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广播电视卫星传输中的干扰因素及解决措施

2019-02-13覃贵才

数字通信世界 2019年6期
关键词:转发器干扰源电离层

覃贵才

(广西广播电视地球站,南宁 530000)

卫星传输技术广泛应用于广播电视通信卫星和直播卫星。然而,在卫星无线电波信号传输过程期间可能会出现一些无意的或恶意的干扰,这可能会影响传输效果,甚至中断广播电视信号的播出。

1 分析广播电视卫星传输干扰的原因

1.1 地球站设备干扰

当本地卫星地球站通过发送设备发送载波时,天线的交叉极化隔离未调整完善,这可能干扰卫星上的反向极化信号。地球站电缆的屏蔽性能恶化,周围磁场环境恶化,以及地球站上的调制器恶化,容易产生杂波,导致卫星信号间歇性噪声并造成干扰。

1.2 接收站地面设备干扰

下行链路干扰是由下行链路配置不当或接地不良引起的设备损坏引起的。与下行广播电视卫星信号具有相同或相似频率的信号可以进入下行链路,对接收造成干扰,导致广播电视卫星信号质量的下降或中断。

1.3 空间干扰

广播电视卫星的正常传输将受到许多空间段的干扰,如相邻卫星干扰、相邻信道干扰和异常运行引起的信号干扰;还有其它应用领域的通讯信号产生的谐波干扰。

1.3.1 相邻卫星干扰

随着同步卫星轨道位置的增加,卫星信号传输过程中受到相邻卫星的干扰越来越大。相邻卫星干扰有两种主要类型:上行干扰和下行干扰。上行链路干扰主要是由于某些用户天线的高功率和小直径,这导致功率谱密度超过要求,并且相邻用户天线偏向受干扰的卫星。在覆盖区域中,当受干扰的卫星接收正常信号时,它还接收到来自相邻卫星用户的信号,从而受到了干扰。

1.3.2 相邻信道干扰

发射信号频谱可能出现旁瓣或噪底过大的现象,影响了传输。这要求在测试中,必须保证载波调制特性满足技术要求,并且上行链路载波频谱必须在分配的频带范围内。

1.3.3 异常操作引起的信号干扰

当某些卫星地球站接入网络时,在操作过程中会出现频率和码率设置错误等错误,并且没有严格按照程序规范进行操作。一些用户甚至在载波上秘密地发送监测信号,这可能导致信号干扰。

1.4 自然因素干扰

1.4.1 电离层闪烁

在地球大气层中电离层结构不均匀的影响下,在电离层爆发时,当电波通过电离层时,信号的相位和幅度特征会在短时间内发生变化,导致电离层闪烁。随着电离层闪烁的强弱变化,导至空中电波信号幅度及相位变化,信号传送不稳定,引起接收信号变差甚至中断。

1.4.2 雨衰故障

当无线电波在穿越雨云时,它们被雨滴吸收和散射,导致衰减,这种现象称为雨衰故障。雨云的不同大小造成信号传送不稳定,也引起接收信号变差甚至中断。

2 解决这些干扰的措施

2.1 抗地球站干扰

可以在地球站系统的每个节点测试地球站的抗干扰能力。在查出清除干扰源设备后,可以消除干扰。此外,有必要检查天线和极化器是否有偏差,密切注意设备的使用,并避免干扰事件。当发生干扰时,可以重新校准被干扰用户的极化和功率,并立即检测和解决问题。同时,应采用电磁屏蔽传输电缆避免干扰。

2.2 防地面信号设备干扰

地面上存在大量干扰源。因此,确保接收天线放置在远离电磁场干扰的区域。遇到干扰时,要全面分析干扰源并采取相应措施,如采用卫星接收滤波器和高灵敏度高频头确保信号接收质量。当接收设备受到强微波干扰时,接收天线应该移动到未受干扰的位置,以最大限度地减少对卫星地面接收站的干扰。

2.3 抗空间干扰

解决相邻卫星的最佳方法是分析干扰源并检测来自干扰卫星和相邻卫星的信号,定位两颗卫星的干扰源并使用相关技术将干扰降至最低。在相邻信道干扰的情况下,当多个载波与同一转发器同时使用时,会发生交叉调制干扰。因此,为了避免这种干扰,转发器必须在足够的功率退避点工作。目前,中国大多数省级电视节目共享卫星转发器。因此,同一转发器的用户应相互监视以增强通信并确保转发器以线性方式工作。对于空间干扰,应加强监测,及时发现干扰问题,并由卫星监控单位进行协调。

2.4 抗自然干扰

由于雨滴的影响,可以调整地球站天线的准确度,使天线接收到最强信号;同时避免天线面积水、积雪等,有足够的接收功率门限余量。地球站操作人员可适当提高发射功率,减少雨衰影响。但是,目前没有直接有效的方法来避免日凌的干扰问题,在日凌结束时,卫星通信将自动恢复正常。日凌期应提前告知用户,针对日凌制定对策。

2.5 对于非法用户干扰的转发器

地球站可以通过提升发射功率,使卫星转发器处于饱和点工作,增强信号有效地压制非法干扰信号。也可以通过关闭卫星转发器和使用抗干扰卫星来传输广播电视节目。为了解决交调干扰问题,同一转发器的各地球站要严格控制上行链路频带宽带及功率,发射机有足够的功率备份余量,并在线性区域中工作。此外,用各种抗干扰技术和手段来减少干扰造成的政治影响和经济损失。为了从根本上解决恶意干扰问题,保证广播和卫星传输的安全性,有必要的解决抗干扰技术能力解决问题。

3 结束语

广播电视卫星传输是一项先进而复杂的技术,本文详细讨论了各种干扰的原因,并提出了相应的解决措施。

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