广播电视卫星传输影响因素

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摘要通过对卫星广播电视传输过程中常见的干扰因素进行梳理，并总结出应对措施，以和广大从事广播电视卫星通信的同仁进行探讨，希望对广播电视安全播出及运行维护具有一定的借鉴意义。

关键词广播电视；卫星通信；干扰分析；应对措施

1影响因素及应对措施

1.1节目信号源

河南省广播电视发射台目前负责六套广播和一套电视节目传输发射。电台、电视台、地球站分布在不同的地方，广播电视播出前端通过光纤等方式把信号源传送至地球站。地球站通过适配器将环路网中传输的DS3信号转换成符合DVB的ASI信号。目前城市框架发展较快，道路施工频繁，时有挖断光纤从而大规模影响广播电视播出。局台领导经过论证在三个网点架设了SDH环路网，充分利用该环网的断点自愈功能，最大限度地保障了信号源的传输。为了进一步提升信源保障，在安全播出前期，又单独架设一路点对点光纤，作为第三路信源。广播电视信号分别接入广播、电视切换开关（主、备），该自动切换开关具有三路信源选择输入，多路输出接口，断电直通功能。以上几个环节的合理配置，最大限度解决了信源传输过程异常对广播电视安全播出的影响。

1.2地球站站内设备

地球站的主要功能是将广播电视信号打包复用、调制、上变频、高功放放大通过天线发射至卫星。所以站内任何一台设备故障或者人为的某种误操作，都会影响广播电视的安全播出。因此我们台站经过充分论证，建设初期引入了主备播出系统四条交叉式的链路设计，在调制器、上变频器、高功放、播出天线等环节设计了可手动及自动切换开关，增加了设备稳定性、可靠度。为了实现设备管理及切换操作的自动化，设计了地球站播控管理系统，该网管系统的引入，实现了各设备的统一管理。该系统自动化程度高，安全稳定性强，可以实现对上行播出设备进行自动化管理，实时监测设备故障报警并进行自动切换，缩短了故障处理时间，减小了值班员工作压力，提升了安全播出保障能力。

1.3日凌

同步卫星位于离地球赤道上空约36000km的轨道位置上，与地球保持同步转动。每年春分和秋分前后，如果太阳、卫星和地面接收天线恰巧在一条直线上，由于太阳产生的电磁波频谱很宽，因此对地面站来说，该电磁波是一个巨大的噪声源，对其所接收的卫星信号造成干扰从而使接收链路严重恶化甚至中断，这种现象称为日凌。日凌是一种正常的自然现象。日凌发生的日期和时间与地球站所处的地理位置和其接收天线的电气特性有关。对一个地球站来讲，其日凌持续时间从太阳进入其天线3dB波束宽度开始，以离开其3dB波束宽度结束。因此，地球站的日凌持续时间与其接收频率和天线口径大小有关。日凌是卫星通信系统遇到的一种无法避免的自然现象，但日凌只影响地球站的下行链路，不影响其上行链路。为保证卫星通信系统的稳定运行，卫通公司以及各地球站会根据所处的经纬度、工作天线的仰俯角、方位角以及天线的直径预算出受日凌影响的具体日期和时间，值班人员提前五分钟将抗干扰功率自动增益系统置于手动状态，在结束后五分钟重新恢复为自动状态，这样能有效避免因日凌现象造成的误提升功率而影响同转发器其它地球站安全播出。

1.4雨雪衰

电磁波经卫星天线锅面辐射传输至卫星，势必经过大气层等自由空间，当电磁波穿过降雨区域空间时，雨滴会对电磁波产生较大的吸收和散射，造成不同程度的衰减，该现象称为雨衰。衰减的大小与降雨雨珠的直径和发射频率（电波波长）有直接关系，当波长和雨珠直径越接近时衰减越大。雨衰对KU波段的影响大于C波段。降雨会导致高频头潮湿或者进水，将直接影响到地面接收用户的接收效果，所以日常维护工作中要及时检查天线高频头防水情况。河南地处我国北中部，冬季降雪较为明显，降雪如同降雨一样，对KU波段的影响大于C波段。但当天线积雪较厚或者将要融化时，天线表面的冰渣颗粒形成不规则的堆积，造成天线馈源及主反射面抛物线系数改变，对电磁波产生不同的散射及吸收，从而导致天线口面电磁场分布不均匀，大幅降低天线的增益。当天线积雪造成河南省广播电视发射台接收信号电平小幅下降时，可以通过提升高功放的发射功率进行增益补偿。为此，河南省广播电视发射台自行开发研制了可视化卫星天线自动除雪系统，该系统借助于消防水炮及多方位外置的摄像头，通过控制电路控制水路电磁阀，由值班员在控制机房通过远控模式控制水炮的方向对天线锅面及馈源进行自动喷射高压水柱，另该系统还有本控、平台等多种模式，以应对应急情况的除雪方式，可快速高效清除天线锅面积雪，有效降低雪衰对信号发射及接收的影响。

