资源描述
数字微波通信简介
微波通信是一个系统工程,安装、维护、调测涉及的知识面宽,需要扎实的基础知识和丰富的实际经验,在较短的时间内掌握有一定困难。
一、微波通信的基本概念:
微波通信是现代化重要通信手段之一,与其他通信方式相比它具有以下优点:建设周期短;投资底;抗自然灾害性能强;不容易遭受人为性的破坏。对信息传输可靠性比较高,跨越山河比较方便,它的传输方式具有独道的特点。缺点:微波经空中传送,易受干扰,在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向,因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。此外由于微波直线传播的特性,在电波波束方向上,不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划,使之不受高楼的阻隔而影响通信。因此,世界许多国家尤其是比较发达的国家作为一种重要的通信手段予以大力的发展形成很大的通信网,在世界通信事业的发展中起过非常重要的作用。
1、 微波通信的基本概念
通常人们把通信使用什么频率,称为什么通信。如把30~300千赫称长波用于通信,称长波通信,(电台)把300~3000千赫称为中波,用于广播,称中波广播,把3~30兆赫称短波用于通信称短波通信。在电信领域通常把3000M~30000M频段的通信,称微波通信。
从另一个概念讲,电磁波有长波中波短波,而波长在1米至0.1毫米之间的电磁波,称为微波。使用微波进行的通信被称为微波通信。 微波通信具有可用频带宽、通信容量大、传输损伤小、抗干扰能力强等特点,可用于点对点、一点对多点或广播等通信方式。
名词解释:频率 :在单位时间内物体完成全振动的次数叫频率,用f表示
单位: HZ KHZ MHZ GHZ 1GHZ=1000MHZ 1MHZ=1000KHZ
波长 波速
波长=波速/频率
频率=波速/波长
电磁波的波速由介质决定的,真空中等于光速,空气中略低于光速,而波速=波长*频率,即波长越长频率越低,波长越短频率越高。
视距传播 :
电波沿直线传播的方式称为视距传播。
微波只能进行视距传播,因为微波信号没有绕射功能,所以两个微波天线只能在可视,即中间无物体遮挡的情况下才能正常接收。
2、微波接力通信系统
道微波通信属于视距通信,直线传输。即两个微波站间是直通的,中间应无任何阻档,才能形成良好的无线电波传播条件。
微波接力通信具有以下特点:
(1)长、中、短波波段总共带宽不超过30兆赫,而微波波段带宽达30000兆赫,频带宽度约为长、中、短波带宽的1000倍,可容纳大量的通信波道,每个波道可通电话几千路或几十路电视。(频带宽 容量大)
(2)天电工业干扰以及太阳黑子的活动对微波通信影响很小可以不予考虑。(抗干扰能力强)
(3)微波具有与光波一样沿直线传播的特性,由于地球曲率的影响,两站间的距离不能很长。微波是在空气对流层中传播,由于地球表面的反射以及对流层气象参数的变化而产生衰落为了获得比较稳定的传播特性,相邻两站的距离一般在30~50公里,以接力的方式实现远距离通信的目的。(距离长)
(4)由于频率很高,波长很短,可以制成方向性很强,尺寸又小的天线,不仅架设方便,而且大大减小了发信功率,大大减轻了相互之间的干扰。
微波频率是个宝贵的资源,有着广泛的应用
由于微波设备安装方便使用可靠,尤其近年来采用先进的微子技术和计算机技术,使设备体积更小,功耗更低,可靠性更高,安装更方便,可使用在各种场合备受用户关注,除在长距离通信上使用外,还在其他方面得到广泛的应用。一点对多点的通信系统在大型工矿企业和城市郊区广泛应用;市话局间的中继传输、移动通信基站间的中继传输也得到广泛应用。近年来出现的无线网络备受关注,它采用微波通信技术,把计算机(PC机)用无线网络连接起来构成无线传输网,它比有线连接更加灵活方便,计算机移动随心所欲。两计算机间用无线连通之间距离几百米也可几公里互连互通非常方便。
3、 微波通信的网络构成:
