廣播電視衛星傳輸常見的干擾因素以及對策分析

趙花

(國家新聞出版廣電總局724臺,陜西寶雞 722400)

廣播電視衛星傳輸常見的干擾因素以及對策分析

趙花

(國家新聞出版廣電總局724臺,陜西寶雞 722400)

廣播電視衛星技術隨著科學技術的發展而不斷的發展,但是先進的衛星傳輸技術也難敵外界的影響,在衛星數據傳輸中不可避免的受到各種因素的干擾,影響著數據的正常接收和電視節目的觀看。廣播電視衛星傳輸常見的干擾因素可分為自然因素干擾、上行系統干擾、技術干擾和下行接收干擾等。本文分析了廣播電視衛星傳輸中產生干擾的原因以及采取的措施。

廣播電視 衛星傳輸 干擾因素 應對措施

目前,通信衛星技術在廣播電視中得到了廣泛的應用,成為電視信息數據傳輸的主要方式。但是,衛星廣播電視信號在傳輸中受到各種因素的影響,特別是無線傳輸的開放式系統容易外界的干擾,影響著傳輸的效果。本文結合多年的工作經驗,對干擾廣播電視衛星數據正常傳輸因素進行分析,并提出一些應對措施。

1 地球站影響安全播出的干擾因素及應對措施

(1)地球站電磁壞境干擾。隨著城市化進程的加快,地球站周邊的電磁環境日趨復雜,各種電磁微波、工業噪聲和無線信號等對上行鏈路和下行鏈路形成干擾,還由于設備不達標、電纜質量比較差、鏈路電平配置不合理和生銹接觸不良等造成上下行鏈路的干擾。為此,要仔細排查,尋找干擾源,排除干擾。對建站的周圍電磁環境進行測試,對播出系統的硬件設施和傳輸路徑做好電磁屏蔽措施,確保設備良好接地。對周圍環境定期檢測,加強部門之間的合作,做好頻率劃分、占用工作,做好應急預案,降低各種干擾。

(2)地球站上行設備雜散干擾。上行設備雜散干擾是由地球站的上變頻器、調制器和高功放等系統設備性能較差所產生的雜波造成的。出現這種現象的原因是是設備安裝不合理、信號屏蔽不好,出現信號互擾和接地信號被轉發等問題。為此,確定干擾后更新設備,同時對設備要定期檢修和測試,及時找出故障的原因。

(3)互調干擾。互調干擾是由變頻/高放過程中增益過大而產生的非線性失真輸出引起的。當上行用戶多載波工作,功率儲備不足,回退不夠,容易造成三階互調超標。當上行電平過高,使衛星轉發器進入非線性區,也會使轉發器互調特性變差。實際中,三階互調參考技術要求≤-34dBc,—般正常工作電平時要達到-34ciBc。因此,嚴格遵守入網測試規范,對系統進行播前測試,限定上行載波電平,及時調整超功率載波,發射功率電平不超標。

(4)不規范操作引發干擾。工作人員對設備操作不規范也可導致載波信號的誤發和錯發,會干擾上行播出的節目。另外,節目上行設備參數的錯誤設置也是成為干擾的原因之一。因此,加強工作人員的業務培訓與學習,提高工作責任心,嚴格遵守操作“呼應、監護、復査”程序,完善規章制度和應急處置預案,工作人員要明確設備的操作步驟,杜絕各種責任性事故發生。

2 空間自然因素

(1)太陽輻射干擾。一般情況下太陽輻射不會對衛星造成輻射,但是在太陽風活動的時期,太陽所產生的帶電粒子會貼在衛星表面,導致衛星上某些絕緣材料擊穿并放電,使電子器件遭到損壞,甚至存儲單元的狀態會改變,導致衛星控制系統產生偽指令而影響衛星正常運行。太陽噴射的帶電粒子流與地球磁場碰撞產生的地磁暴嚴重影響著衛星信號。

(2)日凌、星蝕干擾。日凌現象是指當衛星運行過程中與地球站和太陽形成一條直線時,接收站正對著衛星和太陽時,太陽的噪聲將會淹沒微弱的下行信號,是廣播電視的信號嚴重受到干擾而中斷。為此,在無法有效避免日凌的干擾時,廣播電臺應該將日凌時間提前告知用戶,可在曰凌期間采取應急措施,關閉自動提升功率系統,防止系統誤提功率,同時也可以切換大口徑的接收天線的方式提高信號接收度,或者以光纜、微波傳輸信號作為節目源,確保節目正常的播放。

