淺析衛(wèi)星通訊傳輸過(guò)程中的干擾及處理

李鵬鳴

摘 要：衛(wèi)星通訊作為當(dāng)前廣播電視信號(hào)傳輸?shù)闹匾侄危S著衛(wèi)星通訊在廣播電視中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，要想確保衛(wèi)星廣播電視信號(hào)的畫(huà)面質(zhì)量、清晰度及連續(xù)性，則需要在衛(wèi)星電視信號(hào)傳輸過(guò)程中對(duì)各種干擾因素進(jìn)行控制，采取相應(yīng)的措施，對(duì)衛(wèi)星通訊傳輸過(guò)程中的各種干擾進(jìn)行處理，確保電視節(jié)目質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通訊；傳輸；干擾；處理

1 地面干擾及處理

1.1 地球站設(shè)備的雜波

地球站中的各種設(shè)備，由于其達(dá)不到規(guī)定的雜散指標(biāo)要求，在工作中會(huì)有雜波和諧波產(chǎn)生。同時(shí)調(diào)制器及上變頻器輸出電平過(guò)高、沒(méi)有科學(xué)對(duì)功放工作點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，從而導(dǎo)致載波存在噪聲。

在對(duì)地球站設(shè)備雜波處理時(shí)，需要對(duì)設(shè)備入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試工作給予充分的重視，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雜波功率的限制。在此基礎(chǔ)上，還要正確使用和操作設(shè)備，對(duì)設(shè)備工作點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，對(duì)于需要調(diào)整和更換的設(shè)備需要及時(shí)進(jìn)行處理，確保設(shè)備配置的科學(xué)性和合理性，以便于能夠及時(shí)消除超標(biāo)的雜波。另外還需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于更新的設(shè)備，需要在測(cè)試后各項(xiàng)指標(biāo)都合格的情況下才能投入使用。

1.2 電磁

地面雷達(dá)、無(wú)線電視、調(diào)頻廣播及工業(yè)電噪聲等會(huì)對(duì)用戶站中的上行鏈路及下行鏈路造成一定的干擾。近年來(lái)隨著城市的不斷擴(kuò)建，原來(lái)一些電磁環(huán)境較好的地球站所處環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，受到的電磁干擾越來(lái)越多，再加之用戶站設(shè)備接地不良、電纜屏蔽性能差不及鏈路電平配置不合理等，都導(dǎo)致用戶站內(nèi)電磁干擾的加劇。

針對(duì)于電磁干擾問(wèn)題，需要在日常工作中隨時(shí)對(duì)設(shè)備的接地情況進(jìn)行檢查，使設(shè)備能夠可靠接地。同時(shí)還需要根據(jù)設(shè)備的要求來(lái)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的總接地電阻進(jìn)行設(shè)置。另外，站內(nèi)的內(nèi)外設(shè)備需要通過(guò)電纜進(jìn)行連接，因此需要選擇具有良好屏蔽性能的電纜，在條件允許時(shí)盡量選用雙屏蔽電纜。一旦發(fā)生干擾存在，則需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行分析和判斷，查找干擾源并處理。

1.3 互調(diào)

互調(diào)干擾多發(fā)生在處于多載波工作狀態(tài)的上行站，當(dāng)互調(diào)干擾產(chǎn)生時(shí)，不僅功放容量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的儲(chǔ)量要求，同時(shí)上行發(fā)射功率也存在超標(biāo)問(wèn)題，因此會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星轉(zhuǎn)換器會(huì)從線性工作區(qū)內(nèi)被推至非線性工作區(qū)內(nèi)，致使下行互調(diào)特性出現(xiàn)惡化。針對(duì)于互調(diào)干擾，在強(qiáng)化衛(wèi)星入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試的基礎(chǔ)上，還要確保上行三階互調(diào)抑制比與標(biāo)準(zhǔn)的要求相符，并進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)視上行載波。

1.4 交叉極化

當(dāng)?shù)厍蛘緝?nèi)天線發(fā)射系統(tǒng)中沒(méi)有調(diào)整好交叉極化隔離度時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致交叉極化干擾產(chǎn)生。一旦交叉極化干擾產(chǎn)生，則會(huì)導(dǎo)致上行交叉極化分量過(guò)大，損壞天線饋源薄膜。對(duì)于交叉極化干擾的處理，通常情況下需要提前調(diào)整天線極化，保證交叉隔離度能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，然后再上行發(fā)射信號(hào)。同時(shí)還要經(jīng)常對(duì)天線饋源的狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保天線極化能夠調(diào)整到位。

2 空間干擾及處理

2.1 鄰星

在衛(wèi)星通信技術(shù)快速發(fā)展的新形勢(shì)下，同步軌道衛(wèi)星數(shù)量不斷增加，衛(wèi)星之間的間隔也在不斷縮小，這就導(dǎo)致鄰星干擾現(xiàn)象增多。鄰星干擾主要以上行干擾和下行干擾為主。鄰星系統(tǒng)中由于個(gè)別用戶天線口徑較小，上行電平過(guò)高，而且天線偏向于被干擾衛(wèi)星等，下行干擾衛(wèi)星的下行信號(hào)功率密度和被干擾地球站的天線尺寸有關(guān)。特別是部分用戶過(guò)于追求小口徑天線也會(huì)導(dǎo)致鄰星下行干擾加劇。對(duì)于鄰星干擾在處理時(shí)，可以通過(guò)增加軌位間隔、在干擾嚴(yán)重地方使用大口徑天線、隔離覆蓋區(qū)、隔離頻率及調(diào)整其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等來(lái)有效的降低鄰星所帶來(lái)的干擾。

