广播电视卫星传输的干扰因素及解决策略探讨

◎陈 琪

(中央广播电视总台技术局，北京 100866)

在融媒体时代背景下，人们在日常生活中接收信息的渠道和方式更加广泛，这也使传统的广播电视行业受到了巨大的冲击。为了有效地应对新的技术发展常态，广播电视行业也开始由原本的有线信息传输转变为无线信息传输，只为更好地满足受众群体对于信息传输的需求。目前，国家广播电视行业的信息传递链路主要是通过通信卫星传递以及直播卫星传递这两种模式，以卫星信息的接收和传输作为主要方式，极大地弥补了传统有线信息传递工作中存在的漏洞。但是，卫星传递过程中产生的无线电波极容易受到不同区位条件自然环境以及设备等因素的干扰，这些干扰问题将会对信息传递的链路造成极大的影响，不利于广播电视节目的播出。因此，只有加强对广播电视卫星传输过程中干扰因素的研究，才能够找准解决广播电视卫星传输不稳定性的重要切入点，推动国家广播电视行业的稳定和健康发展。

一、广播电视卫星系统传输工作概述

与传统的信息系统传输模式相比，卫星通信系统的传输主要是通过人造地球卫星发射以及空间正常运转的支持充当了原先信息传递过程中的中转站，这些人造卫星系统可以直接与地球上的接收站点保持动态性的联系，在二者连接的过程中，主要依靠无线通信电路对信息进行传递。新型卫星传输系统的出现，不仅有效地弥补了传统信息传输工作存在的不足之处，而且也能够更好地实现信息传递的时效性，更加满足当代受众群体对于信息的需求。卫星在充当中转站对信息进行运输的过程中，主要是通过对微波通信进行识别和借鉴，对需要接收的有效信息打开传递通路。这种传递模式在一定程度上也保留了传统信息传递模式的优势，同时还能够实现跨区域和远距离的传输，对于提升信息传递的效率以及信息传输的稳定性意义重大。目前，广播电视卫星传输工作系统中涵盖了多个模块，这些模块主要包括了地球发射站、卫星接收站、空间链路以及同步卫星系统等，在地球接收站以及卫星发射站同步联动的作用下，就能够实现对信息数据的实时传输和运转，在这一过程中，地球接收站需要通过空间链路与卫星发射器保持动态性的联系，并通过对信号频道进行进一步的优化和调节，保障信息通路的传递稳定性以及传递效率。通过这样的方式对信息的传输进行处理，不仅能够有效地发挥出卫星系统在信息传递过程中的成本优势，而且也实现了信息传递链路的稳定性和高效性。但也必须要清晰地意识到，目前卫星系统信息传递过程中存在的各类型的干扰因素，只有将这些干扰因素从源头上扼杀，才不会对卫星传输系统的创新性发展带来不利影响。

二、广播电视卫星传输系统运行过程中的干扰因素

(一)空间链路产生的干扰因素

空间链路是信息传递过程中的必经之路，而空间链路所处的周边环境，也将会对广播电视卫星传递过程中的信息产生较大的干扰。例如，许多空间链路会经过波动性较大的行星区域，受到周边运行行星的磁场影响或动态影响，就极有可能对广播电视链路信号产生较大的干扰。尤其是随着国家现代卫星发射技术以及空间站建造技术的持续发展，在太空空间站中的卫星轨道建设规模也在不断扩大，这也意味着，广播电视卫星信号在传递链路过程中将会经过大量的同步轨道区域，而受到周边行星带来的干扰也将更加复杂多变。通常情况下，空间链路中的行星干扰主要分为上行干扰以及下行干扰这两种类型。其中，上行干扰主要是指上行、邻近行星在运行过程中电压之比的对数相对较大，但此时广播电视卫星信号的接收口径相对来说较为统一。在这样的状况下，就会导致卫星信号的功率谱密度难以被接收器所包容与接纳，从而影响到邻近卫星系统的天线用户，使其受到极大的电波干扰。下行干扰主要是指释放出干扰信号的行星与被干扰对象处在同一空间区域中，这也就意味着，用户的信息接收口径在接收指定卫星传递信息的同一时间段也可能会接收到周边邻近卫星传输的信号，从而使空间链路中传递的数据信息产生较大的波动[1]。

