關(guān)于雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊懷芯?/h1>
2016-04-25 01:34:29鄭宇
中國(guó)科技博覽 2016年14期
鄭宇
[摘 要]衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信技術(shù)的一項(xiàng)重要手段，是科技發(fā)展的結(jié)果。衛(wèi)星信號(hào)的傳播質(zhì)量受到大氣層的影響，尤其是雨雪天氣的發(fā)生。由于衛(wèi)星信號(hào)能夠廣泛的傳播，不受距離的限制。因此，我們認(rèn)為衛(wèi)星信號(hào)具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景，可以運(yùn)用到生活的方方面面，具有開(kāi)放性。但是，通信信號(hào)也容易受到外部因素的制約。本文將對(duì)雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)母蓴_做出幾點(diǎn)分析。
[關(guān)鍵詞]雨衰現(xiàn)象；衛(wèi)星信號(hào)；傳輸；干擾因素
中圖分類(lèi)號(hào)：TN927.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）14-0320-01
衛(wèi)星通信是利用微波波段的高頻電磁波來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)穿過(guò)大氣層傳輸?shù)孛婧托l(wèi)星之間的訊息。衛(wèi)星信號(hào)的傳遞是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，影響衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)囊蛩赜泻芏?，例如衛(wèi)星蝕、日凌現(xiàn)象、雨衰現(xiàn)象等。本文將針對(duì)雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊戇M(jìn)行深入淺出的探討，從而找出可以有效解決該問(wèn)題的具體方案，有效的預(yù)防雨衰對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的干擾，推動(dòng)我國(guó)的衛(wèi)星事業(yè)向前發(fā)展。
一、雨衰產(chǎn)生的機(jī)理
雨衰是電磁波進(jìn)入雨層后對(duì)衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生的干擾，主要是因?yàn)橛炅Ｉ⑸浜臀諏?dǎo)致的衰減情況。在電磁波遇到雨粒的時(shí)候，會(huì)被反射而出現(xiàn)二次反射，最后導(dǎo)致了衰減。因此，雨粒吸收衰減是因?yàn)橛炅１旧淼奶攸c(diǎn)，作為傳導(dǎo)的媒介導(dǎo)致衰減情況的出現(xiàn)。雨滴的直徑和波長(zhǎng)之比對(duì)雨衰的強(qiáng)弱有著直接的影響，因此我們得出雨滴的直徑和降雨率的大小有關(guān)。在進(jìn)一步研究中，我們發(fā)現(xiàn)雨衰的大小和雨滴直徑與波長(zhǎng)的比值有著可比性關(guān)系，而雨滴的半徑則與降雨率有關(guān)。在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，我們得出如下數(shù)據(jù)：雨滴的半徑約在 0.024cm～0.3cm， C波段的電波波長(zhǎng)在7.4cm 左右，由于雨滴的半徑相對(duì)較大，所以沒(méi)有受到降雨量太多的影響，一般小于2dB；在Ku波段內(nèi)，電波的波長(zhǎng)在維持在2.5cm 左右，因此，受到降雨量的影響比較大，最大的時(shí)候可以超過(guò)20dB。除此之外，降雨還會(huì)引起更大的噪聲溫度，使接收天線的噪聲溫度升高，有時(shí)也會(huì)發(fā)生去極化，其中也會(huì)有雨粒吸收和散射引起的衰減，即出現(xiàn)了二次折射。
在降雨作用下引起的信號(hào)去極化，其主要原因是雨滴在下落的過(guò)程中，在空氣阻力的作用下，使雨滴的形狀為橢球形。這一情況的出現(xiàn)，我們可以發(fā)現(xiàn)電磁波將能夠?qū)τ甑蔚拈L(zhǎng)軸和短軸的位移進(jìn)行相應(yīng)的變化，這是一個(gè)適應(yīng)的過(guò)程。又由于這種對(duì)雨衰的轉(zhuǎn)移和分離，能夠進(jìn)一步對(duì)極化隔離度產(chǎn)生降低的作用，從而也會(huì)導(dǎo)致正交極化的信號(hào)互相干擾增大。
