影响卫星通信质量因素的思考与总结

张慎昊 尹佳

摘 要：随着社会经济的不断发展进步，卫星通信进入人们的生活并不断的扩大适用领域。目前，通过卫星无线通信可用为卫星电视、通讯技术、GPS技术、测绘、气象预报、军事等诸多领域。这些领域都是通过卫星无线通信从一个卫星系统接口传到另一指定卫星系统接口中，这期间会有很多阻碍因素影响卫星通信的质量。本文针对影响卫星通信质量的因素进行具体分析。

关键词：卫星通信；通信质量；GPS技术

卫星通信是使用高频率的电磁波，将数据通过地面发射站发射到卫星，再通过卫星下发到指定地面接收站，卫星通信的数据需要通过大气层再到达地面或卫星中。这是一种新兴科技的诞生，并且传送通信的成本与距离无关，连接性强且广、容量大、装载业务类型多，十分方便人们的生活应用。但是影响卫星通信的因素也有很多，主要是相邻卫星之间产生的干扰、传输中非线性产生的干扰和系统极化产生的干扰问题，甚至有因为设备故障或操作失误产生的干扰都将影响卫星通信质量。

1 影响卫星通信质量的因素

1.1 相邻卫星产生的干扰

卫星与卫星之间能够并存，但卫星之间的卫星网会彼此产生干扰。由于卫星与卫星之间的距离较小，通信轨道之间相近。受干扰程度的大小由卫星天线决定，天线的辐射越大，受干扰性越大。天线辐射的大部分功率集中在主瓣内，剩余一部分功率由旁瓣传输，接受的天线同样是将功率的大部分由主瓣接收，小部分辐射由旁瓣传送，旁瓣辐射的传输便会影响到相邻卫星的传输质量[1]。

1.2 传输非线性产生的互调干扰

传输非线性的管内传输是将功率放大，功率放大后传输多载波，在总输出功率达到一定饱和的输出功率时，便会产生传输非线性互调干扰。产生这种干扰的原因有二：

⑴上行卫星接收站的功放处于多载波工作状态，但功放的储量不足，回退量也不够，阶段互调分量高于规定标准。

⑵当下行卫星接收站的功放处于多载波工作状态时，用户向卫星中传输的功率过高，转发器将数据转到非线性工作区，这也形成了干扰。

1.3 系统极化产生的干扰

数据传输过程中，为了能够充分的使用资源频率，卫星通信将采用正交极化频率复用方式。两个正交轨道间，系统的极化产生了干扰。这种干扰被称作交叉极化干扰。产生这种干扰的原因有二：

⑴正常传输过程中，两正交极化波之间完全隔离，不产生干扰，但是卫星接收站的天线和传输轨道不通畅则会产生干扰。

⑵反极化转发器用户，卫星接收站天线系统的发射交叉极化隔离度没有调整好，上行交叉极化分量过多，用户天线接收的极化没有做有效调整，造成了下行干扰。

2 降低影响的措施

2.1 降低相邻卫星之间的干扰方法

⑴将卫星天线之间的距离标准化，正确安装天线。天线旁瓣的传输便是由天线的自身缺陷引起的，正确安装和标准安放距离可将干扰降低。

⑵天线的接入口不允许小于1米的天线入网。天线小于1米时，系统容量将会降低，小天线也会控制旁瓣辐射[2]。

⑶检查天线旁瓣，通过卫星接收站向发射方向检查天线和发射旁瓣的特性，任何没有达到天线旁瓣特征指标的卫星接收站都不能进入通信网络。

2.2 降低传输非线性的互调干扰方法

⑴卫星接收站和转发器的功率放大器将输出的功率大大降低饱和输出功率，留有一部分输出回退量来避免互调干扰。

⑵对于用户的入网需求进行验证测试，保证满足用户卫星接收站的相互抑制比，行波管放大器：<-24dBc，功放回退7dB；固态放大器：<-27dBc，功放回退6dB[3]。

⑶将互调干扰降低，采用线极化技术，将功放率保持最佳状态。例如，对于行波管放大器，可以运用均衡器将多载波工作作为补偿，降低互调干扰产生的功率损失。

⑷对载波的发射功率加以限制并进行监视，按照标准发射[4]。

2.3 降低极化产生的干扰方法

⑴提高天线的性能。⑵将天线极化进行调整并测试。

极化隔离标准能够衡量两信道间的干扰程度和隔离度，正确按照极化隔离标准能够有效防止两信道间的干扰。对于接入微信网络的接受站，必须通过天线极化的调整和测试，对于入网验证测试中规定，用户天线系统发射交叉极化隔离度需要满足主轴方向大于33DB的标准。

交叉极化隔离的提高方法有二：⑴天线波速对准卫星，卫星天线偏离卫星时，极化隔离度便会下降；⑵在收发端用滤波器提高隔离度[5]。

综上所述，卫星通信的应用领域十分广，卫星通信的传送不必考虑传送成本，且具有装载业务类型多，传输速度快等特点，已经成为现代生活中最重要的通信手段。但在卫星通信中存在诸多的影响信号、传送质量的因素，本文提出部分主要影响卫星通信质量的因素，卫星通信的影响因素不可能彻底消除，但通过一系列方法可以有效降低，从而提升卫星系统的稳定、安全的运行。

[参考文献]

[1]易先清，赵阳，冯明月，罗雪山.满足用户与任务应用需求的卫星网络服务质量QoS需求分析[J].计算机科学，2007，09：27-34.

[2]姜君.用于移动载体卫星通信的动中通系统若干关键问题研究[D].南京理工大学，2012.

[3]刘佳丽.自然垄断行业政府监管机制、体制、制度功能耦合研究[D].吉林大学，2013.

[4]孟楠.卫星通信系统跨层带宽分配及多媒体通信技术研究[D].北京邮电大学，2013.

[5]谢延华.基于卫星移动通信系统的多普勒频移估算与补偿研究[D].大连大学，2013.