短波天线故障及维护技术研究

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　　摘 要：短波天线是一种先进的无线电台信号发射系统，也是当前无线通信的重要组成部分。短波天线运行中面临的一些威胁，比如自然灾害、人为故障、自身缺陷等，都会影响短波天线的信号发射和接收。本文基于笔者多年的工作实践，概述了短波天线运行常见的故障，重点分析和描述了短波天线故障维护的方法，并指出加强日常性的检查避免短波天线出现故障，可以有效提升短波天线生命时长和工作效率，旨在推动短波天线应用范围的拓展，提高社会信息化水平。
　　关键词：短波天线；视频传感器；信息化系统
　　中图分类号：TN828.6 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）04-0063-02
　　Research on Short-wave Antenna Fault and Maintenance Technology
　　XIA Xingfu，GAO Ming
　　（Navy 91917，Beijing 102401，China）
　　Abstract：Short-wave antenna is an advanced radio signal transmission system，and also an important part of current wireless communication. It faces some threats in operation，such as natural disasters，man-made faults and its own defects，etc.，which will affect the signal transmission and reception of short-wave antenna. Based on the author’s work experience for many years，this paper summarizes the common faults in the operation of short-wave antenna，focuses on the analysis and description of the maintenance methods of short-wave antenna faults，and points out that strengthening the routine inspection to avoid the faults of short-wave antenna can effectively improve the life time and work efficiency of short-wave antenna，aiming at promoting the expansion of the application scope of short-wave antenna and improving the level of social informatization.
　　Keywords：short-wave antenna；video sensor；information system
　　0 引 言
　　随着智能手机、平板电脑、Android系统等技术的快速发展和改进，越来越多的用户使用移动应用软件、移动设备和无线通信实现了数据传输共享，进一步提高了社会自动化、信息化和智能化水平[1]。短波天线是工作于短波波段的发射或接收设备，短波通信具有很多的应用优势，不需要中继站进行二次传递，因此方便传输远距离无线通信信号。
　　短波天线主要包括两种部署形式：一种是外置短波天线；另一种是内置短波天线。外置短波天线根据组成设备和部署方位不同，可划分为菱形天线、对称天线、倍波天线、鱼骨形天线、同相水平天线、V型天线、角型天线；内置短波天线是一种磁性天线，即在磁棒上绕线。外置天线具有高度大、辐射电阻大、方向性良好、工作效率高、增益非常高和通信频带宽等特点，广泛应用于移动通信[2]。
　　短波天线在实际应用中，由于不同的地区部署的设备不同，内部组成结构也繁杂多样，日常运行中面临的现场环境不同，且由于自然灾害、人工操作和设备自身缺陷非常容易产生各类型故障，需要采取先进的技术和方法对短波天线进行有效维护，实时监控和管理短波天线，以有效延长短波天线的使用寿命，提高短波发射系统和接收系统的使用性能，一定程度上可以降低通信服务成本[3]。
　　1 短波天线故障分析
　　短波通信与传统的电缆通信、光纤通信和卫星通信不同，其不需要中继站，因此应用非常广泛，多应用于远距离无线通信。短波天线作为短波通信的重要组成部分，面临的应用场景非常复杂，因此容易发生各类型故障[4]。短波天线组成结构非常复杂，系统由一系列的振子构成天线阵列，这是短波天线的基本结构，同时为了辅助天线发射信号、接收信号，实现短波天线的管理，短波天线还有其他的辅助支撑设备，安装组成也非常复杂，如果一个结构发生了故障，就会导致短波天线无法正常工作[5]。本文结合笔者多年工作实践，总结了短波天线的常见故障，比如火災故障、设备自身故障以及人为操作故障。
　　1.1 火灾故障
　　这是一种非常典型的短波天线故障，由于安装现场环境非常复杂，多部署于楼顶角落、机房等位置，这些地方多是人们堆放各种杂物的地方，如果一旦遇到干旱天气，短波天线及其辅助设备就会产生各类型热量，也有可能产生火花诱发火灾，造成短波天线火灾故障，设备被火烧坏，造成严重的财产损失。
　　1.2 设备自身故障
