關(guān)于組建好山區(qū)VHF無線通信網(wǎng)的探討論文
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)，則需通過大量測試試驗(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)，則需通過大量測試試驗(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。一般來講，選擇站址要保證各基站的信道無高山阻擋，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)過多次測試后確定。測試選點(diǎn)時(shí)，一般以場強(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，所以收測點(diǎn)不能根據(jù)短時(shí)間測量結(jié)果就草率確定。實(shí)地收測選擇在一、二月份最佳，這時(shí)期中午信號(hào)場強(qiáng)相對(duì)較弱，如果在這段時(shí)間內(nèi)信號(hào)場強(qiáng)可用，那么在一般情況下，其它時(shí)間以此收測地點(diǎn)為天線架設(shè)點(diǎn)，接收質(zhì)量是不會(huì)有問題的。因而要想在山區(qū)建好一般理想的甚高頻無線通信網(wǎng)，至少需要收測或試用一年。
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)場建設(shè)、電臺(tái)與電臺(tái)及網(wǎng)與網(wǎng)之間干擾問題。
山區(qū)VHF無線通信組網(wǎng)，為了擴(kuò)大覆蓋面積，延長通信距離，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情況選擇半功率角滿足要求且增益高的天線。我局VHF無線通信網(wǎng)的中轉(zhuǎn)站通過多次多點(diǎn)收測比較，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)鍵問題。在VHF通信組網(wǎng)中，如果沒有顧及與處理好這些問題，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的平行敷設(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無線電中轉(zhuǎn)機(jī)是通信網(wǎng)的心臟，如果沒有采取一定的保護(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)器過熱應(yīng)選用防止長時(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無線電臺(tái)及其它設(shè)備都由半導(dǎo)體器件組成，承受過壓能力非常低，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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