整个通信网分为三个部分:传输网、交换网和接入网。缺少那一部分是不可能完成通信业务的传输。微波接力通信系统是通信传输网的一个重要组成部分。
微波接力通信线路的组成
一条微波接力通信线路,通常由终端站、枢纽站、分路站,直放站 中继站(也称再生站)组成,长度在几百公里甚至长达一、二千公里。
终端站:处在微波通信线路的两端,一般都设在省会以上的大城市。它将数字复用设备送来的基带信号或从电视台送来的电视信号,经微波设备处理后由微波发信机发射给中继站同时将微波接收机接收到的信号,经微波设备处理后变成基带信号送给数字复用设备。或经数字解码设备处理后还原成电视信号传送给电视台。
枢纽站:大都设在省会以上大城市,处在微波通信线路的中间,有二条以上微波通信线路的汇接的城市。这样不仅可以进行本线路的用户间信息交换,也可以与其他线路的用户进行信息交流构成通信网。用户间的信息交流就更加方便。
分路站:又称上下话路站,为了适应一些地方的小容量的信息交换而设置的,设备简单,投资小,这样可满足一些中小城市与省会以上城市进行信息交流,这种站型一般很少设置。
中继站:是微波通信线路数量最多的站型,一般都有几个到几十个。中继站的作用是将信号进行再生、放大处理后,再转发给下一个中继站,以确保传输信号的质量。所以,中继站又叫再生站。由于中继站的作用才使得微波通信将信号传送到几百公里甚至几千公里之外。
我国最长的微波干线是黑龙江的漠河——海南岛
管道局石油长途通信大部分是依靠微波通信。主要干线有:廊坊——秦皇岛——锦州——沈阳——长春——大庆;沈阳——大连;廊坊——沧州——德州——临邑。等
微波站址的确定尤其中继站的站址确定是由多方面因素决定的:通信业务量的需求,自然环境状况,交通条件供电线路的长短等因素。往往多种方案比较论证后才能予以确定。
微波通信线路是怎样完成信息传送的呢?
用户要与异地交流信息,经过不同的传输手段将信息送到电信大楼的长话交换设备,经交换设备处理后传送给微波站,它们之间一般用电缆或光缆连接来进行信号的传送。信号经微波设备处理后,通过相应微波通信线路送至通达地点。经微波站、长话交换设备后送给相应的市话换机后到达相应的用户,这才完成了一次信息交换。由此看出,信号从一用户传到另一用户,信号传送过程是比较复杂的,因电信号传送速度很快用户并无多大的感觉。
现在简要谈一谈一场足球赛的实况转播过程。电视转播车在比赛现场将比赛实况信号采集后,一般用微波中继方式将信号送给电视台,经编辑处理后经光纤或微波中继方式将信号送给微波站,经编码设备处理后变成数字信号,经分配设备把信号分送给各线路的微波设备,传送给各省会电视台进行转播,球迷们在电视机前就可以看到异地比赛实况。
微波站的组成:铁塔——天馈线——微波设备
微波站的设备包括:通信铁塔,天馈线、收发信机、调制器、多路复用设备以及电源设备、自动控制设备等。为了把电波聚集起来成为波束,送至远方,一般都采用抛物面天线,其聚焦作用可大大增加传送距离。多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰,多路复用设备有模拟和数字之分。模拟微波系统每个收发信机可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信,数字微波系统应用数字复用设备以30路电话按时分复用原理组成一次群,进而可组成二次群120路、三次群480路、四次群1920路,(PDH微波设备),最新的微波通信设备,其数字系列标准与光纤通信的同步数字系列(SDH)完全一致,称为SDH微波。这种新的微波设备在一条电路上八个束波可以同时传送三万多路数字电话电路(2.4Gbit/s)。
微波天线为什么要架设在高塔上
微波通信靠几个甚至几十个微波站进行无线电波的发射和接收,进行接力传送,达到远距离通信的目的,微波为直线传播,微波间站属视距通信,两站间应无任何障碍才能进行很好的通信。
