廣播電視衛(wèi)星傳輸常見的干擾因素以及對(duì)策分析

趙花

(國家新聞出版廣電總局724臺(tái),陜西寶雞 722400)

廣播電視衛(wèi)星傳輸常見的干擾因素以及對(duì)策分析

趙花

(國家新聞出版廣電總局724臺(tái),陜西寶雞 722400)

廣播電視衛(wèi)星技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷的發(fā)展,但是先進(jìn)的衛(wèi)星傳輸技術(shù)也難敵外界的影響,在衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸中不可避免的受到各種因素的干擾,影響著數(shù)據(jù)的正常接收和電視節(jié)目的觀看。廣播電視衛(wèi)星傳輸常見的干擾因素可分為自然因素干擾、上行系統(tǒng)干擾、技術(shù)干擾和下行接收干擾等。本文分析了廣播電視衛(wèi)星傳輸中產(chǎn)生干擾的原因以及采取的措施。

廣播電視 衛(wèi)星傳輸 干擾因素 應(yīng)對(duì)措施

目前,通信衛(wèi)星技術(shù)在廣播電視中得到了廣泛的應(yīng)用,成為電視信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕绞?。但?衛(wèi)星廣播電視信號(hào)在傳輸中受到各種因素的影響,特別是無線傳輸?shù)拈_放式系統(tǒng)容易外界的干擾,影響著傳輸?shù)男Ч１疚慕Y(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)干擾廣播電視衛(wèi)星數(shù)據(jù)正常傳輸因素進(jìn)行分析,并提出一些應(yīng)對(duì)措施。

1 地球站影響安全播出的干擾因素及應(yīng)對(duì)措施

(1)地球站電磁壞境干擾。隨著城市化進(jìn)程的加快,地球站周邊的電磁環(huán)境日趨復(fù)雜,各種電磁微波、工業(yè)噪聲和無線信號(hào)等對(duì)上行鏈路和下行鏈路形成干擾,還由于設(shè)備不達(dá)標(biāo)、電纜質(zhì)量比較差、鏈路電平配置不合理和生銹接觸不良等造成上下行鏈路的干擾。為此,要仔細(xì)排查,尋找干擾源,排除干擾。對(duì)建站的周圍電磁環(huán)境進(jìn)行測試,對(duì)播出系統(tǒng)的硬件設(shè)施和傳輸路徑做好電磁屏蔽措施,確保設(shè)備良好接地。對(duì)周圍環(huán)境定期檢測,加強(qiáng)部門之間的合作,做好頻率劃分、占用工作,做好應(yīng)急預(yù)案,降低各種干擾。

(2)地球站上行設(shè)備雜散干擾。上行設(shè)備雜散干擾是由地球站的上變頻器、調(diào)制器和高功放等系統(tǒng)設(shè)備性能較差所產(chǎn)生的雜波造成的。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是是設(shè)備安裝不合理、信號(hào)屏蔽不好,出現(xiàn)信號(hào)互擾和接地信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)等問題。為此,確定干擾后更新設(shè)備,同時(shí)對(duì)設(shè)備要定期檢修和測試,及時(shí)找出故障的原因。

(3)互調(diào)干擾。互調(diào)干擾是由變頻/高放過程中增益過大而產(chǎn)生的非線性失真輸出引起的。當(dāng)上行用戶多載波工作,功率儲(chǔ)備不足,回退不夠,容易造成三階互調(diào)超標(biāo)。當(dāng)上行電平過高,使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)入非線性區(qū),也會(huì)使轉(zhuǎn)發(fā)器互調(diào)特性變差。實(shí)際中,三階互調(diào)參考技術(shù)要求≤-34dBc,—般正常工作電平時(shí)要達(dá)到-34ciBc。因此,嚴(yán)格遵守入網(wǎng)測試規(guī)范,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行播前測試,限定上行載波電平,及時(shí)調(diào)整超功率載波,發(fā)射功率電平不超標(biāo)。