熱損耗是雨衰的主要表現(xiàn)。當(dāng)電磁波的長(zhǎng)度和雨粒的大小接近時(shí)，會(huì)引發(fā)共振現(xiàn)象，這時(shí)將會(huì)出現(xiàn)最大的衰減現(xiàn)象。頻段上行頻率在左或右，波長(zhǎng)也會(huì)跟隨它的變動(dòng)而變動(dòng)，且這個(gè)頻段的信號(hào)波長(zhǎng)與雨滴的直徑比較接近，所以，在該頻段出現(xiàn)的降雨會(huì)對(duì)電磁波產(chǎn)生更大的英雄榜，加大了衰減的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)信號(hào)的中斷。
除此之外，雨衰的大小還受到多種因素的影響，例如：電磁波的極化方向，地球站所在的位置，以及海拔高度的不同。這也加大了科研人員對(duì)雨衰值得估算。估算的結(jié)果會(huì)決定，針對(duì)對(duì)不同頻段的衛(wèi)星進(jìn)行不同措施，來(lái)緩解雨衰對(duì)信號(hào)的干擾。且在站型設(shè)備配置、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、運(yùn)行與調(diào)度方式上做出具體的估量，為方案的制定奠定真實(shí)有效的基礎(chǔ)。因此，在系統(tǒng)鏈路預(yù)算中做好雨衰測(cè)量的工作是非常困難，但又十分重要，這就要求科研人員加強(qiáng)預(yù)測(cè)分析的準(zhǔn)確度，尋找規(guī)律。
二、雨衰現(xiàn)象出現(xiàn)的原因和規(guī)律
降雨過(guò)程可以達(dá)到對(duì)電波的衰減，但這仍是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。在降雨的時(shí)候由于降雨云層類(lèi)型的不同，厚度、移向、水汽凝成物的幾何尺寸、水汽含量、形狀、水態(tài)水滴、冰晶或其混合體、電波的波長(zhǎng)、電波穿越雨區(qū)的長(zhǎng)度都對(duì)電波的衰減產(chǎn)生了不同程度的影響。云層中經(jīng)常會(huì)蘊(yùn)藏著水汽凝成物，在水汽上下的過(guò)程中，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的碰撞，能夠形成新的水汽凝成物，這就是水滴或冰晶。隨著水滴或冰晶質(zhì)量的不斷增大，當(dāng)上升的氣流無(wú)法抵抗時(shí)，它們會(huì)落在地面，就是我們所看到的雨或者雪。
根據(jù)電波傳播的理論，我們可以提出新的論點(diǎn)，就是由于降雨引起的雨衰，導(dǎo)致了信號(hào)的功能頻率有所下降。在研究下，我們也找到了這一問(wèn)題的原因。即雨滴能夠吸收電波的一部分能量，最終以熱能的形式進(jìn)行了消耗。與此同時(shí)，也會(huì)把另外一部分電波的能量均勻的散發(fā)到周?chē)?，這就證明了雨滴是一種有二次的輻射源。二次發(fā)射的電波不受方向的影響和控制，具體來(lái)講是一種散射現(xiàn)象。在二次散射發(fā)生的時(shí)候，從原來(lái)方向射出來(lái)的電波就會(huì)被衰減。除此之外，雨滴也會(huì)和波長(zhǎng)形式特殊的關(guān)系，即折射的產(chǎn)生。電波的吸收能力也會(huì)根據(jù)折射率的變化而變化。當(dāng)然，雨滴的密度，雨區(qū)的范圍和氣候條件對(duì)電波都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。
三、解決雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸影響的方案
就目前的科研水平來(lái)講，專(zhuān)家在雨衰的問(wèn)題上為了我們提供了一些解決的方案。第一，可以通過(guò)加大天線的尺寸或者信號(hào)的功率，減少雨衰的大小。但是這會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星成本的增加。第二，我們可以增加在地面的衛(wèi)星終端站，為衛(wèi)星信號(hào)的傳遞提供多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行接收，增加衛(wèi)星信號(hào)傳播的有效路徑。但是，這也會(huì)增加地面系統(tǒng)控制的成本。第三，可以通過(guò)對(duì)功率分配的控制，增加衛(wèi)星對(duì)降雨地區(qū)傳輸?shù)墓β?。想要做到這一點(diǎn)，需要我們具備更先進(jìn)的技術(shù)，提高對(duì)軟件的控制能力，但是會(huì)增加衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中的復(fù)雜性。第四，就是對(duì)信號(hào)畸變的校正技術(shù)。波段衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以在一定程度上環(huán)境雨衰問(wèn)題帶來(lái)的不良影響。想要提高波段衛(wèi)星的使用效率和可靠性，必須在鏈路設(shè)計(jì)中有一定余量來(lái)避免暴雨造成的通信中斷。但是，余量如果沒(méi)有得到合理的利用，在正常的天氣下將會(huì)造成很大的浪費(fèi)，最終也會(huì)造成整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)成本的增加。
