淺談數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)中幾個(gè)應(yīng)注意的問題

張國榮

（山西廣播電視無線管理中心，太原 030001）

1 電路概況

本文在探究數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)的過程中，選擇以本省的數(shù)字微波電路為例。本省的微波電路中包括省干線微波中繼站、地市級(jí)微波終端站以及光纖與廣播電視節(jié)目延伸點(diǎn)。其中僅干線微波站9個(gè)，地市級(jí)微波站20多個(gè)。數(shù)字微波電路總長度超過1900km，干線與支線所使用頻段分別為U6GHz 與L8GHz，全省所有地級(jí)市以及絕大多數(shù)縣級(jí)市的發(fā)射臺(tái)均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)傳輸全覆蓋。其同時(shí)配置了主用波道與保護(hù)波道，從而有效保障業(yè)務(wù)傳輸?shù)倪B貫性。波道不僅負(fù)責(zé)廣播電視節(jié)目的傳輸，同時(shí)也負(fù)責(zé)語音與數(shù)據(jù)等其他各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸工作。

2 數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 嚴(yán)控地形圖角度

在數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)中，需要高度重視地形圖所發(fā)揮的重要作用。通常情況下，在路由設(shè)計(jì)中所使用的比例尺為1：50000的地形圖中，詳細(xì)標(biāo)注了包括地形地貌等在內(nèi)的各項(xiàng)重要信息數(shù)據(jù)，可為數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)提供至關(guān)重要的數(shù)據(jù)支持。在地形圖中以坐標(biāo)示意圖表示方位，該示意圖中除指北的縱坐標(biāo)線外，還包括真子與磁子午線，分別用于指向地球及其磁場的北極。三條線所在方向不盡相同，而真子與磁子午線分別與縱坐標(biāo)線形成的夾角即磁偏角與磁北角，將會(huì)因所處地理位置發(fā)生變化而改變，需要設(shè)計(jì)人員在路由設(shè)計(jì)中通過根據(jù)具體地理位置查閱相關(guān)資料確定具體偏角值。而在選擇站址的過程中，通過根據(jù)站址經(jīng)緯度，在地圖上確定出兩站位置并準(zhǔn)確查出兩站地理坐標(biāo)值，即可精準(zhǔn)計(jì)算出兩站間的路由，以保障數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。圖1展示的就是地形圖：

圖1 地形圖

2.2 需滿足余隙要求

在設(shè)計(jì)數(shù)字微波電路路由的過程中，設(shè)計(jì)人員還需要充分考慮余隙值。通過查閱相關(guān)資料可知，當(dāng)?shù)匦蔚匚锏染粫?huì)阻擋第一菲涅爾區(qū)，同時(shí)避免其它菲涅爾區(qū)出現(xiàn)在視距范圍之中時(shí)，此時(shí)數(shù)字微波電路路由的余隙處于最為理想的狀態(tài)。而在對天線進(jìn)行調(diào)整時(shí)，不僅可能會(huì)改變余隙，同時(shí)極有可能也會(huì)改變反射點(diǎn)位置，因此本省在數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)中，通過對主干路由斷面中障礙點(diǎn)高度與位置及其傳播余隙等進(jìn)行充分考量，在Kmin恰好為0.1%的情況下，設(shè)計(jì)令余隙與輿隙比全部為0。電波在擦頂通過時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一定繞射現(xiàn)象[1]。但由于設(shè)計(jì)電路段的障礙物類型屬于刃型，因此設(shè)計(jì)人員選擇將6dB 衰減引入其中。此時(shí)如果Kmin 不超過0.1%，則會(huì)有負(fù)余隙出現(xiàn)，同時(shí)伴隨真正繞射現(xiàn)象出現(xiàn)。鑒于這一設(shè)計(jì)路段平衰落儲(chǔ)備為38.5dB，因此幾乎不可能出現(xiàn)Kmin 不超過0.1%的情況，該電路段幾乎不受干擾影響。

2.3 科學(xué)確定反射點(diǎn)

光滑地面或水面會(huì)向接收天線反射部分由天線發(fā)射出的信號(hào)，而直射波信號(hào)在與反射波信號(hào)相互疊加后便會(huì)對電路傳輸造成一定干擾，進(jìn)而使得電路傳輸失去穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)還可能會(huì)出現(xiàn)明顯衰落的問題。因此在數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)中，還需要對兩站天線高度差進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以達(dá)到調(diào)整路由當(dāng)中反射點(diǎn)位置的目的。使得反射點(diǎn)能夠落在山地等反射系統(tǒng)相對較小的地方，以便可以有效阻擋反射波抑制其對電路所造成的干擾。通常情況下，如果地形復(fù)雜度較高，特別是存在明顯地勢高差的路由地點(diǎn)，直接將反射點(diǎn)選為地勢最高點(diǎn)即可，這主要是由于在此種復(fù)雜地形條件下，地面反射對電路傳輸穩(wěn)定性的影響極小，幾乎不會(huì)對微波傳輸造成實(shí)質(zhì)性干擾。但如果兩站間路由斷面地形以平滑地面或水面為主，則需要結(jié)合實(shí)際情況選擇圖解法或是解析法對反射點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。例如在本省數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過結(jié)合具體反射結(jié)果以及其他相關(guān)資料可知，出現(xiàn)反射現(xiàn)象的電路段共有20處，其中各電路段斷面型主要為A 型、B 型、C 型、D 型這四種類型。A 型，其斷面由山嶺、城市建筑物或二者混合組，中間無寬敞的河谷和湖泊；B 型，其斷面由起伏不大的丘陵地帶組成，中間無寬敞的河谷和湖泊；C 型，其斷面由平地、水網(wǎng)較多的區(qū)域組成；D 型，跨海電路、沿海路徑大部分距越水面的電路。其中C 型D 型兩種類型的斷面存在的反射現(xiàn)象較強(qiáng)，其他類型斷面反射現(xiàn)象一般，A 型斷面中雖然存在反射現(xiàn)象，但反射波均被阻擋，并不會(huì)對電路傳輸造成反射干涉。

2.4 準(zhǔn)確計(jì)算方位角

根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，兩站之間的站距應(yīng)當(dāng)控制在25km 到70km，而兩站間的通信方位角，即將正北方向作為基準(zhǔn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)向兩站通信方向的夾角，可以對兩站通信方位進(jìn)行真實(shí)反映，保障方位角計(jì)算的精準(zhǔn)性也是保障通信方向準(zhǔn)確無誤，提高數(shù)字微波電路路由設(shè)計(jì)科學(xué)合理性的重要前提。在對方位角進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需使用的數(shù)據(jù)基本均為地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，因此計(jì)算得到的方位角應(yīng)當(dāng)將地理縱坐標(biāo)線作為基準(zhǔn)，真子午指向的真北方向則為通信方位角基準(zhǔn)。

3 結(jié)束語

綜上所述，在對微波數(shù)字電路路由進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合具體情況并嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，充分利用地形圖并對余隙進(jìn)行嚴(yán)格控制。同時(shí)還需要科學(xué)計(jì)算并確定反射點(diǎn)與通信方位角，保障兩站間距不超過視距范圍，有效保障安全穩(wěn)定性。