广播卫星信号接收中的干扰及应对措施

2018-02-21 22:51
西部广播电视 2018年14期
关键词:转发器隔离度极化

曹 聪

(作者单位:河南广播电视台)

进入21世纪以来,随着人们文化生活水平的日益提升,广播电视领域频道越来越多,节目越来越来精彩纷呈,内容也越来越广泛,电视媒体和网络媒体应成为人们关注社会动态﹑体验精神文化生活的主要渠道,广播电视节目已经成为我党传播大政方针的重要喉舌,成为人们生活中必不可少的一部分。而卫星转播节目是保障安全播出的重要环节,是各地电台必不可少的播出内容。在接收卫星信号时,要尽可能保障其强度和质量。由此本文通过分析广播卫星信号接收中的干扰因素,主要探讨广播卫星信号接收中的应对措施,以期能够为广播电视卫星信号接收提供借鉴。

1 广播卫星信号接收中的干扰因素

1.1 “日凌”和雨衰等干扰因素

日凌和雨衰会对卫星的接收机工作造成严重影响,属于两种特殊的天气现象。在每年的春分和秋分前后,接受地位置上,当同步广播卫星恰好与太阳的位置重合时,就会产生日凌现象,其会对卫星信号的正常接收产生极大副作用。因此,广播电视台要及时做好切换信号的应急准备,根据气象局的报道,下载可能影响当地信号接收的日凌发生时间。而雨衰现象主要发生在夏季雨水较多的时节,C波段电波波长在7.5 cm,KU波段的半径一般为2.3 cm,而暴雨天气中雨滴的半径一般是0.025~0.3 cm,对于KU波段来说,暴雨天气具有极大的影响作用,相对于C波段来说,暴雨天气影响会小一些。

1.2 电磁干扰因素

一般情况下,移动通信系统﹑导航﹑广播电视﹑雷达及无线电接力通信系统﹑高频电焊机﹑高频理疗机等都会受到电磁干扰的影响。并且,工业和医疗设备中的感应加热设备也会受其影响。任何电子﹑电气设备都有可能产生电磁干扰信号。可以说,目前,我们生活在越来越拥挤的电磁空间中,电磁环境也越来越恶劣。在此环境下,日常播出的广播电视节目画面会出现“马赛克”,甚至可能导致信号中断,各省卫视频道经常受此影响。

1.3 邻星干扰因素

近年来,世界各国都非常重视卫星事业的发展,邻星干扰现象逐年增多,卫星与卫星之间的距离越来越小,距离越来越近,同步轨道的卫星越来越多,这样在被干扰卫星和干扰卫星之间,下行的电磁场具有共同的重叠覆盖区。在此区间会造成接收端误码率增加,在接收指向卫星信号的同时,被干扰卫星地面站的天线旁瓣也接收到了邻星的同频信号,如果天线口径较小,就会造成信噪比降低,邻星干扰出现的概率及强度就越大,导致接收信号不稳定。

1.4 极化干扰和人为干扰因素

在卫星通信过程中,极化干扰是非常常见的,包括发射极化隔离度和接收极化隔离度两部分。由于各种因素的影响,在地球站工作长时间的运行中,即使经过精细的调试,也会带来极化干扰,极化隔离度下降。另外,由于非法的上行载波信号,认为非授权使用转发器资源,形成了对原转发器信号的干扰,即人为非法干扰。从技术角度来说,高功率放大器是卫星转发器的主要部件,其工作在线性区,党输入功率幅度低于饱和点时,输入功率进一步增大超过该电平,功率放大器输出功率会大大降低,当进入饱和区和过饱和区时,大信号压缩小信号,出现“功率占用”现象,由此,非法的外来强度信号会导致正常通信业务信号中断或窜进非法信号,侵占高功放,压制正常的小信号。

