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PDH数字微波通信系统 (设备)检测

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发布时间：2025-07-20 05:02:53 更新时间：2025-07-19 05:02:53

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

PDH数字微波通信系统设备检测概述

准同步数字体系（PDH）作为早期重要的数字传输技术，曾广泛应用于中短距离的微波通信骨干网和接入网中。虽然目前SDH（同步数字体系）和OTN（光传送网）等技术已逐步成为主流，但仍有相当数量的PDH微波通信系统在特定区域（如偏远地区、铁路、电力专网等）运行，保障着基础通信业务。为确保这些在役或备用的PDH微波通信设备及其系统能够稳定、可靠、安全地运行，并满足基本的传输性能要求，对其进行定期的、规范的检测至关重要。PDH微波设备检测主要围绕设备的物理特性、传输性能、接口规范、环境适应性以及功能完整性等方面展开，目的是及时发现潜在隐患，验证设备状态，延长使用寿命，并为维护、升级或替换决策提供科学依据。

主要检测项目

PDH微波通信系统设备的检测项目通常涵盖以下几个方面：

1. 物理层特性检测： 包括发射功率、接收灵敏度、中频特性（频率、电平）、本振频率稳定度、天线馈线系统驻波比（VSWR）、接头损耗等。
2. 基带传输性能检测： 这是核心检测项，重点包括：

误码率（BER）： 在标准测试信号（如PRBS伪随机码序列）下，测量不同信道条件（无误码、无误码边际、严重误码期）下的误码性能，是衡量数字传输质量的根本指标。
抖动特性： 测量输出信号抖动的峰峰值（Jitter P-P）和均方根值（Jitter RMS），评估系统对定时信号相位波动的容忍度和产生能力。
频率特性（幅频响应）： 检测系统通频带内的增益平坦度。
非线性失真： 测量谐波失真或互调失真水平。

3. 接口特性检测： 验证设备各种接口（如E1（2M）、E2（8M）、E3（34M）等PDH标准接口，以及监控、告警、公务电话等辅助接口）的电特性（如阻抗、电平、脉冲波形模板）和功能是否符合规范。
4. 业务功能检测： 检查设备的交叉连接、复用/解复用、通道环回、开销处理（如告警、性能监测字节）等功能是否正常。
5. 监控管理功能检测： 验证本地和远程监控单元（如网管系统接口）的配置管理、性能管理、故障管理、安全管理等功能的可用性和准确性。
6. 环境适应性检测： 对于室外单元（ODU）尤其重要，包括工作温度范围测试、防护等级（IP等级）验证、抗风能力、防雷击性能等（通常依据相关标准进行实验室或现场抽检）。
7. 电源适应性检测： 测试设备在标称电压波动范围内的正常工作能力。

常用检测仪器

进行PDH微波通信系统设备检测，通常需要配备以下专业仪器：

SDH/PDH传输分析仪： 核心仪器，具备PDH各等级（E1, E2, E3）信号的产生与分析能力，主要用于误码率（BER）测试、告警和误码性能监测（如G.821/M.2100）、抖动产生与测量、开销字节分析、映射/去映射测试、环回测试等。
微波频谱分析仪： 用于测量发射功率、接收信号电平、频率稳定度、调制信号频谱、邻道/带外干扰、中频信号特性等。带跟踪源的可用于测量驻波比（VSWR）或回波损耗（Return Loss）。
数字示波器： 用于观察和分析接口信号的波形、脉冲形状、眼图、过冲、上升/下降时间等，配合抖动分析软件可测量时间间隔误差（TIE）。
射频功率计： 精确测量发射机输出功率和接收机输入功率。
天馈线测试仪（驻波比测试仪）： 专门用于测量天线馈线系统的电压驻波比（VSWR）或回波损耗。
频率计/计数器： 精确测量本振频率等关键频率点。
光功率计（如设备含光接口）： 测量光接口的发送光功率和接收灵敏度。
环境试验箱（用于实验室环境测试）： 模拟高低温、湿热等环境条件。
网络分析仪（选配）： 用于更精确地测量射频和中频电路的幅频特性、群时延特性等。

主要检测方法

PDH微波设备的检测方法通常结合实验室测试和现场测试：

误码率测试：
- 使用PDH传输分析仪产生规定长度（如2^15-1, 2^23-1）的PRBS测试信号，注入被测设备的发送端。
- 在接收端环回或在对端设备接收后进行解调和误码分析。
- 通常需要在无误码条件下测试系统余量，并测试无误码边际（如BER=10^-6, 10^-9下的接收电平）以及在规定的最小接收电平下的BER是否达标。
- 长期测试（如24小时或72小时）用于评估系统的稳定性。
抖动测试：
- 输出抖动： 在被测设备输出端，用传输分析仪或示波器配合抖动分析软件，测量信号在特定频带（如20Hz - 100kHz, 18kHz - 100kHz for E1）内的抖动峰峰值和均方根值。
- 输入抖动容限： 使用传输分析仪在被测设备输入端叠加一定幅度和频率的正弦抖动信号，逐渐增加抖动幅度，直到设备产生规定的误码（通常BER=10^-6），此幅度即为该频率点的抖动容限。需测试多个特征频率点以绘制容限曲线。
接口测试： 使用传输分析仪或示波器测量接口信号的电压电平、脉冲波形（是否符合G.703模板）、阻抗匹配、时钟频率等参数。
射频/中频参数测试： 使用频谱分析仪、功率计、网络分析仪等测量发射功率、接收电平、频率误差、杂散发射、中频频率和电平、幅频响应/群时延等。
天馈线系统测试： 使用专用天馈线测试仪在现场测量馈线各连接点的驻波比（VSWR）或回波损耗。
功能验证： 通过设备面板操作或网管系统进行配置，验证交叉连接、环回、告警上报、倒换保护（如有）等功能是否正常。
环境试验： 按照相关标准（如GB/T 2423系列）在实验室环境试验箱中进行高低温、湿热循环等测试，监控设备关键性能指标是否在规定范围内。