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谈卫星通信中的常见干扰及其处理措施

2011-12-30 17:52| 发布者: 00net| 查看: 26| 评论: 0

摘要: 卫星通信具有传输距离远、笼盖面广、不受地舆前提限制、通信频带宽、容量年夜等优势,在军事通信中获得普遍应用。 但卫星通信受自身特点的限制和情形的影响,不成避免地存在各类干扰,出格是其开放式的系统,使用透明 ...

卫星通信具有传输距离远、笼盖面广、不受地舆前提限制、通信频带宽、容量年夜等优势,在军事通信中获得普遍应用。 但卫星通信受自身特点的限制和情形的影响,不成避免地存在各类干扰,出格是其开放式的系统,使用透明转发器,更轻易受到一些不成预见的恶意干扰,下面谈谈常见的几种干扰及其措置法子。

1、地面干扰

  (1)地球站设备的杂波干扰。发生干扰的原因搜罗:设备杂散指标不及格,工作载波中带有杂波或谐波;调制器、上变频器输出电平过高,或者“功放”工作非线性,出频谱扩散;上变频器、功放的工作点设置不妥,造成载波噪声。

  措置好这类干扰需要严酷做好设备的入网验证测试,确保杂波功率限制在划定典型围之内。当真研究设备的使用操作声名,正确设置设备的工作点、调整或改换设备,对设备进行合理匹配组合,消弭超标杂波。严酷按照入网测试时标定功率电平工作,按期进行各环节测试。设备更新时先通电经测试确认指标及格再投入使用。

  (2)电磁干扰。因为地面存在着年夜量的微波、雷达、无线电视、调频广播、工业电噪声等,这些干扰源串入用户站,经由过程上行链路发射上星造成上行干扰或串入下行链路造成领受干扰。用户站设备接地不良,接地电阻过高;电缆屏障机能差,电缆插头接地不良;链路电平设置装备摆设不合理。

  所有的卫星地球站在选址时都已经进行过情形电磁测试,都应该合适建站要求。但跟着社会的成长,城市培植的扩张,一些原本处于市郊、电磁情形斗劲好的地球站受到的干扰会越来越多,对于领受用户站来说,所处的情形更是复杂多样,受到电磁干扰各处可见。在日常工作中应经常搜检所有设备接地是否靠得住,机房总接地电阻知足设备要求,站内毗连室内外设备的电缆必需具有精采的屏障机能,应采用双屏障电缆,接头毗连精采。发现干扰实时剖析判定,查出干扰来历点,缩小查找规模。

  (3)互调干扰。一般存在于上行站处于多载波工作状况时,因为功放容量储蓄不足,回退不够,三阶互调分量跨越划定,或上行发射功率超标,使卫星转发器被推至非线性工作区,导致下行互调特征恶化。

  措置体例:严酷配合卫星入网验证测试,确保上行时三阶互调按捺比知足要求(TWTA:<-24dBc、功放回退约7dB;SSPA:<-27dBc,功放回退约6dB);确保各载波在调制器、上变频输出,功放输入电平严酷相等并在功放的线性工作区,增强上行载波看管。

  (4)交叉极化干扰。上行交叉极化干扰是因为地球站天线系统发射交叉极化隔离度没有调整好,导致上行交叉极化分量过年夜,或天线馈源薄膜受损未能实时改换,有其他物质失踪进馈源也会导致交叉极化干扰。领受用户站天线接下来收时极化未调整好,导致下行领受受干扰。是以在上行发射旌旗灯号时预先和相关卫星测控部门进行天线极化调整和测试,确保发射天线系统的交叉极化隔离度知足主轴标的目的333dB的要求。经常搜检天线馈源的状况,在领受时耐心调整晴天线极化,确保所需的领受旌旗灯号最强时另一极化旌旗灯号最弱,值得一提的是,对统一副收发两用天线,凡是发射极化隔离最好时的极化角并不等于领受极化最好时的极化角,建议在监测自身发射旌旗灯号或领受统一卫星旌旗灯号时采用此吐矣帽天线。