在新技術(shù)的發(fā)展下，我們認(rèn)為衛(wèi)星傳輸?shù)穆窂綄?duì)雨衰的緩解有很大的影響。具體分為三個(gè)部分。第一，就是對(duì)上行站的雨衰補(bǔ)償。這一環(huán)節(jié)的設(shè)置主要是為了通過(guò)線性增大上行站的EIRP，這有利于在降雨發(fā)生的時(shí)候，上行信號(hào)在飽和通量的密度上可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)的穩(wěn)定。在特殊的天氣狀況下，使得衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中的信號(hào)不易受降雨因素的制約。第二，通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行補(bǔ)償。就國(guó)際研究表明，KU波段的直播衛(wèi)星可以對(duì)上行線路進(jìn)行補(bǔ)償，其中，一部分可以在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的作用下得到實(shí)現(xiàn)，另一部分則是在上行站的基礎(chǔ)上實(shí)施的。因此，如果雨衰能夠超過(guò)上行站本身的補(bǔ)償能力，那么，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器就會(huì)發(fā)生積極的效用，對(duì)輸出的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)大，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雨衰的補(bǔ)償效應(yīng)。除此以外，使用這種補(bǔ)償方式，有利于上行鏈路對(duì)雨衰補(bǔ)償范圍的確定，進(jìn)而可以提高Ka波段衛(wèi)星的使用度。美國(guó)作為衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展較早的國(guó)家，在Ku波段的衛(wèi)星上已經(jīng)使用了該技術(shù)，并且取得了比較滿意的效果。在滿足上行站隊(duì)雨衰補(bǔ)償?shù)那疤嵯缕鸬搅私档偷淖饔?，同時(shí)還節(jié)約了成本。
結(jié)束語(yǔ)
在我國(guó)的南方地區(qū)，受到自然現(xiàn)象的影響比較大，雨雪的災(zāi)害也會(huì)進(jìn)一步的對(duì)衛(wèi)星數(shù)字接收系統(tǒng)造成暫時(shí)的影響。因此，雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸，間接的對(duì)我們的生活產(chǎn)生了不同方面的影響。所以，我們絕對(duì)不能忽略雨衰對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊?。?duì)于Ku波段上的衛(wèi)星我們必須采用科學(xué)的手段和技術(shù)進(jìn)行控制，減少雨衰的干擾。同時(shí)，還有考慮多雨衰受到多種因素的限制，要多角度的尋找解決方案，從而有效的減少因?yàn)樽匀粴夂驐l件對(duì)衛(wèi)星傳輸帶來(lái)的負(fù)作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 李長(zhǎng)文.雨雪衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊慬J].西部廣播電視，2013（4）.
[2] 王美鳳.外界因素對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊慬J].實(shí)用影音技術(shù)，2013（7）.
[3] 劉濤.Ka波段衛(wèi)星通信雨衰與抗雨衰問(wèn)題的研究[D].東北大學(xué)，2012（5）.
[4] 余英，張瑞芝.太陽(yáng)活動(dòng)及雨衰對(duì)衛(wèi)星通信的影響和改善措施[J].全國(guó)廣播電影電視系統(tǒng)首屆中青年優(yōu)秀科技論文集，2011（11）.
