淺析衛(wèi)星通訊傳輸過程中的干擾及處理

李鵬鳴

摘 要：衛(wèi)星通訊作為當(dāng)前廣播電視信號傳輸?shù)闹匾侄?，隨著衛(wèi)星通訊在廣播電視中越來越廣泛的應(yīng)用，要想確保衛(wèi)星廣播電視信號的畫面質(zhì)量、清晰度及連續(xù)性，則需要在衛(wèi)星電視信號傳輸過程中對各種干擾因素進行控制，采取相應(yīng)的措施，對衛(wèi)星通訊傳輸過程中的各種干擾進行處理，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，由于其達不到規(guī)定的雜散指標(biāo)要求，在工作中會有雜波和諧波產(chǎn)生。同時調(diào)制器及上變頻器輸出電平過高、沒有科學(xué)對功放工作點進行設(shè)置，從而導(dǎo)致載波存在噪聲。

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

1.2 電磁

地面雷達、無線電視、調(diào)頻廣播及工業(yè)電噪聲等會對用戶站中的上行鏈路及下行鏈路造成一定的干擾。近年來隨著城市的不斷擴建，原來一些電磁環(huán)境較好的地球站所處環(huán)境越來越復(fù)雜，受到的電磁干擾越來越多，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。

針對于電磁干擾問題，需要在日常工作中隨時對設(shè)備的接地情況進行檢查，使設(shè)備能夠可靠接地。同時還需要根據(jù)設(shè)備的要求來對機房內(nèi)的總接地電阻進行設(shè)置。另外，站內(nèi)的內(nèi)外設(shè)備需要通過電纜進行連接，因此需要選擇具有良好屏蔽性能的電纜，在條件允許時盡量選用雙屏蔽電纜。一旦發(fā)生干擾存在，則需要及時對其進行分析和判斷，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，不僅功放容量達不到標(biāo)準(zhǔn)的儲量要求，同時上行發(fā)射功率也存在超標(biāo)問題，因此會導(dǎo)致衛(wèi)星轉(zhuǎn)換器會從線性工作區(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。針對于互調(diào)干擾，在強化衛(wèi)星入網(wǎng)驗證測試的基礎(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，并進一步加強監(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)中沒有調(diào)整好交叉極化隔離度時，則會導(dǎo)致交叉極化干擾產(chǎn)生。一旦交叉極化干擾產(chǎn)生，則會導(dǎo)致上行交叉極化分量過大，損壞天線饋源薄膜。對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。同時還要經(jīng)常對天線饋源的狀態(tài)進行檢查，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)中由于個別用戶天線口徑較小，上行電平過高，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)。特別是部分用戶過于追求小口徑天線也會導(dǎo)致鄰星下行干擾加劇。對于鄰星干擾在處理時，可以通過增加軌位間隔、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)等來有效的降低鄰星所帶來的干擾。

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頻帶存在重疊的情況，則會導(dǎo)致相鄰信道干擾產(chǎn)生。因此在入網(wǎng)測試時，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)化器使用時可能存在的交調(diào)干擾，用戶之間做好溝通和監(jiān)測工作的同時，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)電波在傳輸過程中穿過降雨區(qū)域時，雨滴會對電波產(chǎn)生吸收和散射造成衰減。衰減的大小與雨滴半徑和波長的比值有關(guān)，由于C波段波長比一般大于雨滴半徑而KU波段波長與雨滴大小相近，所以降雨對C波段影響比較小而對KU波段就非常嚴(yán)重，為降低雨衰的影響，在進行衛(wèi)星通信時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因暴雨而形成積水對電波造成很大的吸收損耗，特別是上行，即使C波段也會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，衛(wèi)星地球站的天線同時對準(zhǔn)衛(wèi)星和太陽，這種情況下，太陽所產(chǎn)生的電磁波則會對衛(wèi)星信號帶來較大的干擾，影響鏈路的傳輸。日凌的只會對衛(wèi)星下行鏈路帶來影響，日凌結(jié)束后，影響則會消除。這種干擾在廣播電視臺站的機房衛(wèi)星傳輸中非常常見。一般情況下，日凌發(fā)生前都是會提前通知各廣播電視臺站，因此可以在日凌發(fā)生前十分啟動抗干擾功率自動增益控制系統(tǒng)，同時將自動功能轉(zhuǎn)換為平動功能，待日凌結(jié)束后，則再恢復(fù)該系統(tǒng)的自動功能。

3.3 衛(wèi)星蝕

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

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，對于地面?zhèn)鬟f來的信號只對其進行變頻轉(zhuǎn)化，而不進行其他處理。在整個過程中高功放器件發(fā)揮著非常重要的作用。在具體運行過程中，當(dāng)輸入功率小于飽和點時，可以認(rèn)為處于在線性區(qū)內(nèi)工作，但當(dāng)功率進一步增加時，功率放大器則會進入飽和區(qū)或是過飽和區(qū)，在過飽和區(qū)內(nèi)，會發(fā)生功率掠奪及功率占用現(xiàn)象，同時還會有大量寄生互調(diào)分量出現(xiàn)。一些不法分子會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)及廣播電視信號被壓縮。因此在使用過程中，需要避免將衛(wèi)星上功放推入飽和區(qū)或是過飽和區(qū)，實行嚴(yán)格的上行功率控制，也可以將限幅器加在高功放前。同時還要制定緊急預(yù)案，利用3KW抗干擾功率自動增益控制系統(tǒng)自動提升功率并報警，及時發(fā)現(xiàn)惡意人為干擾行為，并進行處理。

5 結(jié)束語

近年來衛(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)星通訊已成為未來通信技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。由于衛(wèi)星通訊過程中會受到眾多因素的干擾，因此需要針對不同的干擾采取切實可行的處理措施，確保信號傳輸質(zhì)量的提高。

參考文獻

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