(4)不規(guī)范操作引發(fā)干擾。工作人員對(duì)設(shè)備操作不規(guī)范也可導(dǎo)致載波信號(hào)的誤發(fā)和錯(cuò)發(fā),會(huì)干擾上行播出的節(jié)目。另外,節(jié)目上行設(shè)備參數(shù)的錯(cuò)誤設(shè)置也是成為干擾的原因之一。因此,加強(qiáng)工作人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)與學(xué)習(xí),提高工作責(zé)任心,嚴(yán)格遵守操作“呼應(yīng)、監(jiān)護(hù)、復(fù)査”程序,完善規(guī)章制度和應(yīng)急處置預(yù)案,工作人員要明確設(shè)備的操作步驟,杜絕各種責(zé)任性事故發(fā)生。

2 空間自然因素

(1)太陽輻射干擾。一般情況下太陽輻射不會(huì)對(duì)衛(wèi)星造成輻射,但是在太陽風(fēng)活動(dòng)的時(shí)期,太陽所產(chǎn)生的帶電粒子會(huì)貼在衛(wèi)星表面,導(dǎo)致衛(wèi)星上某些絕緣材料擊穿并放電,使電子器件遭到損壞,甚至存儲(chǔ)單元的狀態(tài)會(huì)改變,導(dǎo)致衛(wèi)星控制系統(tǒng)產(chǎn)生偽指令而影響衛(wèi)星正常運(yùn)行。太陽噴射的帶電粒子流與地球磁場碰撞產(chǎn)生的地磁暴嚴(yán)重影響著衛(wèi)星信號(hào)。

(2)日凌、星蝕干擾。日凌現(xiàn)象是指當(dāng)衛(wèi)星運(yùn)行過程中與地球站和太陽形成一條直線時(shí),接收站正對(duì)著衛(wèi)星和太陽時(shí),太陽的噪聲將會(huì)淹沒微弱的下行信號(hào),是廣播電視的信號(hào)嚴(yán)重受到干擾而中斷。為此,在無法有效避免日凌的干擾時(shí),廣播電臺(tái)應(yīng)該將日凌時(shí)間提前告知用戶,可在曰凌期間采取應(yīng)急措施,關(guān)閉自動(dòng)提升功率系統(tǒng),防止系統(tǒng)誤提功率,同時(shí)也可以切換大口徑的接收天線的方式提高信號(hào)接收度,或者以光纜、微波傳輸信號(hào)作為節(jié)目源,確保節(jié)目正常的播放。

(3)電離層干擾。電離層中有許多電子,相當(dāng)于等離子導(dǎo)體,當(dāng)電磁信號(hào)在其中傳輸使會(huì)與電子發(fā)生作用。電離層對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)生的影響表現(xiàn)為折射、散射、閃爍及法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng),具有很強(qiáng)的干擾性。因此,通過提高衛(wèi)星通路和元器件的抗干擾性能,保證衛(wèi)星信號(hào)穩(wěn)定、正常的傳輸。

(4)對(duì)流層干擾。雨衰和雪衰使最為常見的對(duì)流層干擾衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)姆绞剑阂皇怯晁?。雨中傳輸?shù)碾姴ㄊ艿接甑蔚奈蘸蜕⑸鋵?dǎo)致電波傳輸性能衰減。當(dāng)雨量越大時(shí),電波傳輸降雨區(qū)和雨滴的長度越大、頻率越高,其傳輸?shù)男阅芩p越明顯。因此,在異地建立地球站,降雨時(shí)可以代播節(jié)目,保證節(jié)目正常上演,利用衛(wèi)星信號(hào)和本站發(fā)出的信號(hào)推算上行鏈路的雨衰值,從而增加信號(hào)發(fā)射功率;二是雪衰。降雪過程中不會(huì)對(duì)Ku及以下頻段的衛(wèi)星信號(hào)傳輸產(chǎn)生影響,當(dāng)是在學(xué)融化的時(shí)期,化雪對(duì)C波段和Ku波段的衛(wèi)星傳輸產(chǎn)生明顯的影響,主要是因?yàn)榛┲?地面光滑和凹凸不平的積雪對(duì)電磁波產(chǎn)生不同程度的散射和吸收,嚴(yán)重地破壞了衛(wèi)星天線口面函數(shù)的均勻性,降低了天線的增益,提高了天線的噪聲溫度,上行鏈路的EIRP值或接收系統(tǒng)的G/T值均會(huì)因此而大大減小,影響了衛(wèi)星信號(hào)的傳輸質(zhì)量。因此,對(duì)于天線的除雪措施有兩種方式：一是饋源除雪,即向饋源口吹熱風(fēng)進(jìn)行化雪,此方法簡單易行;二是主反射面除雪,此方法就是在反射面北部安裝保溫膜,通過加熱提高溫度,融化積雪。

