卫星传输空间电磁干扰问题研究

吴广贤

（吉林省广电局，吉林 长春 130033）

一、卫星干扰的特点

1 定位比较难

卫星覆盖的范围很广，而且卫星转发器具有开放性的特点，任何在卫星覆盖波束内的地面站，都可以发射载波到卫星转发器上。并且各卫星网络内的地球站数量很多，在没有相关辅助信息的情况下，需要花费大量的时间及人力物力才能排查到干扰源。而非法盗用转发器资源，以及恶意干扰现象的存在，更增加了定位干扰源的难度。

2 经常性

卫星网络干扰存在于用户卫星网络的整个运行期内，某种意义上讲，处理卫星网络干扰可以被看做是卫星运营商管理工作的一项主要任务。

二、卫星网络干扰的来源

1 因技术原因产生的干扰，此类多为地面设备故障或误操作等技术原因所致。此类型干扰占到全部干扰数量的90%以上。

2 恶意干扰，一般是有目的的破坏或者存在重大经济利益的恶意竞争而采取的干扰。干扰方利用卫星地面站天线，对准选定的静止卫星，发射比正常功率大得多的干扰信号，使地面接收设备无法接收或者接收质量严重下降。

三、具体的干扰方式有

1 正交极化干扰

虽然在用户正式开通业务前，卫星公司会对用户地面站的天线极化和载波功率进行标定，但在用户网络运行期间，地面站的上述发射性能有可能发生变化，一旦卫星天线极化隔离度恶化，或者载波超功率发射，就会对反极化用户业务产生干扰。此时，卫星公司一般将安排用户调整设备、重新进行上星标定。

2 中频引入的干扰

若用户地面站中频电缆屏蔽或接地不好，极易将本地的调频广播或其他信号引入上行系统并发射到卫星转发器，造成对其它卫星网络的干扰，卫星公司一般会通过解调干扰信号，比对各用户射频发射参数并安排相关地面站协查，这样可以有效地排查出干扰源。彻底解决干扰问题需要地面站做好相应的系统或者传输线路的电磁屏蔽工作。

3 杂散干扰

杂散干扰在时间上和频谱上没有规律，多为地面站发射设备故障所致。卫星公司一般会协调有关可能的地面站进行同时协查，但是需要较长时间，在干扰定位之前，如有关地面用户的卫星网络需要支持，卫星公司也可根据情况改变受影响的转发器的增益档设置以减少干扰影响，但此时需要用户地面站相应提高发射功率配合。

4 转发器过饱和工作引起干扰

由于使用同一转发器上的各用户自行提高发射功率，造成转发器过饱和工作，产生互调产物并导致转发器噪声的抬高，从而导致用户业务的传输链路质量受到影响。此时，需要由卫星公司协助相关转发器用户降低发射功率，从而降低噪声，提高信号传输质量。

5 邻星干扰

包括邻星上行干扰和下行干扰。上行干扰是由于邻星地面站发射天线指向未调整好或者天线方向性差所致，一般需要卫星公司协调邻星的运营商予以解决。下行干扰则是由于地面站本身天线指向误差或方向特性差，引入邻星干扰，这时需要地面站调整天线指向，改善天线方向性能。

6 授权地面站误操作引起干扰

地面站进行设备检修或临时测试时，由于载波参数设置错误（频率、极化和调制等）造成对其他转发器用户的干扰，这种情况通常需要卫星公司根据掌握的全面情况快速联络排查，为了转发器用户的共同利益，各用户应该加强与卫星公司在日常维护操作上的联络呼应，这不失为一个好的运行机制。

7 非法盗用转发器资源

一些未经授权的用户非法盗用转发器资源，由于干扰来源的查找和定位比较复杂，正常运行的卫星公司很少采用这种方式排查盗用资源者 ，一般情况下，采取加阻塞盗用信号的办法进行处理，这也是卫星保护合法用户利益的一个比较有效的办法。

8 日凌干扰

每年春分和秋分期间，卫星都会受到日凌的干扰，每次持续时间为六天左右，日凌产生原因为这段时间太阳和卫星接收天线及卫星和卫星接收天线之间的夹角很小甚至重合，太阳产生的强大电磁波直接进入接收天线内，而它的电磁波频谱非常宽，相当于一个巨大的噪声源，此时卫星接收将受到严重影响甚至中断。日凌现象是没有办法完全避免的。但是日凌现象和接收天线的尺寸和卫星的下行频率有关。接收天线尺寸越大、下行频率越高则相应的日凌干扰时间会越短。因此加大接收天线的尺寸有助于降低日凌对节目接收的影响。

四、卫星抗干扰措施

作为卫星地面站的抗干扰措施主要有信号压制法、空间隔离法、频率隔离法和信号处理法等。最常用的是信号压制法，是指当卫星地面站发现卫星信号被干扰后可以直接加大转发器发射功率，增加卫星转发器的信号干扰比，压制干扰信号，然后再采取其它措施进行分析处理。 频率隔离法主要是星上转发器发现干扰信号后，转发器接收机依据控制信号及时改变发射频率以避开相应的干扰信号。

而对于地面卫星接收装置的抗干扰措施，首先是在选择接收天线的安装位置时要尽量避开微波中继电路附近的地方，因为微波和卫星发射接收频率比较接近，极容易产生干扰，实在不能避开可以加装带通滤波器，将干扰频率滤掉，并且安装位置要尽量避开高大建筑物、树木、大的阻挡物等，做到以天线为基点，角度在3度以内不应该有阻挡物。

其次可以选择利用建筑物阻挡在干扰源来的方向，这样可以最大限度的降低干扰源对卫星信号的影响。也可以将天线安装在地面以下，只要能够在卫星接收方向上没有阻挡就可以。另外判断出干扰波的来源方位，可以在天线的一侧或多侧架设金属网遮挡干扰波，将干扰波反射回去。金属网架设高度需超过卫星天线上的高频头，且不能挡到卫星信号的行进路线。由于C波段信号波长在71.4mm到88.2mm之间，如果采用金属网屏蔽干扰波，为防止干扰波漏进金属网，网孔孔径应小于最短波长71.4mm的1/4，即小于17.85mm。

还要尽量缩短室外单元和室内单元的连接电缆的长度，因为线路过长会将附近的电磁干扰感应到电缆内，这样会影响卫星节目的接收质量。

结语

综上所述，解决卫星传输的电磁干扰不但要在发射部分采取有效的技术措施 防止上行信号产生干扰，而且在接收部分也要采用适合的方式降低干扰源的影响。

[1]卫星中的电磁兼容问题[J].静电基础理论应用技术研究。