无线广播电视发射防雷研究论文

移动通信基站的防雷与接地问题探讨工学论文

摘要： 本文论述了移动基站防雷接地系统经常出现的问题，介绍了移动通信基站防雷接地的重要性，防雷接地系统的构成和基本要求，并结合多年运维经验提出根据实际情况设计移动通信基站防雷接地系统的设计思想。

关键词： 移动通信;基站;防雷;接地

简介由于移动通信基站的天线设置大多安装在建筑物的房顶上，还有一部分安装在铁塔上，相对周围环境而言，形成十分突出的目标，从而导致雷击概率增多。通信设备损坏，耗费了大量人力财力。怎样才能有效地预防雷害，确保移动通信基站设备和工作人员的安全呢?几年来的维护经验告诉我们：必须根据每个基站的实际情况设计移动通信基站的防雷接地系统，实施基站针对性防雷。

1认清移动基站雷害的主要原因

移动基站防雷是一个复杂的系统工程，过去我们按照防雷理论[1]，尽量提高基站防雷系统的泄流能力，选用了80kA甚至100kA的大型防雷器，但是防雷效果却不尽人意，经常出现基站防雷器没有明显动作，基站设备却已经发生损坏[2]。是防雷器不好吗?不，防雷器都是检测合格的入网产品。原因是没有按照基站的实际情况设计防雷系统。经调查统计了黑龙江省近两年来的雷击事故，得出一条重要数据;基站内设备被直击雷和雷电感应破坏的概率为零。这是因为基站设备包括基站室外电力变压器的位置普遍较低[3]，完全处于建筑防雷设施或铁塔以及架空线路避雷系统和建筑防雷等外围的避雷系统泄放，所以基站设备很难遭到直击雷损害。

2防止地电压反击是基站防雷接地的主要课题

当雷电流基站附近的避雷器对地泄放时，由于接地电阻的存在必然引起基站工作地的电位升高，基站直流负荷如BTS电源、开关电源的监控单元、基站的动力环境监控器等设备相对远端地一般都存在寄生电容，这些设备一端接工作接地，无流的远端地与基站的工作接地间存在电位差，因而产生差模脉冲电压[5]。当超过设备绝缘耐压的容许限度时必然造成设备的损坏。基站的单相交流负荷如基站空调、照明等设备的零线接在变压器的交流地上，当雷电流沿基站附近的避雷器对地泄放时，变压器的交流地和交流重复接地电位也会升高，因此基站的单相交流设备也同样存在地电压反击的问题。

若把基站设备与接地有关的电路简单等效为线路电阻、线路寄生电感(可忽略不计)、线路负载(如传感器、BTS、空调、灯具等)、终端对远端地寄生电容组成的串联回路。假设基站的冲击接地电r为2欧姆，防雷器对地的泄放电流为2kA，这时基站的接地排的瞬间电压为U=1×r=4kV，可见负载两端的瞬间浪涌电压可达4kV，如不采取措施，必然造成设备损坏。

3因地制宜消减反击电压

怎样才能避免地电压反击造成的`损失呢?一般很自然会想到使用交流过压保护器和直流浪涌抑制器，即在交流变压器的低压侧、基站交流配电箱的地零间加装交流过压保护器;在直流负载的电源输入端加装浪涌抑制器。所有交流过压保护器和直流浪涌抑制器必须靠近被保护的设备安装，避免被保护设备由于接地或电源引线过长引起脉冲反射。除此之外一个非常重要的问题就是将基站的工作接地与室外避雷器接地在基站地网上的引接点分开焊接，这样可以大大降低基站工作接地母排的电压浪涌幅值。众所周知，雷电电流沿地网泄放时，在避雷器引下线与地网连接点附近土壤内形成一个强电位场，距离越近电压越高。将基站工作接地与室外避雷器接地分开，可以大大降低基站的反击电压。所以YD5068-98《移动通信基站防雷与设计规范》明确指出：基站工作地与防雷地在基站联合接地网上的引接点距离不应小于5m，条件允许时宜间距10~15m。实际上除电力线路外，基站的铁塔遭雷击次数最多，与铁塔共用接地网的基站经常受到地电压反击的损害，如果铁塔地网边缘距离基站大于5m，应在基站附近另建环形工作接地网;条件差的基站可以沿铁塔地网与基站工作接地引接线，补设接地桩;只能利用铁塔地网的基站也应把铁塔避雷接地的引接点与工作接地的引接点分别在对角塔基上安装。

