曹 聰
(作者單位:河南廣播電視臺)
進入21世紀以來,隨著人們文化生活水平的日益提升,廣播電視領域頻道越來越多,節目越來越來精彩紛呈,內容也越來越廣泛,電視媒體和網絡媒體應成為人們關注社會動態﹑體驗精神文化生活的主要渠道,廣播電視節目已經成為我黨傳播大政方針的重要喉舌,成為人們生活中必不可少的一部分。而衛星轉播節目是保障安全播出的重要環節,是各地電臺必不可少的播出內容。在接收衛星信號時,要盡可能保障其強度和質量。由此本文通過分析廣播衛星信號接收中的干擾因素,主要探討廣播衛星信號接收中的應對措施,以期能夠為廣播電視衛星信號接收提供借鑒。
日凌和雨衰會對衛星的接收機工作造成嚴重影響,屬于兩種特殊的天氣現象。在每年的春分和秋分前后,接受地位置上,當同步廣播衛星恰好與太陽的位置重合時,就會產生日凌現象,其會對衛星信號的正常接收產生極大副作用。因此,廣播電視臺要及時做好切換信號的應急準備,根據氣象局的報道,下載可能影響當地信號接收的日凌發生時間。而雨衰現象主要發生在夏季雨水較多的時節,C波段電波波長在7.5 cm,KU波段的半徑一般為2.3 cm,而暴雨天氣中雨滴的半徑一般是0.025~0.3 cm,對于KU波段來說,暴雨天氣具有極大的影響作用,相對于C波段來說,暴雨天氣影響會小一些。
一般情況下,移動通信系統﹑導航﹑廣播電視﹑雷達及無線電接力通信系統﹑高頻電焊機﹑高頻理療機等都會受到電磁干擾的影響。并且,工業和醫療設備中的感應加熱設備也會受其影響。任何電子﹑電氣設備都有可能產生電磁干擾信號。可以說,目前,我們生活在越來越擁擠的電磁空間中,電磁環境也越來越惡劣。在此環境下,日常播出的廣播電視節目畫面會出現“馬賽克”,甚至可能導致信號中斷,各省衛視頻道經常受此影響。
近年來,世界各國都非常重視衛星事業的發展,鄰星干擾現象逐年增多,衛星與衛星之間的距離越來越小,距離越來越近,同步軌道的衛星越來越多,這樣在被干擾衛星和干擾衛星之間,下行的電磁場具有共同的重疊覆蓋區。在此區間會造成接收端誤碼率增加,在接收指向衛星信號的同時,被干擾衛星地面站的天線旁瓣也接收到了鄰星的同頻信號,如果天線口徑較小,就會造成信噪比降低,鄰星干擾出現的概率及強度就越大,導致接收信號不穩定。
在衛星通信過程中,極化干擾是非常常見的,包括發射極化隔離度和接收極化隔離度兩部分。由于各種因素的影響,在地球站工作長時間的運行中,即使經過精細的調試,也會帶來極化干擾,極化隔離度下降。另外,由于非法的上行載波信號,認為非授權使用轉發器資源,形成了對原轉發器信號的干擾,即人為非法干擾。從技術角度來說,高功率放大器是衛星轉發器的主要部件,其工作在線性區,黨輸入功率幅度低于飽和點時,輸入功率進一步增大超過該電平,功率放大器輸出功率會大大降低,當進入飽和區和過飽和區時,大信號壓縮小信號,出現“功率占用”現象,由此,非法的外來強度信號會導致正常通信業務信號中斷或竄進非法信號,侵占高功放,壓制正常的小信號。
“日凌雨衰”都是一種有規律的自然現象。在衛星信號接收中為及時做好切換信號的應急準備,要從氣象局下載可能影響當地信號接收的日凌發生時間。并且,在某地發生“日凌”的日期與具體時間是可以預先算出來的。因此,為做好信號的切換準備,在“日凌”來臨之前,對于那些容易受影響的信號要做準確的核對。準備切換的備份信號要以光纜信號為主,如果沒有,就要從其他衛星上找,如果還沒有就要使用圖卡信號。最后,在準備好備份信號后,要一一列出來做成預案,等“日凌”過去,還要立刻切換回主用衛星信號。另外,在夏季暴雨期間,為確保廣播節目正常播出,對于“雨衰”的干擾也要做好信號切換準備。
一般情況下,電磁干擾是隨機的干擾現象,排查起來非常困難,是無規律可循的,什么時候出現﹑干擾程度怎樣?持續多長時間都是不固定的。因此,在沒有搞清楚干擾源和干擾途徑的情況下,由于屏蔽網工程量較大,防干擾時不建議上屏蔽網工程,這樣費工費時且效果不佳。因此,為各地面站的衛星信號可自由切換,互為備份,要建立一個關聯的衛星地面站系統,在系統內部相距30 km以外的2個或2個以上衛星地面站建立起光纜連接。并且,當某個地面站發生電磁干擾時,為達到避開干擾的目的,值班技術員可以選用無干擾或干擾微弱地面站信號。
如果發現并確定遭受到鄰星干擾時,為接收鄰星干擾的衛星節目,要采用4 M以上的大尺寸電動天線,用于對衛星天線的調試,人為地將天線微微調偏,在滿足衛星接收機的接收條件前提下,配合極化調正,避開鄰星信號重復覆蓋干擾的目的,達到接收到預接收衛星信號的目的。但這樣調試需要較高的調試技巧,調試難度很大。
由于衛星天線發射極化隔離度和地球站接收極化隔離度的影響,造成接收極化隔離度。在天線出現變動時,再確認就要通過極化調正。在衛星地球站和地面站中,都會出現極化干擾問題。這些極化干擾問題是有規律的干擾信號,主要表現為天線的反極化信號干擾了正極化信號,我們可以用頻譜儀清晰地看到。在衛星地面站端,當極化干擾出現時,說明衛星信號接收端出現了問題,需要重新調整接收天線;如果經調整后干擾依舊存在,可以通過對其他地面站的咨詢,掌握目的信號接收情況。如果天線經過調整也不好的話,就要通知地球站方面,說明衛星地球站出了問題,要積極解決干擾問題;如果經調整后沒問題,說明還沒有調整好本地天線。
在實際使用中,為避免將衛星上功放退入飽和區或過飽和區,地球站要嚴格實行上調功率控制,盡可能使轉發器避免工作在過飽和區,或在高功放前加限幅器。但如果存在惡意的大功率上行干擾,上行地球站要嚴格按照操作規程使用轉發器,才能使工作在飽和區的轉發器合理﹑安全運行,從而確保衛星信號的正常傳輸。并且,值班技術人員要感召廣電總局的總體要求,在衛星地面站端,對衛星信號狀況進行嚴密監視。如果發現衛星信號功率上升,就要立刻切換備份信號,執行預案,從而避免載噪產生。
在衛星通信過程中,各種干擾都具有自身規律和特點,雖然各種干擾給其帶來了一定影響,但我們可以通過各種應對措施和技術手段,有的放矢地消除或減弱其影響,并為達到預想效果,可以通過相關技術人員進行反復演練,將相應的應對措施形成文字預案,從而達到降低干擾影響的目的,使廣播電視工作更高效。