廣播電視衛星傳輸影響因素
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摘要通過對衛星廣播電視傳輸過程中常見的干擾因素進行梳理，并總結出應對措施，以和廣大從事廣播電視衛星通信的同仁進行探討，希望對廣播電視安全播出及運行維護具有一定的借鑒意義。
關鍵詞廣播電視；衛星通信；干擾分析；應對措施
1影響因素及應對措施
1.1節目信號源
河南省廣播電視發射臺目前負責六套廣播和一套電視節目傳輸發射。電臺、電視臺、地球站分布在不同的地方，廣播電視播出前端通過光纖等方式把信號源傳送至地球站。地球站通過適配器將環路網中傳輸的DS3信號轉換成符合DVB的ASI信號。目前城市框架發展較快，道路施工頻繁，時有挖斷光纖從而大規模影響廣播電視播出。局臺領導經過論證在三個網點架設了SDH環路網，充分利用該環網的斷點自愈功能，最大限度地保障了信號源的傳輸。為了進一步提升信源保障，在安全播出前期，又單獨架設一路點對點光纖，作為第三路信源。廣播電視信號分別接入廣播、電視切換開關（主、備），該自動切換開關具有三路信源選擇輸入，多路輸出接口，斷電直通功能。以上幾個環節的合理配置，最大限度解決了信源傳輸過程異常對廣播電視安全播出的影響。
1.2地球站站內設備
地球站的主要功能是將廣播電視信號打包復用、調制、上變頻、高功放放大通過天線發射至衛星。所以站內任何一臺設備故障或者人為的某種誤操作，都會影響廣播電視的安全播出。因此我們臺站經過充分論證，建設初期引入了主備播出系統四條交叉式的鏈路設計，在調制器、上變頻器、高功放、播出天線等環節設計了可手動及自動切換開關，增加了設備穩定性、可靠度。為了實現設備管理及切換操作的自動化，設計了地球站播控管理系統，該網管系統的引入，實現了各設備的統一管理。該系統自動化程度高，安全穩定性強，可以實現對上行播出設備進行自動化管理，實時監測設備故障報警并進行自動切換，縮短了故障處理時間，減小了值班員工作壓力，提升了安全播出保障能力。
1.3日凌
同步衛星位于離地球赤道上空約36000km的軌道位置上，與地球保持同步轉動。每年春分和秋分前后，如果太陽、衛星和地面接收天線恰巧在一條直線上，由于太陽產生的電磁波頻譜很寬，因此對地面站來說，該電磁波是一個巨大的噪聲源，對其所接收的衛星信號造成干擾從而使接收鏈路嚴重惡化甚至中斷，這種現象稱為日凌。日凌是一種正常的自然現象。日凌發生的日期和時間與地球站所處的地理位置和其接收天線的電氣特性有關。對一個地球站來講，其日凌持續時間從太陽進入其天線3dB波束寬度開始，以離開其3dB波束寬度結束。因此，地球站的日凌持續時間與其接收頻率和天線口徑大小有關。日凌是衛星通信系統遇到的一種無法避免的自然現象，但日凌只影響地球站的下行鏈路，不影響其上行鏈路。為保證衛星通信系統的穩定運行，衛通公司以及各地球站會根據所處的經緯度、工作天線的仰俯角、方位角以及天線的直徑預算出受日凌影響的具體日期和時間，值班人員提前五分鐘將抗干擾功率自動增益系統置于手動狀態，在結束后五分鐘重新恢復為自動狀態，這樣能有效避免因日凌現象造成的誤提升功率而影響同轉發器其它地球站安全播出。
1.4雨雪衰
電磁波經衛星天線鍋面輻射傳輸至衛星，勢必經過大氣層等自由空間，當電磁波穿過降雨區域空間時，雨滴會對電磁波產生較大的吸收和散射，造成不同程度的衰減，該現象稱為雨衰。衰減的大小與降雨雨珠的直徑和發射頻率（電波波長）有直接關系，當波長和雨珠直徑越接近時衰減越大。雨衰對KU波段的影響大于C波段。降雨會導致高頻頭潮濕或者進水，將直接影響到地面接收用戶的接收效果，所以日常維護工作中要及時檢查天線高頻頭防水情況。河南地處我國北中部，冬季降雪較為明顯，降雪如同降雨一樣，對KU波段的影響大于C波段。