衛(wèi)星地球站干擾選址干擾測試分析

李京 趙惠永

摘要：廣播電視地球站是衛(wèi)星傳輸中的重要一環(huán)，地球站的安全穩(wěn)定運(yùn)行是衛(wèi)星電視正常播出和廣大衛(wèi)視用戶正常收視的保障。電磁環(huán)境的測試是地球站的選址至關(guān)重要的一步，本文對上行站選址電磁的環(huán)境測試進(jìn)行探討，歡迎業(yè)內(nèi)人士參考指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：廣播電視；地球站；電磁環(huán)境；測試

引言

由于城市規(guī)模的擴(kuò)大，很多過去處于市郊的廣播電視上行站漸漸被周圍拔地而起的高樓湮沒，而影響衛(wèi)星地球站信號的發(fā)射，因此，許多衛(wèi)星地球站面臨著搬遷問題。在搬遷問題中，電磁環(huán)境測試是關(guān)系衛(wèi)星地球站建成后能不能正常工作中至關(guān)重要的問題，是建設(shè)單位向上級主管單位和無線電管理單位及審批臺站的依據(jù)。

1．測試環(huán)境

本次建設(shè)的衛(wèi)星地球站指向的衛(wèi)星上行工作頻段為5850—6425MHz；下行工作頻段為3625-4200MHz,為防止地面4GHz微波及相應(yīng)頻段的雜散信號對地球站接收信號的干擾，我們按照GB13615-92《地球站電磁環(huán)境保護(hù)要求》和國家無委“建設(shè)衛(wèi)星通信網(wǎng)和設(shè)置使用地球站暫行規(guī)定”的要求，并參照GY/T146-2000衛(wèi)星數(shù)字電視上行站通用規(guī)范、GY/T147-2000衛(wèi)星數(shù)字電視接收站通用技術(shù)要求、GYJ39-89衛(wèi)星電視地球站場地技術(shù)要求、GYJ-41-89衛(wèi)星地球站設(shè)計(jì)規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)對新建衛(wèi)星地球站站址3625-4200MHz接收信號進(jìn)行相關(guān)的場強(qiáng)干擾測試，并對4GHz地面微波及形影頻段的雜散信號與衛(wèi)星地球站電磁場兼容性能進(jìn)行了技術(shù)分析。

2．地球站干擾電平標(biāo)準(zhǔn)的確定。

4GHz數(shù)字微波、雷達(dá)對衛(wèi)星發(fā)射站接收頻段的允許干擾標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)YD5050-97，即中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《國內(nèi)衛(wèi)星通信地球站工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和YD5017-96，即中國人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《衛(wèi)星通信地球站設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》、GY/T149-2000衛(wèi)星數(shù)字電視接收站測量方法而制定的；根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)雷達(dá)、衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)系統(tǒng)與地面微波系統(tǒng)共用同一頻段的時(shí)，由地面微波中繼站引起的對地球站的干擾應(yīng)符合下列要求：

當(dāng)衛(wèi)星電視數(shù)字機(jī)維特比譯碼器輸出誤碼率為2*10-4時(shí)，所要求C/I≥C/NTH+10db。

根據(jù)上述的干擾標(biāo)準(zhǔn)，參照衛(wèi)星資料及將來可用最小3M天線口徑接受電視回傳信號的現(xiàn)實(shí)，當(dāng)該站址用3M天線口徑接收電視信號時(shí)該站LNA接收機(jī)輸入端所允許的最大干擾功率電平為：I≤-139dbw(考慮兩個(gè)干擾源) BER=2*10-4

3.測試系統(tǒng)配置

微波干擾測試系統(tǒng)由HP8593E頻譜分析儀，550Ｋ、60dB增益的場效應(yīng)放大器以及2米長的SYV-50射頻電纜和0.6米拋物面天線組成。

4.測試方法

4.1測試天線對準(zhǔn)中星6 B接收衛(wèi)星下行信號

將系統(tǒng)連接完畢后對準(zhǔn)衛(wèi)星，測試衛(wèi)星下行到地面的信號電平和理論計(jì)算電平進(jìn)行比較，以此檢驗(yàn)測試系統(tǒng)靈敏度。

將儀表的測試范圍設(shè)置在3840-3879MHz頻率范圍內(nèi)，天線設(shè)置為垂直(水平)極化，測試帶寬設(shè)置為1MHz，此時(shí)讀出儀表接收到衛(wèi)星下行信號的實(shí)際電平，然后與理論計(jì)算比較；實(shí)測數(shù)據(jù)見記錄表。

