文/董少華
進入二十一世紀以來,我國科學技術領域取得了突飛猛進的發展,其中衛星通信技術方面的成就最為顯著,不僅大大提高了我國高端領域的現代化水平,還為人們的生產生活帶來極大的便利。在廣播信號傳播領域,衛星通信技術的優勢得以有效發揮,但同時受到自然因素以及人為因素的影響,廣播衛星信號的接收方面還存在諸多問題。因此,必須加強對廣播衛星信號接收的干擾因素進行綜合分析,并采取相應的措施,以保證廣播信號接收的質量。
(1)太陽輻射對廣播衛星信號的影響在于,太陽風暴爆發過程中,太陽中的帶電粒子流與地球磁場相互作用而導致地磁暴的形成,對衛星信號的接收產生嚴重干擾。
(2)電離層分布相對不均衡,同時其瞬變性較強,電磁信號在電離層內傳輸過程中,會出現閃爍以及散射等多種反應,從而對衛星信號的接收產生一定干擾。
現階段,電磁設備以及信號設備的大量應用,促使其產生的電磁波、微波等成為干擾廣播衛星信號接收的重要因素。同時由于電纜屏蔽與電力設備接地不到位等問題,常常造成干擾信號沿下行鏈路進入到用戶端,從而干擾衛星信號的接收。
(1)在電波穿越降雨區的過程中,會受到雨滴吸收和散射的作用,從而導致電波發生衰減。該現象對Ku波段有非常大的影響,而對C波段的影響微乎其微。同時,雨衰程度會隨著降雨量與波束仰角的增大而變得更為嚴重。
(2)降雪過程中,雪片會對衛星信號產生吸收和散射作用,從而對其產生干擾,并且干擾程度取決于降雪的大小及其密集程度。
(3)在春分與秋分期間,常常會發生日凌現象,這時衛星所在位置正是太陽與地球連成的直線上,接收天線同時朝向了衛星與太陽,不僅接收了衛星信號,還隨之接收了很多太陽噪聲,大大降低了接收信噪比,對衛星信號的接收造成極大干擾,嚴重情況下還會導致無法接收衛星信號。
人為因素的干擾主要是指人為惡意干擾正常的衛星信號傳輸:
(1)干擾人員會針對一路電視載波,發射大功率單載波信號進行強烈干擾,從而導致接收設備失效。
(2)干擾人員會利用干擾信號將轉發器功率強行占用,對轉發器的廣播信號進行強烈干擾。
(3)干擾人員會通過發射與正常節目信號參數一樣的非法節目,從而促使干擾功率比正常功率要高,進而強行導致接受端接受非法節目。
通常來講,電磁干擾具有非常強的隨機性,并且沒有規律性可言,對其持續時間以及干擾程度等方的排查工作難度很大。所以,在尚未明確把握干擾源及其干擾渠道時,盡可能不采用屏蔽網工程,這是因為其工程量太大,并且效果不甚理想。所以,應構建一個具有較強關聯性的衛星地面站系統,并通過光纜將系統內相距30公里的兩個及以上衛星地面站有效連接起來,以便于實現不同地面站衛星信號之間的任意切換。同時,如果其中一個地面站受到電磁干擾,工作人員可采用干擾或無干擾微弱地面站信號的方式,有效避開電磁干擾。
(1)日凌與雨衰等均屬于規律性的自然現象,所以,接收端可從氣象部門提前獲知日凌現象出現的時間,以便于做好信號切換的充足準備。
(2)日凌現象的確切時間是能夠提前計算出的,所以,在日凌現象發生前,要全面認真核對極易受干擾的信號。
(3)盡可能采用光纜信號作為后續切換的備份信號,若無光纜信號,可從其余的衛星中尋找,還可采用圖卡信號。
(4)當準備就緒后,應積極制定相應的預案,當日凌現象消失后,應第一時間將原先的衛星信號切回。
(5)在降雨量較大的汛期,也應做好信號切換準備,以積極應對雨衰現象的出現。
在具體應用過程中,地球站應將功率控制合理上調,以免衛星上功放退入到飽和區。杜宇轉發器,應盡量防止其在過飽和區運行,工作人員可在高功放之前加裝限幅器。當出現惡意大功率上行干擾時,上行地球站應根據操作規范對轉發器進行嚴格操作,以充分保證其在飽和區安全正常運行,進而為廣播衛星信號的順利傳輸提供有效保障。
在衛星天線發射以及地球站接收等計劃隔離度的影響下,廣播衛星信號的接收也出現計劃隔離度。當天線發生變化的過程中,每一次確認都需要進行極化調正。同時,在衛星地球站與地面站內,均會受到極化干擾,此類干擾信號都具有一定的規律性,大都是天線的反極化信號對正極化信號造成干擾。在衛星地面站一端,如果發生極化干擾,就表明信號接收端存在問題,應對接收天線進行再次調整。若調整后仍然存在干擾問題,可咨詢其他地面站,以便于對信號的具體接收情況進行充分把握。若反復調整后,問題仍然存在,表明衛星地球站存在異常狀況,應及時聯系地球站一端,協調處理這些干擾問題。
若接收廣播衛星信號過程中被鄰星干擾,可使用超過4M的大尺寸電動天線來調試衛星天線,人工微調衛星天線,在保證衛星接收機正常接收信號的基礎上,實施極化調正,以防止鄰星信號再次覆蓋干擾,以實現對預接收衛星信號的有效接收。
總之,廣播信號接收過程中要面臨各種復雜環境條件因素的影響,同時還會受到不法分子的人為惡意干擾。加大對這些干擾因素的研究,有助于提高廣播信號接收效率。因此,相關工作人員必須對影響廣播信號接收的各種因素進行充分了解,并從實際情況出發,針對日凌和雨衰干擾、電磁干擾、極化干擾、人為干擾等因素,合理采取相應的措施,來充分保證廣播信號的正常順利接收。