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提高卫星信号接收稳定性的措施探讨

2020-11-02刘广辉

卫星电视与宽带多媒体 2020年18期
关键词:措施探讨稳定性

刘广辉

【摘要】伴随我国综合实力的提升,卫星技术在我国政治、外交、经济等方面发挥着越来越大的影响,也正因市场诉求、需求和要求的存在,致使卫星技术还需朝着更好的方向发展与提升。该过程中,对卫星信号接收稳定性也提出了新的要求与标准,需要接受更为严苛的考验,只有这样,才能确保卫星技术服务质量不断提高。本文我们针对提高卫星信号接收稳定性的措施进行深入探究,提出有效策略,以求给相关工作人员带去启迪和灵感。

【关键词】卫星信号;信号接收;稳定性;措施探讨

中图分类号:TN92                 文献标识码:A               文章编号:1673-0348(2020)018-010-03

Abstract: With the improvement of China's comprehensive strength, satellite technology is playing an increasingly important role in China's political, diplomatic, economic and other aspects, but also because of the existence of market demands, needs and requirements, so that satellite technology needs to be developed and upgraded in a better direction. In this process, the stability of satellite signal reception has also put forward new requirements and standards, need to undergo more stringent tests, only in this way, to ensure that the quality of satellite technology services continue to improve. In this paper, we conduct in-depth research on measures to improve the stability of satellite signal reception, and put forward effective strategies in order to give the relevant staff inspiration and inspiration.

Keywords: satellite signal; signal reception; stability; measures to explore.

1. 卫星信号接收简述

一般而言,地面接收的卫星信号均是从地球同步静止轨道上的卫星上发射下来的,这种卫星的高度处于地面三万六千公里之外,在赤道线路上环绕,最大的优势与特点是它的运行周期与地球的自转周期是相同的,这样来看,卫星于地球而言是相对静止的,可确保信号的便捷性发射和传递。通俗的去理解卫星,在地面角度观测,它是巍然不动的,这是它的优势,也是它的特点,便于信号通道的维持。另外,卫星本身不产生信号,所接收到的信号是地面上广电卫星上行站向卫星发射的,经卫星接收后,可在太阳能电池能量下将电视信号进行放大和处理,相当于信号传播中的一个中转站,接收后再向地面某个特定区域发射该信号,由此可让地面接收到这种卫星信号。实践表明,卫星信号具有传输距离远、传输效果好、覆盖面广等优点,也正是因为诸多优势、优点的存在,才促成了卫星技术的创新升级及广泛应用。

2. 影响卫星信号接收稳定性的主要因素

卫星信号接收稳定性受到干扰后,很容易出现信号的断断续续现象,可能会出现局部马赛克或整个画面的马赛克;有时表现为画面的抖动不稳,画面可能有明显分割;有的时候会表现为信号的中断、信号的飘无不定;更严重的时候,伴音质量会受到严重干扰,会时长混有杂音,致使音质不清晰。当这些问题出现的时候,就意味着卫星信号接收是不稳定的,而造成卫星信号接收不稳定的因素可归纳为以下几点:

2.1 环境的干扰与破坏

环境对于卫星信号的影响是客观存在的,具体如下:

(1)日凌。日凌是太阳发出的强烈的电磁辐射,这类现象一般容易在秋分和春分前后发生。在日凌发生后,太阳会在地球赤道上方,如果太阳所处的地理位置特殊的话,则可对卫星信号的接收造成直接影响,造成的后果可能是地面卫星不能接收有效信号,这会给信号的传输造成严重干扰,可能还会造成部分企业、行业的经济损失。

(2)太阳黑子。太阳黑子是太阳表面存在一些黑暗区域,而这些黑暗区域往往是磁场的主要聚集地,一旦发生太阳黑子现象,产生的带电离子将会对电离层产生一定干扰与破坏,属于大气反常与异常现象,可干扰到卫星信号的发射、传输,则会造成地面卫星信号的接收障碍,测绘行业、电视行业、导航产业等等均会受到影響。

(3)宇宙噪声。宇宙噪声是电磁波和通信系统相互作用产生的现象,这类现象在宇宙间较为常见,不是所有的宇宙噪声都会干扰与破坏卫星信号的接收,只有冲破大气层的宇宙噪声才具有威胁性,他对于卫星信号的传输会形成一定干扰,影响不限上、下信号传输,可谓干扰与破坏是双向的。

