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卫星电视干扰器原理和现状研究

2014-02-28王文帅

数字通信世界 2014年5期
关键词:卫星电视发射机天线

骆 超,王文帅

(国家无线电监测中心,北京 100037)

卫星电视干扰器原理和现状研究

骆 超,王文帅

(国家无线电监测中心,北京 100037)

近年来,工业和信息化部和省无线电管理部门均出台相关文件和法规,明确要求禁止任何单位和个人非法研制、生产、销售和使用卫星电视无线电干扰器,但因利益驱使,卫星电视干扰器的销售和使用不但屡禁不止,反而迅速蔓延。卫星电视干扰器不仅干扰卫星电视信号,对国防通信和正常民用无线电通信也存在潜在威胁,极大地扰乱了电波秩序。本文分析了近年卫星电视干扰器的使用情况,并对其原理和特性进行了研究。

卫星电视干扰器;有线电视;违法行为

1 引言

2005年起,随着有线电视事业的不断发展、数字电视的不断普及,电视节目频道和多媒体业务越来越多,数字电视机顶盒和月收视费越来越贵,一部分群众不愿意将模拟电视转换为数字电视,而随着甚小口径卫星接收天线(VSAT)的问世和卫星电视接收设备价格的不断下降,安装使用的成本越来越低,导致自行安装卫星电视接收系统(俗称“锅”)的用户大量增加。

按照广播电视部门的有关规定,老百姓利用“锅”收看卫星电视是违法的,卫星电视干扰器是一种协助广电部门稽查非法卫星接收用户的设备。但是部分市区乡镇有线电视网络公司,或者承包有线电视传输业务的企业及个人,为了尽快完成转换任务,未经批准擅自设置使用卫星电视干扰器,违规擅自设台、滥用频率,随意增加天线高度、加大发射功率,导致区域性卫星电视或调频广播电台受到干扰,严重影响了广大群众正常收听、收看广播电视节目。

此外,卫星电视干扰器干扰频段上有大量卫星专用通信网(如传输气象、导航定位、应急通信、金融、新闻稿件[1]、电视电话会议等数据),若这些系统和设备受到干扰,势必会对各类卫星地球站造成严重影响,影响十分恶劣。

2 近年的卫星干扰器使用情况

2011年至2013年期间,根据全国各省无线电管理局向部无线电管理局上报的卫星电视干扰器清查案例,以及中心卫星电视干扰器清查案例中统计得到,卫星电视干扰器干扰总数不减反增,如图1所示。

图1 2011至2013年卫星电视干扰器干扰总数

使用“锅”收看卫星电视的用户主要是偏远、看不到电视的农村地区,以及不愿安装数字电视的用户。各省卫星电视干扰器的违法使用情况与各省经济水平和管理清查力度均有关。2012年和2013年间,河北、安徽、山东、河南、甘肃省存在相对较多的卫星电视干扰器使用现象,其中部分省市通过加大清查力度,卫星干扰器使用情况得到了控制,如图2所示。

图2 2012和2013年各省卫星电视干扰器干扰数量

以上大部分数据是根据各省向工业和信息化部无线电管理局上报数据中得出,由于上报数据不全,故存在因上报数据缺失导致的统计数据不准确的情况。

3 卫星电视干扰器特性

3.1 概述

卫星信号干扰器,又称卫星电视信号接收干扰屏蔽器,利用扫频式全频段脉冲发射干扰信号,干扰卫星向地面发射的下行频率信号,大部分方向性很强,使某一特定区域内的卫星接收装置无法接收到正常的卫星信号。

3.1.1 分类和干扰方式

根据不同的受扰业务频段,卫星电视干扰器可分为MMDS频段卫星电视干扰器(2.5GHz~2.7GHz)、C频段卫星电视干扰器(3.4GHz~4.2GHz)、Ku频段卫星电视干扰器(11.7GHz~12.75GHz),以及新型的C/Ku双频段卫星电视干扰器,干扰时段集中在晚上和早上。

卫星电视下行信号干扰方式通常采用扫描式窄带信号干扰,干扰特征较规律。对于同频干扰[2],干扰信号可使电视有规律地呈现图像马赛克、静帧、扫描式条纹现象;干扰严重时,使卫星接收天线失去接收能力或直接损毁下变频器,电视呈现静帧、无音频或黑屏现象。对于非同频干扰,由于卫星接收机的选频作用,允许干扰电平大于信号电平,但干扰电平大到使高频头进入饱和状态,此时电视呈现白屏现象。

