微波電路故障分析及解決辦法
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摘要：本文對微波傳輸設備出現的故障進行了分析，詳細介紹了故障的處理和解決辦法，并總結了排除故障的經驗。
1引言
國家廣播電視總局某地球站所需用于上星使用的廣播電視節目均是通過微波中繼電路的方式進行傳輸，如果中間有一個節點出現故障，就會造成整條微波電路無法使用，因此某地球站使用了光纜和微波互為備份的方式，為上星信號的安全使用提供保障。當微波電路出現故障時，必須迅速查明故障點，快速解決問題，以防止這段時間光纖再出現中斷問題，導致上星信號源中斷無法使用。下面介紹的故障分析和解決方法，可以為解決微波電路故障提供參考。
2故障分析和處理
2.1故障現象
2020年4月的某天，某地球站監看到微波信號告警，視頻圖像出現馬賽克情況。我們得到消息以后，通過微波電路網管查看到下花園微波站設備有告警。
2.2故障處理和解決方法
進入下花園微波站后，首先查看接收信號的電平，發現其在正常范圍內，如圖1所示。再查看設備的誤碼，發現調制解調模塊接收信號的誤碼率升高，如圖2所示。圖2中的RSNBBE（B1）、NES（B1）、NSES（B1）即誤碼塊、誤碼秒、嚴重誤碼秒等項，在16:00至19:45期間均存在有數值，正常數值應該是0，這是導致某地球站信號報警和產生馬賽克的原因所在。但是造成誤碼率升高的原因有很多，比如附近電磁干擾、天線變形、饋元損壞、饋線變形、濾波器參數變化、調制解調模塊故障、發信機故障、接口盤損壞、對端微波站收發信機等一系列天饋線和模塊故障等，均會造成誤碼率升高。具體解決步驟如下。（1）將發信端橫嶺微波站的發信機關機，觀察接收端下花園站是否有接收信號電平。如果有，說明有電磁干擾；如果沒有，可以排除下花園站的電磁干擾問題。用同樣的操作，可排除橫嶺微波站是否存在干擾。因為信號源如果存在干擾，仍然會出現某地球站接收信號馬賽克故障。（2）調整天線發射接收電平，一般情況下，設備發信單元運行在自動功率增益控制模式下。在對端天線接收電平低于門限值時，對端通知發信端提高發信功率，從而保證接收信號的強度。一般情況下，提高發信端的功率，接收信號的誤碼率就會有所改善。但是在本次故障中，提高發信端信號的發信功率，接收端信號的誤碼率并沒有改善，反而升高；但是降低接收端發信功率后，誤碼率反而有所改善，如圖3所示。圖3中，TXLEVMON由原先的32dBm降低到21dBm，網管所得到的數據RSNBBE（B1）、NES（B1）、NSES（B1）的數值比圖2中的數值明顯減小。通過這個反常現象，初步判斷是接收端相關設備有問題，其中接收端天饋系統的嫌疑最大。（3）由于發送端和接收端采用的均為主天線和分集天線兩面天線的配置模式，從而為故障的快速定位和信號快速恢復正常傳輸創造了有利條件。鑒于第二步誤碼率的反常現象，由于接收端的主天線和分集天線功能有所區別，主天線和室內的傳輸收發單元采用雙工器連接，可以實現收發同步、雙向傳輸；分集天線采用單工器和室內的傳輸收發單元連接，分集天線只接收信號，不發射信號。鑒于本地經常出現大風等惡劣天氣，首先排除天饋系統。先把分集天線的天線與饋線和室內的收發單元斷開，只用主天線的天饋系統接收信號，發現誤碼率依舊；把主天線的天饋系統和室內收發單元斷開，只用分集天線接收信號，這時誤碼率變成了零，某地球站信號正常。由此可以判斷主天線的天饋系統存在問題。但是是天線出現問題，還是饋元問題、饋管問題或是濾波器問題，仍然無法判斷。因此需要帶上相關儀表，趕往現場查看。由于微波天線的主天線和分集天線的作用不同，主天線既收又發，可以實現雙向通信的需要；分集天線只收不發，為單向接收天線，只起到備份和改善單向接收的廣播電視信號的作用。在需要交互式通信的網管上，如果不用主天線只采用分集天線，雖然可以正常接收正向廣播方式的廣播電視信號，暫時保證正向信號的安全播出，但因為沒有雙向通信的主天線，所需要交互的網管信號無法查看，網絡管理軟件無法使用，存在安全傳輸的隱患。（4）通過現場勘察，發現室外的饋管由于大風等原因已經變形。通過用頻譜儀查看接收頻譜，發現頻譜本該平坦的范圍內卻出現了凹陷現象。現場勘查饋線故障點，發現此段微波饋線已變形損壞，需要更換。更換完此段饋線，再接上相關室內單元后，主天線接收信號的誤碼率為零，恢復正常。
3小結
在微波電路傳輸信號出現異常以后，要首先通過網關查看電路運行數據，分析故障原因。通過分析整個微波系統的各個部分，從整個微波電路總體，從單個微波站室外的天饋線系統到室內單元的各個模塊一步一步檢查。查找到問題癥結以后，要盡快采取相應措施，先恢復信號的正常傳輸，然后再趕往現場更換相關的故障設備及備品備件。解決故障需要上下游人員之間的協調配合，需要技術運維人員大量的實際工作經驗積累以及運維人員強烈的事業心、責任心地支撐。
作者：邢志民 張勇 陶少遠 王哲 單位：河北省廣播電視微波總站