2.2 相鄰信道

當(dāng)用戶載波頻譜特性與要求不相符，在頻率分配上與相鄰信號(hào)頻帶存在重疊的情況，則會(huì)導(dǎo)致相鄰信道干擾產(chǎn)生。因此在入網(wǎng)測(cè)試時(shí)，需要確保上行載波頻譜處于分配頻帶范圍內(nèi)，而且載波的調(diào)制特性也需要與衛(wèi)星公司的技術(shù)要求保持一致性。另外，還要注意同一轉(zhuǎn)化器使用時(shí)可能存在的交調(diào)干擾，用戶之間做好溝通和監(jiān)測(cè)工作的同時(shí)，還要保持上行功率處于穩(wěn)定的狀態(tài)，不能隨意加大，從而減少干擾的產(chǎn)生。

3 自然干擾及處理

3.1 雨衰

當(dāng)電波在傳輸過(guò)程中穿過(guò)降雨區(qū)域時(shí)，雨滴會(huì)對(duì)電波產(chǎn)生吸收和散射造成衰減。衰減的大小與雨滴半徑和波長(zhǎng)的比值有關(guān)，由于C波段波長(zhǎng)比一般大于雨滴半徑而KU波段波長(zhǎng)與雨滴大小相近，所以降雨對(duì)C波段影響比較小而對(duì)KU波段就非常嚴(yán)重，為降低雨衰的影響，在進(jìn)行衛(wèi)星通信時(shí)盡可能選擇天線處于高仰角的衛(wèi)星，這樣可以減少降雨時(shí)電波穿越的雨區(qū)距離。但在降雨量大的地區(qū)，處于高仰角天線的主反射面會(huì)因暴雨而形成積水對(duì)電波造成很大的吸收損耗，特別是上行，即使C波段也會(huì)超出正常的控制范圍，解決的辦法唯有在天線主反射面底部鉆孔加快積水排放。

3.2 日凌

在每年的春分和秋分前后通常都是會(huì)發(fā)生日凌現(xiàn)象，從而導(dǎo)致日凌干擾產(chǎn)生。在日凌干擾產(chǎn)生時(shí)，衛(wèi)星地球站的天線同時(shí)對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星和太陽(yáng)，這種情況下，太陽(yáng)所產(chǎn)生的電磁波則會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)帶來(lái)較大的干擾，影響鏈路的傳輸。日凌的只會(huì)對(duì)衛(wèi)星下行鏈路帶來(lái)影響，日凌結(jié)束后，影響則會(huì)消除。這種干擾在廣播電視臺(tái)站的機(jī)房衛(wèi)星傳輸中非常常見(jiàn)。一般情況下，日凌發(fā)生前都是會(huì)提前通知各廣播電視臺(tái)站，因此可以在日凌發(fā)生前十分啟動(dòng)抗干擾功率自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，同時(shí)將自動(dòng)功能轉(zhuǎn)換為平動(dòng)功能，待日凌結(jié)束后，則再恢復(fù)該系統(tǒng)的自動(dòng)功能。

3.3 衛(wèi)星蝕

衛(wèi)星蝕干擾的產(chǎn)生都會(huì)發(fā)生在春季和秋季，在特定時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星會(huì)處于地球陰影區(qū)域內(nèi)，衛(wèi)星見(jiàn)不到太陽(yáng)光，電能只能依靠蓄電池或是燃料電池來(lái)提供。近年來(lái)，在衛(wèi)星供電系統(tǒng)不斷改進(jìn)的情況下，備用電源足以保證衛(wèi)星在正常的運(yùn)行，衛(wèi)星蝕對(duì)衛(wèi)星通信的影響基本可以忽略不計(jì)。

4 人為干擾及處理

目前使用的衛(wèi)星采用的都為透明轉(zhuǎn)發(fā)器，對(duì)于地面?zhèn)鬟f來(lái)的信號(hào)只對(duì)其進(jìn)行變頻轉(zhuǎn)化，而不進(jìn)行其他處理。在整個(gè)過(guò)程中高功放器件發(fā)揮著非常重要的作用。在具體運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)輸入功率小于飽和點(diǎn)時(shí)，可以認(rèn)為處于在線性區(qū)內(nèi)工作，但當(dāng)功率進(jìn)一步增加時(shí)，功率放大器則會(huì)進(jìn)入飽和區(qū)或是過(guò)飽和區(qū)，在過(guò)飽和區(qū)內(nèi)，會(huì)發(fā)生功率掠奪及功率占用現(xiàn)象，同時(shí)還會(huì)有大量寄生互調(diào)分量出現(xiàn)。一些不法分子會(huì)利用大功率上行干擾，使轉(zhuǎn)發(fā)器處于非線性區(qū)工作，導(dǎo)致功率掠奪現(xiàn)象發(fā)生，從而使正常的通信業(yè)務(wù)及廣播電視信號(hào)被壓縮。因此在使用過(guò)程中，需要避免將衛(wèi)星上功放推入飽和區(qū)或是過(guò)飽和區(qū)，實(shí)行嚴(yán)格的上行功率控制，也可以將限幅器加在高功放前。同時(shí)還要制定緊急預(yù)案，利用3KW抗干擾功率自動(dòng)增益控制系統(tǒng)自動(dòng)提升功率并報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)惡意人為干擾行為，并進(jìn)行處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)衛(wèi)星通訊技術(shù)取得了較快的發(fā)展，其不僅通信容量大，而且傳輸信息質(zhì)量高，衛(wèi)星通訊已成為未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。由于衛(wèi)星通訊過(guò)程中會(huì)受到眾多因素的干擾，因此需要針對(duì)不同的干擾采取切實(shí)可行的處理措施，確保信號(hào)傳輸質(zhì)量的提高。

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