大家都知道地球呈球形,地球表面任何两点间都有一定的突起,地球表面A、B两点间有突起高H。H的大小随A、B两点间距离的长短而不同,按照理论计算突起H的大小,在实际工程建设时确定站间的距离时的一个重要因素就天线高度(也就是铁塔高度),确定铁塔高度时不仅要考虑地球表面的突起,还要考虑地形、地物(建筑物、树林)以确保两站间要满足视距要求。站距离太长使铁塔增高,提高造价。要经过多方面的因素综合平衡。在平原地区站距离一般在30~45公里,铁塔高度在50~60米,才能满足视距的要求。有时候在使用和维护方面满足要求时为节省投资往往把微波站设在山头上。 二 、 微波通信设备的安装与调测:
室外安装调测与室内安装调测
室外安装调测
1 、 铁塔的安装:一般有专门铁塔厂家施工。我们知道怎样验收标准就行。
物理检查:镀锌厚度 钢材材质 螺丝标准 施工质量
测试检查:垂直度≤千分之三
2 、天线的安装:天线和馈线在微波通信中占有很重要的位置,天线的主要任务是有效地将发射信号传输到接收地点,收信天线把它接收下来。
1、微波天线的搬运
1)搬运微波天线的机具、人力必须满足所运设备的要求。
2)搬运时着力点必须在微波天线的加固框架上。
3)搬运过程中不得发生碰撞,严禁摔坏天线,并注意人身安全。
2、安装微波天线
1)微波天线通信方位及俯仰角应符合施工图设计要求,在水平和垂直方向均应有一定的调整余量。
2)微波天线的加固方式应符合施工图设计要求,加固后天线应平稳牢固,天线与铁架之间不应产生相对摆动。天线的锁紧螺母应紧固,在调整螺杆里外均应上双螺母。
3)天线就位后应按施工图设计要求核对天线的方位角、俯仰角。对拆卸分集天线时,应先拆主天线,装主天线,再拆分集天线,装分集天线。
4)拼装式天线组装时主反射面的各瓣应对号入座,装好定位销钉和紧固螺栓,保证主反射面接缝平齐、均匀、光滑。
3、天线馈源的安装
1)天线馈源的极化方向和波导接口应符合施工图设计及馈线走向要求。
2)天线馈源加固合理,应不受外力,不影响馈线安装。
3)天线馈源各部件的连接面应清洁干净,电接触良好。
微波天线按直径分为多种:0。6米 1。2米 2。5米 3。2米 3。6米等
以2.5米天线作例
1. 设备和工具
1.1 天线设备
2.5米天线都有以下设备。
1 2 3 4 5 6 7 8
、
微波通信靠几个甚至几十个微波站进行无线电波的发射和接收,进行接力传送达到远距离通信的目的,微波为直线传播,微波间站属视距通信,两站间应无任何障碍才能进行很好的通信。
大家都知道地球呈球形,地球表面任何两点间都有一定的突起,如图所示。地球表面A、B两点间有突起高H。H的大小随A、B两点间距离的长短而不同,按照理论计算突起H的大小,列下表一。
在实际工程建设时确定站间的距离时的一个重要因素就天线高度(也就是铁塔高度),确定铁塔高度时不仅要考虑地球表面的突起,还要考虑地形、地物(建筑物、树林)以确保两站间要满足视距要求。站距离太长使铁塔增高提高造价。要经过多方面的因素综合平衡。在平原地区站距离一般在30~45公里,铁塔高度在50~60米,才能满足视距的要求。有时候在使用和维护方面满足要求时为节省投资往往把微波站设在山头上。
五、微波频率是个宝贵的资源,有着广泛的应用
由于微波设备安装方便使用可靠,尤其近年来采用先进的微电子技术和计算机技术,使设备体积更小,功耗更低,可靠性更高,安装更方便,可使用在各种场合备受用户关注,除在长距离通信上使用外,还在其他方面得到广泛的应用。一点对多点的通信系统在大型工矿企业和城市郊区广泛应用;市话局间的中继传输、移动通信基站间的中继传输也得到广泛应用。近年来出现的无线网络备受关注,它采用微波通信技术,把计算机(PC机)用无线网络连接起来构成无线传输网,它比有线连接更加灵活方便,计算机移动随心所欲。两计算机间用无线连通之间距离几百米也可几公里互连互通非常方便图1
天线设备描述:
序号
名称
数量
1
微调拉杆组装
1
2
反射面
1
3
抱杆
用户自备
4
馈源
1
5
三角架
1
6
加强杆组装
1
7
侧罩
4
8
罩布
1
注意:
2.5m标准性能天线不包含部件7和部件8.
微波天线一定安装在铁塔与抱杆紧固支撑两点中间!
