林 瑾
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影響廣播電視衛星傳輸的原因與應對措施
林瑾
摘 要:隨著衛星技術的不斷成熟與普及,無線傳播在社會的各個領域都得到了廣泛的應用,尤其是通過通信衛星和直播衛星傳輸廣播電視已成為了大趨勢。廣播電視衛星傳輸是將衛星作為中繼而建立起來的一點對多點的無線傳輸方式,其覆蓋面積較廣、傳輸距離較遠、通信頻帶寬、容量大。然而,信號在傳輸的過程中容易受到種種因素的干擾而降低傳輸的效果。
關鍵詞:廣播電視;衛星傳輸;地球站
廣播電視的衛星傳輸系統是一個開放的無線遠程點對面的傳輸模式,上行站的工作狀態、地面到衛星的空間環境狀態、衛星的工作狀態及地面單收站的工作狀態均直接影響到廣播電視節目衛星傳輸的效果;其中,上行站、上行站到衛星的空間環境及衛星的狀態異常對廣播電視的節目傳輸產生的是面的影響,應給予更多重視。
地球站上行異常產生的是一個面的影響,因此地球站的安全播出是廣播電視衛星傳輸的基本保障之一。影響地球站安全播出的主要原因有:人為過錯、設備故障和電磁干擾等。
(1)人為過錯主要包括設備維護人操作失誤、責任心不強,業務不過硬造成的處理不當、不及時,檢修維護不到位造成的設備故障。
人為過錯是可以通過完善管理制度、加強應急預案的演練,增加對設備維護人員的業務培訓等來盡量減少人為過錯和失誤。
(2)設備故障是不可避免的,但是可以通過重要系統和設備的備份及快速故障響應和維護來縮短或避免因設備故障造成的對安全傳輸的影響。
(3)隨著社會進步和城市化進程的加快,地球站周邊的電磁環境和條件越來越復雜多變,尤其是地面電視信號調頻廣播、地面微波等的增多,更加考驗著地球站廣播電視信號上下行通路的通暢性。同時,由電纜質量差而造成的屏蔽性能不高、設備的接地沒能達到標準、電纜接口接觸信號接收和發送不良以及電纜銹蝕等情況都會在不同程度上產生電磁干擾。另外,上行站在信號發射的過程中,發射設備或者是裝置有可能會發生故障,導致產生的雜散干擾。一旦地球站中的調制器、髙功放,以及上變頻器等設備發生故障就會在一定的范圍內產生雜波;同時,這些設備的性能降低也會加大雜波產生的可能性。此外,如果在設備的安裝以及系統的調試不合理也會直接導致中頻串擾。
電磁干擾主要應對手段有:電磁檢測、頻率協調以及電磁屏蔽等。例如,短波干擾主要是影響L波段窄帶傳輸線路和高數字基帶處理系統,較為有效的措施是機房屏蔽和饋線屏蔽,或采用銅皮屏蔽電纜;中波干擾主要是影響到上行地球站的電源和基帶處理系統,主要是通過良好的電源和基帶處理系統或機房屏蔽及接地。另外,還有雷達干擾主要表現為對C波段下行的4GHZ的信號干擾,這主要需要通過無線電委員會來協調解決。
2.1 外界天氣對衛星傳輸影響
衛星通信時一個開放的通信系統,因此自然界的天氣是衛星傳輸存在一定的影響,主要表現為雨衰和雪衰等現象。雨衰是指廣播電視衛星信號在傳播過程中,會遇到雨滴的吸收或是散射而發生衰減的現象。雨衰會隨著雨量、電波的頻率以及波束仰角等的變化而變化。尤其是當雨量增加、電波頻率較髙、波束仰角較大時雨衰的作用也就越明顯。雪衰與雨衰相似,下雪或者化雪時衛星信號會受到雪的吸收和散射的作用而發生衰減。這是因為在化雪的過程中,衛星天線饋源和主反射面表面的積雪會發生融化而造成表面的凸凹不平,這樣就加大了積雪對電波的散射和吸收程度。由此造成的后果就是增大了衛星天線的噪聲,降低了衛星天線的增益以及破壞衛星天線口面函數的均勻性等,進而影響到廣播電視衛星傳播信號的傳輸質量。積雪融化持續的時間較長,因而對天線增益的影響也較為顯著。
2.2 太陽活動對衛星傳輸的影響
廣播電視衛星是同步衛星,屬于高軌道衛星,距離太陽最近,因此太陽輻射對它的影響最明顯。廣播衛星的表面會積累起來自太陽的帶電粒子,這樣在衛星的幾個特殊絕緣面或一些曲面上之間充電,當充電電壓足夠高時就會擊穿衛星太空艙。另外,這些帶點粒子還會影響衛星的電路,在國內就有出現過因為偽命令而導致衛星轉發器自保護關機的案例。
2.3 電離層對衛星傳輸的影響
地球的電離層中充滿了帶電粒子,就像一個等離子的導體,衛星傳輸信號在其中傳播時會產生一個相互的作用,主要影響表現為閃爍、散射、折射和法拉第旋轉效應等。
另外,地球的公轉和衛星間的相互干擾也對衛星傳輸的有一定的影響。
衛星信號傳輸是一個復雜的工程,衛星在廣播電視節目的傳輸中起到了一個點到面的單向通信唯一中繼站的作用,由于其唯一性在整個廣播電視的傳輸過程中有著不可替代的作用,我們只有深入地了解分析影響廣播電視衛星傳輸的主要原因,并采取相應的措施,才能對整個安全傳輸產生十分重要的意義。
作者單位:(國家新聞出版廣電總局六四一臺)