广播电视卫星传输常见的干扰因素以及对策分析

赵花

(国家新闻出版广电总局724台,陕西宝鸡 722400)

广播电视卫星传输常见的干扰因素以及对策分析

赵花

(国家新闻出版广电总局724台,陕西宝鸡 722400)

广播电视卫星技术随着科学技术的发展而不断的发展,但是先进的卫星传输技术也难敌外界的影响,在卫星数据传输中不可避免的受到各种因素的干扰,影响着数据的正常接收和电视节目的观看。广播电视卫星传输常见的干扰因素可分为自然因素干扰、上行系统干扰、技术干扰和下行接收干扰等。本文分析了广播电视卫星传输中产生干扰的原因以及采取的措施。

广播电视 卫星传输 干扰因素 应对措施

目前,通信卫星技术在广播电视中得到了广泛的应用,成为电视信息数据传输的主要方式。但是,卫星广播电视信号在传输中受到各种因素的影响,特别是无线传输的开放式系统容易外界的干扰,影响着传输的效果。本文结合多年的工作经验,对干扰广播电视卫星数据正常传输因素进行分析,并提出一些应对措施。

1 地球站影响安全播出的干扰因素及应对措施

(1)地球站电磁坏境干扰。随着城市化进程的加快,地球站周边的电磁环境日趋复杂,各种电磁微波、工业噪声和无线信号等对上行链路和下行链路形成干扰,还由于设备不达标、电缆质量比较差、链路电平配置不合理和生锈接触不良等造成上下行链路的干扰。为此,要仔细排查,寻找干扰源,排除干扰。对建站的周围电磁环境进行测试,对播出系统的硬件设施和传输路径做好电磁屏蔽措施,确保设备良好接地。对周围环境定期检测,加强部门之间的合作,做好频率划分、占用工作,做好应急预案,降低各种干扰。

(2)地球站上行设备杂散干扰。上行设备杂散干扰是由地球站的上变频器、调制器和高功放等系统设备性能较差所产生的杂波造成的。出现这种现象的原因是是设备安装不合理、信号屏蔽不好,出现信号互扰和接地信号被转发等问题。为此,确定干扰后更新设备,同时对设备要定期检修和测试,及时找出故障的原因。

(3)互调干扰。互调干扰是由变频/高放过程中增益过大而产生的非线性失真输出引起的。当上行用户多载波工作,功率储备不足,回退不够,容易造成三阶互调超标。当上行电平过高,使卫星转发器进入非线性区,也会使转发器互调特性变差。实际中,三阶互调参考技术要求≤-34dBc,—般正常工作电平时要达到-34ciBc。因此,严格遵守入网测试规范,对系统进行播前测试,限定上行载波电平,及时调整超功率载波,发射功率电平不超标。

(4)不规范操作引发干扰。工作人员对设备操作不规范也可导致载波信号的误发和错发,会干扰上行播出的节目。另外,节目上行设备参数的错误设置也是成为干扰的原因之一。因此,加强工作人员的业务培训与学习,提高工作责任心,严格遵守操作“呼应、监护、复査”程序,完善规章制度和应急处置预案,工作人员要明确设备的操作步骤,杜绝各种责任性事故发生。

2 空间自然因素

(1)太阳辐射干扰。一般情况下太阳辐射不会对卫星造成辐射,但是在太阳风活动的时期,太阳所产生的带电粒子会贴在卫星表面,导致卫星上某些绝缘材料击穿并放电,使电子器件遭到损坏,甚至存储单元的状态会改变,导致卫星控制系统产生伪指令而影响卫星正常运行。太阳喷射的带电粒子流与地球磁场碰撞产生的地磁暴严重影响着卫星信号。

(2)日凌、星蚀干扰。日凌现象是指当卫星运行过程中与地球站和太阳形成一条直线时,接收站正对着卫星和太阳时,太阳的噪声将会淹没微弱的下行信号,是广播电视的信号严重受到干扰而中断。为此,在无法有效避免日凌的干扰时,广播电台应该将日凌时间提前告知用户,可在曰凌期间采取应急措施,关闭自动提升功率系统,防止系统误提功率,同时也可以切换大口径的接收天线的方式提高信号接收度,或者以光缆、微波传输信号作为节目源,确保节目正常的播放。