1.2 工具
请用以下工具安装天线
l 扳手
l 扳手
l 力矩扳手(0-100Nm)
2. 三角架安装
按图示关系将各部件用标准件联接。所有标准件在调整好后,用扳手紧固,并保证标准件的
可拆装性。
其标准件部件见图2。
注意:用扳手紧固U型卡M16时,力矩为70Nm
1
天线后背圈
7
Æ114mm 抱杆(用户自备)
2
连接角钢
8
长U形卡 M16
3
螺栓M16´40
螺母M16
螺母M16
平垫圈16
平垫圈16
弹垫圈16
弹垫圈16
9
俯仰丝杠
4
三角架
螺母M30
5
防落角钢
平垫圈30
6
短U形卡 M16
10
螺栓M16´60
螺母M16
螺母 M16
平垫圈16
平垫圈 16
弹垫圈16
弹垫圈 16
图2
6
7
10
9
8
3. 微调拉杆、加强杆的安装
注意:根据现场的情况,若因安装长度有问题,解决方案有以下几点:
1. 微调拉杆(1)和加强杆(2)的安装位置可以互换。
2. 微调拉杆和加强杆应尽量安装在天线的两边,靠近天线的边缘。但在特殊情况下可安装在天线的一边。
3.1安装前必须检查加强杆和微调拉杆与天线连接的一端的连接板能够轻松转动。在没有最后确定位置时,不能紧固连接板上的4个U型卡。
3.2微调杆在水平面上的角度可以降低或抬高±5°,而加强杆可以降低或抬高25°。但在水平面上可以在±25°范围内。
3.3用两个U型卡,将微调拉杆的一端固定在天线后面的支撑杆上,另一端用螺栓固定在铁塔的合适位置上。
3.4微调拉杆的安装和加强杆的安装相似,根据3.1-3.3安装微调拉杆。
3.5 最后,紧固所有标准件。
3
1
2
4
5
不着
6
6
1 微调拉杆
4 U形卡
2 加强杆
5 天线后背支撑杆
3 连接板
6 螺栓
注意:穿钉使用一定要螺帽在下
图3
4. 馈源安装
这一章节中描述了单极化馈源和双极化馈源的安装, 如果是单极化天线请根据4.1安装,双极化天线请根据4.2安装。
注意:
①馈源的安装精度直接影响天线的电气指标,因此馈源安装必须保证精度要求。
②以下图4-图7中的所有图片只供参考,馈源法兰出口形状可能会与实际不相符,但不会影响馈源的安装。
4.1 单极化馈源安装
4.1.1 从反射面内将馈源穿入反射面中心盘,调整好所需天线极化方向后用压块按图所示关系压紧。
1
馈源
5
压块
2
拉线盘
6
螺栓M 8X35
3
反射面
平垫圈 8
4
馈源支撑杆
弹垫圈 8
图4
6
5
4
1
2
3
4.1.2 极化调整
松开螺栓M8X35,旋转馈源可调节极化
图5
水平极化
垂直极化
.2 双极化馈源安装
4.2.1从反射面内将馈源穿入反射面中心盘,调整好所需天线极化方向后用压块按图所示关系压紧。
1
5
6
2
3
4
1
馈源
5
压块
2
中心盘
6
螺栓M8×35
3
反射面
平垫圈8
4
拉线盘
弹垫圈8
图6
天线为双极化天线,具体极化方式如下图7所示。
图7
后口
前口
水平极化
垂直极化
前口
后口
前口
垂直极化
后口
水平极化
5. 馈源支撑杆安装
馈源支撑杆安装,单极化馈源和双极化馈源是相同的。
部件和标准件位置如图8所示。
1
拉线盘
4
馈源支撑杆
2
馈源
5
螺母 M10
3
螺栓M4×12
6
斜垫圈
7
反射面
图8
1
2
3
4
5
6
7
5.1 馈源极化调整完成后,安装馈源支撑杆。
5.2将支撑杆穿入反射面孔内,并将支撑杆一端用螺钉M4固定在拉线盘上。
5.3撑杆的另一端使用斜垫片、螺母。
5.4紧固支撑杆时,一定不能让馈源受力太大。支撑杆只起到支撑作用或微用力校正馈源的中心,确保馈源中心在反射面焦距上。
注意:不能用扳手使大劲紧固支撑杆,拉动馈源,以免馈源受损。
名词解释: 极化方式——电磁波在空间传播时,若电场矢量的方向保持固定或按一定规律旋转,这种电磁波便叫极化波,又称天线极化波,或偏振波。通常可分为平面极化(包括水平极化和垂直极化)、圆极化和椭圆极化。在实际中,由于发射天线的具体放置不同,使电场只有垂直或只有平行于地面方向的分量,前者称为称垂直极化波,我国的广播发射天线是垂直于地面的,故是垂直极化波;后者称为水平极化波,我国电视、调频广播用的是水平极化波,它们的发射天线是平行于地面的,另外还有螺旋极化波,有左螺旋极化和右螺旋极化之称。