对于山项基站尤其应注意将基站的工作接地与铁塔避雷接地及站基室外接地分开，因为山顶基站的接地电阻较大，接地引线较长，雷电流泄放相对缓慢，所以地电压反击比较严重。

降低基站接地电阻也有利于电压反击事故。接地电阻较大的山上基站，可利用塔基钢筋、蓄水池、无爆炸和电击危险的金属管路等自然接地体，埋设地桩有困难的山上基站也可从塔基沿山体的自然沟壑，最好选择阴暗潮湿的地方，制作横向辐射接地网，辐射接地网长度应小于30m，塔基四周辐射的横向接地网越多也有利于雷电散流。

4适当地选用电源线路保护空开

防止雷电波侵入避雷的响应特性有远近软硬之分：气体放电管和火花间隙防雷器是基于斩弧技术的角形火花隙和同轴放电火花隙，当线中电压超过防雷器的击穿电压后，防雷器的绝缘电阻立刻急剧下降，放电能力较强，残压相对较高，恢复电压低于原来的击穿电压，属于硬响应特性;属于软响应特性的压敏电阻和浪涌抑制二极管，其特点是响应时间短，放电电流小，残压低，而且恢复电压基本不变。硬响应特性的防雷器工频后续电流和防雷器绝缘劣化可能造成线路短路，所以防雷器前面应该配置过流保护空气开关或熔丝。其额定电流应小于防雷器的最大短路允许强度。如果主电路保护空开关大于防雷器的最大保险丝强度，应设避雷器分路保护空开。

5实现分级防雷

防雷器的残压是保护基站设备的最重要参数，一般来讲，泄流能力强的防雷器，响应时间长，残压高。世界上没有任何一种防雷器能满足所有混合雷电冲击波、残压以及响应时间指标要求，所以应根据基站电源设备的绝缘等级划分防雷层次，实现多级防护，对雷电能量逐级减弱，使各级防雷器残压相互配合，最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内。另外多级防护对于某一级防雷器失效、防雷器的残压不配合设备绝缘强度等也是必须的。我们认为应该结合YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》和基站的实际情况，从交流电力网高压线路开始，根据基站主要电源配套设备的耐雷电冲击指标和防雷器残压要求，采取分级协调的防护措施，进行基站的防雷系统设备。避雷器的直流1mAA参考电压是我们选择避雷器的绝缘要求，选用时应考虑电网的电压波动上限值和操作过电压远小于直流1mA参考电压。

实现各级防雷器的能量分配与电压配合的要点在于利用两级防雷器之间线缆本身的感抗。电缆本身的感抗有一定的阻碍电流及分压作用，使雷电流更多地被分配到前级泄放。当保护地线与其它线缆紧贴敷设或处于同一条电缆之内时，要求两级防雷器之间线缆长度在15m左右，当防雷器接地线与被保护电缆有一定距离(>1m)，这时要求线缆长度大于5m即可。在一些不适合采用线缆本身作退耦措施的，如两级防雷器靠近或线缆长度较短时，可利用专门的退耦器件，这是无距离要求。

参考文献

[1]YD5068-98移动通信基站防雷与接地设计规范[S].

[2]张殿富.移动通信基础[M].北京：中国水利水电出版社.

[3]金山，刘吉克，陈强.YD/T 1429-2006通信局(站)在用防雷系统的技术要求和检测方法[S].2006.

[4]曹和生，吴少丰，匡本贺.GB/T 21431-2008建筑物防雷装置检测技术规范[S].2008.