(二)地球站设备的干扰问题

一旦空间地球站载波的发射功率远远超过了额定的承受值，就会导致天线之间相互交叉的极化隔离度无法得到优化调整，最终影响到卫星信号系统的接收者以及使用者。除此之外，如果地球发射站中发射电缆本身的屏蔽性能较差，或在发射过程中受到了周边其他基站释放的磁场的影响，也有可能会导致卫星信号无法持续和正常传输。并且在这样的形势下，卫星发出信号的调制器又无法正常运转，最终导致同一空间链路中传递的信息数据存在较大的杂波。而我们在日常生活中常见的广播电视节目中出现杂音等问题，就是这一干扰因素导致的。这种干扰状况就好比信息数据传递链路中电压之比出现了不协调的状况，就有可能会导致较大的噪声问题，而这些噪声也势必会对信息的传递带来较大的干扰和波动[2]。

(三)周边自然环境产生的干扰因素

自然环境所产生的干扰因素是客观存在的，这种干扰因素是不可避免也是较为明确的。我们常见且较为熟悉的自然干扰因素中，主要包括了太阳活动引发的干扰因素、日凌现象引发的干扰因素，以及电离层导致的干扰问题等等。例如，当电离层之间的结构配置出现了划分不均匀的状况，就可能会对广播电视信号的传输造成较大的影响。这主要是由于在广播电视信号的电波穿越电离层的过程中，如果电离层之间的结构不均匀，广播电视信号每穿越电离层的其中一层，其振动的幅度就会发生较大的波动，严重的情况下，甚至还会导致电离层信号闪烁的问题。尤其是在乌云密布的天气条件下，广播电视信息的空间传递链路需要经过层层密布的积雨云层，这时云层在雨水以及外界气候条件的影响作用下，就可能会对正在传输的信号电波带来干扰，这种干扰问题不仅会影响到地球接收站对于数据信息的接收，甚至还会对卫星传递系统的传输造成较大的影响[3]。

(四)地球接收站地面信号设备带来的干扰因素

通过文章上述的一些原理阐述不难看出，如果广播电视信号系统的传递链路中存在电压比配置不合理的问题，就有可能会引发较大的杂音甚至噪声问题，这些杂音电波甚至还会对数据信息的正常传递带来巨大的干扰[4]。而广播电视信息系统的地面接收站中，就存在诸多会对传递信号产生干扰的噪声电波以及其他电波，其中，微波信号以及雷达信号都会对广播电视的地面接收站产生较大的影响。如果微波信号和雷达信号同时与广播电视卫星的数据信息进行传输，并且信号的频率也具有同质性的特征，就可能会引发广播电视链路信号接收存在波动性较大的问题，甚至还会直接阻碍地面接收站对于卫星信息系统的接收。除此之外，我们日常生产生活中常见的一些大型通信基站以及电气设备在运行过程中产生的电磁波，也会在一定程度上对广播电视卫星信号的传输以及接收造成波动性干扰[5]。

三、应对广播电视卫星传输干扰因素的有效策略

(一)应对自然干扰因素的有效策略

在诸多的广播电视卫星信号数据干扰条件中，只有自然因素是客观存在的，这些自然干扰因素基本是无法得到有效避免的。但是，为了进一步提升广播电视卫星信号传输的稳定性以及传输效率，工作人员仍然应该加强对自然干扰因素的预测并制定相关的预警措施，这样才能在受到各类型自然因素干扰的条件下，对这些干扰因素进行快速排查和处理。例如，当空间链路穿越积雨云，由于云层自然因素对广播电视卫星信息产生干扰，维修管理人员可以通过优化地球接收站天线位置的设置模式以及结构，有效地降低积雨云层以及其中雨水对于卫星信息数据传输带来的干扰[6]。虽然目前国家已经针对常见的自然干扰因素提出了有效的应对策略，但针对日凌现象产生的干扰因素还找不到有效的应对方式，一旦发生日凌现象，只能通过启动备用传递链路以及备用接收站的方式确保数据信息的正常和稳定传输。通常情况下，当日凌现象周期结束之后，广播电视卫星信号的传输也会逐渐趋于平稳，并不会对正常的信息传输带来其他干扰。除此之外，针对卫星侵蚀对于广播电视信号传递带来的影响，目前国家都采用稳定的备用电源来解决这一问题，并取得了巨大的抗干扰成效，当前卫星侵蚀现象基本不会对卫星信息的正常传输带来其他影响[7]。