但當天線積雪較厚或者將要融化時，天線表面的冰渣顆粒形成不規則的堆積，造成天線饋源及主反射面拋物線系數改變，對電磁波產生不同的散射及吸收，從而導致天線口面電磁場分布不均勻，大幅降低天線的增益。當天線積雪造成河南省廣播電視發射臺接收信號電平小幅下降時，可以通過提升高功放的發射功率進行增益補償。為此，河南省廣播電視發射臺自行開發研制了可視化衛星天線自動除雪系統，該系統借助于消防水炮及多方位外置的攝像頭，通過控制電路控制水路電磁閥，由值班員在控制機房通過遠控模式控制水炮的方向對天線鍋面及饋源進行自動噴射高壓水柱，另該系統還有本控、平臺等多種模式，以應對應急情況的除雪方式，可快速高效清除天線鍋面積雪，有效降低雪衰對信號發射及接收的影響。
1.5本地不明干擾
河南省廣播電視發射站使用C波段衛星通信，更容易受到地面空間微波、雷達以及工業電磁噪聲等的干擾。河南省廣播電視發射臺距離軍用機場較近，且機載雷達使用的頻率與我站下行接收的4G頻率較為接近，極易串入下行鏈路造成本地接收干擾。如遇到本地干擾時，功率誤提升操作頻繁出現，嚴重時甚至影響同轉發器其他省份，對安全播出造成極大的影響。為了更好地了解本地干擾，查找干擾原因，我們提出了異地抗干擾解決方案，在局監測中心安裝主、備兩臺異地抗干擾系統專用衛星接收機，用于解碼衛星下行監測信號，然后提取接收機載噪比、信號電平等參數，并將串口數據轉為網絡數據，通過SDH環網光纖E1口（2Mbps帶寬）傳送至地球站。在接收端將網絡信號還原為串口數據，接入河南省廣播電視發射臺功率自動增益系統。目前，系統已運行一段時間，成功解決了本地干擾引起的誤提升功率操作。減輕了值班人員的工作壓力，同時也避免了對同轉發器其它臺站的影響，極大地提高了河南省廣播電視發射臺安全播出保障水平。
1.6非法干擾
目前廣播電視衛星節目覆蓋屬于公益事業，所以衛星的軌道位置、本振頻率、節目下行頻率均屬于公開參數。地球站上行信號極易受到非法干擾，會造成接收信號突然出現黑屏或者非法的圖像、聲音、文字等。2004年11月份等邪教組織蓄意對亞洲3S通信衛星多個轉發器進行非法干擾，導致多家電視節目受到不同程度的干擾，最終衛通公司不得已臨時關閉受影響的轉發器，嚴重影響了廣大用戶的正常收聽收看。為了有效應對非法干擾，地球站最有效、最簡單的辦法就是加大發射功率，以提高有效信號功率電平。全國地球站均引入了抗干擾功率自動增益系統，該系統對來自三部不同接收天線信號及其載噪比進行實時分析比對，當三個接收信號的載噪比同時低于預先設定的下限門限值且系統中監測的自環耦合畫面正常時，控制系統認為播出的空間鏈路存在干擾，從而發出指令，完成提升功率的抗干擾操作，極大提升了河南省廣播電視發射臺的安全播出保障水平。
1.7衛星轉發器故障
衛星轉發器作為地球站和地面接收站的中繼站，也存在自身故障，會引起廣播電視通信中斷。受太陽、月亮、地球3個方面引力的影響，同步衛星會在一個與地球赤道平面夾角始終變化的軌道上運行，從地面看，衛星在太空呈8字形漂移。如果有異常，衛通公司會在第一時間發出指令進行修正控制等。2009年2月9日，用于廣播電視通信的中星6B衛星突發故障，導致用戶中斷約40分鐘。因此，各地球站需要時刻關注自臺播出節目以及同轉發器衛星節目是否正常，以此來判斷共用的衛星轉發器狀況。各臺站制定完善的應急預案，以時刻響應衛通公司等上級部門應對衛星轉發器故障進行的轉星工作。
2結論
隨著人民群眾生活質量的進一步提高，廣播電視節目成為人民生活不可或缺的一部分，高質量保證廣播電視傳輸播出尤為重要。文章針對以上幾種影響衛星廣播電視傳輸的因素及應對措施，望與廣大讀者共同分析探討，以促進廣播電視衛星事業的積極發展。
參考文獻
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作者：路旭濤 單位：河南省廣播電視發射臺