[5]张农.关于基站防雷接地的问题[J].邮电设计技术，2004(4).

广播电视信号传输方式与技术应用论文

【摘要】 我国目前广播电视仍是主要的媒体传播形式，在新形势下的观众对电视画面、音效都有了新的需求。而提升画面质量以及音效质量则会直接导致广播电视信号的数据增多，所以通过优化广播电视信号的传输形式能够妥善的解决这类问题，并且在对数据展开进一步的技术改进也十分必要，综合传输方式和技术的优化能够推动广播电视信号的升级，满足当前的观众需求。

【关键词】 广播电视信号；网络传输；编码

广播电视是当前的一种主流媒体形式，并且在科学技术的迅猛发展下，广播电视的受众对于广播电视传播的内容有了新的要求。当前为了满足观众在新时代的新要求，提高信号传输以及电视节目的播放技术手段是当前的重要任务。对于广播电视的传输而言，节目信号的加强是基础性的改进，主要方式是借助微波、卫星、光纤等多种信号传输形式协同工作，科学技术的不断发展，广播电视信号通过互联网传输成为了当前的主流信号运输形式，不仅能够提高信号在传输过程中的稳定性、可靠性，也改善了广播电视的播放质量。

1广播电视信号的传输方式

广播电视节目所使用的传输系统主要是将电视广播信号的数字编码进行压缩，压缩成数据流并将数据流信号通过微波、光缆、卫星以及网络等形式输送出去。为提高传输系统的效率，技术需求传输介质能够被高效的使用，并且能够同时携带多个信号，所以丰富信号传输的技术体系、实现多路复用具有积极意义。

卫星传输

通过微波通信这一基础原理将广播电视信号通过卫星进行传输，并且每颗通信用同步卫星都能够观测到地表40%的面积，实现全球通信的基础需要每隔120°布置一颗同步通信卫星。数字卫星广播技术目前已经逐渐的走向成熟，并且数字压缩的形式、技术也日趋多样化，能够借助卫星传输大量的广播电视信号，将电视节目推广到千家万户。除了作为无线电视信号的传播媒介，卫星广播电视还能够为转播台、无线发射台、有线电视系统提供信号源。卫星当前关于频段的选择已经发展到了Ku波段，数字化压缩技术并以数字技术对卫星信号传输提供了里程碑式的`技术支持。通过卫星传输技术能够保证电波在传输过程中不受其他干扰信号影响，对比其他通信设备的成本来看，卫星通信具有优势，并且卫星通信的容量、覆盖面积都更广。卫星通信所能够承担的通信线路也很多，覆盖面积上具有全面性，可见卫星传输对于广播电视信号传输的重要作用。

光纤传输

通过光来实现通信已经成为了目前常用的通信形式，光纤通信技术已经成熟。光通信的波长能够购达到微米级，并且频率也能够达到Hz数量级，已经远超了常用微波频率的数倍，当前使用光纤来传播广播电视信号受到了多方的重视。对比卫星通信以及微波通信，将光波作为通信载波能够实现通信容量的最大化。光波通信在技术上的复用方式主要为光波复用、光信号复用以及副载波复用。以光波复用技术为例，光波复用技术中的波分复用已经能够将40~80多个通道以的速度传达出去，并且能够满足多套电视台以及多路广播信号的传输数据流，还能够实现1310/1550nm两个通信窗口光信号光波的分合，这就使得光纤传输广播电视数据的容量大幅增加。光信号虽然能够使传输容量倍增，并且具有极强的扛干扰能力，保密性很强；即时传输的距离很远也不会出现信号的衰减，线路耐腐蚀并且铺设方式简单，便于基础设施的建设。但是光纤线路质地非常脆，一但受弯到一定程度就会中断信号，光纤线路的断切与熔接在操作上非常复杂，周边一但进行施工作业极易将其挖断。

