浅析影响卫星信号传输的主要因素

李宝龙

摘要：卫星通信已深入到社会的全方面，但它的发展还有很多的局限性，在实操中还有很多的问题需要解决，如自身设备的问题，宇宙空间的影响等，分析清楚影响卫星信号传输的因素，才能有针对性的采取相应方法，对信号进行适当补偿。

关键词：卫星：信号传输：设备

中图分类号： P185 文献标识码： A

引言

相比较一般的通讯设施而言，卫星通信具有传输距离远、覆盖面较广，且不要求特殊的地理环境等的优势，能够保障广播电视节目的顺畅播放，使人们的日常生活更加丰富。然而卫星通信数据需要穿透大气层到达卫星或地面，所以有很多人所不能控制的干扰因素出现，要不定期的对其设备进行维护，并积极采取预防措施，使卫星信号传输更加准确快捷，让卫星通信更好的服务人们。

一、影响卫星信号传输的主要因素

（一）卫星蚀卫星蚀或卫星食，即人造卫星被围绕其运行的天体遮挡，无法获得阳光照射的一种现象。卫星食对依靠太阳能发电的人造卫星有着非常重要的影响。低轨道、周期短的人造卫星，卫星食的维持时间小于 1 小时，通常卫星上的蓄电池即可应付。然而，同步轨道卫星这一类卫星，其运行轨道偏高、且周期较长。如果出现卫星食，维持时间一般长达数小时，有时甚至需关闭卫星上部分设备，以便减少耗电。卫星蚀在每年春秋时分出现，每次出现 45 天，共持续 90 天。另外，在春分、秋分当天，卫星蚀的时间可达到 72 分钟。在星蚀期，星上太阳能电池便无法提供足够的电源，此时便需要启用备用电池进行供电。

（二）日凌现象每年春分、秋分前后，在卫星地球站所处地，卫星将处于太阳、地球间的直线位置上。此时卫星地球站天线对准两个地方，一个是卫星，而另一个是太阳，使太阳形成大量的电磁波，并直接投射于地球站天线上。因太阳发出的电磁波频谱较宽，针对地球站而言，该电磁波实质上是等于一个噪声源，会干扰其所接受的卫星信号，从而恶化接收链路，严重时还可能中断接收链路，我们称之为日凌现象。针对地球站而言，日凌对它的干扰，从太阳进入其天线 3dB 波束宽度开始为最强时间，到它离开 3dB 波束宽度后干扰可结束。

（三）在空间传输过程中，微波容易受雨衰、空间等因素的影响，从而影响实际的节目信号源；而光纤则受地面施工及地质灾害等因素的影响，从而导致传输中信号出现中断或丢失等问题，最终地球站也无法接收到稳定的信号。

（四）值班人员的责任心不高，未及时发现设备运行中出现的异常情况极，相关人员自身业务素质不高，无法顺利处理各种突发事件处理，从而中断了传输信号；部分卫星公司的用户不了解卫星参数，对卫星传输信号的频率、极化等操作不当，也会阻碍卫星信号的安全传输。

（五）对于故障设备的干扰而言，其主要包括两种类型，一是地面设备故障所引起的干扰，二是卫星故障所引起的干扰两种类型。对于后者而言可通过及时进行备份器件的切换来予以解决，若严重时可进行转星或进行转发器的更换予以解决。对于地面设备故障所带来的干扰则可求助卫星公司进行干扰源的排查，或是确保相应系统和传输过程中的电磁屏蔽效果，以最大程度地降低干扰所带来的影响。

（六）电离层会干扰和影响卫星传输中的低频信号，当信号穿过电离层时，在法拉第极化旋转效应的作用下，法拉第极化旋转量和信号频率的平方根成负相关。电离层的闪烁，或导致信号频率强度及相位发生变化，频率越小，波动则越大。我国南方地区的低频卫星信号受电离层闪烁的影响更为明显。

二、针对影响卫星信号传输因素采取的措施分析

（一）上行固定赋形波束接收，卫星接收天线的固定赋形波束仅覆盖各地设有合法上行站特定地区，不包含最有可能产生干扰的地区。上行可变赋形波束接受。上行可动单点波束接收，当卫星接收赋形波束服务区无法避开干扰源时，可转用点波束缩小服务区以避开此干扰源所在地区工作。上行固定多点波束接收，固定多点波束接收天线，同时产生多个点波束，分别覆盖各地区合法上行站，并避开最有可能产生干扰的地区

