关于卫星信号传输的主要影响因素探讨
2015-05-30龙秋雪
龙秋雪
【摘要】 现如今卫星通信对于我们整个社会的影响越来越大,测绘、军事、气象、电视广播等领域都广泛的运用卫星通讯技术。但是受到气候、天体、气候等因素会让卫星信号传输产生一定的不确定性,会对卫星通讯技术的运用产生一定的不利影响。本文主要分析影响卫星信号传输的主要因素,并尝试探索增强卫星传输信号的方法,以提高卫星通讯技术。
【关键词】 卫星信号 传输 影响因素
所谓卫星通讯就是将地面发射站的数据以高频电磁波形式通过卫星的中专传输到一定覆盖范围的地面接收器上。在此过程中,这些数据要两次穿过大气层,再到达卫星或者地面。使用衛星通讯有频率高、功率大、距离远、容量大、地面适用性强的优点。
但是也存在一些影响卫星信号传输的因素。下面我们就影响卫星信号传输的主要因素做出简要分析,并探讨各影响因素下的增强卫星传输信号的补偿措施。
一、卫星蚀的影响及补充措施
卫星蚀也叫做卫星食,是因为卫星由于在某一天体的遮挡下而受不到太阳光的照射而出现的自然现象[1]。一些依靠太阳能发电的卫星受到卫星食的影响最大。这些依靠太阳能发电的人造卫星中轨道比较低、周期比较短的虽然遇到卫星食的几率比较高,但是卫星食对于其的影响比较小,而一些轨道比较高、周期较长的人造卫星一旦遇到卫星食,长达数小时得不到能源的补充,对于其许多功能的正常运行尤其是其信号的传输功能会受到很大影响。卫星食出现时会使得卫星长时间得不到太阳光光照而造成表面温度下降,进而影响其信号传输功能,这点也是应该注意到的。
卫星食现象出现在每年的春分和秋分时期,一共会出现90天,对人造卫星的信号传输影响比较大。因此我们必须在依靠太阳能发电的人造卫星上设计备用电池,在卫星食时期减少卫星上不必要设备的启用,以保证卫星信号能够得到正常传输。
二、日凌现象的影响及补偿措施
同样是在每年的春分和秋分前后,会出现日凌现象来干扰人造卫星的信号传输。所谓日凌现象就是指当太阳、人造卫星、地球依次处于同一条直线上时,地球上的卫星接收站的天线在对准人造卫星的同时也就其也对准了太阳,这时其天线由于受到太阳电磁波这个能量巨大的噪声源的影响,而造成的卫星信号接收困难甚至中断的现象[2]。
日凌现象与地球上的卫星信号接收站存在一定的关系:日凌现象的持续时间与接收频率存在反比关系,天线接收频率越高,则天线持续时间越短;天线口径与日凌现象同样存在反比例关系,如果天线口径越大,则日凌持续时间也就越短。因此为了减少日凌现象对于卫星信号传输的影响,可以在允许范围内尽量扩大地面接收站天线的接收频率和口径。
三、雨衰现象及补偿措施
当卫星信号接收地区发生降雨时,雨滴会对电波发生吸收和散射作用,以此造成衰减,其中大的衰减量会造成卫星信号传输的失败[3]。 为了克服雨衰对于卫星信号传输造成的不利影响,要对雨衰进行详细的观察,以此为根据优化设计转发器天线的波束图或者是优化设计整个卫星接收系统,以改善卫星信号的传输。
四、雪衰现象及补偿措施
一般情况下,如果不是特别大的雪,则降雪不会对卫星信号的传输产生明显的影响,但是如果是雨夹雪或者是雪融化时,凹凸不平的积雪会散射和吸收电磁波,造成天线馈源和天线口面场分布不均匀,降低了天线的增益,增加了天线噪音的温度,因此无论是从地面传输信号到卫星,还是卫星传输信号到地球,都会对卫星信号传输产生十分不利的影响,因此无论是上行站还是下行站,都会采取积极的预防措施。
五、同步卫星运动方式的影响及补偿措施
因为地球引力与太阳引力共同影响的原因,使得同步卫星的运动始终处于一个不断变化的倾斜轨道上。若某一卫星轨道的东西位置没有发生改变,其同步卫星会以24小时为一个周期,再其轨道点上呈8字行运动。这对卫星信号的稳定传输产生了不利影响。这时要保持卫星信号传输的稳定性,可以控制卫星的姿态。
六、结语
影响卫星信号传输的因素有很多,而本文只是对卫星食、日凌、雨衰、雪衰及同步卫星的运动方式等主要影响因素做了一个初步的探讨。我觉得应该加强对影响卫星信号传输的因素的研究力度,形成一个完善、准确的理解体系,并制定行之有效的措施,才能保证卫星信号的传输功能,提高卫星通讯技术。
参 考 文 献
[1]胡玉娟.大气层传播因素对卫星通信的影响分析[J].阜阳师范学院学报,2010(09):102-104.
[2]杨伟斌.影响卫星信号传输的主要影响因素分析[J].卫星电视与宽带多媒体,2013(09):64-65.
[3]陈耀荣.影响卫星视频广播(DVB-S)信号传输的主要因素[J].卫星电视与宽带多媒体,2005(02):17-18.