天线安装的注意实项:
1 吊装天线要注意安全,保证万无一失。
2 注意对端极化方式一致,按设计要求分别安装水平极化和垂直极化。双方 极化不一致是调不通的,角度不一致 衰耗增大 。
调整天线要有方法和步骤,要先水平后垂直,一端调整,一端固定,反复进行,把接收信号调整到最大
3 、馈线的安装:
馈线的作用:是把微波天线和微波设备连接起来。 大体分为波导型馈线和同轴线型馈线。频率不同使用的馈线不同。传输线及有关的微波器件可为同轴线型或波导型。在3GHz 以下的微波系统大多采用同轴型馈线,而3GHz以上则大多数采用波导型馈线。
1、安装馈线的路由应符合施工图设计的要求。
2、馈线的安装工艺应符合下列要求:
1)安装硬波导馈线前应将其内壁用绸布沾四氯化碳擦洗干净,并包好两头。
2)硬馈线自身应平直,加固应平稳牢固,受力均匀。馈线在钢塔平台上或房屋顶上洞口处的加固受力点应托在波导法兰盘上,加固点与矩形软波导、分路系统的最大允许距离为30cm。当用普通波导卡子加固时应在卡子与波导之间衬垫2~3cm厚的橡皮条,橡皮条宽度以露出卡子两边各2mm为宜。
3)销钉定位正确,螺栓、定位环、密封圈、平垫、弹簧垫、螺母均以应齐全,螺母应紧固,在紧固螺母时应对称、交替、反复进行,直到弹簧垫压平。
4)安装密封橡皮圈应平整,无扭绞。
5)波导内壁应洁净,波导接口处内壁接缝平齐,无台阶状。
6)当波导管垂直穿入机房时,其洞口必须按施工图设计要求加固和采取防雨措施;当波导管水平穿入机房时,其洞口应加装保护框,待馈线加固后封闭,封闭时不得损伤波导管。保护框及封闭板均应涂与墙壁颜色一致的油漆。
7)软波导的弯曲半径和扭转必须符合生产厂家的技术规定。
3、馈线安装后必须按施工图设计要求接地。
4、馈线安装好以后必须作气闭试验,整条馈线内应应充以干燥气体,允许最大气压为20kPa,在24h内允许气压降低,但不应低于5kPa。
5、安装矩形硬波导馈线
1)波导馈线应平直,无碰伤、扭曲和裂纹,内壁清洁无锈蚀,无划痕损伤和凹凸现象。
2)波导馈线的安装长度应根据实际路由走向丈量尺寸,再根据现场波导数量和长度适当调配,使其每一条馈线的接头最少。
3)密封橡皮圈应安装正确,其平面应嵌在槽底,平面法兰盘应压在橡皮圈的凸面上,橡皮圈平整不得扭绞,波导螺栓、螺母紧固后,橡皮圈不得挤出槽外。
4)矩形波导馈线的加固点间距宜在2m左右,特殊部位应增设加固点。采用支撑或吊挂方式加固时,支撑面应水平,吊杆应端正。
6、安装圆波导馈线
1)安装好以后的整条圆波导馈线应与地面垂直,无明显的歪斜和弯曲,倾斜度应不大于整条馈线长度的千分之一。
2)圆波导法兰盘连接处必须加装定位环定位,在定位环两边均应装密封橡皮圈,安装橡皮圈应平整,不扭绞,不遗漏。
3)杂模滤除器、极化旋转器、极化补偿节等应按施工图设计要求安装。
4)圆硬波导馈线的加固点间距以3m左右为宜。
7、安装射频同轴电缆
1)安装射频同轴电缆的弯曲半径应符合生产厂家的技术要求。
2)射频同轴电的端头处理应符合下列要求:
2.1)裁截:根据电缆实际的路由走向丈量尺寸裁截,截面应平直,截口端面应与射频同轴电缆的轴线垂直。(如图)
2.2)剖头:剖头长度——由电缆头来决定。
2.3)翻边:截去外导体的长度——由电缆头来决定,翻边压平应无毛刺和棱角。(如图)
2.4)清除电缆内部的铜屑,电缆及电缆头内导体应用四氯化碳擦洗干净,组装时保证电接触良好。
2.5)涂抹密封胶要适量,不宜过多。
2.6)电缆头尾端与电缆外护套应用绝缘带包缠5~10cm,包缠应均匀,粘贴牢固。
安装馈线注意事项:
1 、安装过程中,馈线不要折,碰,刮,蹭。按要求半径做弯。
2 、按要求安装馈线卡子,安装接地装置。
3 、吊装馈线过程中要作好馈线和引导绳的连接。
4 、 作好馈线的保气防潮。天馈线系统的故障主要发生在天线、电缆和接头上。如在安装时不合规范造成天线的排水不畅,在下雨天时导致天线内的积水;对接头的处理不好,在潮湿或下雨的天气下造成接头的进水,若不能及时发现并进行处理,则会进一步损坏馈线。
微波天线、馈线系统的调测
天、馈线系统调测前的检查
1、检查天、馈线系统应符合下列要求:
1)天线的方位角、俯仰角符合施工图设计要求,并有调整余量。
2)天线的加固牢固、可靠。