4.2模擬衛(wèi)星地球站天線工作位置進(jìn)行全方位干擾測試

a.該測試方法分四個(gè)步驟，第一步是在0-360度范圍內(nèi)，用垂直（或水平）極化方式，測試帶寬設(shè)置為1MHz，天線工作仰角為0度，測試每5度為間隔的的最大干擾電平值。改變儀表測試帶寬設(shè)置為100KHz，重復(fù)上述步驟，記取頻譜儀上最大電平值。

b.第二步是在0-360度范圍內(nèi)，用垂直（或水平）極化方式，測試帶寬設(shè)置為1MHz，天線工作仰角為5度，測試每5度為間隔的最大干擾電平值。改變儀表測試帶寬設(shè)置為100KHz，重復(fù)上述步驟，記取頻譜儀上最大電平值。

c. 第三步重復(fù)在上述測試過程中發(fā)現(xiàn)干擾信號的頻點(diǎn)上調(diào)整天線的方位、俯仰角度，使其接收到的信號電平最大。

d. 第四步將現(xiàn)場測試的干擾電平與實(shí)際工作的接收電平進(jìn)行計(jì)算與比較，得出結(jié)論。

5．現(xiàn)場實(shí)測與分析

根據(jù)擬建站址電磁場帶內(nèi)環(huán)境干擾測試數(shù)據(jù)可整理出每次測試頻點(diǎn)的最大干擾電平，然后根據(jù)儀表讀數(shù)、LNA放大量、測試天線增益算出地球站天線口面的實(shí)際電平置。

從第一測試可看出，該系統(tǒng)的實(shí)測電平為-167 dBw，而干擾電平允許值為-139 dBw，所以說該系統(tǒng)配置完全滿足此次站址干擾測試要求。

從第二測試可看出，在該點(diǎn)磁北240～260度方向有4000MHZ左右的干擾電平，且較強(qiáng)大，需進(jìn)行詳細(xì)測試。

第三測試點(diǎn)是將測試點(diǎn)搬到一個(gè)合適位置，對準(zhǔn)干擾源方向，測出干擾源的最大干擾電平，本次測試是將測試天線對準(zhǔn)干擾源，找出最大干擾電平，然后將天線左右旋轉(zhuǎn)一定角度，證實(shí)耦合進(jìn)入天線的干擾電平的大小。

本次測出該點(diǎn)的干擾電平將超出實(shí)際允許信號電平20 dBw

第四測試點(diǎn)是將測試點(diǎn)放在將來衛(wèi)星天線擬建位置上，進(jìn)行實(shí)際電平測試，對該站址周圍3.4～4.2GHZ頻段進(jìn)行全方位測試；

本次測出該點(diǎn)在4000MHZ左右的最大干擾電平將超27.2 dBw，其它信號干擾電平均在允許信號干擾電平之內(nèi)。

第五測試點(diǎn)是證實(shí)第四測試點(diǎn)的干擾，但在測試過程中發(fā)現(xiàn)在該站址260度方向有3800MHZ左右的干擾信號出現(xiàn)，經(jīng)幾次現(xiàn)場反復(fù)測試基本確認(rèn)為通信部門的小靈通設(shè)備泄露干擾信號，其干擾電平高出允許信號電平21 dB。

有關(guān)天線前方樹木的阻擋問題待建站時(shí)根據(jù)天線對通信方向的實(shí)際情況決定砍伐。本站址距電力部門供電塔頂仰角最高為14度，天線工作仰角最低為36度，對將來建站的影響不大。新建的衛(wèi)星地面站對80度E星工作方位角為229度，目前的移動塔為252度，在該站的工作范圍之外。

6．結(jié)束語

本次對地球站新站址電磁場進(jìn)行測試，從測試可以看出，在該站址西南方向有一處4000MHz左右的干擾源，且干擾信號電平高出地球站接收機(jī)允許信號電平27.2 dBw；從第三測試點(diǎn)的測試分析，可以基本確定該干擾來自移動塔基站；另一個(gè)干擾信號源在3800MHz左右，其干擾電平高出允許信號電平21 dBw；經(jīng)幾次現(xiàn)場測試基本確定，該干擾源來自通信部門的小靈通設(shè)備的泄露信號，在3600MHz～4200MHz范圍內(nèi)其它干擾信號電平均在允許范圍之內(nèi)。因此得出結(jié)論,新站址的電磁環(huán)境是基本符合建站要求的。