無憂者無畏

賀萬里

遠程教育教學資源下載接收的過程中，因為采用了Ku波段傳送衛星數字電視信號有諸多好處，因此被越來越多的終端接收站點所采用。與C波段的信號相比，Ku波段信號不易被地面微波和其他因素干擾的優點是不言而喻的，但其容易受到雨、雪、冰雹和霜凍等氣候條件影響（這是由于Ku頻段的雨衰和下雨時的天空噪聲溫度較大）的弱點也讓很多人深感頭痛。

俗話說“無知者無畏”，但這只是草莽理論。要想真正做到“無畏”，我們就要通過理性的認知和科學的分析去解決問題。只有這樣，我們才能做到無可擔憂，而無憂者也才能真正做到無畏。下面我們就對雨衰的形成原因加以理性的認知，以便我們找到有效的解決方法。

所謂雨衰，實際上就是電磁波在空間傳播時，受到了降雨的影響（由于雨滴對電波的吸收和散射）而產生的電波衰減，簡稱為雨衰。

雨衰對于信號收轉站（含單收站）的主要影響是降低了接收信號的可用度，嚴重時還可造成接受信號的中斷，使收轉工作的完整性遭到破壞。因此，我們就必須采取一系列有效的措施，盡可能降低它的影響，以保證信號的接收質量。以下三種方法被驗證是行之有效的：

①加大接收天線的口徑。由于接收Ku波段信號經常要用較長焦距的天線，所以在不考慮天線的凹曲程度時，其天線的增益G為：G=10lgη（πD∕λ），其中η為天線效率，D為接收天線直徑，λ為工作波長。通過計算我們就可以得到不同直徑天線的增益。根據公式可知，接收天線的增益與接收天線的口徑有著直接的關系，因此適當地加大接收天線的口徑，可較明顯地提高天線增益。口徑越大，其增益越高，當然，其成本也會明顯增加。

②采用低噪聲高增益的優質高頻頭（LNB）。由于Ku波段（10.7～12.7GHz）中的LNB所使用的噪聲單位和C波段不盡相同，是以分貝值為測量單位的，而C波段LNB所使用的噪聲單位是用開氏溫度K作測量單位的，因此它們之間就產生了這樣一個公式：N_F（噪聲系數）=10lg〔1+N_T（噪聲溫度）/290〕。從這個公式中我們可以看出，有效地降低噪聲，就可以更好地增益信號強度。如果終端站點受到某些特定因素的制約，而不想或無法滿足增大接收天線口徑的要求，就可考慮用低噪聲高增益的優質LNB，這也能達到一定的效果，并且比增大天線口徑可以節約很多成本支出。

③采用高效率的接收天線。因為現行的DBS（直播衛星電視）衛星轉發器都使用了Ku或比Ku更高的頻段，且其下行EIRP比DTH更大，因此使用較小尺寸的偏饋天線便可很容易接收到高質量的電視信號。偏饋天線除縮減了安裝成本和體積外，還有很多優點：首先是效率高，普通正饋天線的效率一般是60%～65%，而偏饋天線可達到75%；其次是旁瓣小，且饋源避開了反射面的回波，因而大大改善了天線駐波比；再有就是雨衰小，因偏饋天線反射面與地面幾乎是垂直的，故而不易受雨雪危害，從而大大減小了雨衰的損耗。

無論從理論上分析，還是實際的接收使用，偏饋天線都顯示出了它的優勢。特別是作為“村村通”工作平臺的鑫諾1號通信衛星，由于110.5E的軌位對我國境內的接收效果最佳（EIRP均大于48dBW，東南部分地區可達54.5dBW），因此也保證了很高的接收仰角和較低的雨衰。在波束中心區域，當可用度為99.95%時，用0.6～0.75m天線便可獲得高質量的圖像。

綜上所述，只要我們一方面通過理論估算確定天線的尺寸范圍，另一方面用試驗的方法確定在本地區、本終端站到底使用多大尺寸的接收天線才最理想、最經濟，同時效果又是最佳的，我們就可以有效地抑制雨衰對設備的影響，進而從根本上提高我們整體的工作質量和水平。