(4)降雪等恶劣天气。降雪的影响一般体现在卫星天线方面,如果卫星天线被大雪覆盖,则会降低信号的接收质量。除了降雪可给卫星信号的接收造成干扰,地震、龙卷风、暴雨等恶劣天气同样也会对卫星信号的接收造成干扰与破坏。

2.2 人为干扰与破坏

人为干扰与破坏卫星信号的稳定接收,可分为刻意为之和不刻意为之,刻意为之的行为属于违法行为,不刻意为之的行为属于处理不当和过失,以微波干扰为主。

(1)非法干扰与破坏,主要体现在民用方面,空间卫星转发器,是不具备信号分辨能力的,会给不法分子可乘之机,会以此来掺入非法信号,一旦接收了这些信号,则会造成电视转播黑屏、马赛克或画面跳動和不清晰,会给相关企业带去严重损失,会降低受众人群的服务质量,是不得不重视的一项干扰与破坏因素。

(2)微波干扰与破坏

微波干扰与破坏,可划分为两类内容,分别为雷达的全频干扰、破坏和定频的干扰、破坏。

就雷达全频干扰、破坏而言,主要指信号在整个频段传输中受到雷达的干扰所造成的卫星接收问题,且这一类问题很难在卫星频谱种发现。雷达干扰,可能来源于机场雷达干扰,也可能来源于军用雷达干扰等,需结合实际问题去具体分析。如果雷达干扰属于一种模拟卫星信号,则会造成接收的画面呈现许多白点,这是其主要干扰特点,不易被人察觉。如果是数字信号干扰性雷达,则会造成画面呈现短暂停滞,一般时间维持在2-3秒;就定频干扰而言,指的是频谱分析仪中出现不符合日常卫星信号的信号,且以卫星天线没有校准为前提,且不管卫星天线如何摇动和摆放,均会对卫星信号的接收造成一定范围的干扰。

3. 提高卫星信号接收稳定性的措施

3.1 器材检验

(1)数字接收机。应选用质量有保障的大厂家生产的产品,且要尽量筛选与购买有较高信誉厂家生产的产品,产品等级尽量控制在中高档,不要一味的追求价位的便宜,可能会得不偿失。另外,要多选用功能强大、功能多样的数字接收机,要在画面质量、信号接收强度上做好对比,以此来选用合适的数字接收机。

(2)天线。卫星天线是重要的配件,对于卫星信号的接收起到决定性作用,所以,要精挑细选价位公道、质量有保障的天线。另外,要在天线的精度上做到详尽考究和调研,不同品牌的天线优劣性体现的尤为明显,筛选天线不宜追求小孔径,或者陷入大口径迷恋中,要多考察天线锅面的精度品质,这才是筛选与购买的入门标准。

(3)高频头。在市场中,价位低的高频头往往质量差强人意,所以要尽量在中高档价位中进行高频头的筛选。高频头如果质量出现问题,则很难保障卫星信号接收稳定性不受影响,如本振频率漂移、热稳定性差等缺陷,都会造成卫星信号接收受到严重干扰与影响。如果不太清楚手头的几个高频头使用效率,可逐个进行替换应用,进行对比和分析,才可筛选与检验出最好的高频头。

(4)射频电缆与F接头。电缆与接头虽然算不上干扰卫星信号稳定接收的主要器材,但是也不容马虎和放松警惕,运用不当,也依旧会间接影响卫星信号稳定接收。在检验与筛选电缆和接头过程中,切勿选择芯线太细的射频电缆,也一定要弃用屏蔽网过稀的射频电缆。F接头筛选与检验方面,要弃用和不选择防水处理不好、风吹雨淋的接头。

