否有进水现象，检查天线的振子，看是否有断裂等破坏现象。分别测量天线的接收功率和馈线的发信功率以及测试其驻波比，可以确定馈线是否有故障。 按照以上方法安阳站馈线没有问题，用上面同样的方法检查河北临漳微波站馈线系统，确定站的馈线是否有问题。经过检查确定为天线有偏移。这样把两个站（安阳对北方向，临漳对南方向）的发信机发信功率设置到强制发射状态，固定发信功率为30dBm，登塔带一根约100米的电源线，下端接在微波机AGC的测试端口，上端连接一个万用表，用于塔上调整天线时监视AGC电压的变化情况。安阳站先调整，并首先调整上天线，同时监视AGC电压的变化，把AGC电压调整到最大。如果设备AGC电压能够恢复到正常水平，说明问题已经解决，螺丝重新固定好后，工作结束。如果AGC电压不能恢复正常，再调整临漳站上天线，把AGC电压调整到最大为止。然后再分别调整下天线，把AGC电压调至最大。 在检修时，天线应该只做微调，而不宜大范围调整，利用天线水平调整杆的调整螺栓进行微调，如果有两根水平调整杆，应该把另外一根水平调整杆固定螺丝松开（但不要去掉）同时用万用表监视AGC电压，把AGC电压调至最大；调整时其他螺丝不要松动。如果螺丝太紧，天线方向调整有困难，可以把固定天线的U形螺栓稍微松动一下，固定天线托盘（一般是一段角铁，用于托住固定天线的U形螺栓，使其不能下滑）的U形螺栓不要松动。调整天线时，A、B两站应分别调整，而不要同时调整。调整完毕，把松开的所有螺丝重新固定好.这种方法是传统的天线调试方法，但很见效，下边为安阳站微波机房用LCT监测到的数据。 安阳站测试收信功率指标 测试时间 测试指标 1#发北收北（Master） 2#发北收北（Slave）     SYS1 SYS2 SYS1 SYS2 调试前 Rx Level Mon (V) 2.52 2.16 2.42 2.12 Main Level Mon (V) 1.98 1.64 1.76 1.45 SD Level Mon (V) 2.62 2.62 2.50 2.15 调试后（临漳发射功率强发状态） Rx Level Mon (V) 3.30 3.23 3.20 3.17 Main Level Mon (V) 2.96 2.98 2.94 2.84 SD Level Mon (V) 3.11 3.08 3.03 2.96 调试后（临漳取消强发状态） Rx Level Mon (V) 2.69 2.57 2.58 2.55 Main Level Mon (V) 2.40 2.38 2.35 2.28 SD Level Mon (V) 2.57 2.50 2.49 2.38             安阳站LCT监测到的微波性能指标 测试时间 测试指标 1#发北收北（Master） 2#发北收北（Slave）     SYS1 SYS2 SYS1 SYS2 12：40 Rx Level Mon (dBm) -40 -42 -43 -42 Main Level Mon (dBm) -60 -63 -65 -64 SD Level Mon (dBm) -39 -39 -41 -41 14：00 Rx Level Mon (dBm) -34 -35 -36 -37 Main Level Mon (dBm) -39 -39 -40 -42 SD Level Mon (dBm) -37 -37 -39 -40             5. 天馈线的日常保养 天馈线系统工作环境条件恶劣且不可控，大风、雨雪、雷电对天馈线影响很大，严重时会损坏天馈线，必须做好天馈线的防护工作。安装调试质量是天馈线系统稳定工作的基础，工程施工中一旦有质量隐患，会对以后的维护造成严重的后果，馈线系统一旦损坏，修复时间长，故障历时长。天线的日常维护一般按微波维护规程的要求即可，根据平时维护的经验，主要从以下几点来维护天馈线系统。 5.1组合部位紧固 天线受风吹及人为的碰撞等外力影响，天线组合器件和馈线连接处往往会松动而造成接触不良，甚至断裂，所以天线除尘后，应对天线组合部位松动之处，先用细砂纸除污、除锈，然后用防水胶带紧固牢靠。 5.2天线标记 校正固定天线方位天线的方向和位置必须保持准确、稳定。天线受风力和外力影响，天线的方向和仰角会发生变化，平时的日常维护要在天线固定螺栓做标记，如果天线受外力影响，能及时定位。 5.3增加天线罩 安装天线馈线时，在实际维护中还要注意天线罩、天线的馈源罩是否完好，以防止在馈源内有鸟巢，阻挡天线接收信号；另外雨雪天气，可能会在天线的主反射器、馈源结冰，使电磁波无法发射与接收，所以这些因素是增加天线罩必要性。 5.4保养充气机 若微波站气候环境湿度过大，势必会造成馈线内受潮凝水，造成天馈线进水和沾染灰尘，致使传输损耗增加，灵敏度降低，所以应经常要检查天馈线密封是否良好，充气机工作是否正常，经常对干燥剂烘干来保持馈线内壁干燥，不容易生锈。