3)馈线系统的路由走向及加固符合施工图设计要求,波导及其元件无外观变形或损伤。
4)天、馈线系统的防雷接地符合施工图设计要求。
2、天线馈源的极化方向及安装加固应符合施工图设计要求。
天、馈线系统指标调测
1、天线接收场强的调测:当站距不大于标准站距时接收场强实测值与理论计算值之差应不大于0.5dB;当站距不大于60km时,接收场强实测值与理论值之差应不大于2Db,若差值大于2dB时应查找以下原因:
1)天线的方位角和俯仰角是否正确。
2)天线焦距是否正确。
3)传播空间有无烟囱、高楼、高塔、树林等阻挡物。
2、天线连同馈源在工作频段内的电压驻波比,应符合有关标准或出厂技术指标要求。
3、在工作频段内整条馈线的衰耗值(馈线按长度计算,加上各种波导器件的衰耗值),应符合有关标准或出厂技术指标要求。
5 馈线测试:损耗测试 100米≤5dB 驻波比测试≤1﹒12
名词解释:
驻波比
驻波比全称为电压驻波比,
在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会产生反射折回,并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性,也就是天线中正向波与反射波的情况,人们建立了“驻波比”这一概念,
SWR=R/r=(1+K)/(1-K)
反射系数K=(R-r)/(R+r)
(K为负值时表明相位相反)
式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数K等于0,驻波比为1。这是一种理想的状况,实际上总存在反射,所以驻波比总是大于1的。
电压驻波比(VSWR)是射频技术中最常用的参数之一,用来衡量部件之间的匹配是否良好 ,调测时当然首先会想到测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1。还有,如果VSWR接近1:1,当然好。但如果不能达到1,将会怎样呢?小到几天线才算合格?
但是在很多情况下由于设计或者施工不当,馈线和天线不能达到理想状态,收发信机到馈线、馈线到天线之间既有行波又有驻波。我们可以用电压驻波分量和行波分量的比值,即“电压驻波比(VSWR)来描述这种不理想的程度。
驻波比测试仪
天馈线测试仪
4 、接地装置的安装:
一般要求
微波站直流工作接地,应从接地汇集线上就近引线,接地线截面积应满足最大负荷要求,一般为35-95平方毫米,材料为多股铜线。 微波站通信设备及供电设备的正常不带电的金属部门、通信设备所设防雷保安器的接地端,均应作保护接地,
出入微波站的电缆金属护套在入站处应作保护接地,电缆内芯线在进站处应加装保安器,电缆内的空线对亦应作保护接地。站区严禁布放架空缆线。
机房内的走线架应每隔5米作一次接地。走线架、吊挂铁件、机架(或机壳)、金属通风管道、金属门窗,以及其它金属管线,均应良好接地并相互妥善连通。
微波天线的馈线及塔顶航空障碍信号灯馈线的金属外护层,应在顶端及进入机房入口处的外侧就近接地。经走线架上塔的天线的馈线,应在其转弯处上方0.5~1m范围内作良好接地;在进入机房入口处应与地网就近引出的接地线妥善连通。塔灯控制线的每根相线均应在机房入口处分别对地加装氧化锌无间隙避雷器,零线直接接地。
微波天线应在避雷针保护范围内。避雷针与引下线应可靠焊接连通,引下线材料为40mm×4mm镀锌扁钢。引下线在地网上连接点与接地引入线在地网上连接之间的距离宜不小于10m。
微波机房屋顶应设避雷网,其网格尺寸不大于3m×3m,且与屋顶避雷带一一焊接连通。微波机房四角应设雷电流引下线,该引下线可利用机房四角房柱内2根以上主钢筋,其上端应与避雷带、下端应与地网焊接连通。机房屋顶上其他金属设施亦应分别就近与避雷带焊接连通。 当微波站天线铁塔位于机房旁边时,铁塔地网与机房地网之间,应每间隔3~5m相互焊接连通一次(至少有两处相互连通),铁塔四脚应与其地网就近焊接连通。当微波站天线铁塔位于机房屋顶时,其四脚应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。
