衛星傳輸空間電磁干擾問題研究

吳廣賢

（吉林省廣電局，吉林 長春 130033）

一、衛星干擾的特點

1 定位比較難

衛星覆蓋的范圍很廣，而且衛星轉發器具有開放性的特點，任何在衛星覆蓋波束內的地面站，都可以發射載波到衛星轉發器上。并且各衛星網絡內的地球站數量很多，在沒有相關輔助信息的情況下，需要花費大量的時間及人力物力才能排查到干擾源。而非法盜用轉發器資源，以及惡意干擾現象的存在，更增加了定位干擾源的難度。

2 經常性

衛星網絡干擾存在于用戶衛星網絡的整個運行期內，某種意義上講，處理衛星網絡干擾可以被看做是衛星運營商管理工作的一項主要任務。

二、衛星網絡干擾的來源

1 因技術原因產生的干擾，此類多為地面設備故障或誤操作等技術原因所致。此類型干擾占到全部干擾數量的90%以上。

2 惡意干擾，一般是有目的的破壞或者存在重大經濟利益的惡意競爭而采取的干擾。干擾方利用衛星地面站天線，對準選定的靜止衛星，發射比正常功率大得多的干擾信號，使地面接收設備無法接收或者接收質量嚴重下降。

三、具體的干擾方式有

1 正交極化干擾

雖然在用戶正式開通業務前，衛星公司會對用戶地面站的天線極化和載波功率進行標定，但在用戶網絡運行期間，地面站的上述發射性能有可能發生變化，一旦衛星天線極化隔離度惡化，或者載波超功率發射，就會對反極化用戶業務產生干擾。此時，衛星公司一般將安排用戶調整設備、重新進行上星標定。

2 中頻引入的干擾

若用戶地面站中頻電纜屏蔽或接地不好，極易將本地的調頻廣播或其他信號引入上行系統并發射到衛星轉發器，造成對其它衛星網絡的干擾，衛星公司一般會通過解調干擾信號，比對各用戶射頻發射參數并安排相關地面站協查，這樣可以有效地排查出干擾源。徹底解決干擾問題需要地面站做好相應的系統或者傳輸線路的電磁屏蔽工作。

3 雜散干擾

雜散干擾在時間上和頻譜上沒有規律，多為地面站發射設備故障所致。衛星公司一般會協調有關可能的地面站進行同時協查，但是需要較長時間，在干擾定位之前，如有關地面用戶的衛星網絡需要支持，衛星公司也可根據情況改變受影響的轉發器的增益檔設置以減少干擾影響，但此時需要用戶地面站相應提高發射功率配合。

4 轉發器過飽和工作引起干擾

由于使用同一轉發器上的各用戶自行提高發射功率，造成轉發器過飽和工作，產生互調產物并導致轉發器噪聲的抬高，從而導致用戶業務的傳輸鏈路質量受到影響。此時，需要由衛星公司協助相關轉發器用戶降低發射功率，從而降低噪聲，提高信號傳輸質量。

5 鄰星干擾

包括鄰星上行干擾和下行干擾。上行干擾是由于鄰星地面站發射天線指向未調整好或者天線方向性差所致，一般需要衛星公司協調鄰星的運營商予以解決。下行干擾則是由于地面站本身天線指向誤差或方向特性差，引入鄰星干擾，這時需要地面站調整天線指向，改善天線方向性能。

6 授權地面站誤操作引起干擾

地面站進行設備檢修或臨時測試時，由于載波參數設置錯誤（頻率、極化和調制等）造成對其他轉發器用戶的干擾，這種情況通常需要衛星公司根據掌握的全面情況快速聯絡排查，為了轉發器用戶的共同利益，各用戶應該加強與衛星公司在日常維護操作上的聯絡呼應，這不失為一個好的運行機制。

7 非法盜用轉發器資源

一些未經授權的用戶非法盜用轉發器資源，由于干擾來源的查找和定位比較復雜，正常運行的衛星公司很少采用這種方式排查盜用資源者 ，一般情況下，采取加阻塞盜用信號的辦法進行處理，這也是衛星保護合法用戶利益的一個比較有效的辦法。

8 日凌干擾

每年春分和秋分期間，衛星都會受到日凌的干擾，每次持續時間為六天左右，日凌產生原因為這段時間太陽和衛星接收天線及衛星和衛星接收天線之間的夾角很小甚至重合，太陽產生的強大電磁波直接進入接收天線內，而它的電磁波頻譜非常寬，相當于一個巨大的噪聲源，此時衛星接收將受到嚴重影響甚至中斷。日凌現象是沒有辦法完全避免的。但是日凌現象和接收天線的尺寸和衛星的下行頻率有關。接收天線尺寸越大、下行頻率越高則相應的日凌干擾時間會越短。因此加大接收天線的尺寸有助于降低日凌對節目接收的影響。

四、衛星抗干擾措施

作為衛星地面站的抗干擾措施主要有信號壓制法、空間隔離法、頻率隔離法和信號處理法等。最常用的是信號壓制法，是指當衛星地面站發現衛星信號被干擾后可以直接加大轉發器發射功率，增加衛星轉發器的信號干擾比，壓制干擾信號，然后再采取其它措施進行分析處理。 頻率隔離法主要是星上轉發器發現干擾信號后，轉發器接收機依據控制信號及時改變發射頻率以避開相應的干擾信號。

而對于地面衛星接收裝置的抗干擾措施，首先是在選擇接收天線的安裝位置時要盡量避開微波中繼電路附近的地方，因為微波和衛星發射接收頻率比較接近，極容易產生干擾，實在不能避開可以加裝帶通濾波器，將干擾頻率濾掉，并且安裝位置要盡量避開高大建筑物、樹木、大的阻擋物等，做到以天線為基點，角度在3度以內不應該有阻擋物。

其次可以選擇利用建筑物阻擋在干擾源來的方向，這樣可以最大限度的降低干擾源對衛星信號的影響。也可以將天線安裝在地面以下，只要能夠在衛星接收方向上沒有阻擋就可以。另外判斷出干擾波的來源方位，可以在天線的一側或多側架設金屬網遮擋干擾波，將干擾波反射回去。金屬網架設高度需超過衛星天線上的高頻頭，且不能擋到衛星信號的行進路線。由于C波段信號波長在71.4mm到88.2mm之間，如果采用金屬網屏蔽干擾波，為防止干擾波漏進金屬網，網孔孔徑應小于最短波長71.4mm的1/4，即小于17.85mm。

還要盡量縮短室外單元和室內單元的連接電纜的長度，因為線路過長會將附近的電磁干擾感應到電纜內，這樣會影響衛星節目的接收質量。

結語

綜上所述，解決衛星傳輸的電磁干擾不但要在發射部分采取有效的技術措施 防止上行信號產生干擾，而且在接收部分也要采用適合的方式降低干擾源的影響。

[1]衛星中的電磁兼容問題[J].靜電基礎理論應用技術研究。