网络传输

互联网在当前我国的覆盖面积极广，据统计截止到2015年6月我国网民已达亿，并且互联网的普及率已高达。对广播电视节目的信号进行数字化转变并进行数据压缩处理后，能够通过互联网作为媒介在网络中传播，互联网是一种复用了多种传播形式的传播媒介，不仅具有极大的容载量，传播时效、传播质量、传播形式上都具有优越性，并且使用起来非常便捷。在互联网这一平台的基础上传播广播电视信号具有开放性，同样也是新型媒体发展的重要路径。我国对于电信网络、有线电视网络以及计算机网络提出了“三网融合”的要求，在政策上重视相关领域的发展，也为广播电视信号传播的网络化提供了帮助。当前“三网融合”能够提高网络资源的利用率，减少重复的基础设施建设，作为广播电视行业需要积极相应，并充分的发挥这一优势。互联网络的形成使用了光纤等多种数据传输形式，已经将复用传输加以应用。在此基础上应用广播电视信号的传输能够省去基础建设环节，并且互联网能够解决广播电视信号的空间限制，使广播电视信号的传输进一步降低成本，多种形式的信息交换还能够提高信息的即时性，受众能够参与互动，在移动网络的帮助下能够为用户提供自由移动的观看服务。但互联网具有开放性就导致了广播电视信号的保密性不足，并且容易受到外界的攻击、入侵。

2广播电视信号的技术应用

AVS编码其技术标准包含了系统、视频、数字版权管理以及音频等多个方面，而AVS编码的支撑标准则由统一的实验确立。这一编码技术是我国自主设计并且与国际上数字音视频编解码一流标准在同一技术水平上，在数字电视以及网络电视设备上具有广泛的应用，能够在标准的基础上提高可实现性。我国广播电视技术的发展中，AVS视频编码能够起到重要推动作用。AVS技术能够将分辨率极高的视频图像进行简化处理，AVS的64级量化处理，对于当前常用的应用需求均能够满足，并且还满足了多项业务在进行编码中在质量、效率上的要求。AVS的帧内预估方式很少，这就减少了复杂性，对整体方案具有简化作用。帧间运动补偿编码是混合编码技术中的重要构成要素，并且AVS标准的应用能够通过运动补偿模块将物体运动理想的刻画出来。并且这一标准能够搞笑的提高数据压缩效率，减少运动矢量以及块模式在传送过程中的损耗，这就简化了编码工作。无论是或者AVS，这两种都在运动补偿上选取了1/4像素精度，并且AVS还选用了4抽头滤波器来实现半像素插值的操作，对于1/4像素的差值工作则是通过双线性滤波器完成的，这就保证了性能上的基本要求，并进一步的减少了插值对应的借鉴像素点，对数据存储取用占据的带宽标准也有优化。

3总结

广播电视节目所使用的传输系统压缩数据，并将压缩后的数据流通过微波、光缆、卫星以及网络等形式输送出去。提高传输系统的效率的技术改进措施，需要提高传输介质的使用效率以及数据容量。在我国的广播电视事业发展中，数字电视是当前的发展主力，同样也是当前广电发展的核心。网络技术和数字化发展对广播电视的传播推广具有深远帮助，为求长远发展，丰富信号传输的技术体系、实现多路复用具有积极意义。并且，针对编码技术展开深入研究，在这一技术领域提高信息的容量和质量能够为广播电视事业提供更好的技术支持。

作者:韩剑飞 单位:沈阳市电信规划设计院股份有限公司

参考文献

[1]杨广义.浅谈新疆广电局数字广播电视信号传输方式与实现[J].广播电视信息，2013，07：72~74.

[2]李锦，张联.浅谈广播电视信号传输中光纤传输技术的应用[J].数字技术与应用，2014，06：49.

[3]梁晓楠.广播电视信号传输中数字微波技术的应用研究[J].科技创新与应用，2016，11：89.

[4]谭方芳.试析光纤传输技术的特点以及在广播电视信号传输的应用[J].西部广播电视，2016，02：237+239.

[5]何新华.策论SDH技术及其在广播电视信号传输中的作用[J].数字技术与应用，2012，12：70.