由机房屋顶进入机房的缆线和太阳能电池馈电线,应采用具有金属护层的电线,其金属护层在进入机房入口处,就近与屋顶女儿墙上的避雷带焊接连通,电缆内芯应在入口处一一就近对地加装保安器。 微波站交流电力变压器高压侧的三根相线,应分别就近对地加装氧化锌避雷器;电力变压器低压侧的每根相线应分别就近对地加装氧化锌无间隙避雷器。变压器的机壳、低压侧的交流零线,以及与变压器相连的电力电缆的金属外护层,应就近接地。
进入微波站的低压电力电缆的长度应不小于50米,其三根相线及零线在进交流屏之前,应分别对地加装氧化锌无间隙避雷器或其他可靠防雷器件,屏内交流零线不作重复接地。
微波站电力变压器不宜与微波机房在同一建筑物内,若其安装在机房内时,高压电力电缆长度应不小于200m,在与架空电力线的接头处,电缆金属外护层应就近接地,电缆内三根相线应分别对地加装氧化锌避雷器。当电缆埋设于年雷暴日超过20天,大地电阻率超过100Ω·米的地段时,应在电缆上方埋设屏蔽线。
微波站的架空高压电力线路,其进站端上方宜设架空避雷线,长度为300~500m。避雷线的保护角应不大于25°。避雷线(除终端杆外)宜每杆作一次接地。
为确保安全,宜在避雷线终端杆的前一杆上,增装一组氧化锌避雷器。
若已建站的架空高压电力线路防雷改造采用避雷线有困难时,可在架空高压电力线路终端杆、终端杆前第一、第三或第二、第四杆上各增设一组氧化锌避雷器,同时在第三杆或第四杆增设一组高压保险丝。
避雷线与避雷器的接地体,宜设计成辐射形或环形。
微波站的交直流配电设备及电源自动倒换控制架,应选用机内具有分级防雷措施的产品,即:交流屏输入端、自动稳压稳流的控制电路,均应有防雷措施;直流屏的输出端应有浪涌吸收装置。
微波站的联合接地系统
微波站地网的组成 微波站地网由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成,同时应利用机房建筑物的基础(含地桩)及铁塔基础内的主钢筋作为接地体的一部分。
机房地网的组成:利用机房建筑物基础自然间横竖梁内的2根以上主钢筋(必要时辅以相同尺寸的钢筋),组成网格不大于3m×3m的机房地网。当机房建筑物基础有桩时,应将地桩内2根以上主钢筋与机房地网就近焊接连通。
铁塔地网的组成:当微波天线铁塔座落在机房旁边时,其地网面积应延伸到塔基四脚外1.5m以远的范围,网格尺寸应不大于3m×3m,其周边为封闭式。同时,还应利用塔基地桩内2根以上主钢筋作垂直接地体,与地网焊接连通;当微波机房位于微波天线塔内或微波天线铁塔位于机房屋顶时,宜在机房地网四角设置辐射式外引接地体,以利雷电散流。
变压器地网的组成:当电力变压器设置在机房内时,其地网可合用机房及铁塔地网组成的地网;当电力变压器设置在机房外,且距机房地网边缘30m以内时,变压器地网与机房地网或与铁塔地网之间,应每间隔3~5m相互焊接连通(至少有两处连通),以相互组成一个周边封闭的地网。
当地网的接地电阻值达不到要求时,应扩大其面积,具体做法是:在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体周边为封闭式,水平接地体与地网宜在同一水平面上,环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间均应每间隔3~5m相互焊接连通一次;也可在铁塔四角设置辐射式延伸接地体,延伸接地体的长度宜限制在10~30m。
接地体 接地体应采用镀锌钢材,其规格要求如下:钢管Φ50毫米,壁厚应不小于3.5mm;
角钢 应不小于50mm×50mm×5mm
扁钢 应不小于40mm×4mm 垂直接地体长度为1.5~2.5m。垂直接地体间距为其自身长度的1.5~2倍。当垂直接地体埋设有困难时,可设多根环形水平接地体,其彼此间隔可为1~1.5m,且应每隔3米相互焊接连通一次。
接地体之间所有焊点,除浇注在混凝土中的以外,均应进行防腐蚀处理。接地装置的焊接长度:对扁钢为宽边的2倍;对圆钢为其直径的10倍。
接地体埋深,其上端距地面应不小于0.7m,在寒冷地区,接地体应埋设在冻土层以下。接地坑应回填土壤或降阻材料。
接地引入线 接地引入线长度应不超过30米,其材料为镀锌扁钢,截面积应不小于40mm×4mm。接地引入线应作防腐、绝缘处理,并不得在暖气地沟内布放,埋设时应避开污水管道和水沟,裸露在地面以上部分,应有防止机械损伤的措施。