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[摘 要]衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信技術(shù)的一項(xiàng)重要手段，是科技發(fā)展的結(jié)果。衛(wèi)星信號(hào)的傳播質(zhì)量受到大氣層的影響，尤其是雨雪天氣的發(fā)生。由于衛(wèi)星信號(hào)能夠廣泛的傳播，不受距離的限制。因此，我們認(rèn)為衛(wèi)星信號(hào)具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景，可以運(yùn)用到生活的方方面面，具有開(kāi)放性。但是，通信信號(hào)也容易受到外部因素的制約。本文將對(duì)雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)母蓴_做出幾點(diǎn)分析。
[關(guān)鍵詞]雨衰現(xiàn)象；衛(wèi)星信號(hào)；傳輸；干擾因素
中圖分類(lèi)號(hào)：TN927.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）14-0320-01
衛(wèi)星通信是利用微波波段的高頻電磁波來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)穿過(guò)大氣層傳輸?shù)孛婧托l(wèi)星之間的訊息。衛(wèi)星信號(hào)的傳遞是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，影響衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)囊蛩赜泻芏?，例如衛(wèi)星蝕、日凌現(xiàn)象、雨衰現(xiàn)象等。本文將針對(duì)雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊戇M(jìn)行深入淺出的探討，從而找出可以有效解決該問(wèn)題的具體方案，有效的預(yù)防雨衰對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的干擾，推動(dòng)我國(guó)的衛(wèi)星事業(yè)向前發(fā)展。
一、雨衰產(chǎn)生的機(jī)理
雨衰是電磁波進(jìn)入雨層后對(duì)衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生的干擾，主要是因?yàn)橛炅Ｉ⑸浜臀諏?dǎo)致的衰減情況。在電磁波遇到雨粒的時(shí)候，會(huì)被反射而出現(xiàn)二次反射，最后導(dǎo)致了衰減。因此，雨粒吸收衰減是因?yàn)橛炅１旧淼奶攸c(diǎn)，作為傳導(dǎo)的媒介導(dǎo)致衰減情況的出現(xiàn)。雨滴的直徑和波長(zhǎng)之比對(duì)雨衰的強(qiáng)弱有著直接的影響，因此我們得出雨滴的直徑和降雨率的大小有關(guān)。在進(jìn)一步研究中，我們發(fā)現(xiàn)雨衰的大小和雨滴直徑與波長(zhǎng)的比值有著可比性關(guān)系，而雨滴的半徑則與降雨率有關(guān)。在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，我們得出如下數(shù)據(jù)：雨滴的半徑約在 0.024cm～0.3cm， C波段的電波波長(zhǎng)在7.4cm 左右，由于雨滴的半徑相對(duì)較大，所以沒(méi)有受到降雨量太多的影響，一般小于2dB；在Ku波段內(nèi)，電波的波長(zhǎng)在維持在2.5cm 左右，因此，受到降雨量的影響比較大，最大的時(shí)候可以超過(guò)20dB。除此之外，降雨還會(huì)引起更大的噪聲溫度，使接收天線的噪聲溫度升高，有時(shí)也會(huì)發(fā)生去極化，其中也會(huì)有雨粒吸收和散射引起的衰減，即出現(xiàn)了二次折射。
在降雨作用下引起的信號(hào)去極化，其主要原因是雨滴在下落的過(guò)程中，在空氣阻力的作用下，使雨滴的形狀為橢球形。這一情況的出現(xiàn)，我們可以發(fā)現(xiàn)電磁波將能夠?qū)τ甑蔚拈L(zhǎng)軸和短軸的位移進(jìn)行相應(yīng)的變化，這是一個(gè)適應(yīng)的過(guò)程。又由于這種對(duì)雨衰的轉(zhuǎn)移和分離，能夠進(jìn)一步對(duì)極化隔離度產(chǎn)生降低的作用，從而也會(huì)導(dǎo)致正交極化的信號(hào)互相干擾增大。