（二）卫星天线要建在地基稳定的地方，因为，它常年暴露在外面，很容易受到外来因素的影响而改变方向，尤其是风力的影响。在大风季节以及多风的地区，卫星天线一定要建设在地基牢固的地方，这样才能减少外力因素对卫星天线造成的影响。避开多雷多雨的地区，多雷地区对卫星天线的信号的干扰是很大的，因为在打雷的时候，地面会产生很多的电磁波，这些电磁波就会影响卫星天线信号的接收，甚至会阻碍卫星天线信号的传输。避开多雨的地区一般考虑到的是雨水对卫星天线的腐蚀，阴霾多雨常常会腐蚀卫星天线的一些设备，导致卫星天线不能正常接收信号，出现故障。因此，卫星天线的架构要避开多雷多雨的地区。 同时在卫星天线的附近安装避雷设施，可以很好的减少打雷时对卫星天线信号的干扰。

（三）高频头的选用和调整很重要，将窗玻璃更换为有机玻璃后，采用中卫 75cm 天线、百胜接收机，试用了不同本振的几种牌号高频头，其中 ASK10750 高频头较为理想。首先仔细调整好高频头的极化角至最佳处，此时12278 信噪比为 5.2~5.4dB，可下载，12308的信噪比为 4.8~4.9dB，无图像，有断续声音。接下来需做进一步的调整：将高频头支座与支杆的固定螺栓松开，以高频头及支座不掉下为准，为调整方便可将支座的螺栓安装孔扩至 7mm。慢慢地降低高频头的仰角，可以观察12278 的信噪比逐渐增大，在最大处（5.3~5.85dB）停下，换至12308，信噪比最大处（5.3~5.45dB），这时图象流畅，无闪烁、中断现象。固定的方法是：找一根橡皮圈套住高频头，另一端绑在支杆上，将高频头拉低，慢慢上紧固定螺栓，使高频头渐渐仰起调至最大分贝值即可。用此方法对中卫 60cm 天线调整可提高信噪比约（0.2~0.3dB）。

（四）雨量及频率越大、降雨期越长，信号的衰减程度也越明显，而频率与雨量通常不能调整，为此我们要控制雨衰的影响范围，就必须通过调整地球站天线的仰角来减少降雨区的路程。在实际工作中，我们在增加仰角时，还应及时清除积水。针对天线的除雪工作，这里主要提及馈源除雪（即向馈源口吹热风来融化雪）与主反射面除雪（即在反射面上装加热膜并对之进行加热）两种。此外还可在天线顶部装上喷水系统或运用人工冲雪的方法进行除雪。此外，日凌引起的信号中断，我们可通过地面备份与双星备份等方式予以解决。

（五）由于受太阳、月球、地球引力的影响，同步卫星会在一个与地球赤道平台夹角不断变化的倾斜轨道上运行。假设卫星轨道的东西位置保持不变，则从地球赤道表面观察卫星的日漂移轨迹，同步卫星在其轨道定点上以24小时为一周期呈8字形轨道不停地运动着，这会影响卫星信号传输的稳定。通过对卫星实现姿态控制，使卫星保持在赤道平面内，有利于卫星信号传输的稳定。

（六）在卫星通信不断发展的今天，同步卫星轨道日益拥挤，现行的轨位间隔为2.50, 这对卫星间也会产生干扰。要解决这一问题，关键是要协调星间的轨位，卫星上的用户都应认真遵守卫星业务的操作章程；此外，还应对频率分配进行合理划分，遵循入网测试要求，及时更正超标干扰，并预留足够的保护带宽，确保发射频率符合标准。

结束语

卫星信号传输是一个复杂的系统，影响卫星信号传输的因素很多，所以要发展卫星信号传输事业，就必须要认真对待在运用中发现的问题，积极组织专家等相关技术人员，采取一定的措施，让卫星信号传输得到更广泛的应用，提高卫星信号传输的质量。

参考文献

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