3.1.2 价格

卫星信号干扰器根据干扰覆盖区域及配备发射天线的要求,有不同的性能指标,价位也在五千元到几万元不等。

3.1.3 安装位置特点

卫星电视干扰器主要安装在农村和郊区,也有极少数安装在市区。干扰器一般放置在移动/联通/电信基站铁塔、微波站铁塔、山顶铁塔、广播信号塔、电线杆、树顶等高处,或者小区、办公楼楼顶、居民住宅、办公室内。安装地点极为隐蔽,安装高度一般大于30米。

卫星电视干扰器的发射天线只需正面对准需要干扰的区域即可。为了实现有效辐射,发射天线在南方,由南向北辐射,使干扰信号在卫星接收天线里获得最大能量。

3.1.4 外观特征

对于传统卫星电视干扰器,发射机和发射天线分离,发射机位于发射天线下方,并附带电源线,从外观上较易识别。对于新型卫星电视干扰器,主要有以下几种类型:发射机和发射天线一体化设计,并隐藏在长方型铝合金罩内,仅从外观难以辨别;发射机和发射天线分离,发射机隐藏在低处,发射天线通过圆柱形天线罩进行隐藏;伪装成合法MMDS发射机的卫星电视干扰器。

4 卫星电视干扰器原理及组成

4.1 原理

卫星电视干扰器是一种无线电发射设备,由一个跳频振荡(不连续的扫频信号)模块、高频宽带功率放大器和供电电路(通常为高性能开关电源)组成。利用雷达原理,在电路工作时跳频模块产生一组全频段(如3.4GHz~4.2GHz)扫频信号,扫描周期一般为5ms~12ms,经激励放大器和功率放大器将信号放大到足够功率后馈入天线发射出去,形成大功率干扰信号,对区域内卫星接收用户进行干扰。卫星电视干扰器原理图见图3。

图3 卫星电视干扰器原理图

4.2 系统组成

传统卫星电视干扰器一般由干扰发射天线和干扰发射机组成,新型卫星电视干扰器还配备360°自动旋转云台、定时发射控制器、远程手机遥控装置等。

4.2.1 发射天线

发射天线用于发射卫星电视干扰信号,根据发射天线的形状结构,主要可分为全向天线、偶极板天线、板状天线、扇面天线和喇叭天线等。

全向天线的辐射角是360°全方位辐射,适用于干扰距离较近、分布角度范围大且数量较多的用户群。辐射距离是偶极板天线的一半。

偶极板天线的辐射角在110°~180°范围内,辐射距离较远,适用于数量较多或角度方位相对集中的用户群。

板状天线和扇面天线的辐射角在60°~120°,60°~180°范围内,适用于角度方位相对集中的用户群。

喇叭天线的辐射角在45°~60°范围内,适用于干扰数量较少或角度方位相对集中的用户群。这种方式功耗高,有效辐射小。与偶极板天线相比,天线辐射距离相似且成本较低,但辐射角度较小。

4.2.2 发射机

发射机是通过电子电路产生微波振荡信号作为对卫星电视干扰信号。它将跳频振荡模块和功率放大模块以及高性能开关电源整合在零点防雨型的金属屏蔽壳中。性能稳定可靠,工作寿命长。

由于振荡模块的扫描时间很快,因此全频段内的干扰信号相当于是全部连续的,发射机的发射频率与卫星电视下行接收频率一致,所以它发射出来的信号对卫星下行信号有同频干扰作用。

4.2.3 360°自动旋转云台

将发射机与发射天线安置在旋转云台上,通过自动转向装置实现发射天线的360°不间歇旋转,干扰范围较广,难以排查。云台由电机控制。

4.2.4 定时发射控制器

通过定时装置控制发射机电源,定时进行干扰发射。

4.2.5 远程手机遥控装置

将手机SIM卡插于发射器电源控制端,通过远程遥控装置或拨打电话方式发送数据指令控制发射机电源,实时控制干扰发射时间。

4.3 技术指标

卫星电视干扰器一般输出功率为3W至20W,最高50W。根据发射天线和输出功率的不同,干扰距离在1至20公里左右。

4.4 使用方法

使用卫星电视干扰器时,首先将发射机接通电源,此时在机壳侧面的发光二极管将周期性点亮,表示发射机已经正常工作。在发射机上还配有功率可调节旋钮,可按照当地情况将功率调整到理想状态,使得发射距离最远。

5 卫星电视干扰器管理方法

为切实保障广大人民群众正常收电视的合法权益,创造和谐社会环境和良好空中电波秩序,近年来,各省市级无线电管理机构均积极按照相关通知文件要求,从各个层面严肃处理、严厉打击各类违法销售、使用卫星电视干扰器的行为。