2、空间干扰

  (1)邻星干扰。跟着卫星通信的高速成长,同步轨道卫星越来越多,卫星距离由原本的5度摆布降低到此刻的2.5度摆布,是以邻星干扰在我们工作中会慢慢增多。邻星干扰有上行干扰;邻星系统个体用户天线口径小,上行电平过高,功率谱密度超出协调指标,邻星个体用户天线倾向被干扰卫星或其旁瓣指向被干扰卫星。下行干扰:干扰卫星和被干扰卫星具有重叠笼盖区,在此区域内,被干扰卫星地球站在领受正常旌旗灯号的同时,其旁瓣领受到邻星旌旗灯号。这种干扰与干扰卫星的下行旌旗灯号功率密度和被干扰地球站天线尺寸有关,随被干扰站天线的尺寸的增添而削减;邻星个体用户载波下行电平过高或领受用户天线未瞄准,个体用户追求小口径天线也会存在邻星下行干扰。

(2)相邻信道干扰。用户载波频率分配与相邻旌旗灯号的频带呈现重叠,没有足够的呵护带宽;用户,载波频谱特征不合适要求,噪底过高或呈现副瓣。在入网测试时必需保证上行载波频谱在分配频带规模内,并确保载波的调制特征合适卫星公司的手艺要求。在多载波统一转发器使用时也会呈现交调干扰,为避免交调干扰,转发器必需工作在足够的回退点。此刻我们国内年夜年夜都省台上星节目都是几个节目共用一个转发器,是以统一转发器用户彼此之间也应该增强沟通,互相监测,不要随意加年夜上行功率,以保证转发器工作在线性。

  (3)个体用户不规范操作误发??率、速度、纠错、调制设置有误;没有按照轨范严酷测试即上星;新装设备急于调试,误操作;甚至个体用户私行上载波偷发旌旗灯号,这些错误动作城市对正常的通信造成影响。 上述三种干扰,作为卫星转发器租用者和泛博领受用户,可采纳的应对法子不多,我们只有增强检测,发现上述干扰实时通知卫星测控中心,由卫星打点者进行各卫星或转发器使用者之间的协调措置。

3、自然干扰

  (1)雨衰。当电波在传输过程中穿过降雨区域时,雨滴会对电波发生领受和散射造成衰减。衰减的巨细与雨滴半径和波长的比值有关,因为C波段波长一般年夜于雨滴半径而KU波段波长与雨滴巨细四周,所以降雨对C波段影响斗劲小而对KU波段就很是严重,为降低雨衰的影响,在进行卫星通信时尽可能选择使天线处于高仰角的卫星,这样可以削减降雨时电波穿越的雨区距离。但在降雨量年夜的地域,如广州等,处于高仰角天线的主反射面会因暴雨而形成积水对电波造成很年夜的领受损耗,出格是上行,即使C波段也会超出正常的节制规模,解决的法子唯有在天线主反射面底部钻孔加速积水排放。

  (2)日凌。每年春分和秋分前后,在卫星地球站地址地的天天午时时分,卫星将处在太阳与地球之间的直线上,这时卫星地球站天线在瞄准卫星的同时也瞄准太阳,使太阳发生的强年夜的电磁波是个巨年夜的噪声源,对其所领受的卫星旌旗灯号造成干扰年夜而使领受链路严重恶化甚至间断,这种现象即称为卫星通信的“日凌现象”。日凌只影响卫星的下行链路,发生时刻和领受点的地舆位置有关,持续时长和天线的工作频率及口径有关。一般来说,春分时,纬度越高地域日凌起头和竣事的日期越早,秋分时相反;若两地经度一样,纬度每相差3过活凌起头和竣事的日期就会相差1天;如不美观两地纬度一样,经度由西向东每增添2过活凌起头和竣事的侍旧送会晚1小时。领受频率高,日凌持续时刻短;天线口径年夜,持续时刻短。日凌竣事后,通信会自动恢复正常。

