廣播電視衛星信號干擾因素探析
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【摘要】隨著信息技術的不斷發展，電視媒體在信息傳播上的作用越發凸顯，作為群眾獲取信息和關注社會的重要渠道，廣播電視已然成為了人們生活中不可或缺部分，在廣泛受眾群體的關注下，廣播電視要提高自身穩定性，解決信號干擾問題，為用戶提供更好的廣播電視服務。基于此，本文就對干擾廣播電視衛星信號的因素與解決方案進行論述。
1解決廣播電視衛星信號干擾的重要性
在廣播電視節目傳輸的應用中，衛星傳輸技術具有較好的傳輸穩定性，其使用性能遠超過電纜和微波傳輸技術。隨著廣播電視的不斷發展，廣播電視網絡公司的直播要求為不間斷優質播出，觀眾對廣播電視的收視體驗也提出了更高的要求，在此階段衛星信號傳輸成為廣播電視信息傳輸的首選技術，但由于衛星信號的傳輸具有開放性，因此在衛星信號傳輸的過程中極易受到外界因素的干擾，導致節目質量與播出效果受到影響。
2干擾廣播電視衛星信號的相關因素及解決方案
就目前常見的衛星信號干擾因素而言，主要可以自然干擾因素和人為干擾因素。
2.1自然干擾因素
2.1.1日凌干擾
在每年的春分和秋分時期，地球、衛星、太陽會處在同一直線上。地面站的衛星信號對準太陽，地面站的接受天線將會受到太陽輻射的干擾，干擾信號會與衛星信號相重疊，導致衛星信號被中斷。日凌干擾是有規律可尋地，通過現代的科學技術，我們可以清楚的對日凌干擾的發生日期和具體時間進行預計，并在日凌發生前對受影響的信號進行確認，并做好信號的切換準備。一般方案為央視重要節目采用衛星信號切換為DS3信號；省級衛視、付費加密的上星節目可采用異地機房衛星備份，使用不同城市機房衛星源，通過日凌干擾時間差異進行合理切換，保證下傳信號的正常播出；其他無備份節目，使用指定節目或圖卡信號臨時墊播。在日凌發生階段需要根據應急切換方案對將受影響信號進行備份切換，在日凌結束之后，確認衛星接收機信號狀態無誤后切回衛星信號。目前市場上，部分品牌衛星接收機使用自動檢測恢復機制，在日凌干擾結束后輸出信號可自動恢復正常，有效地減少日凌的影響時間。部分接收機日凌結束后會出現畫面異常，解擾異常、音視頻不同步等問題，使用該類性能的接收機，需要運維人員及時重啟處理。
2.1.2電磁干擾
電磁干擾是電子、電氣設備所必然受到的信號問題。移動通訊、雷達、導航、廣播電視等通信系統都會受到影響，現階段的工業設備在日常的使用過程中，其輸出的功率會產生強大的空間輻射干擾，在工業快速發展的當下，我國的電磁空間越發普及，電磁環境也在不斷地惡化，因此日常的廣播衛星頻道很容易會受到電磁干擾，導致節目畫面出現馬賽克等問題，當電磁干擾嚴重的時候會導致衛星信號的終端接收異常。電磁干擾作為一種隨機干擾問題，其產生的事件、出現的事件和產生的強度是不固定的，并且電磁干擾很難找到有效的規律，給排查工作帶來較大難度。若沒有查清楚干擾源和途徑就需要構建屏蔽網工程來進行干擾預防，不過屏蔽網工程量較大，耗時和耗財較大。基于廣播電視系統可以將衛星信號中進行光纜連接，從而構建起關聯衛星站系統，以確保地面衛星信號的自由切換，確保電磁干擾產生的時候，能夠及時地進行信號切換。當地面站發生干擾時，技術人員可以采用干擾弱的信號站，從而實現干擾的避免。
2.1.3鄰星干擾
近年來，隨著世界的衛星通訊的快速發展，同步軌道的衛星數量越來越多，衛星間的間距不斷縮短，衛星通信頻率受影響的問題頻繁發生。因兩衛星之間的間距過近，被干擾和干擾衛星的下行電磁場會出現重疊區域，在重疊區就會產生衛星信號的干擾，其原理為被干擾衛星地面站接受衛星信號的同時，天線旁瓣會接收鄰星同頻信號，導致接收端的誤碼率增加，信噪比降低。鄰星干擾的解決對策為，采用4m以上的大尺寸電動天線來進行鄰星干擾的信號接受，并將其用于衛星天線的調試。在滿足衛星接受標準的前提下，還可以將天線進行調整，配合極化確保衛星信號的有效接受和鄰星信號的有效避免。但天線調整的難度比較大，需要較高的調試技巧，因此若沒有相關專業的技術人員，不建議采用天線調整來解決此類問題。
