衛(wèi)星傳輸常見干擾及應對措施

趙亞茹

【摘要】 在衛(wèi)星傳輸過程中存在各種各樣的干擾，本文針對傳輸過程中常見的干擾進行分析，并探討有效的解決措施。

【關鍵詞】 衛(wèi)星傳輸 干擾 應對措施

隨著數(shù)字廣播電視技術的飛速發(fā)展，衛(wèi)星傳輸已成為廣播電視節(jié)目主要傳輸手段之一，與其他傳輸方式相比，衛(wèi)星傳輸具有傳輸距離遠、覆蓋面大、通信容量高、傳輸質量高等特點。但是衛(wèi)星傳輸也存在一些不足，在傳輸?shù)倪^程中存在來自于地面、空間、自然及人為等各方面的干擾，影響衛(wèi)星傳輸?shù)馁|量和效果。因此明確主要的干擾類型及存在原因，并且針對各種干擾采取相關的措施，以有效提高衛(wèi)星傳輸?shù)馁|量及效果。

廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)主要包括同步衛(wèi)星、地球站、接收站等部分組成，其中地球站是這個傳輸系統(tǒng)的重要組成部分，在地球站基帶信號經(jīng)過調制、變頻、放大等處理并通過衛(wèi)星天線發(fā)送到衛(wèi)星轉發(fā)器， 同時接收衛(wèi)星的下行載波信號，經(jīng)過變頻處理和解調恢復出原來基帶信號傳遞給用戶。衛(wèi)星轉發(fā)器將地球站發(fā)送來的信號經(jīng)過放大、變頻后再傳遞到地面的接收站，這個過程就是衛(wèi)星完成廣播電視信號傳遞的功能。所以在這個過程中，地球站的設備及環(huán)境、地球站到衛(wèi)星轉發(fā)器、轉發(fā)器到接收站以及接收站的設備和環(huán)境，這些環(huán)節(jié)中的異常都是影響廣播電視信號安全傳輸?shù)闹饕蛩亍Ｏ旅婢托l(wèi)星廣播電視信號傳輸系統(tǒng)內各種干擾產(chǎn)生原因進行分析并介紹應對措施。

一、衛(wèi)星信號傳輸過程中的干擾分析

1.1衛(wèi)星傳輸中的地面干擾

地面干擾一般來自電磁干擾和交調干擾。

在城市化建設中，越來越多的信號及電磁設備被應用，使得電磁波產(chǎn)生，還有微波、雷達等干擾源。如果地球站周圍有較多的電磁波環(huán)境，再有電纜屏蔽以及設備接地的不合理，極易導致干擾信號通過下行鏈路進入用戶端，對正常的衛(wèi)星信號造成干擾。此外，地面高層建筑物的阻擋和地面的反射作用都給信號的正常傳輸造成影響。

交調干擾是指在衛(wèi)星傳輸過程中由于上行用戶多載波工作，但轉發(fā)器功放容量有限，衛(wèi)星傳輸功率不夠，因此不能實現(xiàn)信號的有效傳遞，出現(xiàn)三階互調分量超額或者部分用戶上行電平過高，使衛(wèi)星轉發(fā)器工作在非線性區(qū)，造成轉發(fā)器互調變差，影響接收端信號質量。

1.2衛(wèi)星傳輸中的空間干擾

空間干擾一般包括太陽輻射、電離層、對流層干擾。

太陽輻射是指在太陽風暴爆發(fā)期來自太陽的帶電粒子流與地球磁場發(fā)生作用產(chǎn)生地磁暴，會嚴重影響衛(wèi)星傳輸?shù)膹V播電視信號。

電離層相當于一個等離子導體，由于電離層分布的不均勻性和隨機時變性，電磁信號在其中傳遞時會發(fā)生折射、散射、閃爍及法拉第旋轉效應，從而影響衛(wèi)星信號。只是電離層對低頻信號影響較為明顯，對于廣播電視的高頻信號不會造成干擾。

對流層對衛(wèi)星鏈路的影響主要表現(xiàn)為吸收衰減，對流層中的水蒸氣隨著頻率增高對信號的損傷增大。Ku波段除了對水蒸氣吸收敏感還對塵埃較為敏感。

1.3信號傳輸中的自然現(xiàn)象干擾

衛(wèi)星信號傳輸過程中雨雪衰和日凌現(xiàn)象是自然干擾中的重要形式。

當電波穿過降雨區(qū)域時雨滴會對電波產(chǎn)生吸收和散射造成衰減。衰減的大小與雨滴半徑與電波的波長比值有關。如果電波波長與雨滴半徑的比值較小，則干擾程度較高，反之如果比值較大，干擾程度較小。由于C波段波長一般大于雨滴半徑而Ku波段波長與雨滴半徑大小接近，所以雨衰對C波段影響較小而對Ku波段影響就非常明顯，而且雨量越大、波束的仰角越大、頻率越高降雨引起的衰減越嚴重。地處北方的接收站，下雪也會對衛(wèi)星信號造成影響，雪片越大越密集對信號的吸收和散射越大。

