卫星传输常见干扰及应对措施

赵亚茹

【摘要】 在卫星传输过程中存在各种各样的干扰，本文针对传输过程中常见的干扰进行分析，并探讨有效的解决措施。

【关键词】 卫星传输 干扰 应对措施

随着数字广播电视技术的飞速发展，卫星传输已成为广播电视节目主要传输手段之一，与其他传输方式相比，卫星传输具有传输距离远、覆盖面大、通信容量高、传输质量高等特点。但是卫星传输也存在一些不足，在传输的过程中存在来自于地面、空间、自然及人为等各方面的干扰，影响卫星传输的质量和效果。因此明确主要的干扰类型及存在原因，并且针对各种干扰采取相关的措施，以有效提高卫星传输的质量及效果。

广播电视卫星传输系统主要包括同步卫星、地球站、接收站等部分组成，其中地球站是这个传输系统的重要组成部分，在地球站基带信号经过调制、变频、放大等处理并通过卫星天线发送到卫星转发器， 同时接收卫星的下行载波信号，经过变频处理和解调恢复出原来基带信号传递给用户。卫星转发器将地球站发送来的信号经过放大、变频后再传递到地面的接收站，这个过程就是卫星完成广播电视信号传递的功能。所以在这个过程中，地球站的设备及环境、地球站到卫星转发器、转发器到接收站以及接收站的设备和环境，这些环节中的异常都是影响广播电视信号安全传输的主要因素。下面就卫星广播电视信号传输系统内各种干扰产生原因进行分析并介绍应对措施。

一、卫星信号传输过程中的干扰分析

1.1卫星传输中的地面干扰

地面干扰一般来自电磁干扰和交调干扰。

在城市化建设中，越来越多的信号及电磁设备被应用，使得电磁波产生，还有微波、雷达等干扰源。如果地球站周围有较多的电磁波环境，再有电缆屏蔽以及设备接地的不合理，极易导致干扰信号通过下行链路进入用户端，对正常的卫星信号造成干扰。此外，地面高层建筑物的阻挡和地面的反射作用都给信号的正常传输造成影响。

交调干扰是指在卫星传输过程中由于上行用户多载波工作，但转发器功放容量有限，卫星传输功率不够，因此不能实现信号的有效传递，出现三阶互调分量超额或者部分用户上行电平过高，使卫星转发器工作在非线性区，造成转发器互调变差，影响接收端信号质量。

1.2卫星传输中的空间干扰

空间干扰一般包括太阳辐射、电离层、对流层干扰。

太阳辐射是指在太阳风暴爆发期来自太阳的带电粒子流与地球磁场发生作用产生地磁暴，会严重影响卫星传输的广播电视信号。

电离层相当于一个等离子导体，由于电离层分布的不均匀性和随机时变性，电磁信号在其中传递时会发生折射、散射、闪烁及法拉第旋转效应，从而影响卫星信号。只是电离层对低频信号影响较为明显，对于广播电视的高频信号不会造成干扰。

对流层对卫星链路的影响主要表现为吸收衰减，对流层中的水蒸气随着频率增高对信号的损伤增大。Ku波段除了对水蒸气吸收敏感还对尘埃较为敏感。

1.3信号传输中的自然现象干扰

卫星信号传输过程中雨雪衰和日凌现象是自然干扰中的重要形式。

当电波穿过降雨区域时雨滴会对电波产生吸收和散射造成衰减。衰减的大小与雨滴半径与电波的波长比值有关。如果电波波长与雨滴半径的比值较小，则干扰程度较高，反之如果比值较大，干扰程度较小。由于C波段波长一般大于雨滴半径而Ku波段波长与雨滴半径大小接近，所以雨衰对C波段影响较小而对Ku波段影响就非常明显，而且雨量越大、波束的仰角越大、频率越高降雨引起的衰减越严重。地处北方的接收站，下雪也会对卫星信号造成影响，雪片越大越密集对信号的吸收和散射越大。

日凌出现在每年的春分和秋分前后，此时的卫星处在地球和太阳之间的直线之上，卫星接收天线在对准卫星的同时也对准着太阳，在接收卫星信号的同时也接收大量的太阳噪声，从而使接收信噪比下降，严重时造成卫星信号完全中断，这就是日凌。只是日凌只影响卫星的下行链路，发生时间和接收点的地理位置有关，持续时长与卫星接收天线的工作频率和口径决定，接收频率越高、天线口径越大，日凌持续时间越短。

1.4卫星传输中的人为干扰

人为干扰是在卫星信号传递过程中人为恶意干扰正常的卫星信号。通常是（1）干扰方通过发射一个大功率单载波信号来干扰某一路电视载波，造成接收端电视黑屏；（2）干扰信号强占转发器功率，使转发器功放工作与非线性区域或饱和区，严重干扰该转发器的广播电视节目信号；（3）干扰方发一个与正常节目信号参数相同的非法节目并使干扰功率高于正常信号功率，这样接收端接收到的就是非法节目或者马赛克。

二、应对干扰的措施

1、保证建立地球站周边环境的合理性及安全性，做好卫星信号传输系统或线路的电磁屏蔽工作，加强传输设施在使用过程中的监测，加强对相关设备的维护。不断完善基础设施建设，使用先进的卫星传输设备，有效保障信号传递的准确性及传输效率提升。

2、在卫星信号接收站点应该多做备份接收手段，在雨天和下雪天严密监测信号接收质量，避免卫星接收天线积水或积雪，及时清理积水、积雪，在雨衰和雪衰严重时及时使用有效的备份节目源。日凌目前没有有效的避免方法，只能是在合理的范围内适当增加接收天线的口径和接收灵敏度来减少日凌持续时间，或使用光缆或者微波等备份节目源。

3、对抗一些恶意人为干扰则需要使用大功率发射机和高增益发射天线，使传输的卫星信号强度高于干扰信号；采用抗干扰卫星传输广播电视信号；使用大功率的MCPC信号工作于转发器的饱和点，利用转发器饱和点强信号对弱信号的抑制性达到压制干扰信号的目的。

4、保证有效的卫星入网验证测试工作是解决卫星信号干扰的重要措施之一。在测试过程中要保证上行的三阶互调抑制比能够满足相应的技术要求，使功率回退能够在规定范围内，并且保障各载波调制器及变频能够正常输出，加强信号传递的准确性。

强化卫星转发器用户之间的沟通也是解决卫星传输中干扰问题的重要措施。加强转发器用户间沟通可以避免在信号传输中受到其他用户信号的干扰。当前我国卫星传输广播电视节目信号存在很多地区使用同一个转发器的情况，各用户之间如果缺乏有效的沟通就会导致信号之间相互干扰。

三、结束语

卫星广播电视传输系统是一个复杂的系统，而影响卫星信号传输的因素很多，我们必须熟练掌握卫星传输过程中的基本知识，熟悉自己使用的所有传输设备的基本原理和性能，学习抗干扰的技术，针对不同的干扰源采取有效的抗干扰方法，才能有效保证卫星信号的传送和接收，确保广播电视节目的正常播出。