2.1.4極化干擾
極化干擾指的是衛星通信中比較常見的干擾形式，隨著地球站的長時間工作運行，會由于各種原因導致極化隔離度降低，進而產生極化干擾。在衛星鏈路之中極化隔離度主要分為發射計劃和接收計劃兩部分。接收極化隔離度是由衛星天線發射極化和地球接收極化構成。在日常的信號接收過程中，若天線出現調整都需要進行極化調整確認。一般極化干擾問題在衛星站和地面站都會產生，其表現是天線的反計劃信號干擾正極化信號，一般極化干擾信號相對有規律，可以利用頻譜儀進行檢查。在極化干擾產生的時候，需要對衛星地面站進行重新調整和接收，在調整后極化干擾消失之后，就可以說明衛星信號接收端存在極化問題，若調整結束后仍存在極化干擾的時候，可以咨詢地面站對信號接收情況，若無問題，則說明衛星站端出現干擾，需要通知衛星站進行干擾調整。
2.1.5雨衰干擾
當電磁波穿過降雨區域時，雨滴會吸收電磁波能量且對電磁波產生散射，造成電磁波呈現非選擇性能和緩慢時變特性的衰減。散射還會導致大范圍無線電干擾并對電磁波產生去極化效應，導致信號劣化，影響系統可用性，這些衰減和干擾稱為雨衰。以接收C波段的115.5°中星6B衛星和125°中星6A衛星為例，衛星信號場強大于44.5dBw，選用增益34dB、口徑1.8米的天線可以達到門限值內正常接收。C波段下行頻率范圍為3.625~4.2GHz，雨衰約為0.5~2dB，選用增益39.3dB、口徑3.0m天線即可補償雨衰。為了給前端接收機提供穩定可靠的信號源，還需考慮電纜、功分器等損耗，一般使用增益43.1dB、口徑4.5m的后饋接收天線。以接收Ku波段的134°亞太6號衛星為例，衛星信號場強達52dBw，選用增益40.8dB、口徑1.2m的前饋天線可以達到門限值內正常接收。Ku波段下行頻率范圍為12.25~12.75GHz，波長與雨滴大小相近，雨衰非常明顯。降雨時衰減約為7.5dB，選用增益48.7dB、口徑3.0m的天線可以滿足要求。但遇大雨和暴雨天氣時，衰減最高可以達到11dB，一般使用增益52.6dB、口徑4.5m的后饋接收天線滿足最大要求。
2.2人為干擾生要包括轉發器占用和非法惡意干擾等
人為非法干擾一般為人工未授權使用轉發器資源，非法上行鏈路載波信號對原始轉發器信號形成干擾。從技術角度來看，衛星轉發器的主要部件是高功率放大器，其特征在于當輸入功率幅度低于飽和點時在線性區域中工作。當輸入功率進一步增大超過飽和點時，進入飽和區域或過飽和區域。為了避免將衛星功率放大器推入飽和區或過飽和區，地球站在實際使用中嚴格執行上調功率控制，或在大功率放大器之前增加限幅器，以便中繼器可以避免盡可能在過飽和區域工作。如果存在惡意的高功率上行鏈路干擾，則轉發器仍然可以在過飽和區域中工作。因此，只有上行地球站嚴格按照運行規則使用轉發器，才能保證轉發器的合理安全使用，保證衛星信號的正常傳輸。在衛星地面站接收時，運維技術人員應根據國家廣播電影電視總局的總體要求，密切監測衛星信號的狀態，如果出現異常狀態，立即實施應急預案。
3總結
解決衛星信號干擾問題是當前廣播電視研究的焦點，本文論述的衛星信號干擾因素僅為日常工作中常見問題，在文中筆者結合自身工作對干擾因素解決方案進行論述，希望能夠為廣電系統網絡公司和其他衛星地球站的衛星信號干擾提供參考。
參考文獻
[1]陳勇.干擾廣播電視衛星信號的因素與解決方案[J].中國傳媒科技，2012（08）：133-134.
[2]代炳新.干擾廣播電視衛星信號的因素與解決方案[J].衛星電視與寬帶多媒體，2009（09）：50-52.
作者：李炳義 單位：山東廣電網絡有限公司