熱損耗是雨衰的主要表現(xiàn)。當(dāng)電磁波的長(zhǎng)度和雨粒的大小接近時(shí)，會(huì)引發(fā)共振現(xiàn)象，這時(shí)將會(huì)出現(xiàn)最大的衰減現(xiàn)象。頻段上行頻率在左或右，波長(zhǎng)也會(huì)跟隨它的變動(dòng)而變動(dòng)，且這個(gè)頻段的信號(hào)波長(zhǎng)與雨滴的直徑比較接近，所以，在該頻段出現(xiàn)的降雨會(huì)對(duì)電磁波產(chǎn)生更大的英雄榜，加大了衰減的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)信號(hào)的中斷。
除此之外，雨衰的大小還受到多種因素的影響，例如：電磁波的極化方向，地球站所在的位置，以及海拔高度的不同。這也加大了科研人員對(duì)雨衰值得估算。估算的結(jié)果會(huì)決定，針對(duì)對(duì)不同頻段的衛(wèi)星進(jìn)行不同措施，來(lái)緩解雨衰對(duì)信號(hào)的干擾。且在站型設(shè)備配置、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、運(yùn)行與調(diào)度方式上做出具體的估量，為方案的制定奠定真實(shí)有效的基礎(chǔ)。因此，在系統(tǒng)鏈路預(yù)算中做好雨衰測(cè)量的工作是非常困難，但又十分重要，這就要求科研人員加強(qiáng)預(yù)測(cè)分析的準(zhǔn)確度，尋找規(guī)律。
二、雨衰現(xiàn)象出現(xiàn)的原因和規(guī)律
降雨過(guò)程可以達(dá)到對(duì)電波的衰減，但這仍是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。在降雨的時(shí)候由于降雨云層類(lèi)型的不同，厚度、移向、水汽凝成物的幾何尺寸、水汽含量、形狀、水態(tài)水滴、冰晶或其混合體、電波的波長(zhǎng)、電波穿越雨區(qū)的長(zhǎng)度都對(duì)電波的衰減產(chǎn)生了不同程度的影響。云層中經(jīng)常會(huì)蘊(yùn)藏著水汽凝成物，在水汽上下的過(guò)程中，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的碰撞，能夠形成新的水汽凝成物，這就是水滴或冰晶。隨著水滴或冰晶質(zhì)量的不斷增大，當(dāng)上升的氣流無(wú)法抵抗時(shí)，它們會(huì)落在地面，就是我們所看到的雨或者雪。
根據(jù)電波傳播的理論，我們可以提出新的論點(diǎn)，就是由于降雨引起的雨衰，導(dǎo)致了信號(hào)的功能頻率有所下降。在研究下，我們也找到了這一問(wèn)題的原因。即雨滴能夠吸收電波的一部分能量，最終以熱能的形式進(jìn)行了消耗。與此同時(shí)，也會(huì)把另外一部分電波的能量均勻的散發(fā)到周?chē)?，這就證明了雨滴是一種有二次的輻射源。二次發(fā)射的電波不受方向的影響和控制，具體來(lái)講是一種散射現(xiàn)象。在二次散射發(fā)生的時(shí)候，從原來(lái)方向射出來(lái)的電波就會(huì)被衰減。除此之外，雨滴也會(huì)和波長(zhǎng)形式特殊的關(guān)系，即折射的產(chǎn)生。電波的吸收能力也會(huì)根據(jù)折射率的變化而變化。當(dāng)然，雨滴的密度，雨區(qū)的范圍和氣候條件對(duì)電波都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。
三、解決雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸影響的方案
就目前的科研水平來(lái)講，專(zhuān)家在雨衰的問(wèn)題上為了我們提供了一些解決的方案。第一，可以通過(guò)加大天線的尺寸或者信號(hào)的功率，減少雨衰的大小。但是這會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星成本的增加。第二，我們可以增加在地面的衛(wèi)星終端站，為衛(wèi)星信號(hào)的傳遞提供多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行接收，增加衛(wèi)星信號(hào)傳播的有效路徑。但是，這也會(huì)增加地面系統(tǒng)控制的成本。第三，可以通過(guò)對(duì)功率分配的控制，增加衛(wèi)星對(duì)降雨地區(qū)傳輸?shù)墓β?。想要做到這一點(diǎn)，需要我們具備更先進(jìn)的技術(shù)，提高對(duì)軟件的控制能力，但是會(huì)增加衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中的復(fù)雜性。第四，就是對(duì)信號(hào)畸變的校正技術(shù)。波段衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以在一定程度上環(huán)境雨衰問(wèn)題帶來(lái)的不良影響。想要提高波段衛(wèi)星的使用效率和可靠性，必須在鏈路設(shè)計(jì)中有一定余量來(lái)避免暴雨造成的通信中斷。但是，余量如果沒(méi)有得到合理的利用，在正常的天氣下將會(huì)造成很大的浪費(fèi)，最終也會(huì)造成整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)成本的增加。