　　短波天线组成系统比较复杂，涵盖的组成设备类型非常复杂，不同的设备融合在一起容易诱发不兼容现象，同时设备经过长期运行也会产生老化，这就导致短波天线组成设备自身发生故障，无法正常工作和运转。 　　1.3 人为操作故障
　　短波天线组成复杂，管理人员进行日常操作时，由于一些管理人员经验少、操作不规范，非常容易导致天线产生故障，无法有效地工作。人为操作故障主要原因是没有严格按照规范进行作业，因此要解决人为操作故障不仅要掌握先进的技术，还要从制度上加强管理，制定严格的操作制度，保证用户合理操作。
　　2 短波天线维护技术研究
　　短波天线组成比较复杂，系统维护必须由专业的技术人员操作，以便能够最大化延长短波天线的使用寿命，节省无线通信的成本开支。本文重点分析了短波天线日常维护和故障解决的方法，详细描述如下。
　　2.1 有效管理短波天线现场场地
　　短波天线发射场地占用面积较大，组成设备种类和数量非常多，因此需要加强现场管理，以便能够保证短波天线部署现场的安全，提高天线发射服务的质量。首先，用户可以在短波天线部署外用金属线进行有效隔离，保护短波天线系统的稳定运行；其次，用户可以加强现场的检查力度，制定一个严格的现场管理制度，这样就可以每日检查短波天线的运行现场，比如记录大气污染、雨雪天气、高频辐射等，这些都会影响短波天线发射和接收信号。每当季节交替变换时，天气对短波天线系统的影响就会大大增加，制定一个良好的预防措施，比如定期检查、重点部位检查等，利用这些检查措施實时关注现场是否杂乱，可有效避免短波天线发生火灾。
　　2.2 部署先进的视频传感器
　　传感器是一类非常先进的数据采集工具，其可以利用物理化学电子芯片感知周围的环境，采集周围环境中的所有对象信息，将这些信息集成在一起分类转发给服务器，服务器可以发送给管理软件进行有效的分析和加工，进一步提高数据处理能力，为使用者提供一个便捷的、可视化的决策知识。短波天线作为一个自动化的通信设备，设备难免会发生老化，因此可以部署一些先进的视频传感器，这些传感器既可以实时地观察现场情况，同时还可以采集短波天线设备的运行状态，检查设备是否运行正常，如果没有正常运行则可以通知管理员，让管理员到现场进行查看，以便能够加强信息管理。
　　2.3 开发先进的信息化系统
　　利用先进的计算机软件记录、管理短波天线运行数据。短波天线运行时间周期长，传统的运行维护方式不利于记录历史数据，无法保持历史维修记录的准确管理，因此可以引入JavaEE技术、Spring技术、Struts技术等，使用这些技术开发一个先进的信息化软件，这个软件可以将所有短波天线从建设立项到运行升级期间的一系列的数据记录保存起来。
　　2.4 短波天线故障解决方法
　　短波天线发生故障之后，首先可以从上述应用软件查询是否发生过历史故障，如果是同一个位置和同一个部件发生故障，可以先查看这个部件是否还能使用，如果不能使用就需及时地拆除和更换一个新设备。短波天线运行维护可以采取以上措施，以加强短波天线的运行管理，提高短波天线的运行寿命，但是如果遇到短波天线发生火灾故障等还是要及时解决。短波天线发生火灾之后，维护人员首先需要切断电源，迅速查找火灾事故带来的危害和发生火灾的原因，及时对短波天线或者附属设备进行更换，保证短波天线正常工作的同时尽力降低损失。一般情况下，火灾故障的起因包括两个方面：天线幕及引线起火、反射网及馈线起火。天线幕及引线起火故障发生后，会导致短波天线的工作效率急剧下降，为了避免这种情况发生，需要保障系统稳定运行，可以提高短波天线日常检查力度，针对引线以及内部阵子结构实施深入排查，定期评估这些结构的性能，更换或升级系统结构，提高系统运行效率。反射网及馈线起火的关键原因是发射频率不一致，短波天线频率比较宽，发射网频率保持不变，如果二者的偏差较大就会发生火灾，此时需要将馈线设置为低阻抗馈线，调整短波天线频率，以消除火灾故障。短波天线的硬件设备非常多，这些硬件设备的维护需要严格按照操作手册，及时清洁天线内部的各类型设备，保证天线硬件插拔引脚的完整性，避免这些引脚发生氧化或生锈导致金属片脱落。短波天线的辅助设备也要定期进行检测，对发生损坏的设备及时修复，如果无法修复就要更换新的设备。
　　3 结 论
　　近年来，无线通信技术发展迅速，短波天线发射和接收系统的结构也变得更加复杂，系统故障发生的频率也逐年递增，这样就会严重影响无线通信系统的工作效率，为无线通信带来严重的经济损失。因此，短波天线系统日常管理和维护就显得更加重要，管理人员需要建立严格的制度，加强短波天线日常细节的巡回检查和维护，采取行之有效的措施解决火灾故障、设备自身故障和人为操作故障，进一步提高短波天线运行的安全性。短波天线故障原因不同、位置不同，采取的维护方法也不同，因此在实际应用中需要合理科学地采取不同的措施，提高系统运行的安全性。
　　参考文献：
　　[1] 马昌.短波发射天线系统维护方法探讨 [J].现代工业经济和信息化，2016，6（22）：26-27+30.
　　[2] 万学军.PLC基础上大功率短波转动天线远程控制系统的设计研究 [J].数字技术与应用，2016，4（5）：6-7.
　　[3] 毛建飞.大功率短波发射机槽路电容维护及故障浅析 [J].黑龙江科技信息，2016（26）：34.
　　[4] 段亚飞.DF100A短波发射机天线交换控制系统的工作原理与开关维护 [J].科技传播，2014，6（11）：197-198.
　　[5] 依布拉音·艾力.简述短波广播发射天馈线系统的分析与维护 [J].电子制作，2016（7）：86-87.
　　作者简介：夏幸福（1984.04-），男，汉族，安徽马鞍山人，硕士，工程师，研究方向：通信信息与系统。
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