广播电视卫星传输的干扰因素与对策分析

2020-11-27杨松

商品与质量 2020年32期

杨松

四川九洲电器集团有限责任公司四川绵阳 621000

随着社会经济的发展了，我国卫星通信技术也取得了长足的进步，卫星通信具有覆盖范围广、传输速度快等方面的优良特点，基于此，卫星通信技术在我国的发展和应用非常迅速，如今已被广泛应用于商业、军事以及卫星电视等多个领域，然而卫星通信由于传输的距离较远、采用无线的方式进行信号传输，在使用卫星通信技术传输信息的过程中容易受到其他因素的干扰，因此想要更好地使用卫星通信技术进行信息传输就必须研究和应用抗干扰信号技术。

1 广播电视卫星传输的干扰因素

1.1 节目源的干扰因素

节目源是广播电视卫星信号传输过程中的主要干扰因素之一，如果发射的节目源存储上受到干扰，将会直接体现在系统连接信号的干扰问题，导致画面播放终端以及不稳等相关事故。其次，在节目录制的过程中如果电压电流的波动幅度比较大，或者出现扬声器播放不一致的问题，也会造成画质不佳问题的出现，影响画面播放的效果以及稳定性[1]。

1.2 自然因素的干扰

在卫星广播电视技术的使用过程中受到自然干扰因素的影响比较大，自然干扰因素会使得卫星广播信号衰弱甚至是中断。常见的自然干扰因素主要包括雨雪天气以及日凌现象，在雨雪天气出现时，由于大量的雨雪通过卫星广播信号时，雨雪会吸收卫星广播信号中的部分电波，导致卫星广播传输过程中产生的电波发生散射，这无疑会使卫星广播信号减弱，影响正常卫星广播传输信号的功能。日凌现象则是指太阳黑子产生的强烈电子波在卫星、地球和太阳处在一条直线上时会直接投射到卫星地球站的天线上，强烈的电磁波会导致噪声干扰出现，使得卫星信号传输受到影响甚至导致卫星信号传输中断。

1.3 电离层干扰

卫星信号在传输时，通过了平流层、对流层、电离层，最后进入自由空间传播。电离层对电磁波具有选择性，只有超过一定频率才可以穿透电离层传播，低于一定的频率会被电离层反射，阻挡其通过。如短波发射就是利用电离层的反射进行远距离传输的，卫星传输的载波频率必须是L波段以上才能传输。电离层对卫星传输信号产生折射、散射、闪烁以及法拉第旋转现象。

电离层对卫星通信信号的影响之一就是法拉第极化旋转。卫星传输系统上行天线的轴向极化隔离度要大于33dB，也就是要求天线在接收正极化信号时，收到的反极化干扰信号要小于33dB。极化旋转带来的影响，一方面是极化的损耗，另一方面表现为对反极化信号的干扰，降低了极化隔离度。传输信号极化旋转正比于电离层中的离子数和磁场强度，反比于信号频率的平方根。对于频率较低的信号影响较大，频率越高影响越小，对于C波段的卫星信号的极化旋转通常在几度之内。对于4/6GHz卫星传输系统而言，上行传输造成4度的极化旋转，下行传输会造成9度的极化旋转[2]。

2 对广播电视卫星传输干扰因素的应对方案

2.1 有效抵抗地面信号设备的干扰

在进行广播电视卫星信号传输干扰因素分析以及规避的过程中，需要科学的调整天线架的位置，屏蔽干扰信号，减少地面信号的影响。在实际天线架安装的过程中，可以将天线架安装到城市的周边，从而能够有效减少城市内部大量信号的干扰，并对周边的环境进行系统科学的分析，明确干扰源的位置以及干扰源的种类，通过高敏感度、高频头维护卫星信号的质量。如果地面信号设备对信号的干扰十分严重，则需要通过人工屏蔽的方式进行抗干扰排除工作，工作人员需要定期维护地面的接收设备，避免设备出现质量问题，提高设备的使用效率和设备的使用时间，提升电视广播系统的经济效益。工作人员在排查出干扰源时，需要及时分析受干扰的信号，并采取合理的措施进行干扰的规避，提高信号的接收效率。另外，还可以在地面接收设备周边安装能够有效屏蔽干扰信号的装置，可以在居住人数少城市的郊区设置信号接收装置，从而能够减少干扰，提高信号的接收水平。

2.2 电离层干扰影响

电离层对卫星通信信号的另一个影响为电离层闪烁，是由于电离层密度的不均匀性和随机性，对传输信号产生幅度和相位的变化的现象。电离层闪烁在南北极地区最为严重，在赤道区域呈现较强的规律性，出现时间为晚上6点到次日凌晨6点左右，太阳的紫外线、X射线增多时，电离层变厚，电离层闪烁严重，对传输信号影响最大。对电波影响规律为频率较低时影响较大，频率较高时影响减小，在C波段最多可能造成10dB的信号衰减。

处置措施：利用圆极化进行卫星通信，如中星9号和中星9A直播卫星，采用了圆极化传输方式，有效规避了极化旋转产生的干扰。

2.3 自然干扰因素的应对策略

在众多干扰因素中，只有自然因素的发生是无法避免的，但是为了最大程度上提升工作质量和效率，工作人员仍然可以加强对相关措施的制定，从而实现对自然干扰因素最大限度处理。比如在雨衰产生的干扰过程中，工作人员也可以适当对地球站的天线位置进行调整，从而减少雨水对信号产生的影响。但是如果发生了日凌现象，目前还没有制定出有效的应对方案，只能借助双星备份和地面备份进行预防，通常日凌现象结束后信号传输也会转为正常化。