在新技術(shù)的發(fā)展下，我們認(rèn)為衛(wèi)星傳輸?shù)穆窂綄?duì)雨衰的緩解有很大的影響。具體分為三個(gè)部分。第一，就是對(duì)上行站的雨衰補(bǔ)償。這一環(huán)節(jié)的設(shè)置主要是為了通過(guò)線性增大上行站的EIRP，這有利于在降雨發(fā)生的時(shí)候，上行信號(hào)在飽和通量的密度上可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)的穩(wěn)定。在特殊的天氣狀況下，使得衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中的信號(hào)不易受降雨因素的制約。第二，通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行補(bǔ)償。就國(guó)際研究表明，KU波段的直播衛(wèi)星可以對(duì)上行線路進(jìn)行補(bǔ)償，其中，一部分可以在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的作用下得到實(shí)現(xiàn)，另一部分則是在上行站的基礎(chǔ)上實(shí)施的。因此，如果雨衰能夠超過(guò)上行站本身的補(bǔ)償能力，那么，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器就會(huì)發(fā)生積極的效用，對(duì)輸出的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)大，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雨衰的補(bǔ)償效應(yīng)。除此以外，使用這種補(bǔ)償方式，有利于上行鏈路對(duì)雨衰補(bǔ)償范圍的確定，進(jìn)而可以提高Ka波段衛(wèi)星的使用度。美國(guó)作為衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展較早的國(guó)家，在Ku波段的衛(wèi)星上已經(jīng)使用了該技術(shù)，并且取得了比較滿意的效果。在滿足上行站隊(duì)雨衰補(bǔ)償?shù)那疤嵯缕鸬搅私档偷淖饔?，同時(shí)還節(jié)約了成本。
結(jié)束語(yǔ)
在我國(guó)的南方地區(qū)，受到自然現(xiàn)象的影響比較大，雨雪的災(zāi)害也會(huì)進(jìn)一步的對(duì)衛(wèi)星數(shù)字接收系統(tǒng)造成暫時(shí)的影響。因此，雨衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸，間接的對(duì)我們的生活產(chǎn)生了不同方面的影響。所以，我們絕對(duì)不能忽略雨衰對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊?。?duì)于Ku波段上的衛(wèi)星我們必須采用科學(xué)的手段和技術(shù)進(jìn)行控制，減少雨衰的干擾。同時(shí)，還有考慮多雨衰受到多種因素的限制，要多角度的尋找解決方案，從而有效的減少因?yàn)樽匀粴夂驐l件對(duì)衛(wèi)星傳輸帶來(lái)的負(fù)作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 李長(zhǎng)文.雨雪衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊慬J].西部廣播電視，2013（4）.
[2] 王美鳳.外界因素對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)挠绊慬J].實(shí)用影音技術(shù)，2013（7）.
[3] 劉濤.Ka波段衛(wèi)星通信雨衰與抗雨衰問(wèn)題的研究[D].東北大學(xué)，2012（5）.
[4] 余英，張瑞芝.太陽(yáng)活動(dòng)及雨衰對(duì)衛(wèi)星通信的影響和改善措施[J].全國(guó)廣播電影電視系統(tǒng)首屆中青年優(yōu)秀科技論文集，2011（11）.
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