龍秋雪
【摘要】 現如今衛星通信對于我們整個社會的影響越來越大,測繪、軍事、氣象、電視廣播等領域都廣泛的運用衛星通訊技術。但是受到氣候、天體、氣候等因素會讓衛星信號傳輸產生一定的不確定性,會對衛星通訊技術的運用產生一定的不利影響。本文主要分析影響衛星信號傳輸的主要因素,并嘗試探索增強衛星傳輸信號的方法,以提高衛星通訊技術。
【關鍵詞】 衛星信號 傳輸 影響因素
所謂衛星通訊就是將地面發射站的數據以高頻電磁波形式通過衛星的中專傳輸到一定覆蓋范圍的地面接收器上。在此過程中,這些數據要兩次穿過大氣層,再到達衛星或者地面。使用衛星通訊有頻率高、功率大、距離遠、容量大、地面適用性強的優點。
但是也存在一些影響衛星信號傳輸的因素。下面我們就影響衛星信號傳輸的主要因素做出簡要分析,并探討各影響因素下的增強衛星傳輸信號的補償措施。
一、衛星蝕的影響及補充措施
衛星蝕也叫做衛星食,是因為衛星由于在某一天體的遮擋下而受不到太陽光的照射而出現的自然現象[1]。一些依靠太陽能發電的衛星受到衛星食的影響最大。這些依靠太陽能發電的人造衛星中軌道比較低、周期比較短的雖然遇到衛星食的幾率比較高,但是衛星食對于其的影響比較小,而一些軌道比較高、周期較長的人造衛星一旦遇到衛星食,長達數小時得不到能源的補充,對于其許多功能的正常運行尤其是其信號的傳輸功能會受到很大影響。衛星食出現時會使得衛星長時間得不到太陽光光照而造成表面溫度下降,進而影響其信號傳輸功能,這點也是應該注意到的。
衛星食現象出現在每年的春分和秋分時期,一共會出現90天,對人造衛星的信號傳輸影響比較大。因此我們必須在依靠太陽能發電的人造衛星上設計備用電池,在衛星食時期減少衛星上不必要設備的啟用,以保證衛星信號能夠得到正常傳輸。
二、日凌現象的影響及補償措施
同樣是在每年的春分和秋分前后,會出現日凌現象來干擾人造衛星的信號傳輸。所謂日凌現象就是指當太陽、人造衛星、地球依次處于同一條直線上時,地球上的衛星接收站的天線在對準人造衛星的同時也就其也對準了太陽,這時其天線由于受到太陽電磁波這個能量巨大的噪聲源的影響,而造成的衛星信號接收困難甚至中斷的現象[2]。
日凌現象與地球上的衛星信號接收站存在一定的關系:日凌現象的持續時間與接收頻率存在反比關系,天線接收頻率越高,則天線持續時間越短;天線口徑與日凌現象同樣存在反比例關系,如果天線口徑越大,則日凌持續時間也就越短。因此為了減少日凌現象對于衛星信號傳輸的影響,可以在允許范圍內盡量擴大地面接收站天線的接收頻率和口徑。
三、雨衰現象及補償措施
當衛星信號接收地區發生降雨時,雨滴會對電波發生吸收和散射作用,以此造成衰減,其中大的衰減量會造成衛星信號傳輸的失敗[3]。 為了克服雨衰對于衛星信號傳輸造成的不利影響,要對雨衰進行詳細的觀察,以此為根據優化設計轉發器天線的波束圖或者是優化設計整個衛星接收系統,以改善衛星信號的傳輸。
四、雪衰現象及補償措施
一般情況下,如果不是特別大的雪,則降雪不會對衛星信號的傳輸產生明顯的影響,但是如果是雨夾雪或者是雪融化時,凹凸不平的積雪會散射和吸收電磁波,造成天線饋源和天線口面場分布不均勻,降低了天線的增益,增加了天線噪音的溫度,因此無論是從地面傳輸信號到衛星,還是衛星傳輸信號到地球,都會對衛星信號傳輸產生十分不利的影響,因此無論是上行站還是下行站,都會采取積極的預防措施。
五、同步衛星運動方式的影響及補償措施
因為地球引力與太陽引力共同影響的原因,使得同步衛星的運動始終處于一個不斷變化的傾斜軌道上。若某一衛星軌道的東西位置沒有發生改變,其同步衛星會以24小時為一個周期,再其軌道點上呈8字行運動。這對衛星信號的穩定傳輸產生了不利影響。這時要保持衛星信號傳輸的穩定性,可以控制衛星的姿態。
六、結語
影響衛星信號傳輸的因素有很多,而本文只是對衛星食、日凌、雨衰、雪衰及同步衛星的運動方式等主要影響因素做了一個初步的探討。我覺得應該加強對影響衛星信號傳輸的因素的研究力度,形成一個完善、準確的理解體系,并制定行之有效的措施,才能保證衛星信號的傳輸功能,提高衛星通訊技術。
參 考 文 獻
[1]胡玉娟.大氣層傳播因素對衛星通信的影響分析[J].阜陽師范學院學報,2010(09):102-104.
[2]楊偉斌.影響衛星信號傳輸的主要影響因素分析[J].衛星電視與寬帶多媒體,2013(09):64-65.
[3]陳耀榮.影響衛星視頻廣播(DVB-S)信號傳輸的主要因素[J].衛星電視與寬帶多媒體,2005(02):17-18.