(3)电离层干扰。电离层中有许多电子,相当于等离子导体,当电磁信号在其中传输使会与电子发生作用。电离层对卫星产生的影响表现为折射、散射、闪烁及法拉第旋转效应,具有很强的干扰性。因此,通过提高卫星通路和元器件的抗干扰性能,保证卫星信号稳定、正常的传输。

(4)对流层干扰。雨衰和雪衰使最为常见的对流层干扰卫星信号传输的方式：一是雨衰。雨中传输的电波受到雨滴的吸收和散射导致电波传输性能衰减。当雨量越大时,电波传输降雨区和雨滴的长度越大、频率越高,其传输的性能衰减越明显。因此,在异地建立地球站,降雨时可以代播节目,保证节目正常上演,利用卫星信号和本站发出的信号推算上行链路的雨衰值,从而增加信号发射功率;二是雪衰。降雪过程中不会对Ku及以下频段的卫星信号传输产生影响,当是在学融化的时期,化雪对C波段和Ku波段的卫星传输产生明显的影响,主要是因为化雪中,地面光滑和凹凸不平的积雪对电磁波产生不同程度的散射和吸收,严重地破坏了卫星天线口面函数的均匀性,降低了天线的增益,提高了天线的噪声温度,上行链路的EIRP值或接收系统的G/T值均会因此而大大减小,影响了卫星信号的传输质量。因此,对于天线的除雪措施有两种方式：一是馈源除雪,即向馈源口吹热风进行化雪,此方法简单易行;二是主反射面除雪,此方法就是在反射面北部安装保温膜,通过加热提高温度,融化积雪。

3 空M技术干扰及应对措施

(1)邻星干扰。个别用户的上行天线偏向了其他卫星或者邻星用户上行的功率过高,导致地面站系统的噪音过高。因此,各个卫星的轨道要协调,同时提高天线口径,定期调整天线的高度和方向,及时协调排除上行干扰。

(2)相邻信道干扰。相邻信道干扰是由于频率传输没有足够的频带保护或者载波频谱不符合频率要求,导致出现噪音。传输的非线性是频谱扩散中受到相邻信道的影响。因此,严格划分频率,及时进行检测,发现超标干扰因素及时纠正,保持足够宽的信道,功放要有足够的回退能力,不超标发射。

4 地球站接收系统干扰

(1)地而信号干扰。各种地面干扰信号在地球站和接收站周围随处可见,如无线电信号、微波信号、广播信号、测控信号等,这些与卫星信号同频率的信号会进入下行链路造成接收干扰,打破正常的卫星信号接收载噪比、误码率等,使信号的质量下降,还可能出现系统自动提升功率,使卫星信号传输的干扰程度增加,严重影响着广播电视节目的播出。因此,可以在接收天线附近设立屏蔽网,还可以选用滤波器效果更好的LNB或LNA,滤除部分杂散干扰。

(2)接收设备干扰。接收天线未能准确对星或接收天线口径过小,都容易导致下行接收信号受到干扰。受到干扰时要先对干扰源进行全面细致的分析,针对具体问题采取相应措施：保证接收天线架设在空旷的上方无遮挡物并远离强磁场的地方;当干扰信号频率与接收信号频率相差10MHz以上,可以在LNA或LNB前端安装滤波器抑制干扰,但注意滤波器的指标需满足传输要求;受全波段重干扰时,可利用地形、建筑物及人工屏蔽的办法;给天线安装灵敏度高的高频头,天线足够多时尽量选用单极化单输出高频头。

5 结语

卫星广播电视传输是一个复杂的系统,本文从实际工作角度出发,对于常见情况进行说明,因此只有熟练掌握卫星通信的专业知识,熟悉播出上行设备的基本原理和性能,深入学习卫星通信系统的抗干扰技术,不断完善播出系统,针对不同的干扰源采取有针对性的措施,才能有效地保证卫星信号的发送和接收安全,确保广播电视信号的安全播出。

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