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卫星电视的干扰原因及相应对策

2011-12-30 15:20| 发布者: 00net| 查看: 15| 评论: 0

摘要: 卫星电视具有传布旌旗灯号清楚,旌旗灯号笼盖面积年夜,受地形影响小,靠得住性高,可多址联播和领受设备造价低,安装调试轻易等特点。卫星电视传布与微波电视传布和光纤收集电视传输组成了媒体传布的年夜通道。出格 ...

卫星电视具有传布旌旗灯号清楚,旌旗灯号笼盖面积年夜,受地形影响小,靠得住性高,可多址联播和领受设备造价低,安装调试轻易等特点。卫星电视传布与微波电视传布和光纤收集电视传输组成了媒体传布的年夜通道。出格是卫星直补刈ⅷCBTV的开通,标识表记标帜着卫星电视早已步入快速成长阶段,它已经走进了千家万户,形成了全国规模内村村通电视的“村村通”工程。可是,任何事物都有它的另一面,卫星电视也有遭遇干扰的时辰。而且有些干扰就今朝手艺水平来讲,还难以彻底解除。本文就卫星电视的干扰原因和响应对策进行浅述,旨在让人们更多地体味卫星电视,更好的应用卫星电视。

噪声干扰及雨衰现象

卫星地面站的天线老是指向天空的,泥像一扇敞开的年夜门,在领受旌旗灯号的同时,良多噪声干扰也就乘机而入。这些噪声来历首要有宇宙噪声、年夜气中的氧气及水蒸气的领受噪声,以及天线领受旁瓣进来的年夜地噪声等。

宇宙噪声年夜部门来历于银河噪声。如银河系中的仙后座A、天鹅座A等星系都能辐射出较强的电波。它些电波的波长年夜二十几米到几毫米。虽然它穿过年夜气层达到地面已经很微弱了,可是因为地面站天线增益很高,仍会对卫星电视造成干扰。可是,宇宙噪声只有当天线正好指向这些星系时才斗劲较着。

人们经由年夜量的剖析和测试,总结出一些损耗和噪声都与卫星电视使用的频率有关。

频率在1-5千兆赫时年夜气领受很小,在5-10千兆赫时,年夜气领受起头增添,25-60千兆赫时变的很是年夜。所以人们找到了两个有用的频率“窗口”,一个是1-10千兆赫,另一个是落在两个衰减峰值之间的峰谷处的30千兆赫。我们国家普遍使用的C波段卫星电视广播频率4-6千兆赫,属于第一个“窗口”,KU波段使用的频率为11-14千兆赫,处于两个窗口之间,有些衰减但不严重。小仰角下的领受损耗较着高于年夜仰角下的领受损耗。而各类噪声,出格是年夜地噪声、年夜气噪声,也随领受天线仰角变低而急剧增年夜。所以,卫星电视的领受天线使用规模限于仰角5度以上。

我们知道卫星同步轨道在地球赤道上空三万六千公里处,尽管卫星电视传布使用的微波旌旗灯号年夜部门在地球年夜气层以外的宇宙中传布,传布旌旗灯号损失踪要频年夜气层内小的多,可是因为传布距离远,旌旗灯号自由空间衰减年夜。我们想象一下电波传送的图形就会想到以发射天线为中心,向外逐渐扩年夜的球面,而辐射的电波能量就分布在这些球面上。跟着分开发射天线距离的增添,球的面积也越年夜。而分布在球面单元面积上的能量越来越少。距离增添一倍,球的面积增添四倍。单元面积上的电波能量削减到原本的四分之一。

当然,自由空间衰减不是我们首要谈判的问题。雨水和水蒸气等,因为含有粉尘杂质属于半导体,当微波旌旗灯号经由过程它们时,会使它们发生电离酿成导体,而电波就在它们概况发生感应电流。所以,电波的能量耗损在它们膳缦沔良多,并以噪声的形式进入卫星领受天线,使卫星电视传布旌旗灯号质量下降,造成干扰。我们把此种衰减叫做雨衰,由此引起的噪声干扰叫雨衰噪声干扰。雨量巨细直接关系蹬嘀才的强弱。

“日间断”干扰 既卫星日凌

当太阳和卫星领受天线与卫星和领受天线所组成的角度Q很小或两条线重应时即Q=0时,会发生一种很强的干扰,严重时干扰时刻长达几百秒,轻者造成电视呈现马赛克,严重时会将卫星转发旌旗灯号全数覆没,电视呈现黑频奔此系太阳黑子勾当电子辐射及太阳热噪声辐射进入卫星电视领受天线所致。

越接近赤道的卫星领受站,受此干扰也越严重。

除了上述干扰外,它还会激发领受系统自己的噪声干扰。我们知道,今朝的卫星电视领受系统,早已铲除了昂贵而又粗笨的冷参量放年夜器,取而代之的是微波低噪声砷化镓场效应管。它使高频头的噪声变的很小。因为“日间断”现象发生时,太阳光线集中照射在馈源上,出格是前馈型领受天线,引起馈源温度升高,高频头温度升高激发出噪声干扰及频率偏移等现象。