1.5本地不明干扰

河南省广播电视发射站使用C波段卫星通信，更容易受到地面空间微波、雷达以及工业电磁噪声等的干扰。河南省广播电视发射台距离军用机场较近，且机载雷达使用的频率与我站下行接收的4G频率较为接近，极易串入下行链路造成本地接收干扰。如遇到本地干扰时，功率误提升操作频繁出现，严重时甚至影响同转发器其他省份，对安全播出造成极大的影响。为了更好地了解本地干扰，查找干扰原因，我们提出了异地抗干扰解决方案，在局监测中心安装主、备两台异地抗干扰系统专用卫星接收机，用于解码卫星下行监测信号，然后提取接收机载噪比、信号电平等参数，并将串口数据转为网络数据，通过SDH环网光纤E1口（2Mbps带宽）传送至地球站。在接收端将网络信号还原为串口数据，接入河南省广播电视发射台功率自动增益系统。目前，系统已运行一段时间，成功解决了本地干扰引起的误提升功率操作。减轻了值班人员的工作压力，同时也避免了对同转发器其它台站的影响，极大地提高了河南省广播电视发射台安全播出保障水平。

1.6非法干扰

目前广播电视卫星节目覆盖属于公益事业，所以卫星的轨道位置、本振频率、节目下行频率均属于公开参数。地球站上行信号极易受到非法干扰，会造成接收信号突然出现黑屏或者非法的图像、声音、文字等。2004年11月份等邪教组织蓄意对亚洲3S通信卫星多个转发器进行非法干扰，导致多家电视节目受到不同程度的干扰，最终卫通公司不得已临时关闭受影响的转发器，严重影响了广大用户的正常收听收看。为了有效应对非法干扰，地球站最有效、最简单的办法就是加大发射功率，以提高有效信号功率电平。全国地球站均引入了抗干扰功率自动增益系统，该系统对来自三部不同接收天线信号及其载噪比进行实时分析比对，当三个接收信号的载噪比同时低于预先设定的下限门限值且系统中监测的自环耦合画面正常时，控制系统认为播出的空间链路存在干扰，从而发出指令，完成提升功率的抗干扰操作，极大提升了河南省广播电视发射台的安全播出保障水平。

1.7卫星转发器故障

卫星转发器作为地球站和地面接收站的中继站，也存在自身故障，会引起广播电视通信中断。受太阳、月亮、地球3个方面引力的影响，同步卫星会在一个与地球赤道平面夹角始终变化的轨道上运行，从地面看，卫星在太空呈8字形漂移。如果有异常，卫通公司会在第一时间发出指令进行修正控制等。2009年2月9日，用于广播电视通信的中星6B卫星突发故障，导致用户中断约40分钟。因此，各地球站需要时刻关注自台播出节目以及同转发器卫星节目是否正常，以此来判断共用的卫星转发器状况。各台站制定完善的应急预案，以时刻响应卫通公司等上级部门应对卫星转发器故障进行的转星工作。

2结论

随着人民群众生活质量的进一步提高，广播电视节目成为人民生活不可或缺的一部分，高质量保证广播电视传输播出尤为重要。文章针对以上几种影响卫星广播电视传输的因素及应对措施，望与广大读者共同分析探讨，以促进广播电视卫星事业的积极发展。

参考文献

[1]蒋东华.广播电视卫星传输安全的影响因素及解决策略[J].科技传播，2014（7）：182.

[2]李长文.雨雪衰现象对卫星信号传输的影响[J].西部广播电视，2013，3（z2）：75-76.

[3]毛玉峰.影响广播电视卫星信号传输安全的主要因素探析[J].通信设计与应用，2017（18）：93.

作者：路旭涛 单位：河南省广播电视发射台