日凌出現(xiàn)在每年的春分和秋分前后，此時的衛(wèi)星處在地球和太陽之間的直線之上，衛(wèi)星接收天線在對準衛(wèi)星的同時也對準著太陽，在接收衛(wèi)星信號的同時也接收大量的太陽噪聲，從而使接收信噪比下降，嚴重時造成衛(wèi)星信號完全中斷，這就是日凌。只是日凌只影響衛(wèi)星的下行鏈路，發(fā)生時間和接收點的地理位置有關，持續(xù)時長與衛(wèi)星接收天線的工作頻率和口徑?jīng)Q定，接收頻率越高、天線口徑越大，日凌持續(xù)時間越短。

1.4衛(wèi)星傳輸中的人為干擾

人為干擾是在衛(wèi)星信號傳遞過程中人為惡意干擾正常的衛(wèi)星信號。通常是（1）干擾方通過發(fā)射一個大功率單載波信號來干擾某一路電視載波，造成接收端電視黑屏；（2）干擾信號強占轉發(fā)器功率，使轉發(fā)器功放工作與非線性區(qū)域或飽和區(qū)，嚴重干擾該轉發(fā)器的廣播電視節(jié)目信號；（3）干擾方發(fā)一個與正常節(jié)目信號參數(shù)相同的非法節(jié)目并使干擾功率高于正常信號功率，這樣接收端接收到的就是非法節(jié)目或者馬賽克。

二、應對干擾的措施

1、保證建立地球站周邊環(huán)境的合理性及安全性，做好衛(wèi)星信號傳輸系統(tǒng)或線路的電磁屏蔽工作，加強傳輸設施在使用過程中的監(jiān)測，加強對相關設備的維護。不斷完善基礎設施建設，使用先進的衛(wèi)星傳輸設備，有效保障信號傳遞的準確性及傳輸效率提升。

2、在衛(wèi)星信號接收站點應該多做備份接收手段，在雨天和下雪天嚴密監(jiān)測信號接收質量，避免衛(wèi)星接收天線積水或積雪，及時清理積水、積雪，在雨衰和雪衰嚴重時及時使用有效的備份節(jié)目源。日凌目前沒有有效的避免方法，只能是在合理的范圍內適當增加接收天線的口徑和接收靈敏度來減少日凌持續(xù)時間，或使用光纜或者微波等備份節(jié)目源。

3、對抗一些惡意人為干擾則需要使用大功率發(fā)射機和高增益發(fā)射天線，使傳輸?shù)男l(wèi)星信號強度高于干擾信號；采用抗干擾衛(wèi)星傳輸廣播電視信號；使用大功率的MCPC信號工作于轉發(fā)器的飽和點，利用轉發(fā)器飽和點強信號對弱信號的抑制性達到壓制干擾信號的目的。

4、保證有效的衛(wèi)星入網(wǎng)驗證測試工作是解決衛(wèi)星信號干擾的重要措施之一。在測試過程中要保證上行的三階互調抑制比能夠滿足相應的技術要求，使功率回退能夠在規(guī)定范圍內，并且保障各載波調制器及變頻能夠正常輸出，加強信號傳遞的準確性。

強化衛(wèi)星轉發(fā)器用戶之間的溝通也是解決衛(wèi)星傳輸中干擾問題的重要措施。加強轉發(fā)器用戶間溝通可以避免在信號傳輸中受到其他用戶信號的干擾。當前我國衛(wèi)星傳輸廣播電視節(jié)目信號存在很多地區(qū)使用同一個轉發(fā)器的情況，各用戶之間如果缺乏有效的溝通就會導致信號之間相互干擾。

三、結束語

衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，而影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)囊蛩睾芏?，我們必須熟練掌握衛(wèi)星傳輸過程中的基本知識，熟悉自己使用的所有傳輸設備的基本原理和性能，學習抗干擾的技術，針對不同的干擾源采取有效的抗干擾方法，才能有效保證衛(wèi)星信號的傳送和接收，確保廣播電視節(jié)目的正常播出。