广播电视卫星天线加热融雪系统

刘固蒂

（作者单位：国家新闻出版总局七二二台）

广播电视卫星天线加热融雪系统

刘固蒂

（作者单位：国家新闻出版总局七二二台）

卫星通信是现代通信的重要手段之一。由于其通信范围大、覆盖广、建设速度快，且同一通信可以用于不同区域和方位，因此被广泛用于现代广播电视前端系统中，但雨雪将会使其信号强度产生衰减，降低通信质量。本文介绍雪衰的成因，并提出一种加热融雪系统，可完全清除卫星天线抛物面上的积雪，从而降低或消除了雪衰对卫星传输的不利影响。

广播电视；卫星；雪衰；天线融雪

现代通信技术的高速发展，卫星通信以其覆盖区域广、传输容量大、可靠性高和经济效益好的特点，被广泛应用到经济建设和社会发展的各个领域，特别是在广播电视的传输覆盖上得到了更加广泛应用。由于卫星传输的开放式这一特点，容易受到空间环境变化的影响。比如每年春分和秋分前后的日凌现象，太阳发出的强大电磁辐射会严重干扰卫星信号的质量。另外，自然界的降雪也会使卫星信号出现雪衰，通信使用的频率越高，衰减就越大，影响也就越大，严重时可导致通信中断。

1　雪衰的成因及影响

根据实际经验，一般性的降雪对卫星信号不会产生明显的衰减，但在化雪时就对卫星两个频段C和Ku的传输影响就相当明显。在自然界由于化雪过程时间较长，天线的馈源和主反射面由于积雪的影响变得凹凸不平，对电磁波产生了不同程度的吸收和散射；加之天线表面的积雪改变了抛物面的形状，致使抛物面的焦点偏移，大大降低了天线的增益，严重影响信号的传输质量。卫星通信馈源喇叭口上的积雪或水滴所造成的微波信号散射严重影响天线的接收或发射电平，通信频率越高影响越大。经过多年实践经验，3cm厚的积雪对天线G/T值的降低在3dB以内，5cm厚的积雪对C波段天线G/T值的降低约为3dB，对Ku波段天线的G/T值的降低可达6dB以上，超过10cm的积雪对Ku波段天线的G/T值的降低可达12dB。

由于降雪或化雪时对天线的增益影响很大，严重影响其传输质量，因此必须重视积雪对卫星传输的影响，采取有效措施减少卫星信号雪衰。

2　减少雪衰影响的方法和措施

在降雪天气，为了保证卫星信号的传输质量，科技工作者不断创新除雪、融雪方法，以保证在降雪天，卫星传输信号不受影响，常见的方法就是人工及时清扫天线表面的积雪和给天线抛物面主吹送强风的方法，将天线表面的积雪清除掉。但由于卫星天线安装场地的限制，加之降雪时户外的恶劣天气，户外工作很不方便，因此在以上2种除雪方式的基础上，创新出了更多、更为有效的除雪、融雪方法，，如给卫星天线安装加热融雪系统就是其中一种。

给卫星天线加热除雪系统，它通过给天线背面加装加热板和保温板的方式，在降雪时将融雪装置自动开启，通过附着在天线背面的加热材料给天线加热，使天线表面的积雪及时融化，保证了天线表面的光洁和平整，从而保证了信号的传输质量。本系统高效节能、安全、可靠，简洁又人性化的人机交互界面让用户操作简便，运行状态一目了然。

卫星天线加热除雪系统的有点有很多。主要为对温度、供电功率和输出功率等参数智能控制；使用以太网技术连接，天线与天线，设备与设备之间相互通讯，交换数据，统一管理，智能控制；可以控制多幅天线加热系统组成一个阵列式系统，统筹功率分配；可以远程控制，可在任意位置对系统进行开关，参数设定，在线升级等操作和维护工作；系统可脱机工作，自动分配功率，智能管理；恒温加热模式下温度稳定度高，温漂小于1℃；具有功率限制模式，多幅9m以上天线同时工作供电不足时，只需10kW供电功率即可化雪；恒温模式与限制模式可自动切换；在气温极低时，依然可以工作，-30℃可保证化雪；提供紧急开机功能，提供紧急停机功能，紧急状态有保护装置，防止误动作；多级功率控制，采用软启动方式，无冲击电流，通过控制总供电功率和每幅天线功率，既保证了不会超过总设定功率，又可以合理进行功率分配；系统中可随时增加新的天线加热系统；系统采用防水设计和施工；采用耐高低温材料，寿命长；多种保护措施保证系统安全可靠运行；根据天线的传热特性科学设计，大幅提升系统加热效率，节能省电，节电30%以上；系统采用分布式设计，任意设备损坏不影响系统运转；快速提升天线表面温度，15分钟内可使天线表面温度提升20℃；恒温模式下温度稳定度高，温漂小于1℃。

3　结语

卫星通信无处不在，特别是在我国北方，由于地广人稀，卫星通信的优点可以得到充分发挥，但由于冬季北方都会出现不同程度的降雪，给卫星传输质量造成很大影响，特别是对Ku频段的信号影响更加明显，为了保证通信质量，除雪、融雪是保证信号质量的重要手段，随着广播电视传输高频段的资源开发和利用，卫星天线的除雪、融雪也就更加重要。