(3)電離層干擾。電離層中有許多電子,相當于等離子導體,當電磁信號在其中傳輸使會與電子發生作用。電離層對衛星產生的影響表現為折射、散射、閃爍及法拉第旋轉效應,具有很強的干擾性。因此,通過提高衛星通路和元器件的抗干擾性能,保證衛星信號穩定、正常的傳輸。

(4)對流層干擾。雨衰和雪衰使最為常見的對流層干擾衛星信號傳輸的方式：一是雨衰。雨中傳輸的電波受到雨滴的吸收和散射導致電波傳輸性能衰減。當雨量越大時,電波傳輸降雨區和雨滴的長度越大、頻率越高,其傳輸的性能衰減越明顯。因此,在異地建立地球站,降雨時可以代播節目,保證節目正常上演,利用衛星信號和本站發出的信號推算上行鏈路的雨衰值,從而增加信號發射功率;二是雪衰。降雪過程中不會對Ku及以下頻段的衛星信號傳輸產生影響,當是在學融化的時期,化雪對C波段和Ku波段的衛星傳輸產生明顯的影響,主要是因為化雪中,地面光滑和凹凸不平的積雪對電磁波產生不同程度的散射和吸收,嚴重地破壞了衛星天線口面函數的均勻性,降低了天線的增益,提高了天線的噪聲溫度,上行鏈路的EIRP值或接收系統的G/T值均會因此而大大減小,影響了衛星信號的傳輸質量。因此,對于天線的除雪措施有兩種方式：一是饋源除雪,即向饋源口吹熱風進行化雪,此方法簡單易行;二是主反射面除雪,此方法就是在反射面北部安裝保溫膜,通過加熱提高溫度,融化積雪。

3 空M技術干擾及應對措施

(1)鄰星干擾。個別用戶的上行天線偏向了其他衛星或者鄰星用戶上行的功率過高,導致地面站系統的噪音過高。因此,各個衛星的軌道要協調,同時提高天線口徑,定期調整天線的高度和方向,及時協調排除上行干擾。

(2)相鄰信道干擾。相鄰信道干擾是由于頻率傳輸沒有足夠的頻帶保護或者載波頻譜不符合頻率要求,導致出現噪音。傳輸的非線性是頻譜擴散中受到相鄰信道的影響。因此,嚴格劃分頻率,及時進行檢測,發現超標干擾因素及時糾正,保持足夠寬的信道,功放要有足夠的回退能力,不超標發射。

4 地球站接收系統干擾

(1)地而信號干擾。各種地面干擾信號在地球站和接收站周圍隨處可見,如無線電信號、微波信號、廣播信號、測控信號等,這些與衛星信號同頻率的信號會進入下行鏈路造成接收干擾,打破正常的衛星信號接收載噪比、誤碼率等,使信號的質量下降,還可能出現系統自動提升功率,使衛星信號傳輸的干擾程度增加,嚴重影響著廣播電視節目的播出。因此,可以在接收天線附近設立屏蔽網,還可以選用濾波器效果更好的LNB或LNA,濾除部分雜散干擾。

(2)接收設備干擾。接收天線未能準確對星或接收天線口徑過小,都容易導致下行接收信號受到干擾。受到干擾時要先對干擾源進行全面細致的分析,針對具體問題采取相應措施：保證接收天線架設在空曠的上方無遮擋物并遠離強磁場的地方;當干擾信號頻率與接收信號頻率相差10MHz以上,可以在LNA或LNB前端安裝濾波器抑制干擾,但注意濾波器的指標需滿足傳輸要求;受全波段重干擾時,可利用地形、建筑物及人工屏蔽的辦法;給天線安裝靈敏度高的高頻頭,天線足夠多時盡量選用單極化單輸出高頻頭。

5 結語

衛星廣播電視傳輸是一個復雜的系統,本文從實際工作角度出發,對于常見情況進行說明,因此只有熟練掌握衛星通信的專業知識,熟悉播出上行設備的基本原理和性能,深入學習衛星通信系統的抗干擾技術,不斷完善播出系統,針對不同的干擾源采取有針對性的措施,才能有效地保證衛星信號的發送和接收安全,確保廣播電視信號的安全播出。

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