2 广播卫星信号接收中干扰因素的应对措施

2.1 准确核对信息,应对“日凌雨衰”干扰

“日凌雨衰”都是一种有规律的自然现象。在卫星信号接收中为及时做好切换信号的应急准备,要从气象局下载可能影响当地信号接收的日凌发生时间。并且,在某地发生“日凌”的日期与具体时间是可以预先算出来的。因此,为做好信号的切换准备,在“日凌”来临之前,对于那些容易受影响的信号要做准确的核对。准备切换的备份信号要以光缆信号为主,如果没有,就要从其他卫星上找,如果还没有就要使用图卡信号。最后,在准备好备份信号后,要一一列出来做成预案,等“日凌”过去,还要立刻切换回主用卫星信号。另外,在夏季暴雨期间,为确保广播节目正常播出,对于“雨衰”的干扰也要做好信号切换准备。

2.2 建立关联的卫星地面站系统,应对电磁干扰

一般情况下,电磁干扰是随机的干扰现象,排查起来非常困难,是无规律可循的,什么时候出现﹑干扰程度怎样?持续多长时间都是不固定的。因此,在没有搞清楚干扰源和干扰途径的情况下,由于屏蔽网工程量较大,防干扰时不建议上屏蔽网工程,这样费工费时且效果不佳。因此,为各地面站的卫星信号可自由切换,互为备份,要建立一个关联的卫星地面站系统,在系统内部相距30 km以外的2个或2个以上卫星地面站建立起光缆连接。并且,当某个地面站发生电磁干扰时,为达到避开干扰的目的,值班技术员可以选用无干扰或干扰微弱地面站信号。

2.3 采用大尺寸电动天线,应对邻星干扰

如果发现并确定遭受到邻星干扰时,为接收邻星干扰的卫星节目,要采用4 M以上的大尺寸电动天线,用于对卫星天线的调试,人为地将天线微微调偏,在满足卫星接收机的接收条件前提下,配合极化调正,避开邻星信号重复覆盖干扰的目的,达到接收到预接收卫星信号的目的。但这样调试需要较高的调试技巧,调试难度很大。

2.4 在卫星地面站端重新调整接收天线,应对极化干扰

由于卫星天线发射极化隔离度和地球站接收极化隔离度的影响,造成接收极化隔离度。在天线出现变动时,再确认就要通过极化调正。在卫星地球站和地面站中,都会出现极化干扰问题。这些极化干扰问题是有规律的干扰信号,主要表现为天线的反极化信号干扰了正极化信号,我们可以用频谱仪清晰地看到。在卫星地面站端,当极化干扰出现时,说明卫星信号接收端出现了问题,需要重新调整接收天线;如果经调整后干扰依旧存在,可以通过对其他地面站的咨询,掌握目的信号接收情况。如果天线经过调整也不好的话,就要通知地球站方面,说明卫星地球站出了问题,要积极解决干扰问题;如果经调整后没问题,说明还没有调整好本地天线。

2.5 使转发器避免工作在饱和区,应对人为非法干扰

在实际使用中,为避免将卫星上功放退入饱和区或过饱和区,地球站要严格实行上调功率控制,尽可能使转发器避免工作在过饱和区,或在高功放前加限幅器。但如果存在恶意的大功率上行干扰,上行地球站要严格按照操作规程使用转发器,才能使工作在饱和区的转发器合理﹑安全运行,从而确保卫星信号的正常传输。并且,值班技术人员要感召广电总局的总体要求,在卫星地面站端,对卫星信号状况进行严密监视。如果发现卫星信号功率上升,就要立刻切换备份信号,执行预案,从而避免载噪产生。

3 结语

在卫星通信过程中,各种干扰都具有自身规律和特点,虽然各种干扰给其带来了一定影响,但我们可以通过各种应对措施和技术手段,有的放矢地消除或减弱其影响,并为达到预想效果,可以通过相关技术人员进行反复演练,将相应的应对措施形成文字预案,从而达到降低干扰影响的目的,使广播电视工作更高效。

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