我国处于北半球,离赤道较远,“日间断”现象不太严重,只有在二十四节气中的两分日(春分、秋分)前后默示的斗劲凸起。

“日间断”干扰对卫星电视信盛传布影响很年夜,所有领受地球同步卫星电视旌旗灯号的用户,城市在某一时刻受到分歧水平的干扰。年夜领受的角度讲,解除此干扰今朝还无法彻调整决。当然,选用年夜口径天线、窄波束并按捺旁瓣领受,可以较着缩短被干扰的时刻。今朝,一套或几套电视旌旗灯号,采用同步轨道相差5度以上的两颗卫星同时转播,地面用两面领受天线领受,当一颗卫星的电视旌旗灯号发生“日间断”干扰时,实时将接管部门切换到另一个没有受蹬嘀才的卫星上,进行正常转播。待被干扰的卫星解除干扰后,实时将系统恢复,是解决“日间断”干扰的一个体例。可是受限于卫星资本和地面领受设备,只能将中心电视台的部门旌旗灯号进行如斯转换,以防止日间断干扰造成的影响。

星星间的干扰

为了防止单个卫星上下行旌旗灯号的彼此干扰,都采用卫星下行旌旗灯号降频方案。我国今朝领受卫星电视旌旗灯号频率F=3.7-4.2千兆赫,属于C波段,而卫星领受的上行旌旗灯号频率F=5.925-6.425千兆赫,却为XC波段。KU波段卫星转发器的上行旌旗灯号频率F=14-14.5千兆赫,而转发器的下行旌旗灯号频率F=11.45-11.70却属于X波段。

同时,卫星电视传布的上下行旌旗灯号的极化体例也有所分歧,卫星上行旌旗灯号为垂直极化,则下行旌旗灯号为水平极化。在卫星转发器套数较多时,如24套,有的采用12套水平极化,12套垂直极化方案,以削减干扰。星星间的干扰,还有发射上行旌旗灯号时,被邻星领受或发射功率过年夜干扰邻星等。领受时两星的旌旗灯号同时进入卫星电视领受天线造成干扰。

尽管人们想方设法削减各类干扰,各安闲自己的卫星上采纳防干扰法子,但卫星电视广播飞速成长的事实及卫星通信、导航遥测等其它用途的开发,会使卫星在同步轨道上变地拥挤。卫星在轨数目不竭增多,卫星距离越来越小,C段由5度距离降至2.5度,KU段距离更小。今朝在东经660至1790上空的用于电视转播的卫星就有40多颗。可以想象,跟着新卫星的发射,卫星寿命的不竭加长,各类用途的开发,遍布全球的笼盖波束及功率的不竭加年夜,尽管人们在不竭的斥地新的波段和采用超定向转发等法子,星星间的干扰必然会默示的越来越凸起。它将是人们需要研究的课题。

太阳磁暴及“电波不不变月”干扰

早在1988年10月份,就有过卫星电视因太阳黑子勾当加剧而受蹬嘀才,那时的电台和报纸都作过相关报道。太阳磁暴直接影响卫星电视转播和卫星通信的报道近些年更多,首要默示在太阳释放出强年夜的电磁能量会干扰卫星电视旌旗灯号转播,甚至引起传布旌旗灯号标的目的改变。

“电波不不变月”是指每年的5至8月份。因为电离层反射聚焦浸染、雷雨云层反射、温度及气压转变等,会使电波发生折反射及交调,非卫星电视旌旗灯号进入卫星电视天线,由此对卫星电视发生诸如旌旗灯号伴音噪声加年夜,图像质量变差的干扰。这种干扰对甚高频旌旗灯号默示的斗劲凸起。

因为以上干扰即太阳暴是在宇宙空间对卫星电视信盛传布发生了干扰,而另一种“电波不不变月”的干扰则变无定数,彻底避免卫星电视受此干扰很坚苦。可是人们采用加年夜卫星电视的上下行功率等手艺指南,已使干扰变得最轻。

地面干扰

此干扰首要默示在地面微波干扰和酬报干扰两部门。

因为地面微波传输所使用的C波段适值也是卫星电视普遍使用的下行旌旗灯号频段,所以,如不美观卫星电视天线领受仰角较低或天线增益很高,天线领受旁瓣过年夜等,而且该卫星电视领受天线又处在地面微波的传输线上,地面微波即会对卫星电视领受造成干扰。

解除地面微波干扰,可采纳领受天线屏障法,即在领受天线前面及后面都加上屏障。两面都加屏障的原因是防止只有前面加屏障时,前面站的微波旌旗灯号是被盖住了,可是微波站之间的微波传输年夜多都是双向的,(编者注:微波通仪是双向的,但双标的目的旌旗灯号采用的频率是纷歧样的,是以若采用6/4GHZ频段时,只有4GHZ标的目的旌旗灯号才有可能造成干扰。)如不美观只有前面的屏障,当卫星领受天线后面标的目的尚?罾υ?波站向前面的微波站发送微波旌旗灯号时,旌旗灯号会部门的经卫星电视领受天线前面的屏障网反射而进入卫星电视领受天线,造成干扰。屏障网的高度以不影响卫星电视领受为前提,并尽量高一些,以使屏障效不美观更好。

卫星电视的酬报干扰,首要默示在星上干扰和地面干扰两部门。星上干扰主若是年夜地面向卫星发射较强的旌旗灯号,干扰同步卫星转发器的某些频道,使该频道电视旌旗灯号受干扰而间断,严重时干扰旌旗灯号的会呈此刻电视的屏幕上。这些干扰在卫星电视与通信卫星共用时,有所默示。因为通信卫星是一个开放式的领受系统,为了通信、导航等一些用途,它需要多标的目的领受,这给此种干扰也造成了可乘之机。我们此刻的卫星电视转播采纳了诸如多前提领受、点波束领受、前提转播等手艺法子,已经可以解除这种干扰。

地面干扰,首要来历于一种叫旌旗灯号屏障器的干扰。采纳防线面微波干扰的法子可防止此种干扰。酬报干扰是恶意的。跟着人们法令意识的增强,这种干扰会越来越少。


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