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組建好山區(qū)VHF無(wú)線通信網(wǎng)的探討
組建好山區(qū)VHF無(wú)線通信網(wǎng)的探討 摘要:組建vhf通信網(wǎng)單靠理論計(jì)算確定中轉(zhuǎn)站址的選點(diǎn)、天線高度及覆蓋半徑、電臺(tái)功率的配置、天線增益與方向性的選擇、接收?qǐng)鰪?qiáng)與信噪比等技術(shù)要素,是較難實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)要求的。建網(wǎng)時(shí),則需通過(guò)大量測(cè)試試驗(yàn),反復(fù)調(diào)查研究確定良好的方案,才能布好網(wǎng)路.
關(guān)鍵詞:vhf通信網(wǎng) 防干擾 防雷
在山區(qū),組建vhf通信網(wǎng)單靠理論計(jì)算確定中轉(zhuǎn)站址的選點(diǎn)、天線高度及覆蓋半徑、電臺(tái)功率的配置、天線增益與方向性的選擇、接收?qǐng)鰪?qiáng)與信噪比等技術(shù)要素,是較難實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)要求的。建網(wǎng)時(shí),則需通過(guò)大量測(cè)試試驗(yàn),反復(fù)調(diào)查研究確定良好的方案,才能布好網(wǎng)路。
1 中轉(zhuǎn)站址和天線架設(shè)點(diǎn)的選擇
山區(qū)中轉(zhuǎn)站址與各基站的天線架設(shè)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)逐次逐點(diǎn)收測(cè)比較確定。地形復(fù)雜,確定站址與天線架設(shè)點(diǎn)是一項(xiàng)艱辛、細(xì)致的工作。選址測(cè)試前,應(yīng)根據(jù)較詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)分布地形圖,按通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃確定可行的方案,進(jìn)行初步選點(diǎn)。
為了使vhf電波得到近似自由空間的傳播整個(gè)通信網(wǎng)能有較好的暢通率,選擇合適的高山自動(dòng)中轉(zhuǎn)站非常關(guān)鍵。一般來(lái)講,選擇站址要保證各基站的信道無(wú)高山阻擋,阻擋物低于中轉(zhuǎn)站的高度。同時(shí)綜合考慮幾個(gè)基地信道的好壞,最后確定二、三個(gè)可行性較優(yōu)的高山作為中轉(zhuǎn)站址進(jìn)行測(cè)試比較,最后確定較合適的站址。
山區(qū)空間任何一點(diǎn)的電波差不多有很大變化,忽強(qiáng)忽弱,山區(qū)地形越復(fù)雜,這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。在我局組網(wǎng)過(guò)程中,有幾次發(fā)現(xiàn)在一個(gè)小范圍內(nèi),僅相差一步之遙,通信信噪比相差了1~2個(gè)等級(jí)。如果天線處于電波弱區(qū),即使提高天線高度,效果也不會(huì)明顯改善。有時(shí)天線搬移原處2~3m,架設(shè)后雙方信號(hào)立刻變好,信號(hào)等級(jí)從2~3級(jí)提高到4~5級(jí)。因此,中轉(zhuǎn)站和各基站的天線架設(shè)位置必須優(yōu)化選擇,要經(jīng)過(guò)多次測(cè)試后確定。測(cè)試選點(diǎn)時(shí),一般以場(chǎng)強(qiáng)計(jì)為準(zhǔn)。 如條件不許可,亦可采用手持vhf機(jī)跟蹤信號(hào),尋找最佳的天線架設(shè)點(diǎn),既快又準(zhǔn)。
因vhf為米波段,其電波傳播不僅受地形、地物影響,而且與時(shí)間、季節(jié)、氣候等因素有關(guān)。山區(qū)電波多徑反射或超視距的傳播,信號(hào)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,一般在夜晚和早晨傳播得好,在中午和傍晚前較差。冬季中午傳播最差,夏季衰落最大,所以收測(cè)點(diǎn)不能根據(jù)短時(shí)間測(cè)量結(jié)果就草率確定。實(shí)地收測(cè)選擇在一、二月份最佳,這時(shí)期中午信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)較弱,如果在這段時(shí)間內(nèi)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)可用,那么在一般情況下,其它時(shí)間以此收測(cè)地點(diǎn)為天線架設(shè)點(diǎn),接收質(zhì)量是不會(huì)有問(wèn)題的。因而要想在山區(qū)建好一般理想的甚高頻無(wú)線通信網(wǎng),至少需要收測(cè)或試用一年。
2 山區(qū)組網(wǎng)注意事項(xiàng)
除了選好站址和天線架設(shè)位置外,建好高質(zhì)量的vhf通信網(wǎng),還必須綜合設(shè)計(jì),認(rèn)真解決通信網(wǎng)工作頻率的分配,電臺(tái)功率配置,天線高度和相互間的布局,天線架設(shè)場(chǎng)建設(shè)、電臺(tái)與電臺(tái)及網(wǎng)與網(wǎng)之間干擾問(wèn)題。