接地引入线应以对称方式(南北或东西)由地网就近引入,其中2根与电力室接地汇集线相连,另2根与机房接地汇集线相连。两接地汇集线之间应采用截面积不小于40mm×4mm镀锌扁钢朴素妥善连通,其连接方式如图3.3.2所示。
接地汇集线 :接地汇集线一般设计成环形或排状,材料为铜材,其截面积应不小于120mm2,也可采用相同电阻值的镀锌扁钢。
电力室的接地汇集线可设在干燥的地槽内或墙面适宜位置。 微波机房的接地汇集线可设在地槽内、墙面适宜位置或走线架上。
接地电阻值
微波中继站地网的工频接地电阻值应不大于10Ω;微波枢纽站地网的工频接地电阻值应不大于5Ω。
无源中继站地网的工频接地电阻值为20~30Ω。
架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器保护接地的接地电阻值应不大于10Ω。
架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值,其首端(即进站端)应不大于10Ω,中间和末端应不大于30Ω。
微波设备室内安装
安装微波设备
1、机房测量定位
(1)根据设计图纸的要求和尺寸,确定设备的正确安装位置。如发现与设计不符,应立即在图上修改;如变动过大,应与建设单位共同研究处理。
(2)设备的安装位置距前、后及侧墙要留有合适的距离,以便维护。
(3)设备的顶端有加固时,加固点应不影响门窗的开关和机房的美观。
安装机架
2、设备安装
(1)安装要牢固、不晃动,做到横平竖直,误差不应超过千分之二,如机架本身偏差较大时,应尽量想办法调整。
(2)同一列有两台以上不同尺寸的机架安装时,要以设备的面板平齐为准。
. 同一列机架应成一条直线,无明显参差不齐,整列机架允许偏差为3mm。
机架框架的垂直度应满足上、下偏差不大于机架高度的千分之一。
安装机架应稳固,与地面加固应符合施工图设计的抗震要求。
(3)两台设备之间应连接牢固。
(4)调整机架时要用橡皮榔头或用榔头垫木块敲击机架底部,不准用力直接敲击机架和天线。
(5)天线,数字配线架(DDF),音频配线架(VDF)端子板的位置,安装排列及各种标志符合设计要求,各部件安装正确,牢固,方向一致,排列整齐,标志清晰。
(6)子架安装牢固,排列整齐,插接件接触良好。
3、安装机架注意事项:
1、当机架安装位置与馈线出入孔洞不相符时,改变孔洞又困难而需要变更机架位置时,应由建设单位与设计单位同意后,方可变更。
2、设备内部的漆封件和调节螺杆等严禁随意调整。
3、附属设备如监测机、交流稳压器、充气机等均应按照施工图设计要求安装。
4、分路系统的安装
1、波导型分路系统应按施工图设计核对环行器的工作频段及环行方向。
2、分路系统与机架和馈线的相互连接不应受拉力、压力、扭力或错位造成的附加外力,更不得损伤环行器。
3、定位销钉安装应正确,螺栓齐全。螺母紧固,垂直方向的螺栓应由下向上穿,水平方向的螺栓应朝天线方向穿。
4、同轴型分路系统安装在机架顶上或电缆走道上、下;安装应平稳、牢固。
安装电缆走道
1、安装电缆走道应符合下列要求:
1.1)电缆走道的安装位置和高度应符合施工图设计要求。
1.2)电缆走道应与机列平行,水平走道每米允许偏差为2mm ,整条电缆走道应无明晰那起伏和倾斜现象,电缆走道拐弯应成直角。
1.3)水平电缆走道的连接应用水平连接卡子,垂直(拐弯)电缆走道应用垂直连接卡子,且在卡子带挂钩端内应衬垫合适的扁钢块。水平电缆走道卡子连接螺栓一律朝上穿,连接端正、牢固。
1.4)吊挂或支撑每隔1.5~2m设置一处,安装应端正、牢固。吊杆自身要直,与电缆走道应垂直。
1.5)上下垂直走向的电缆走道与水平走向的电缆走道的连接应用升降卡子,它与地面和水平电缆走道均应垂直,每米允许垂直偏差为2mm。
1.6)电缆走道的终端必须按施工图设计要求做终端加固。侧旁应作拉撑,其间距宜每隔2m设置一处。
2、机房电缆走道穿越墙洞或楼板时,应在孔洞四周加装保护框,待电缆放绑和电源母线加固完毕之后,封闭孔洞,保护框及封闭板应涂与墙壁或楼板相同颜色的漆。
布放中频电缆和信号线、控制线
1、中频电缆的布放及要求:
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