(5)切换开关。切换开关的定期检验和视察是必要的,不可轻视和冷落。而在检验和筛选开关时,也要关注其质量,及时剔除质量不过关开关,使得收视质量得到保障。

3.2 测验与优化

定期测验与优化是必要做到并做好的工作,这是确保卫星信号接收稳定的重要手段,只有在测验过程中关注细节、关注效果,才可在经验的协助下,找出问题、解决问题、优化信号接收效果。另外,可选择在恶劣天气进行测验,可进一步探清恶劣天气对于卫星信号接收的影响程度,才可就不同天气状况下的卫星信号接收情况做到了如指掌。当然,对不同天气状况下的卫星信号干扰原因进行分析和探求是必要的,然后有针对性的进行优化和处理,使得恶劣天气对卫星信号接收的影响持续降低。

除此之外,还应对客观存在的障碍物对卫星信号接收的影响进行测验,如建筑物、大树等等,进而清晰哪类障碍物对卫星信号接收造成的干扰与破坏较大,进而调整与移动卫星天线位置,使得卫星信号接收更具有效性、真实性、可靠性。另外,需要对微波干扰加强关注和测验力度,使得不同频段范围的微波信号得到掌控,可通过在天线前方加金属屏蔽网的方式来降低微波影响与干扰,使得干扰波被充分吸收和隔离,才可以进一步提高卫星信号接收成效。对于小型天线而言,可多采用摇杆式的天线,只因它可轻松改变方位角与仰角,容易操作、且具有稳定特质,在精度上也表现不俗,所以,可尽量选用这种天线来提高卫星信号接收稳定性。

3.3 防干扰设备的安装和屏蔽位置的确定

为防止卫星信号在接收过程中遭受诸多因素的干扰和破坏,可适当的安装若干个防干扰设备。因为卫星的干扰信号主要来源于地面,所以要加强地面信号管控,可以在地面多安装一些防干扰设备,比如天线罩和金属网等,这些均是目前比较常用的防干扰措施,可对某一阶段的波长干扰信号进行阻隔和屏蔽,有着不错的使用效果。值得一提的是,在安装过程中,应加强对金属网直径的关注和重视,它的直径应当控制在传输信号波长四分之一以下,避免屏蔽功能沦为摆设。

屏蔽位置的选定,对于维护卫星信号接收稳定性可起到加持作用。众所周知,干扰波与卫星波均为直线波,容易在传输过程中遭受障碍物的影响而产生反射,所以说,可通过降低天线高度、周围建筑物高度的办法,来进一步提升卫星信号的传输效率,这是一种不错的策略及思路,值得推广和使用。

4. 提高卫星信号接收稳定性的思考与建议

科学技术是一个国家实现腾飞发展的重要动力,卫星技术在当前形势中的重要性不言而喻。为了确保卫星技术稳步、长远发展,需要以一种冷静的视角、客观的心态来看待卫星技术的各类问题,也只有解决了卫星技术使用过程中的一切干扰与阻碍,才可带动卫星技术再上一层楼。

为了实现卫星信号更稳定的接收,除了在技术上、设备上下苦功之外,还需在人才培养、引进人才方面下足成本,切勿“重知识和技能、轻能力和素养”,只有人才队伍得到扩充和发展,才可为卫星信号接收稳定性的不断提高提供源源不断的动力,才可轻松带动卫星事业长远发展。另外,对于国外的一些优秀研究成果、先进技术,也要积极借鉴与转化,使得卫星信号接收稳定性不再成为难题和困扰,进而让我国在卫星领域更具发言权和权威性。

5. 结束语

综上所述,我们对干扰与破坏卫星信号接收稳定性的各项因素进行了详尽阐述,包括环境因素、人为因素和微波因素,这些为主要干扰与破坏因素。除了这些主要因素,还包含一些次要因素,都是值得关注和重视的内容。我们也就提高卫星信号接收稳定性提出了个人见解,多种手段齐头并用,使得卫星信号接收现状得到改善,进而加快我国综合发展。

参考文献:

[1]梁君乐,莫浚翌,王利华.浅谈卫星信号的重要性及提高卫星信号接收稳定性的措施改造实例[J].视听,2020(03):76-78.

[2]郭昊.干扰广播电视卫星信号的因素与解决方案[J].卫星电视与宽带多媒体,2019(23):37-38.

[3]赵丹宁.卫星导航信号稳定性分析方法研究[J].天文研究与技术,2017,14(03):330-336.

[4]梅登奎,闻德保.BDS卫星差分码偏差稳定性分析及其短期预报[J].大地测量与地球动力学,2020,40(07):746-750.

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