(二)应对地球接收站干扰因素的有效策略

相较于广播电视卫星传输系统中其他工作站点的干扰问题，地球接收站在对信息进行接收的过程中所受到干扰的方式以及干扰源头更加复杂多变。因此，地球接收站的选址以及设置工作开始之前，必须要针对周边所处的自然环境以及电气环境进行深度的检验和考察，在人为调节地球接收站之间磁场的干扰波后，尽可能选择相对较为空旷，且不会与其他干扰站之间相互影响的位置进行设置。同时，还应该强化对于所处环境周边干扰因素的分析和判断，这样才能够准确地找到影响卫星信号接收传送的重要切入点。如果在地球接收站接收数据信息时发现了明显的微波干扰，就应该立即转换成人工方式对信息数据进行对接，并通过人工控制实现对微波信号的屏蔽，实现对其他干扰因素的抗干扰操作[8]。

(三)应对空间链路干扰因素的有效策略

空间链路是信息数据传递过程中的必经之路，也是建立地球接收站与空间卫星发射系统之间的有效桥梁。因此，针对空间链路的抗干扰策略进行持续性的研究，也是保障广播电视卫星传输稳定性的关键点。首先，广播电视卫星传输系统的工作人员以及维护人员，必须要实现对干扰源头以及干扰方式的准确排查，只有在传递过程中明确来源于不同方向干扰信息的运行方式，才能通过双星定位的方式快速地找到干扰源头的所在之处[9]。在完成对干扰源头的定位和判断工作之后，就可以借助提前设置好的抗干扰技术手段对干扰的源头进行扼杀，但同时也应该注意，不要对周边临近卫星的信息传递链路带来负面影响。其次，如果采取抗干扰技术手段滞后，导致周边邻近卫星的信号传递链路也受到了较大的负面影响，就应该通过人为控制转发器，对转发器进行调节和进一步的处理，确保转发器在运转过程中能够始终保持原点状态，避免其他干扰因素对临近信号传递链路的稳定运行产生影响。最后，如果在同一时间点中跨区域的电视信号在传递的过程中都需要经过同一个转发器设备，就需要提前加强不同区域之间的信息传递沟通，通过不同区域之间信息传递的相互合作，以及动态性的转发器维护和监督工作，保障转发器对于同一时间段大量同质性数据信息传递的抗干扰能力[10]。

(四)应对卫星发射站干扰因素的有效策略

空间卫星系统是保障现代广播电视卫星信息稳定传播以及高效传播的重要系统和设备，为确保卫星信息数据的有效传播，广播电视站的工作人员以及维护人员需要对空间卫星系统的运行状态进行动态化的检测和试验，必须准确地把握空间卫星发射系统在工作过程中的运转状态，以及信息传递过程中可能会经过的节点、受干扰性较大的节点，才能准确地掌握这些干扰因素，以及对于卫星信息发射系统带来的影响以及干扰因素涉及的范围。尤其是在人为调节工作允许的状态下，还可以通过人工调节的模式对抗干扰设备进行灵活的调节和优化，可以通过天线抗干扰技术手段以及加大对于设备的动态化巡检力度，避免空间卫星系统在信息数据传递和运行过程中出现干扰偏差。如果来源于地球接收站的干扰因素，已经对空间卫星发射系统的正常运转以及信息的正常发射带来了巨大的影响，就应该从找到干扰源头方面着手，通过精准地分析地面接收站产生干扰的原因和解决手段，为维护管理人员以及广播电视工作人员找到有效的抗干扰对策提供准确的数据支持[11]。而想要确保卫星发射系统在数据信息发射过程中能够避免干扰因素带来的影响，就应该在卫星发射系统的选址以及建设过程中，强化对周边电磁环境以及运行环境的提前排查，提前针对空间站存在的不稳定性因素进行确认并采取应对措施。在必要的情况下，还可以通过采用电磁屏蔽的技术手段，对一些较为紧急的电磁干扰问题启动预警措施，这样也能够较大程度地解决卫星数据信息传输过程中存在的干扰问题[12]。

四、结语

综上所述，在通信系统和卫星系统持续发展的背景下，国家广播电视卫星传输工作也获得了突破性的发展。但是，针对广播电视卫星信息传递工作中的干扰问题依然无法得到全面的遏制。因此，应该找准产生干扰因素的不同传递链路和传递节点，通过分析不同传递链路和传递节点中的干扰问题，采取有效的预案和抗干扰技术手段，才能确保广播电视卫星信息的传递始终处在稳定和安全的状态下，为广大广播电视节目的受众群体带来更加良好的感官体验，进一步推动我国广播电视媒体行业的持续发展。