双工滤波收发装置研究与应用技术.docVIP

双工滤波收发装置的研究与应用-社会科学论文 双工滤波收发装置的研究与应用 孙彬 中海油信息科技有限公司湛江分公司 524057 一、项目研究背景 中海油南海海上油气田微波项目在建设过程中遇到了以下问题： 南海油气田约占中海油的40%，且绝大部分离陆地距离超过100公里。 陆地基站干扰严重，链路稳定性无法保障。 油田的数字化和信息化建设对平台的骨干链路提出了扩容需求。 针对以上问题，迫切需要对现有的微波系统基础上进行研发，开发出一套适合中海油特殊应用需求的微波系统。为了节约成本和控制项目进度，在原有微波系统基础上进行二次研发，开发一套双工滤波收发装置，提高信号强度的同时抑制噪声，可以很好的满足项目需求。 二、项目研究内容 根据项目需求，分四个阶段实施： 2014年1月-3月：项目前期论证，收集已开通微波站点数据统计信息，包括电平、丢包率、海况等综合信息； 2014年4月-6月：完成微波功放的优化及高增益天线的研发，完成微波功放、天线和微波设备之间兼容性的测试与改良，提高微波设备信号实际外输的功率，提高微波设备实际接收电平，以满足增加带宽后的链路冗余，所研发成果在实验室进行测试； 2014年7月-9月：在已建成的微波站点对新研究出来的功放以及天线等设备进行测试，通过实际测试的结果发现，研制出来的微波功放效果没有达到预期效果，各项技术指标提高不大，再次返回实验室对微波功放进一步的优化； 2014年10月-12月：将设备进一步的优化及完善，再次在文昌油田群海域进行了测试，整体的测试结果比前期测试的要更加理想，在关键的参数及指标上有明显的提高，达到项目研究的要求；此外，还完成了相应的科研成果报告的提交。 技术背景 在微波传输过程中，需要通过微波天线将微波信号进行传输和接收，目前现有的微波系统只能完成0-40KM之间的距离传输工作，对于长距离的传输，由于空气对微波信号的衰减，现有天线的无法实现传输。另外，现有的微波传输设备只能实现微波信号的单向传输，双向传输必须设置两套设备，一套负责输出，另外一套负责输入，造成设备传输的安装较为复杂。 技术方案 所采用的技术方案如下：双工滤波收发装置，由信号发射器、双工器、功率放大器、隔离器、低噪声放大器滤波器和天线组成，其特征在于，所述信号发射器的输出端通过射频电缆连接双工器一，双工器一的两个端口分别连接功率放大器的输入端和低噪声放大器的输出端，功率放大器的输出端连接隔离器，隔离器的另一端连接双工器二；低噪声放大器的输入端连接有滤波器，滤波器的另一端连接双工器二；双工器二的另一端连接有微波天线。有益效果在于：两个双工器配合功率放大器和低噪声放大器及滤波器工作，实现了信号收发在同一设备内完成。实现微波信号的长距离传输功能。 两个双工器配合功率放大器和低噪声放大器及滤波器工作，在同一端口将频率A的微波信号放大并发射出去，同时可在同一端口将频率为B的信号接收并放大传入设备中。实现了信号收发在同一设备内完成。实现微波信号的长距离传输功能，可实现80KM以上的传输距离。 三、实际应用效果 双工滤波收发装置首次应用于文昌13-6平台与陆地的数据传输，数据带宽双向20M。 站点信息 文昌市铜鼓岭基站（陆地站），基站海波高度330米，天线安装高度335米。 海上端站为文昌13-6平台，天线安装高度约48m，平台有足够空间可安装天线，同时，现场供电、电缆敷设条件也符合安装条件。 站点距离信息 文昌铜鼓岭基站与文昌13-6平台相对位置如下图，根据经纬度通过google earth软件计算距离为115.36公里，微波设备自带软件显示链路距离115.3公里，两者基本一致。 测试方案 采取MOTO PTP 58600系统+双工滤波收发装置作为核心解决方案，在文昌13-6平台和文昌铜鼓岭基站建设一条长距离微波链路，传输距离约115公里。该方案中采取1.5米微波天线，天线增益38db。 设备描述： 测试实施 测试人员安排 测试时间进度表 测试结果 本次微波测试在文昌铜鼓岭基站上安装1面1.5米的双极化天线，安装高度330米，文昌13-6平台安装1面1.5米双极化天线，天线安装高度48米，微波链路顺利开通，链路带宽达到20M以上，通过链路观察，链路带宽基本可以满足20M以上传输要求。 接收电平分析