  (3)电离层闪灼。当电波穿越电离层时,因为电离层结构的不平均性和随机时变性,造成旌旗灯号的振幅、相位、达到角等特征短周期转变,形成电离层闪灼。电离层闪灼与工作频率、地舆位置和太阳勾当情形有关。3GHZ频率以下,电离层闪灼是最为严重的电离层现象。凡是,电离层闪灼最严重时发生在春分前后,较为严重在秋分前后。电离层闪灼现象凡是持续30分钟到数小时,发生的时刻凡是在日落伍(18:00)至深夜(24:00)竣事。虽然电离层闪灼首要发生在3GHZ频率以下,但在4GHZ也有较着的影响。据统计,在4GHZ,电离层闪灼可能造成跨越10dB的峰值转变。

  (4)卫星蚀。每年的春季和秋季,在天天的特按时刻内,卫星将进行入地球的暗影区域,此时卫星见不到太阳光,太阳能电池不能供给电能,卫星只能依靠蓄电池或燃料电池供电,这一阶段称做“星蚀期”。以前卫星蚀对卫星通信的影响是很严重的,但此刻卫星供电系统已经有了很年夜的改良,在卫星蚀时代备用电源足以连结卫星正常工作,因而不会对卫星通信造成影响。

  这几种自然干扰是天文自然现象,无法避免,但可以采纳必然的法子削减对卫星通信的影响,如改良卫星供电系统就平安战胜卫星蚀造成的影响。

4、酬报干扰

  因为现阶段我们所使用的卫星都是采用透明转发器,对地面传来的旌旗灯号只是变频转发而不加以任何措置,其首要部件之一是高功放器件,一般为行波管放年夜器(TWTA)或固态功放(SSPA)。这两种器件最首要的特点是当输入功率小于饱和点时,可以近似地认为工作在线性区,而当输入功率进一步增年夜跨越该电日常平常,功率放年夜器就进入饱和区或过饱和区。在过饱和区,不仅输出功率年夜年夜降低,而且呈现年夜旌旗灯号压缩小旌旗灯号,即所谓的“功率掠夺”现象或“功率占用”,同时因为非线性的身分,还会呈现年夜量寄生互调分量,为避免将卫星上功放推入饱和区或过饱和区,在使用一一般要实施严酷的上行功率节制,或在高功放前加限幅器,尽可能使透明转发器可以避免功下班作在过饱和区,可是如不美观存在恶意的年夜功率上行干扰,转发器仍然有可能工作在非线性区,依然存在“功率掠夺”现象,致使正常通信营业旌旗灯号或广播电视旌旗灯号被压缩。

  FLG等犯警分子对广播卫星实施的恶意干扰。操作卫星透明转发器的弱点,FLG等犯警分子干扰我们的正常卫星电视广播,并采用“功率掠夺”的形式进行犯警宣传。年夜已发生的案例来看,这些恶意干扰的手艺含量并不高,使用的也不外是卫星通信的常规设备,这吐露了今朝我们卫星通信的弱点。对此,我们要采纳积极有师法子和响应的手艺手段进行反干扰。作为卫星使用者,在现阶段,对这些犯警干扰实施反干扰就要以其人之道还治其人之身,一旦发现有恶意干扰就要当即加年夜上行功率压制犯警旌旗灯号并通知卫星测控中心和相关部门采纳法子,配合冲击犯警分子的嚣张气焰。非全时卫星用??波,占用自己的佥资本,不给犯警分子有可乘之机。此外,要当真进修和研警卫星通信新手艺,设想未来可能发生的犯警干扰体例,连系现实制订应急措置预案,堵抨击袭击警旌旗灯号的传输渠道,保证卫星通信营业正常进行。


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