山區(qū)vhf無(wú)線通信組網(wǎng),為了擴(kuò)大覆蓋面積,延長(zhǎng)通信距離,保證通信穩(wěn)定有利于收發(fā),除了設(shè)置高山自動(dòng)中轉(zhuǎn)外還必須在天線結(jié)構(gòu)、增益、設(shè)備功率的技術(shù)方面認(rèn)真加以考慮與改進(jìn)。選擇機(jī)型功率要適當(dāng),接收靈敏度要高,且可靠穩(wěn)定;天線要求增益高、耐用耐蝕、抗風(fēng)力強(qiáng)、能壓縮無(wú)用方向的功率,提高有用覆蓋功率。一般各基站采用五單元以上的八木定向天線。中轉(zhuǎn)站天線要根據(jù)有效的通信覆蓋面積和收測(cè)情況選擇半功率角滿足要求且增益高的天線。我局vhf無(wú)線通信網(wǎng)的中轉(zhuǎn)站通過(guò)多次多點(diǎn)收測(cè)比較,確定地點(diǎn)在九江泡的錯(cuò)草頂子山。以它為中轉(zhuǎn)站,對(duì)全市的有效通信覆蓋面積為180度,所以選擇高增益全向天線,配上低耗的高頻電纜,那樣效果更好。若按最大通信距離公式d=4.12( + )km計(jì)算,都在視距通信范轉(zhuǎn)內(nèi),但受地形的影響,電波不再是空間波,有幾個(gè)站都處于電波輻射的弱區(qū),如只采用高增益的天線是不夠的。提高通信等級(jí),采取的另一有效措施是配置較大發(fā)射功率的電臺(tái),特別是中轉(zhuǎn)站的機(jī)器更是如此。目前國(guó)產(chǎn)機(jī)的功率普遍較小,在25w以下,進(jìn)口或進(jìn)口組機(jī)功率大于25w,甚至達(dá)到50w。為此我局中轉(zhuǎn)站選用日產(chǎn)tkr720及電波較弱的基站臺(tái)采用日產(chǎn)pcv150型高頻電臺(tái)。
3 防止各種干擾應(yīng)注意的事項(xiàng)
天線的合理布局與安裝,頻率的分配也是提高傳輸信道質(zhì)量的關(guān)鍵問(wèn)題。在vhf通信組網(wǎng)中,如果沒(méi)有顧及與處理好這些問(wèn)題,往往會(huì)因互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、鄰頻干擾其它原因使通網(wǎng)不能高質(zhì)量可靠地溝通,無(wú)法完成通信任務(wù)。
中轉(zhuǎn)站要減少互調(diào)干擾,必須采用更好線性指標(biāo)的射頻輸出級(jí),接收機(jī)的射頻互調(diào)抗拒比優(yōu)于70db的vhf無(wú)線電臺(tái),要求發(fā)射機(jī)、饋線、天線之間良好匹配,以免信號(hào)反射,從而使機(jī)間耦合損耗減小。為了減小饋線間耦合,選用硬質(zhì)被覆層的同軸電纜做饋電線,并且避免多根饋線相互靠近平行敷設(shè)。
消除干擾,提高通信網(wǎng)的傳輸質(zhì)量,是組網(wǎng)工程的主要技術(shù)要求。高山自動(dòng)中轉(zhuǎn)站的vhf無(wú)線電中轉(zhuǎn)機(jī)是通信網(wǎng)的心臟,如果沒(méi)有采取一定的保護(hù)措施,防止干擾引起自激,造成機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間發(fā)射,可能導(dǎo)致燒毀發(fā)射功放管,將使整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)中斷。防止機(jī)器過(guò)熱應(yīng)選用防止長(zhǎng)時(shí)間發(fā)射的自動(dòng)中轉(zhuǎn)器。
天線是信號(hào)的進(jìn)出口,天線與電纜接頭處,如保護(hù)不佳,沒(méi)有防水防銹措施,不僅會(huì)因銹饋氧化引起非線性互調(diào)干擾,增大諧波的影響,還很容易引起自激,增大損耗,天線和端機(jī)阻抗不匹配,增加信號(hào)傳輸損耗,降低通信距離和信號(hào)質(zhì)量。如果雨天從此處滲入高頻機(jī)里,不僅影響通信效果,甚至造成機(jī)器損壞。所以保持天線接觸良好,防止接頭銹饋,采取防水防銹措施,是通信暢通的保障之一。防水可用環(huán)氧樹脂、防水膠、高頻等粘合劑在接頭處涂封,并加強(qiáng)維護(hù)定時(shí)進(jìn)行檢查。
4 有關(guān)防雷的注意事項(xiàng)
選擇站址和天線架設(shè)位置應(yīng)盡量避開落雷點(diǎn),以減少天線、vhf無(wú)線電臺(tái)和其它設(shè)備遭受雷擊的可能性。合理裝設(shè)避雷設(shè)施,以保證通信網(wǎng)工作正常。
由于vhf無(wú)線電臺(tái)及其它設(shè)備都由半導(dǎo)體器件組成,承受過(guò)壓能力非常低,而山區(qū)高山上的雷擊活動(dòng)要比平原激烈,一旦擊中,就可能引起較復(fù)雜的故障。
雷擊時(shí),雷電沖擊波主要由天線和電源線引入,防雷要有針對(duì)性采取措施。
總之在山區(qū)建設(shè)vhf通信網(wǎng),選擇中轉(zhuǎn)站址和機(jī)器設(shè)備的選型及架設(shè)天線應(yīng)從多方面加以考慮,但必須重視組網(wǎng)工程技術(shù)研究。要防止盲目地組建,保證通信信道質(zhì)量在使用中日趨完善,提供可靠穩(wěn)定的通信服務(wù)。
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