廣播電視衛(wèi)星傳輸?shù)母蓴_因素與對策分析

楊松

四川九洲電器集團有限責(zé)任公司 四川綿陽 621000

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展了，我國衛(wèi)星通信技術(shù)也取得了長足的進步，衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、傳輸速度快等方面的優(yōu)良特點，基于此，衛(wèi)星通信技術(shù)在我國的發(fā)展和應(yīng)用非常迅速，如今已被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、軍事以及衛(wèi)星電視等多個領(lǐng)域，然而衛(wèi)星通信由于傳輸?shù)木嚯x較遠、采用無線的方式進行信號傳輸，在使用衛(wèi)星通信技術(shù)傳輸信息的過程中容易受到其他因素的干擾，因此想要更好地使用衛(wèi)星通信技術(shù)進行信息傳輸就必須研究和應(yīng)用抗干擾信號技術(shù)。

1 廣播電視衛(wèi)星傳輸?shù)母蓴_因素

1.1 節(jié)目源的干擾因素

節(jié)目源是廣播電視衛(wèi)星信號傳輸過程中的主要干擾因素之一，如果發(fā)射的節(jié)目源存儲上受到干擾，將會直接體現(xiàn)在系統(tǒng)連接信號的干擾問題，導(dǎo)致畫面播放終端以及不穩(wěn)等相關(guān)事故。其次，在節(jié)目錄制的過程中如果電壓電流的波動幅度比較大，或者出現(xiàn)揚聲器播放不一致的問題，也會造成畫質(zhì)不佳問題的出現(xiàn)，影響畫面播放的效果以及穩(wěn)定性[1]。

1.2 自然因素的干擾

在衛(wèi)星廣播電視技術(shù)的使用過程中受到自然干擾因素的影響比較大，自然干擾因素會使得衛(wèi)星廣播信號衰弱甚至是中斷。常見的自然干擾因素主要包括雨雪天氣以及日凌現(xiàn)象，在雨雪天氣出現(xiàn)時，由于大量的雨雪通過衛(wèi)星廣播信號時，雨雪會吸收衛(wèi)星廣播信號中的部分電波，導(dǎo)致衛(wèi)星廣播傳輸過程中產(chǎn)生的電波發(fā)生散射，這無疑會使衛(wèi)星廣播信號減弱，影響正常衛(wèi)星廣播傳輸信號的功能。日凌現(xiàn)象則是指太陽黑子產(chǎn)生的強烈電子波在衛(wèi)星、地球和太陽處在一條直線上時會直接投射到衛(wèi)星地球站的天線上，強烈的電磁波會導(dǎo)致噪聲干擾出現(xiàn)，使得衛(wèi)星信號傳輸受到影響甚至導(dǎo)致衛(wèi)星信號傳輸中斷。

1.3 電離層干擾

衛(wèi)星信號在傳輸時，通過了平流層、對流層、電離層，最后進入自由空間傳播。電離層對電磁波具有選擇性，只有超過一定頻率才可以穿透電離層傳播，低于一定的頻率會被電離層反射，阻擋其通過。如短波發(fā)射就是利用電離層的反射進行遠距離傳輸?shù)?，衛(wèi)星傳輸?shù)妮d波頻率必須是L波段以上才能傳輸。電離層對衛(wèi)星傳輸信號產(chǎn)生折射、散射、閃爍以及法拉第旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

電離層對衛(wèi)星通信信號的影響之一就是法拉第極化旋轉(zhuǎn)。衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)上行天線的軸向極化隔離度要大于33dB，也就是要求天線在接收正極化信號時，收到的反極化干擾信號要小于33dB。極化旋轉(zhuǎn)帶來的影響，一方面是極化的損耗，另一方面表現(xiàn)為對反極化信號的干擾，降低了極化隔離度。傳輸信號極化旋轉(zhuǎn)正比于電離層中的離子數(shù)和磁場強度，反比于信號頻率的平方根。對于頻率較低的信號影響較大，頻率越高影響越小，對于C波段的衛(wèi)星信號的極化旋轉(zhuǎn)通常在幾度之內(nèi)。對于4/6GHz衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)而言，上行傳輸造成4度的極化旋轉(zhuǎn)，下行傳輸會造成9度的極化旋轉(zhuǎn)[2]。

