探讨雨雪衰对广播电视卫星传输的影响与措施

马刚

摘要：在本文前期，笔者首先对雨雪衰的形成原因做了简要的分析，并根据相关资料，对如何降低雨雪衰对卫星信号传输所产生的不利影响而提出的几点相对措施，仅供参考。

关键词：雨衰 雪衰 卫星信号传输 影响 措施

一、前言

卫星通信的优势在于覆盖面相对较广、可传输较远的距离。因此，在最近几年中，卫星通信的发展迅猛无比，应用已走进千家万户。当前，现代通信应用最为普遍的技术手段就是卫星信号通信，其传输质量与大气层中雨和雪致衰减有着重要联系。经过调查可知，影响卫星信号传输质量因素有很多。譬如：通信信号相互之间的干扰、电离层的闪烁、宇宙噪声以及大气层中某些微粒的吸收等。其中，最为常见的就是在大气层中的雨衰和雪衰的作用下，导致卫星信号信噪比下降的情况。因此，一定要分析出雨衰和雪衰的形成原因，并总结出它的一般规律。只有这样做，才可以真正地解决并预防此类事件的发生。

二、雨、雪衰的形成原因以及一般规律

电磁的信号在穿过对流层时，其能量就会因雨雪等吸收和散射而衰耗一部分。而电磁信号的频率是造成衰耗的程度的主要因素。随着降雨频率的增高，由于信号而引发的衰减会导致雨量增大，从而加大传播路径。在一般情况下，大雨所造成的雨量，不会对c波段的卫星造成过大的影响。但在实际过程中，大雨一定会衰减电磁波，同时随之而来的还有一定程度的去极化的作用。空气的阻力还可以将雨滴的形状由雨滴状变化为有些扁平的形状，从而实现改变雨滴的形状。且随着雨滴的增大，雨滴的变形程度越加明显度。

传统上来说，与雨衰的定义相似，降雪量的多少就是衡量雪衰造成的衰耗是否符合要求的标准。但是此衡量标准的准确性是很低的。据实际的经验可知，只有在暴雪情况下，降雪才会对Ku波段以及Ku以下频段的卫星信号产生较为明显的降耗，而一般情况下是不会产生明显能耗的。但在化雪阶段，C波段以及Ku频段的卫星信号传输都会受到较为明显的影响。所以，无论对上行站还是下行站而言，可以采取相关措施来灵活地预防这一现象。

三、减小雨衰对卫星信号传输的不利影响的相应措施

在进行雨衰补偿过程中，其决定因素就是卫星传输的路径和卫星传输的特点。如果将其分成三个环节。第一个环节就是在上行站中，补偿雨衰所造成的损耗。接着就是利用卫星转发器，补偿上行站阶段部分雨衰所造成的损耗。最后一个环节就是在下行站中，提前预留特定的雨衰备余量，从而最大程度地较少雨衰带来的损失。

（一）补偿上行站的雨衰。在上行站上，补偿雨衰的主要措施就是降雨时，利用线性增大上行站的EIRP的手段，来实现上行信号通量的密度达到饱和，从而维持相对稳定。这样做，可以使到达卫星转发器中的信号在特定的天气条件下，丝毫不会受到降雨的任何影响和制约。

在补偿C波段的雨衰时，只有在大暴雨等极端天气下，C波段的卫星信号传输才会产生较为明显的雨衰影响。所以在进行相应的系统配置的时候，不需要将雨衰的问题考虑在未来可满足可用度的需求。但一旦身处大暴雨发生较为频繁的区域，C波段完成上行站的保护和回退后，仍需要具备四至六dB的上行功率。

（二）利用卫星转发器实现补偿。在当下这个国际背景下，较为先进的Ku波段的直播卫星、通信卫星都可以补偿上行站的雨衰。在上行站中，此类通信系统一般能够将可补偿的雨衰分成两种。一种是利用卫星转发器来实现补偿的。另一种是通过上行站来完成补偿的。上行站所具备的补偿能力是有限的，一旦雨衰超过了这个值，卫星转发器就会派上用场，及时地增益输入，从而完成雨衰进一步补偿。除此之外，应用这种补偿雨衰的方式，可以有效地提高补偿雨衰的范围，同时还可以提高Ka波段的卫星可用度。

四、减小雪衰对卫星信号传输的不利影响的相应措施

根据分析雪衰的形成原因，可以得出结论：化雪的过程是雪衰的主要的发生阶段。化雪过程，同时还会严重危害卫星信号传输。因此，在我国的北方地区，一定要采取有效的措施来预防雪衰影响卫星信号的传输。那些接受信号的小站，一定要在化雪前，第一时间将主发射面上的积雪清扫干净。只有这样做，才可以最大程度地预防雪衰现象。在上行站，克服由于雪衰而產生的影响主要可以分成两个方面，首先是馈源除雪，另一方面就是主反射面的除雪。在当下，最为普遍的除雪方式就是馈源除雪。馈源除雪就是利用馈源口吹送热风来实现化雪的，从而最大程度地较少雪衰带来的影响。这种方式的优势在于简单、易行，且而价格较为便宜。因此，我国的很多厂家普遍应用馈源除雪这种能力。

主反射面除雪的具体措施就是利用反射面背面安装加热气囊。但是应该注意的是此除雪方式一般都需要的成本较高，所以在现阶段国内采用较少。大量实践经验表明，现阶段最为简单的一个化学方式就是在化雪初期，利用高压水龙冲刷反射面上的积雪。整个过程所需时间很短，但雪块的滑落速度十分快，所以一般不会影响噪声的温度。因此，在北京地区，这种方式应用较多。

结束语：总而言之，卫星通信的优势在于，其覆盖面相对较广、可传输较远的距离。因此，在最近几年来，其发展迅猛无比，应用已走进千家万户。当前，现代通信中，最为普遍应用的技术手段就是卫星通信，其质量与大气层中雨和雪致衰减有着重要联系。一般来说，雨雪衰和沙尘会严重影响卫星信号的传输，此影响是不容忽视的。面对Ku以上的波段卫星传输，一定要必须要采取特定的措施来克服。在特殊的区域或者是特定的c波段地面站，雨雪衰的影响也是不能忽视的。雨雪衰虽然很有可能会产生较为严重的影响，但只要所采取集科学与有效于一身的措施，就可以最大可能性地降低其给卫星信号传输带来的影响。