3 空M技術(shù)干擾及應(yīng)對(duì)措施

(1)鄰星干擾。個(gè)別用戶的上行天線偏向了其他衛(wèi)星或者鄰星用戶上行的功率過高,導(dǎo)致地面站系統(tǒng)的噪音過高。因此,各個(gè)衛(wèi)星的軌道要協(xié)調(diào),同時(shí)提高天線口徑,定期調(diào)整天線的高度和方向,及時(shí)協(xié)調(diào)排除上行干擾。

(2)相鄰信道干擾。相鄰信道干擾是由于頻率傳輸沒有足夠的頻帶保護(hù)或者載波頻譜不符合頻率要求,導(dǎo)致出現(xiàn)噪音。傳輸?shù)姆蔷€性是頻譜擴(kuò)散中受到相鄰信道的影響。因此,嚴(yán)格劃分頻率,及時(shí)進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)超標(biāo)干擾因素及時(shí)糾正,保持足夠?qū)挼男诺?功放要有足夠的回退能力,不超標(biāo)發(fā)射。

4 地球站接收系統(tǒng)干擾

(1)地而信號(hào)干擾。各種地面干擾信號(hào)在地球站和接收站周圍隨處可見,如無線電信號(hào)、微波信號(hào)、廣播信號(hào)、測控信號(hào)等,這些與衛(wèi)星信號(hào)同頻率的信號(hào)會(huì)進(jìn)入下行鏈路造成接收干擾,打破正常的衛(wèi)星信號(hào)接收載噪比、誤碼率等,使信號(hào)的質(zhì)量下降,還可能出現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)提升功率,使衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)母蓴_程度增加,嚴(yán)重影響著廣播電視節(jié)目的播出。因此,可以在接收天線附近設(shè)立屏蔽網(wǎng),還可以選用濾波器效果更好的LNB或LNA,濾除部分雜散干擾。

(2)接收設(shè)備干擾。接收天線未能準(zhǔn)確對(duì)星或接收天線口徑過小,都容易導(dǎo)致下行接收信號(hào)受到干擾。受到干擾時(shí)要先對(duì)干擾源進(jìn)行全面細(xì)致的分析,針對(duì)具體問題采取相應(yīng)措施：保證接收天線架設(shè)在空曠的上方無遮擋物并遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場的地方;當(dāng)干擾信號(hào)頻率與接收信號(hào)頻率相差10MHz以上,可以在LNA或LNB前端安裝濾波器抑制干擾,但注意濾波器的指標(biāo)需滿足傳輸要求;受全波段重干擾時(shí),可利用地形、建筑物及人工屏蔽的辦法;給天線安裝靈敏度高的高頻頭,天線足夠多時(shí)盡量選用單極化單輸出高頻頭。

5 結(jié)語

衛(wèi)星廣播電視傳輸是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),本文從實(shí)際工作角度出發(fā),對(duì)于常見情況進(jìn)行說明,因此只有熟練掌握衛(wèi)星通信的專業(yè)知識(shí),熟悉播出上行設(shè)備的基本原理和性能,深入學(xué)習(xí)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的抗干擾技術(shù),不斷完善播出系統(tǒng),針對(duì)不同的干擾源采取有針對(duì)性的措施,才能有效地保證衛(wèi)星信號(hào)的發(fā)送和接收安全,確保廣播電視信號(hào)的安全播出。

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