5.1 普及法规,扩大宣传

以市区乡镇、销售市场和相关单位为重点,一方面,加大对《中华人民共和国刑法》、《中华人民共和国治安管理处罚法》、《中华人民共和国无线电管理条例》及《广播电视管理条例》等法律法规的宣传力度,提高社会公众的守法意识,强化政治意识、责任意识和法律观念,起到积极有效的警示和导向作用。另一方面,向社会公众解释私自架设卫星接收天线收看卫星电视不受保护。

5.2 控制源头,加强管理

通过对市区乡镇各大电子专营市场、广播电视器材经销点的长期检查,清理排查生产、销售卫星电视干扰器有关企业,依法查处购买卫星电视干扰器的单位、个人,规范无线电设备研制、生产、销售秩序。

5.3 联合执法,严厉打击

加强市区乡镇无线电管理部门与地方公安、工商、质监、广电部门间的沟通与协作,保证市区乡镇无线电管理部门内部各科分工不分家,建立有效的联合执法监管运作机制,加大查处卫星电视干扰器的速度和力度。

5.4 群众监管,公开处理

在市区乡镇无线电管理部门密切监测卫星电视传输信号的同时,设立公布举报电话、邮箱和联系人,对典型违法设置卫星电视干扰器案件公开处理,并通过媒体向社会曝光。此外,请地方广电部门和市区乡镇有线电视站签订卫星电视无差错传输责任书,严禁任何单位和个人非法设置使用卫星电视干扰器。

6 结束语

为确保正常无线电业务安全、维护社会和谐稳定、确保卫星通信安全,工业和信息化部无线电管理局将“依法治理卫星电视干扰器”作为2014年无线电安全保障方面的重点工作。国家无线电监测中心也将于2014年就如何排查卫星电视干扰器制定全面的监测和排查方法出台相应标准或规范,提高工作效率,保障合法用户的权益,为加强无线电信息安全保障工作提供技术手段和研究方法。

[1] 刘征远.卫星通信用户接收小站干扰分析及抗干扰实践[J] .中国传媒科技,2011.

[2] 陈燕平.对无线电接收机受电磁干扰的分类分析[J] .监测检测,2012.

中心举办“使命辉煌 任重道远”青年节主题演讲活动

5月4日,为发扬“爱国、进步、民主、科学”的五四精神,展现中心青年干部职工的时代风貌,在第95个五四青年节来临之际,国家无线电监测中心团委在京举办了“使命辉煌 任重道远”五四青年节主题演讲活动。来自中心各站处室、研究所、检测中心的14名青年作了精彩演讲。听完青年代表演讲后,中心党委委员、副主任兼总工程师李景春受中心党委委托发表了讲话。他说,在这个充满机遇、充满挑战的时代,青年是社会发展的主要推动力量。青年朋友们要努力提升业务素质、树立坚定的理想信念,成为一名技艺精湛、乐于奉献的电波卫士,为实现中国梦、无线电管理工作者之梦、个人之梦而不懈奋斗。

中心党委副书记于绍卿代表中心党委向全体团员青年致以节日的问候。他希望青年朋友们要牢记辉煌使命,继承和发扬中心老一辈同志艰苦奋斗、勇于奉献的精神,坚持勤奋学习,坚持高尚品质,以“五四”精神为引领,从一点一滴的小事做起,爱岗敬业、敢于承担、不辱使命。中心举办此次主题演讲活动,旨在激励青年人积极进取、锐意创新,全面提升青年干部职工综合素养,在无线电发展道路上贡献自己的青春、智慧和力量。京外各监测站设分会场,4名来自京外监测站的青年通过视频会议系统参加演讲。这是京外各站团支部首次通过视频会议系统参加中心团委组织的青年活动。中心全体党员、团员约130余人参加了此次演讲活动。(杨士坤)

Study on the Theory and Present Situation of Satellite TV Jammer

Luo Chao, Wang Wenshuai
(State Radio Monitoring Center of China, Beijing, 100037)

Recent years,relevant docum ents and regulationswere published by the Ministry of Industry andInformation Technology and the provincial radio management departments, which explicitly ban on any illegalunits or individuals to develop, manufacture, sale and use the satellite TV jammers. However, driven by thebenefi ts, sale and use of the satellite TV jammers spread rapidly, instead of reducing.The Satellite TV jammersinterfere with the satellite TV signals, as well as the civiland country defense comm unications, which greatlydisrupted the order of radio waves. Thispaper analyzes the present situation of theSatellite TV jammers, and studieson its interferingtheory and characteristics.

Satellite TV Jammer; CATV; illegal activity

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.05.015

TN837

A

1672-7274(2014)05-0062-04

骆 超,女,硕士研究生,助理工程师,通信与信息系统专业,主要从事无线电监测工作。

王文帅,男,硕士研究生,助理工程师,电子与通信工程专业,主要从事无线电监测工作。

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