2 對廣播電視衛(wèi)星傳輸干擾因素的應(yīng)對方案

2.1 有效抵抗地面信號設(shè)備的干擾

在進行廣播電視衛(wèi)星信號傳輸干擾因素分析以及規(guī)避的過程中，需要科學(xué)的調(diào)整天線架的位置，屏蔽干擾信號，減少地面信號的影響。在實際天線架安裝的過程中，可以將天線架安裝到城市的周邊，從而能夠有效減少城市內(nèi)部大量信號的干擾，并對周邊的環(huán)境進行系統(tǒng)科學(xué)的分析，明確干擾源的位置以及干擾源的種類，通過高敏感度、高頻頭維護衛(wèi)星信號的質(zhì)量。如果地面信號設(shè)備對信號的干擾十分嚴(yán)重，則需要通過人工屏蔽的方式進行抗干擾排除工作，工作人員需要定期維護地面的接收設(shè)備，避免設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題，提高設(shè)備的使用效率和設(shè)備的使用時間，提升電視廣播系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。工作人員在排查出干擾源時，需要及時分析受干擾的信號，并采取合理的措施進行干擾的規(guī)避，提高信號的接收效率。另外，還可以在地面接收設(shè)備周邊安裝能夠有效屏蔽干擾信號的裝置，可以在居住人數(shù)少城市的郊區(qū)設(shè)置信號接收裝置，從而能夠減少干擾，提高信號的接收水平。

2.2 電離層干擾影響

電離層對衛(wèi)星通信信號的另一個影響為電離層閃爍，是由于電離層密度的不均勻性和隨機性，對傳輸信號產(chǎn)生幅度和相位的變化的現(xiàn)象。電離層閃爍在南北極地區(qū)最為嚴(yán)重，在赤道區(qū)域呈現(xiàn)較強的規(guī)律性，出現(xiàn)時間為晚上6點到次日凌晨6點左右，太陽的紫外線、X射線增多時，電離層變厚，電離層閃爍嚴(yán)重，對傳輸信號影響最大。對電波影響規(guī)律為頻率較低時影響較大，頻率較高時影響減小，在C波段最多可能造成10dB的信號衰減。

處置措施：利用圓極化進行衛(wèi)星通信，如中星9號和中星9A直播衛(wèi)星，采用了圓極化傳輸方式，有效規(guī)避了極化旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的干擾。

2.3 自然干擾因素的應(yīng)對策略

在眾多干擾因素中，只有自然因素的發(fā)生是無法避免的，但是為了最大程度上提升工作質(zhì)量和效率，工作人員仍然可以加強對相關(guān)措施的制定，從而實現(xiàn)對自然干擾因素最大限度處理。比如在雨衰產(chǎn)生的干擾過程中，工作人員也可以適當(dāng)對地球站的天線位置進行調(diào)整，從而減少雨水對信號產(chǎn)生的影響。但是如果發(fā)生了日凌現(xiàn)象，目前還沒有制定出有效的應(yīng)對方案，只能借助雙星備份和地面?zhèn)浞葸M行預(yù)防，通常日凌現(xiàn)象結(jié)束后信號傳輸也會轉(zhuǎn)為正常化。

3 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，如今我國廣播電視衛(wèi)星抗干擾技術(shù)也在不斷提升，除了完善和加強了傳統(tǒng)抗干擾方式的應(yīng)用外，注重將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在抗干擾技術(shù)中，提升抗干擾的質(zhì)量。在未來還需要進行更加深入地研究，探索其與前沿技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)等其他技術(shù)結(jié)合的可能性[3]。